性能特點和作用說明

柴油發電機組微電腦控制器的特點

 

摘要：柴油發電機組作為應急電源或者備用電源，已經廣泛的應用到各行各業中去。用戶在采購柴油發電機組的時候面對自動化控制系統作用與特點有許多疑惑，自動化控制系統除了可以保持供電的連續性和可靠性作用，還有為無人值班創造了條件。在本文中康明斯公司為你介紹的控制系統具有接口豐富、計算能力強、實時性高、網絡化、可擴展的特點;的特點和結構。

 

柴油發電機組自動化控制屏

 

 一、常見控制系統

 

1、反饋控制

反饋控制也稱閉環控制。如同流量及壓力控制一樣，操作端控制信號的變化經由系統后作為傳感器的測量值從檢測端返回，這種控制系統稱為反饋控制。在自動控制中，反饋控制使用得最廣泛，抗外部干擾的能力強，能實現穩定控制。

2、前饋控制

用于熱過程或傳送裝置等過程響應時間長、外部干擾大的情況。前饋控制與上面提到的反饋控制結合使用，在溫度發生變化之前檢測外部干擾（此時為水的流量變化），在反饋控制前修正控制信號，所以也稱為超前動作。 前饋控制通常由單回路調節器和加減法數學運算器構成，選擇適合的調節器、整定最佳PID參數和數學運算器系數對提升前饋控制系統控制效果很重要。

3、順序控制

要在水槽中獲得溫水，將熱水進水閥打開一段時間后關閉，再將冷水進水閥打開一段時間后關閉，雖然溫度不那么精確。也可以獲得溫水。像這樣將一系列的ON／OFF操作進行自動化控制稱為順序控制，即“按照事先確定的順序進行的控制”。該控制既沒有目標值也沒有修正動作，不受外部干擾。

4、比值控制系統

將多種流體按比例混合時，使用比值控制系統）。比值運算的例子請參照流量的比值運算示例。

5、串級控制系統

利用主調節器和從動調節器將過程變量不同的回路進行組合，將主調節器的輸出連接到從動調節器的設定上，這種控制系統稱為串級控制系統。串級（Cascade）有一連串過程的意思。作為基本條件，從動調節回路的系統響應比主調節回路快。對于燃料壓力的變化等從屬端的外部干擾，可以盡早修正。

6、超馳控制系統

超馳控制系統是自動選擇多個調節器的輸出信號，進而對過程進行控制的方式。如圖所示，在確保燃燒器燃料壓力最低的同時，在進行流量控制的回路中，自動選擇壓力調節器和流量調節器中控制輸出較大的一個，對調節閥進行控制。該控制回路也稱為自動選擇控制。

7、程序控制系統

程序控制系統是按照事先確定好的時間計劃來改變設定值的控制系統。使用程序設定器或者具有設定變更功能的程序調節器。

 

二、自動化控制系統的特點

（1）保持供電的連續性和可靠性。

柴油發電機組自動化控制系統能準確而迅速地調節柴油發電機組的運行。當發電機組出現不正常狀況時，自動化控制系統能正常判斷和及時處理，發出相應的報警信號和緊急停機，避免損壞發電機組。同時，還能自動的起動備用發電機組，縮短電網斷電時間，保證供電的連續性。

（2）提高電能質量指標和運行經濟性，并使各用電設備處于良好的工作狀態。

用電設備對電能的頻率和電壓都有較高要求，允許的偏差范圍都是很小的。自動調壓器可使電壓保持恒定，操縱調速器來調節頻率。自動化柴油電站依靠自動調節裝置完成頻率和有用功率的調節。

（3）加快控制和操作過程，提高系統的連續性和穩定性。

實現柴油電站自動化后，能及時改變運行工作狀況以及適應系統要求，機組操作過程按預定的次序不間斷的進行，并可不斷監視器完成情況。以應急啟動發電機組為例，如果采用人工操作，最快也要5-7分鐘，采取自動控制的話，通常不到10秒就能啟動成功，恢復供電。

（4）減少操作能源，改善勞動條件。

機房運行時的環境條件相當惡劣，影響操作人員的健康。自動控制系統為無人值班創造了條件。

（5）發電機組采用一體化結構，安裝方便。

發電機組采用單片微機作為控制器的主機。由于發電機組采用微機控制技術，其軟件又增加對干擾信號的識別判斷，有效地防止控制系統的誤動作，因而提高了發電機組的可靠性和系統的檢測精度。發電機組自動控制和監測保護的功能均用程序語言輸入可編程只讀存儲器，實現控制系統軟件化。

柴油發電機組控制器拓撲結構圖

 

 

三、自動化控制系統的組成 

 

柴油發電機組自動化控制系統由程序控制、模擬控制和運行管理控制三部分組成。

（1）程序控制。

它是按事先設計好的操作順序實現的控制。控制信號只起離散作用，參數是開關量。控制信號的形式，通常取自于幾個操作邏輯運算的結果。例如機組的起動和停機等，就屬于程序控制。

（2）模擬控制。

通過測量設備運行參數的實際值，與設定值相比較，根據其偏差，調節設備相應的物理量來實現控制和調節。這種控制信號是連續起作用的，參數通常是模擬量，他也可以通過定時采樣的方式轉換成時間的離散量，但不管其偏差有多大，都應緊跟設定值連續調節。例如頻率和電壓等的調節，就屬于模擬控制。

（3）運行管理控制。

按照人工設定的各種運行工作狀況的要求和負載的實際需要，按照順序調用各種自動裝置或相應程序，對柴油發電機組進行操作，達到安全控制和經濟運行的目的。這就稱為運行管理控制。

 

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