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功能說明與康明斯知識(shí) |
柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制屏說明書 |
摘要：柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制屏不僅要完成簡易控制屏上實(shí)現(xiàn)的所有功能，還要至少滿足MODBUS 通信監(jiān)控功能，CANBUS通信功能，及其他復(fù)雜應(yīng)用功能。也可應(yīng)用戶要求，提供自啟動(dòng)控制功能和自動(dòng)負(fù)載切換功能一體化的獨(dú)立式控制柜，操作方便，適用于電器設(shè)備集中控制。
1．控制器功能描述
康明斯發(fā)電機(jī)組控制器具有市電電量監(jiān)測和市電/發(fā)電自動(dòng)切換控制功能（ATS），特別適用于一路市電一路發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)。
主要特點(diǎn)：
1）液晶顯示LCD為480×272，PPi（每英寸像素Pixels per ineh），帶背光，中文、英文及其他多種語言可選界面操作，且可現(xiàn)場選擇，方便工廠調(diào)試人員試機(jī)。
2）具有RS485通信接口，利用MODBUS協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)“三遙”功能；具有ETHERNET通信接口，可以實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)控方式。
3）具有Micro SD接口，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄。
4）具有SMS功能，當(dāng)發(fā)電機(jī)組有報(bào)警時(shí)可以自動(dòng)向所設(shè)置的5個(gè)電話號(hào)碼發(fā)送報(bào)警信息，也可以通過短信來控制發(fā)電機(jī)組和查閱發(fā)電機(jī)組狀態(tài)。
5）具有CAN BUS接口，可以連接具備J1939的電噴機(jī)，不但可以監(jiān)測電噴機(jī)的常用數(shù)據(jù)（如水溫、油壓、轉(zhuǎn)速、燃油消耗量等），也可以通過CANBUS接口控制開機(jī)、停機(jī)、升速和降速等。
6）適合于三相四線、三相三線、單相二線、兩相三線（120/240V）電源50/60Hz系統(tǒng)；采集并顯示市電/發(fā)電三相電壓、三相電流、頻率、功率參數(shù)。
● 市電
線電壓 Uab、Ubc、Uca
相電壓 Ua、Ub、Uc
相序
頻率 Hz
● 發(fā)電
線電壓 Uab、Ubc、Uca
相電壓 Ua、Ub、Uc
相序
頻率 Hz
● 負(fù)載
電流 IA、IB、IC
分相和總的有功功率 kW
分相和總的無功功率 kvar
分相和總的視在功率 kVA
分相和平均功率因數(shù) PF
發(fā)電累計(jì)電能 kwh、kvarh、kVA·h
7）市電具有過電壓、欠電壓、過頻、欠頻、缺相、逆相序檢測功能；發(fā)電具有過電壓、欠電壓、過頻、欠頻、過電流、過功率、逆功率、缺相和逆相序檢測功能。
8）3個(gè)固定模擬量傳感器（溫度、油壓、液位）；兩個(gè)可編程模擬量傳感器可設(shè)置成溫度或壓力或液位傳感器。
精密采集發(fā)動(dòng)機(jī)的各種參量：
①溫度WT：℃/℉同時(shí)顯示；
②機(jī)油壓力OP：kPa/Psi/Bar同時(shí)顯示；
③燃油位FL單位：％；
④轉(zhuǎn)速SPD單位：r/min；
⑤電池電壓VB單位：V；
⑥充電機(jī)電壓VD單位：V；
⑦計(jì)時(shí)器（HC）可累計(jì)時(shí)長：65535h；
⑧累計(jì)開機(jī)次數(shù)：最多65535次。
9）控制保護(hù)功能：實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)開機(jī)/停機(jī)、合分閘（ATS切換）及完善的故障顯示保護(hù)等功能；
10）參數(shù)設(shè)置功能：允許用戶對(duì)其參數(shù)進(jìn)行更改設(shè)定，同時(shí)記憶在內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)，在系統(tǒng)掉電時(shí)也不會(huì)丟失。絕大部分參數(shù)可從控制器前面板調(diào)整，所有參數(shù)可使用PC通過USB/RS485/ETHERNET接口調(diào)整。
供電電源范圍寬DC（8～35）V，能適應(yīng)不同的啟動(dòng)電池電壓環(huán)境。
11）具有歷史記錄，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，定時(shí)開關(guān)機(jī)（每月/每周/每天開機(jī)一次且可設(shè)置是否帶載）功能。
2．操作
（1）指示燈說明
康明斯面板如圖1所示。康明斯警告指示燈與報(bào)警指示燈說明見表1。
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圖1 柴油發(fā)電機(jī)組控制器面板圖 |
表1 警告指示燈與報(bào)警指示燈說明
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報(bào)警類型
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警告指示燈
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報(bào)警指示燈
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警告報(bào)警
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慢速閃爍
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慢速閃爍
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跳閘不停機(jī)報(bào)警
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慢速閃爍
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慢速閃爍
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停機(jī)報(bào)警
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不亮
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快速閃爍
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跳閘停機(jī)報(bào)警
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不亮
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快速閃爍
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運(yùn)行指示燈：在啟動(dòng)成功后，得電停機(jī)前常亮，其他時(shí)段熄滅。
發(fā)電正常指示燈：發(fā)電正常時(shí)常亮，發(fā)電異常時(shí)閃爍，無發(fā)電時(shí)熄滅。
市電正常指示燈：市電正常時(shí)常亮，市電異常時(shí)閃爍，無市電時(shí)熄滅。
（2）按鍵功能描述
按鍵功能描述見圖2。
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圖2 柴油發(fā)電機(jī)組控制器按鍵功能描述 |
（3）自動(dòng)開機(jī)、停機(jī)
1）自動(dòng)開機(jī)順序
①當(dāng)市電異常（過電壓、欠電壓、過頻、欠頻、缺相和逆相）時(shí)，進(jìn)入“市電異常延時(shí)”，LCD的狀態(tài)頁顯示倒計(jì)時(shí)，市電異常延時(shí)結(jié)束后，進(jìn)入“開機(jī)延時(shí)”；或者當(dāng)遠(yuǎn)程開機(jī)（帶載）輸入有效時(shí)，進(jìn)入“開機(jī)延時(shí)”。
②LCD的最下面一行顯示“開機(jī)延時(shí)”倒計(jì)時(shí)。
③開機(jī)延時(shí)結(jié)束后，預(yù)熱繼電器輸出（如果被配置），LCD的最下面一行顯示“開機(jī)預(yù)熱延時(shí)XX”。
④預(yù)熱延時(shí)結(jié)束后，燃油繼電器輸出1s，然后啟動(dòng)繼電器輸出；如果在“啟動(dòng)時(shí)間”內(nèi)發(fā)電機(jī)組沒有啟動(dòng)成功，燃油繼電器和啟動(dòng)繼電器停止輸出，進(jìn)入“啟動(dòng)間隔時(shí)間”，等待下一次啟動(dòng)。
⑤在設(shè)定的啟動(dòng)次數(shù)內(nèi)，如果發(fā)電機(jī)組沒有啟動(dòng)成功，控制器發(fā)出啟動(dòng)失敗停機(jī)，同時(shí)LCD的報(bào)警頁顯示啟動(dòng)失敗報(bào)警。
⑥在任意一次啟動(dòng)時(shí)，若啟動(dòng)成功，則進(jìn)入“安全運(yùn)行延時(shí)”，在此時(shí)間內(nèi)油壓低、水溫高、欠速、充電失敗報(bào)警量等均無效，安全運(yùn)行延時(shí)結(jié)束后則進(jìn)入“開機(jī)怠速延時(shí)”（如果開機(jī)怠速延時(shí)被配置）。
⑦在開機(jī)怠速延時(shí)過程中，欠速、欠頻、欠電壓報(bào)警均無效，開機(jī)怠速延時(shí)過完，進(jìn)入“高速暖機(jī)時(shí)間延時(shí)”（如果高速暖機(jī)延時(shí)被配置）。
⑧當(dāng)高速暖機(jī)延時(shí)結(jié)束時(shí)，若發(fā)電正常則發(fā)電狀態(tài)指示燈亮，如發(fā)電機(jī)電壓、頻率達(dá)到帶載要求，則發(fā)電合閘繼電器輸出，發(fā)電機(jī)組帶載，發(fā)電供電指示燈亮，發(fā)電機(jī)組進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；如果發(fā)電機(jī)組電壓或頻率不正常，則控制器報(bào)警停機(jī)（LCD的報(bào)警頁將顯示發(fā)電報(bào)警信息）。
注：當(dāng)由遠(yuǎn)程開機(jī)（不帶載）輸入開機(jī)時(shí)，過程同上，只是在過程8時(shí)，發(fā)電合閘繼電器不輸出，發(fā)電機(jī)組不帶載。
2）自動(dòng)停機(jī)順序
①發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行中，若市電恢復(fù)正常，則進(jìn)入“市電電壓正常延時(shí)”，確認(rèn)市電正常后，市電狀態(tài)指示燈亮起，“停機(jī)延時(shí)”開始；或者當(dāng)遠(yuǎn)程開機(jī)輸入失效時(shí)，開始“停機(jī)延時(shí)”。
②停機(jī)延時(shí)結(jié)束后，開始“高速散熱延時(shí)”，且發(fā)電合閘繼電器斷開，經(jīng)過“開關(guān)轉(zhuǎn)換延時(shí)”后，市電合閘繼電器輸出，市電帶載，發(fā)電供電指示燈熄滅，市電供電指示燈點(diǎn)亮。
③進(jìn)入“停機(jī)怠速延時(shí)”（如果被配置）時(shí)，怠速繼電器加電輸出。
④進(jìn)入“得電停機(jī)延時(shí)”，得電停機(jī)繼電器加電輸出，燃油繼電器輸出斷開，自動(dòng)判斷是否停穩(wěn)。
⑤進(jìn)入“發(fā)電機(jī)組停穩(wěn)時(shí)間”，自動(dòng)判斷是否停穩(wěn)。
⑥若當(dāng)發(fā)電機(jī)組停穩(wěn)后，進(jìn)入“發(fā)電機(jī)組過停穩(wěn)時(shí)間”；否則控制器進(jìn)入停機(jī)失敗同時(shí)發(fā)出停機(jī)失敗警告（在停機(jī)失敗報(bào)警后，若發(fā)電機(jī)組停穩(wěn)，則進(jìn)入“發(fā)電機(jī)組過停穩(wěn)時(shí)間”同時(shí)自動(dòng)消除停機(jī)失敗警告）。
⑦過停穩(wěn)時(shí)間結(jié)束后，進(jìn)入發(fā)電機(jī)組待機(jī)狀態(tài)。
（4）發(fā)電機(jī)組控制器開關(guān)控制過程
1）手動(dòng)轉(zhuǎn)換過程
控制器在手動(dòng)模式時(shí)，開關(guān)控制過程執(zhí)行手動(dòng)轉(zhuǎn)換過程。
操作人員通過合分閘按鍵控制ATS開關(guān)的負(fù)載轉(zhuǎn)換。
①如果分閘檢測不使能，按下發(fā)電合分閘鍵I/O，若發(fā)電帶載，則分閘輸出；若負(fù)載斷開，則發(fā)電合閘；若市電帶載，則市電分閘，當(dāng)分閘延時(shí)結(jié)束后，發(fā)電合閘。按下市電合分閘鍵I/O，若市電帶載，則分閘輸出；若負(fù)載斷開，則市電合閘；若發(fā)電帶載，則發(fā)電分閘，當(dāng)分閘延時(shí)結(jié)束后，市電合閘。
②如果分閘檢測使能，由市電帶載轉(zhuǎn)為發(fā)電帶載，需要先按市電分閘按鍵I/O經(jīng)過分閘延時(shí)后，再按發(fā)電合閘按鍵I/O，發(fā)電合閘（直接按發(fā)電合閘按鍵，無動(dòng)作）。
由發(fā)電帶載轉(zhuǎn)為市電帶載，過程同上。
2）自動(dòng)轉(zhuǎn)換過程
控制器在自動(dòng)模式時(shí)，開關(guān)控制過程執(zhí)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換過程。
若輸入口配置為合閘狀態(tài)輔助輸入，則按下述過程：
①如果分閘檢測使能，由市電帶載轉(zhuǎn)為發(fā)電帶載，經(jīng)過分閘延時(shí)，轉(zhuǎn)換間隔延時(shí)，在分閘輸出的同時(shí)轉(zhuǎn)換失敗開始檢測，檢測時(shí)間到，若分閘失敗，則發(fā)電不合閘，否則發(fā)電合閘，發(fā)電合閘同時(shí)轉(zhuǎn)換失敗開始檢測，檢測時(shí)間到，若合閘失敗，則等待發(fā)電合閘。如果轉(zhuǎn)換失敗警告使能，合分閘失敗都會(huì)發(fā)出警告信號(hào)。
由發(fā)電帶載轉(zhuǎn)為市電帶載，過程同上。
②如果分閘檢測不使能，由市電帶載轉(zhuǎn)為發(fā)電帶載，經(jīng)過分閘延時(shí)，轉(zhuǎn)換間隔延時(shí)后，發(fā)電合閘，發(fā)電合閘同時(shí)轉(zhuǎn)換失敗開始檢測，檢測時(shí)間到，若合閘失敗，則等待發(fā)電合閘。如果轉(zhuǎn)換失敗警告使能，發(fā)出警告信號(hào)。
③若輸入口沒有配置為合閘狀態(tài)輔助輸入，由市電帶載轉(zhuǎn)為發(fā)電帶載，經(jīng)過分閘延時(shí)，轉(zhuǎn)換間隔延時(shí)后，發(fā)電合閘。
由發(fā)電帶載轉(zhuǎn)為市電帶載，過程同上。
注意：
使用無中間位ATS時(shí)：分閘檢測應(yīng)不使能。
使用有中間位ATS時(shí)：分閘檢測可使能也可不使能，如分閘檢測使能，請配置分閘輸出。使用交流接觸器時(shí)：推薦分閘檢測使能。
3．接線
1）康明斯發(fā)電機(jī)組控制器背面板如圖3所示。
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圖3 柴油發(fā)電機(jī)組控制器背面電路板 |
2）接線端子功能描述見表2。
表2 康明斯控制器接線端子功能
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序號(hào)
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功 能
|
導(dǎo)線規(guī)格/m㎡
|
備 注
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|
1
|
直流工作電源輸入B-
|
2.5
|
接啟動(dòng)電池負(fù)極
|
|
2
|
直流工作電源輸入B＋
|
2.5
|
接啟動(dòng)電池正極，若長度大于30m，用雙根并
聯(lián)。推薦4A熔絲
|
|
3
|
緊急停機(jī)輸入
|
2.5
|
通過急停按鈕接B＋
|
|
4
|
啟動(dòng)繼電器輸出
|
1.5
|
由3點(diǎn)供應(yīng)B＋，額定16A，固化盤車?yán)^電器
|
|
5
|
燃油繼電器輸出
|
1.5
|
由3點(diǎn)供應(yīng)B＋，額定16A，固化燃油閥
|
|
6
|
可編程繼電器輸出口1
|
1.5
|
由2點(diǎn)供應(yīng)B＋，額定7A，默認(rèn)GCB合閘
|
|
7
|
可編程繼電器輸出口2
|
1.5
|
由2點(diǎn)供應(yīng)B＋，額定7A
|
|
8
|
可編程繼電器輸出口3
|
1.5
|
由2點(diǎn)供應(yīng)B＋，額定7A
|
|
9
|
充電發(fā)電機(jī)D＋端輸入
|
1.0
|
接充電發(fā)電機(jī)D＋（WL）端子，若充電機(jī)上沒有此端子，則此端子懸空
|
|
10
|
可編程輸入口1
|
1.0
|
接地有效（B-）
|
|
11
|
可編程輸入口2
|
||
|
12
|
可編程輸入口3
|
||
|
13
|
可編程輸入口4
|
||
|
14
|
可編程輸入口5
|
||
|
15
|
可編程輸入口6
|
||
|
16
|
轉(zhuǎn)速傳感器屏蔽地
|
0.5
|
連接轉(zhuǎn)速傳感器，建議用屏蔽線。轉(zhuǎn)速傳感器
輸入2控制器內(nèi)部已接B-
|
|
17
|
轉(zhuǎn)速傳感器輸入2
|
||
|
18
|
轉(zhuǎn)速傳感器輸入1
|
||
|
19
|
可編程輸入口7
|
1.0
|
接地有效（B-）
|
|
20
|
可編程繼電器
輸出口4
|
1.5
|
常閉輸出，額定7A
|
|
21
|
繼電器公共點(diǎn)
|
||
|
22
|
常開輸出，額定7A
|
||
|
23
|
ECU CAN公共地
|
-
|
建議使用阻抗為120Ω的屏蔽線，屏蔽線單端
接地
|
|
24
|
ECU CAN H
|
0.5
|
|
|
25
|
ECU CAN L
|
0.5
|
|
|
26
|
RESERVE
|
-
|
此端子為保留端子，請勿接線
|
|
33
|
RS485公共地
|
-
|
建議使用阻抗為120Ω的屏蔽線，屏蔽線單端
接地
|
|
34
|
RS485+
|
0.5
|
|
|
35
|
RS485-
|
0.5
|
|
|
36
|
可編程繼電器
輸出口5
|
2.5
|
常閉輸出，額定7A
|
|
37
|
2.5
|
常開輸出，額定7A
|
|
|
38
|
2.5
|
繼電器公共點(diǎn)
|
|
|
39
|
可編程繼電器
輸出口
|
2.5
|
常開輸出，額定7A
|
|
40
|
2.5
|
繼電器公共點(diǎn)
|
|
|
41
|
發(fā)電機(jī)組A相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機(jī)組輸出A相（推薦2A熔絲）
|
|
42
|
發(fā)電機(jī)組B相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機(jī)組輸出B相（推薦2A熔絲）
|
|
43
|
發(fā)電機(jī)組C相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機(jī)組輸出C相（推薦2A熔絲）
|
|
44
|
發(fā)電機(jī)組N線輸入
|
1.0
|
連接至發(fā)電機(jī)組輸出N線
|
|
45
|
市電A相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至市電A相（推薦2A熔絲）
|
|
46
|
市電B相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至市電B相（推薦2A熔絲）
|
|
47
|
市電C相電壓監(jiān)視輸入
|
1.0
|
連接至市電C相（推薦2A熔絲）
|
|
48
|
市電N線輸入
|
1.0
|
連接至市電N線
|
|
49
|
電流互感器A相監(jiān)視輸入
|
1.5
|
外接電流互感器二次線圈（額定5A）
|
|
50
|
電流互感器B相監(jiān)視輸入
|
1.5
|
外接電流互感器二次線圈（額定5A）
|
|
51
|
電流互感器C相監(jiān)視輸入
|
1.5
|
外接電流互感器二次線圈（額定5A）
|
|
52
|
電流互感器公共端
|
1.5
|
參見后面安裝說明
|
|
53
|
零線電流輸入
|
1.5
|
外接電流互感器二次線圈（額定5A）
|
|
54
|
1.5
|
||
|
55
|
RESERVE
|
-
|
此端子為保留端子，請勿接線
|
|
56
|
可編程傳感器1
|
1.0
|
連接溫度或壓力或液位傳感器
|
|
57
|
可編程傳感器2
|
1.0
|
|
|
58
|
機(jī)油壓力傳感器輸入
|
1.0
|
連接壓力傳感器
|
|
59
|
溫度傳感器輸入
|
1.0
|
連接溫度傳感器
|
|
60
|
液位傳感器輸入
|
1.0
|
連接液位傳感器
|
|
61
|
傳感器公共端
|
-
|
傳感器公共端，控制器內(nèi)部已接電池負(fù)極
|
|
62
|
RS232公共地
|
0.5
|
接GSM模塊
|
|
63
|
RS232 RX
|
0.5
|
|
|
64
|
RS232 TX
|
0.5
|
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