湖北工學院學報柴油發電機組自動控制系統建軍\陳鋼\陳定方2（1湖北工學院機械工程系，湖北武漢430068；2武漢理工大學智能制造與控制研究所，湖北武漢430063）介紹了一種柴油發電機組自動控制系統，包括系統功能、硬件構成以及程序的編寫。 柴油發電機；備用電源；自動控制柴油發電機組作為備用電源，在各行各業得到了廣泛的應用。特別是隨著城市、工業的迅速發展，自動化、計算機的普及，要求提供穩定的電源。 因此，在電網停電的情況下，柴油發電機組迅速啟動供電，確保機組正常穩定工作的自動控制系統的研究也日益重要。本文介紹了一種作為備用電源的柴油發電機組，在電網停電的情況下，快速啟動，提供穩定電源的自動控制系統。 1系統功能1.1機組自動維持準備運行狀態當電網停電時，一般要求備用電源緊急起動供電，但機組從啟動到供電，必須經過暖機空載正常運行帶載運行供電這一過程。如果機組從冷機緊急啟動，往往會造成啟動不成功，甚至影響柴油機的使用壽命。因此，在電網正常供電的情況下，機組必須自動維持運行準備狀態。 1.1.1冷卻水機油的預熱當控制系統檢測到水溫、油溫低于設定溫度時，啟動預加熱系統加熱。當加熱一定時間達不到要求，則發出聲光報警，檢查預加熱系統故障。 2維持機油油壓油壓低于設定值，啟動油泵泵油。泵油一定時間達不到要求，則發出聲光報警，檢查泵油系統故障。 3機組定期自潤滑機組在閑置狀態下，定期啟動空載運行，同時檢查各項運行參數。 1.2機組啟動供電檢測電網電壓低于設定值規定時間后，自動與電網分閘，同時啟動機組、升速、合閘、向負載供電。 如果機組第1次啟動不成功，則控制機組經10s延時后再次啟動，如果連續3次啟動均不成功，則發出啟動失敗報警信號。 1.3維持機組運行狀態機組啟動供電后，檢測各項運行參數，如冷卻水溫度、機油溫度、機油壓力、柴油機轉速以及輸出的電壓、電流。當運行參數超出設定范圍時，系統自動調整。如經一定時間仍調整不到規定范圍，發出報警信號或分閘、停機、緊急停機。 1.4機組停機檢測電網電壓高于設定值規定時間后，自動與電網合閘，同時控制機組冷卻后，機組正常停機。1.5機組報警和自保護功能機組在閑置和運行狀態都不停地檢測機組各項運行參數和電力參數，超出參數設定范圍，發出報警，或采取自保護（如分閘、停機緊急停機）。 2系統的總體結構系統采用模塊化結構（見）。 電力參數模塊電源模塊運行參數模塊主模塊顯示模塊輸出執行模塊通信模塊報警模塊鍵盤模塊系統硬件結構框圖主模塊以單片機8031為核心，包括2764 626428648255和多路采樣轉換器。存放用戶程序、設定參數，完成對輸入的開關量模擬量讀操作，進行數據運算和邏輯運算，把結果寫入相應的輸出接口，驅動執行機構。 電力參數模塊完成對電網、機組供電電壓、電流以及蓄電池的電壓測量。電力參數的測量采用成都自動化研究所的電量傳感器|31.電壓、電流經變壓、整流、濾波后，輸出（0~5）V直流信號，送給多路采樣轉換器。 運行參數的測量包括機油的溫度、壓力，冷卻水的溫度、柴油機轉速等非電量的測量，均由傳感器測量，經過變換，輸出（十5）V的直流電壓。 顯示模塊顯示當前運行狀態，所測量的參數，以及在線修改設定值。通信模塊實現與上位機的通信。鍵盤模塊輸入控制指令和設定參數。輸出執行模塊輸出主模塊的控制指令，如停機緊急停機、啟動機組、加熱、合閘、分閘等。 機組電壓的調節由自動電壓調節器完成。在運行過程中，電壓的頻率，應根據電網負荷的變化，不斷調整柴油機的轉速保持電網頻率的穩定。柴油機的轉速由電子調速器來自動控制。 3程序簡介根據系統功能要求和硬件結構，編寫控制程序。系統程序由主程序機組定期自潤滑子程序、機組啟動子程序機組調速子程序、機組運行程序、機組停機子程序、顯示子程序、通信子程序等組成。 主程序維持運行準備狀態，實時監控機機組的狀態參數，根據測量參數和系統設定值，調用各子程序。主程序流程圖如所示。 啟動子程序完成機組的啟動、升速、輸出機組電壓、合閘、帶負載運行。子程序框圖如所示。機組設置三次自啟動功能，三次啟動失敗報警。n的初值為0.自保護有報警、停機、緊急停機三種情況。 運行子程序完成電力參數和運行參數的測量，比較測量值與設定值。若超過設定范圍，起動相應的自保護功能。監測電網，若電網電有效，延時設定時間后，電網合閘，并轉入停機子程序。 機組停機子程序完成機電分閘、機組空載運行、機組冷卻、機組停機這一過程。并測量機組是否在設定時間內停機，否則發出機組停機失敗報警。 4結論本控制系統已裝機運行，目前運行正常，完成了控制要求，取得了滿意的控制效果。今后進一步推廣應用，并完善多臺機組并聯運行和實現“三遙”。
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