PLC在柴油发电机中的应用
浅谈PLC在自动化并联发电机组中的应用
浅谈PLC在自动化并联发电机组中的应用作者：陈惠群耿建来源：《职业·下旬》2010年第05期近年来,随着PLC(可编程控制器)在电气自动化控制中的广泛应用,PLC在自动化发电机组控制中也开始逐步应用。
利用PLC控制三台发电机组并联,安全可靠、性价比高,完全能够满足用户的要求。
下面笔者以具体案例进行详细介绍。
哈尔滨新吉商场因用电负荷增加,在原有两台250kW发电机组并联的基础上,需增加第三台250kW柴油发电机组并联,以解决负荷增加所带来的种种问题。
设计要求是:在原有两台250kW机组并联的基础上,再增加第三台250kW柴油发电机组与之并联。
在市电停电情况下,三台机组能够自行启动、合闸并机、供电;市电正常后机组能够分别断电、停机。
上述功能由PLC集中控制。
一、电气控制部分的设计经过分析论证,柴油机选用重庆康明斯,型号为NT855-G2,功率为280kW,冷却方式采用水冷,自带柴油机控制装置。
发电机选用郑州金阳电气有限公司生产的THZ250、250kW可控相复励发电机。
控制柜采用标准机柜。
三台机组并联时,要考虑到主次、顺序等问题,以及某台机组出现故障、程序如何执行的问题。
目前机组控制模块还不能实现多台机组并联要求的控制逻辑关系。
所以,该设计采用PLC 集中控制和一些必要模块相结合的控制模式。
二、电气控制系统结构电气控制系统的结构如图1所示。
下面着重分析PLC控制整个自动化机组系统的工作原理:当市电断电后,PLC收到此信号,延时10s,PLC经确认后,接通机组控制装置的工作电源和启动电源,机组开始启动。
若启动成功,怠速60s后进入全速;若连续三次启动不成功,则启动失败。
机组在额定转速状态下延时5s,PLC给空气开关一个合闸信号使其合闸送电,若此时PLC检测到其它机组已经合闸送电,则PLC发送给同期脉冲发送装置一个并网信号,同期脉冲发送装置会自动比较电网与机组的电压特征(包括电压、频率、相序及相位角),若二者电压特征接近一致时,机组自动并网。
PLC在柴油发电机组控制系统中的应用分析
PLC在柴油发电机组控制系统中的应用分析PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）在柴油发电机组控制系统中起着重要的作用。
通过对柴油发电机组的监控和控制，PLC能够实现发电机组的自动化运行，提高工作效率和可靠性。
下面将对PLC在柴油发电机组控制系统中的应用进行分析。
PLC可以实现对柴油发电机组的自动启停控制。
一旦监测到电网停电或电压异常，PLC 可以根据预设的逻辑进行判断并控制柴油发电机组自动启动。
同样，当电网恢复正常时，PLC也可以判断并控制发电机组自动停机。
这样一来，可以确保在电网停电或异常情况下，柴油发电机组能够及时启动，保证供电的连续性和可靠性。
PLC还可以实现柴油发电机组的并行运行控制。
在电力需求较大的情况下，可以将多台柴油发电机组并联运行，共同供电。
PLC可以根据电力需求的变化，自动控制柴油发电机组的并联和分离，以实现最佳的能量利用和负荷分配。
通过PLC的控制，可以有效平衡发电机组之间的负载，提高整个发电系统的工作效率和稳定性。
PLC还可以实现柴油发电机组的故障监测和报警。
通过对发电机组各个关键参数的实时监测和分析，PLC可以判断发电机组是否出现故障，并及时发出警报。
当柴油发电机组的冷却水温度过高或油压过低时，PLC可以判断出发电机组存在故障，并通过报警装置通知运维人员进行维修。
这样可以及时发现和处理故障，减少发电机组的停机时间，提高设备的可靠性和运行时间。
PLC还可以实现柴油发电机组运行数据的采集和存储。
通过对发电机组各个参数的实时采集和监测，PLC可以记录和存储发电机组的运行状态和性能数据。
这些数据可以用于发电机组的运行分析和故障诊断，为运维人员提供参考和决策依据。
这些数据也可以用于以后的运行计划和维护工作，提高发电机组的整体管理水平和运行效率。
PLC在柴油发电机组控制系统中的应用非常广泛。
通过PLC的智能控制和监测，柴油发电机组可以实现自动化运行和故障诊断，提高工作效率和可靠性。
基于PLC的柴油发电机自动启停控制UPS应用
ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２０．０１．０４５
Telecom Power Technology
Ｊａｎ． １０，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １
设计应用
基于 PLC 的柴油发电机自动启停控制 UPS 应用
王志斌，舒德华 （中国地质工程集团有限公司，北京 100093）
Abstract：It based on programmable logic controller control of the diesel generator automatic start-stop application of uninterrupted power supply for charging，it expounds the structure and working principle of the PLC controller，analyses the structure and classification of uninterruptible power supply UPS，combining with PLC control system to realize the diesel generator automatic rev，stop，by UPS to external power for electrical equipment.
UPS（Uninterruptible Power Supply）就是指的不间断 电源，是使蓄电池（一般以铅酸免维护电池为主）连接 主机，通过主机逆变器等模块电路促使直流电变成市电 的一种系统设备。UPS 主要是把不间断的稳定电力提供 给计算机网络系统，也可以提供给单台计算机抑或是其 他电子电力设备，如电磁阀。如果市电处于正常输入的 状态，UPS 就在稳定市电电压后将其传输给负载，此时 起到的作用是交流式电稳压器，同时可以为内部电池充 电；如果市电因发生故障而停电或中断，UPS 就利用逆 变器切换转换的方法，将电池的直流电能转换成 220 V 交流电，并将其继续供应给负载，促使负载能保持正常 工作状态，保证不损坏负载的软硬件。UPS 设备通常对 电压过高或电压过低都能提供保护 [1]。
基于触摸屏和PLC技术的4135柴油机智能改造
中图分类号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ ８
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ （ ｂ ） 一 ０ ０ ４ ７ — ０ ｌ
可编程 逻辑控制器（ Ｐ Ｌ Ｃ ） 和 触 摸 屏 在 电 压 来 微 调 ， 这 就 给 操 作 者 从 触 摸 屏 来 改 正 常、 非 正常 、 报警， 当转 速 过 高 达 到 报 警 恶劣 的 环 境 中． 其 稳 定 性 及 抗 干 扰 性 相 对 变 转 速提 供了接 口。 界限时 ， 调 速 系 统 会 自行 停 机 以 达 到 保 护 于计 算 机 控 制 系 统 有 较 为 明显 的 优 势 …。 ２ ． ２ 信 号采 集与 控 制系 统设 计 作用 。 转速表下方， 是“ 点火 ” 命令按钮， 按
解 决 的 问题 。
该 文 基 于 凌 控 ＬＣ０ ７ ０ ＳＬ型 触 摸 屏 和 西
针 表 的 形式 显 示 各 种 参 数 ， 如转速、 水温、 油 温 、油 压 、 油 量 ；以 文 本 条 的 方 式 显 示 各 种提 示信息和报警信息 ； 并 提 供 各 种 命 令
有 “ 怠速” 和 “ 高速” 切换按钮 ， “ 怠速” 运 行模 式 定 义 为发 动 机 ８ ０ ０ ｒ ／ｍｉ ｎ，“ 全速”
门子 Ｓ７ ２０ ０系列 ＰＬＣ的 监 控 系 统 ， 改 造 对
运 行模 式 为 ４ １ ３ ５ 柴油机额定转速ｌ ５ ０ ０ ｒ ／ 象为 ３ Ｏ ｋ Ｗ 以 上 级 工频 电站 ， 由４ １ ３ ５ 柴 油 发 按 钮 ， 比 如 转速 切 换 与微 调 。 Ｐ Ｌ Ｃ、 模 块 及 ｍ ｉ ｎ， 另设 有 “ 可 调 高 速”： 按 下后 ， 可 以 通 动机 、 谐波 自 励 同步 发 电机 、 配属 控 制 箱组 变 送 器 负责 将 信 息 转 换 成 数 字 量 ， 传 给 触 过 改 变 控 制 电压 来调 节 转 速 。 调 节命 令 在 成。 其 中４ １ ３ ５ 柴 油 机 的监 控 系统 是 传 统 机 摸 屏 ； 同 时 触 摸 屏 并 提 供 各 种 命令 至 Ｐ ＬＣ 转速 表的右 边。 正 常 运 转 并且 在 “ 可 调 高
基于PLC的柴油机节油控制系统的设计
亿 元 。 因此 加强 技术改 造 、 降低燃 油消耗 率 、 降低
钻井 费用是 钻井 公 司的迫切 需要 ， 是节 能降 耗 、 挖
潜增效 的主要途 径 。 柴油 动力钻 机 以柴 油 机 作 为 原动 机 ， 经 动力 传递装 置 ， 直接 拖 动 井场 大 功 率 负荷 ： 绞 车、 转 盘 和泥浆 泵 。 目前 对于钻 井柴 油机 的油 门基本 采用 手动控 制 ， 司机 根 据井 下 负 载 情况 选 择 需 要并 车
摘 要 针 对 目前 柴油 机 油 门普 遍 采 用 手 动控 制 ， 柴 油机 不 管 负载 运 行 还 是 空 载 运 行 都 工 作 在 高 转 速
而造 成 燃 油浪 费的 情 况 ， 提 出 了一 种 基 于松 下 Ｆ Ｐ Ｘ ３ ８ Ａ Ｔ Ｐ Ｌ Ｃ的根 据 钻 机 工 况 实 时调 节 柴 油 机 转 速 的 节
一
则 柴油 机始 终工作 在 １ ． ３ ｋ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 这种控 制方 式简
套钻 机有 动力 、 传动 、 提升 、 供电、 泥浆循 环 净化
单 方便 ， 经验 成熟 ， 操 作 人 员认 可 度 高 ， 但 不 利 于
节约燃 油 ， 目前大 多数钻 机采用 该方 法 。
系统及 生 活设 施 等 上百 台设 备 ， 这些 设 备 在钻 井
的发 电机 ， 负载 较 轻 时 ， 只启 动 一 台 柴油 机 ； 负载
加重 时 ， 则 需要 两 台 以上柴 油 机 并 机 工作 。并 车
油 门安 装在 ３台柴 油 机 的油 门处 ， 油 门拉 线 与 柴 油机油 门操 纵杆 相 连 ， Ｐ Ｌ Ｃ控 制 油 门驱 动器 的伸 出和缩 短来控 制油 门拉线 ， 进而 调节 油 门大小 ，
PLC在电力系统中的应用案例
PLC在电力系统中的应用案例随着科技的快速发展和工业自动化的推广，可编程逻辑控制器（PLC）在电力系统中的应用也越来越广泛。
本文将以案例的形式介绍一些PLC在电力系统中的具体应用。
案例一：电力监控系统在一个大型发电厂中，需要对电力系统进行实时监控以确保其正常运行。
利用PLC的强大功能，可以实现对电力系统参数的监测和报警功能。
例如，PLC可以监测电压、电流、功率因数等参数，一旦出现异常，即可通过PLC发送报警信号，提醒工作人员并采取相应的措施。
此外，PLC还可以通过通信接口与数据管理系统进行数据交互，实现数据的远程传输和分析，进一步提高电力系统的安全性和可靠性。
案例二：电力负荷管理在一个城市的电网系统中，需要合理管理和控制电力负荷，以满足用户的需求并保证电网的稳定运行。
通过PLC的应用，可以实现精确的负荷预测和负荷调控。
PLC可以根据历史数据和实时数据，进行负荷预测，并根据预测结果自动调节供电情况，以避免过载或不足。
同时，PLC还可以根据电力需求的变化，灵活地调整电力分配方式，实现高效的电力利用和分配。
案例三：电力设备故障检测与隔离在一个电力系统中，电力设备的故障是不可避免的。
为了减少故障对电力系统的影响，需要及时检测和隔离故障。
PLC可以用于监测电力设备的状态，例如变压器的温度、电机的电流等。
一旦发现设备异常，PLC可以根据预设的逻辑和规则，自动采取相应的控制措施，例如切断故障设备的供电，以保护整个电力系统的正常运行。
这种基于PLC的故障检测和隔离能够大大提高电力系统的可靠性和安全性。
案例四：电力系统节能优化为了减少能源消耗和提高电力系统的效率，可利用PLC实现电力系统的节能优化。
PLC可以监测电力系统各个节点的用电情况，并根据不同的电力需求和工况，自动调节供电方式和电力分配方式，以达到节能的效果。
此外，PLC还可以通过控制电力设备的启停，实现对无效运行的设备进行节能管理。
通过这种基于PLC的节能优化措施，可以有效降低电力系统的运行成本，提高能源利用效率。
PLC在柴油发电机组控制系统中的应用分析
PLC在柴油发电机组控制系统中的应用分析PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的数字计算设备，广泛应用于各种生产过程中。
在柴油发电机组控制系统中，PLC起着关键的作用，能够实现对发电机组的监控、控制和保护。
本文将对PLC在柴油发电机组控制系统中的应用进行详细分析。
PLC在柴油发电机组控制系统中可以实现对机组的自动启动和停止。
通过传感器监测电网电压和频率的情况，当电网电压或频率发生异常时，PLC能够自动启动发电机组，使其接替电网供电；当电网电压和频率恢复正常时，PLC能够自动停止发电机组，恢复电网供电。
这种自动启停的控制方式使得发电机组能够根据电网负荷的变化进行灵活的调控，提高能源利用效率。
PLC在柴油发电机组控制系统中还能够实现对机组运行状态的监测和显示。
通过传感器监测机组的运行参数，如油温、水温、油压等，PLC可以实时获取并显示在人机界面上。
当机组的运行参数超过了安全范围，PLC会自动采取保护措施，比如自动停机、报警等，以保护发电机组的安全运行。
PLC在柴油发电机组控制系统中还具备远程监控和远程控制的能力。
通过与上位机的通信，PLC可以实现与远程监控终端的连接，实时传输机组的运行数据和状态信息。
远程监控终端也可以通过PLC远程控制机组的操作，如启停、调负荷等。
这种远程监控和远程控制的功能使得操作人员可以远程对机组进行监测和控制，提高了工作的便捷性和效率。
PLC还可以通过编程实现柴油发电机组的故障诊断和维护功能。
通过分析机组的运行数据和状态信息，PLC可以判断出机组是否存在故障，并定位到具体的故障部件。
PLC还可以提供相应的维护指导，引导操作人员进行故障排除和维护工作。
这种故障诊断和维护功能能够提高机组的可靠性和可维护性。
PLC在柴油发电机组控制系统中的应用非常广泛。
通过PLC可以实现机组的自动启停、运行状态的监测和显示、远程监控和控制、故障诊断和维护等多种功能，提高了机组的自动化水平和运行的安全性。
用PLC的发电机组自动化控制
一、课程设计1。
1硬件条件交流发电机实验机组、S7—200 PLC 单元（CPU226/EM235）、通讯电缆、通用电脑、彩色LCD 触摸屏、模拟辅机与蝶阀控制。
1。
2设计目的培养学生参阅国家和行业标准，掌握发电机组启停车控制的基本要求、系统构成及工作原理；初步学会PLC 的控制方法以及高级HMI 的应用；同组同学应分别选择实现机组开机准备、开机、并网、正常停机、事故停机、事故紧急停机等逻辑控制功能；初步熟悉HMI的应用方法。
这里负责的是正常停机、事故停机、事故紧急停机逻辑控制功能。
1.3设计内容1、发电机组构成和系统工作原理、工作过程;2、基于PLC 的系统总原理图，各部分工作原理、工作过程；3、分别以机组开机准备、开机、并网、正常停机、事故停机、事故紧急停机等过程为侧重点简单编制PLC 程序框图;4、与调速系统、励磁系统、同期装置的协调控制.1。
4设计要求1、通过设计原理图，掌握实验装置的接线方法、完成上述功能。
2、设计验收时必须现场演示、提交课程设计报告（电子版）。
二、PLC介绍可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
2。
1 S7—200 PLC 单元西门子(SIEMENS）公司应用微处理器技术生产的SIMATIC 可编程控制器主要有S5 和S7 两大系列。
目前,前期的S5 系列PLC 产品已被新研制生产的S7 系列所替代。
S7 系列以结构紧凑、可靠性高、功能全等优点，在自动控制领域占有重要地位。
西门子S7-200PLC在实时模式下具有速度快，具有通讯功能和较高的生产力的特点。
一致的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。
来自西门子的S7 —200微型PLC可以被当作独立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。
CPU 226 集成24 输入/ 16 输出共40 个数字量I / O 点,可连接7 个扩展模块，最大扩展至248路数字量I / O 或35 路模拟量I / O 点,13 KB 程序和数据存储空间。
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柴油发电机组是自备电站交流供电设备的一种类型，是一种小型独立的发电设备，以内燃机作动力，驱动同步交流发电机而发电。
柴油发电机组又称移动电站，是一种备用电源，当外部电网发生供电紧张、故障或检修暂停供电时，可通过启动柴油发电机组供电，以维持正常供电，这在发生临时供电、连续生产时突然断电以及消防等方面发挥着重要作用。
可编程序控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC。
PLC 的核心部分是微处理器，不仅具有逻辑控制功能，而且还具有运算、数据处理和数据传送等功能，是具有计算机功能的专用工业控制装置。
可编程序控制器紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、强大的指令以及较高的可靠性和简便的维护近乎完美的满足了自动控制要求。
1 系统的组成
基于PLC 的柴油发电机组与市电切换系统，由柴油发电机组和可编程序逻辑控制器组成。
通过此控制系统能实现：当电网正常时，负载由电网供电;当电网不正常时，控制系统立刻起动柴油发电机组，实现柴油机组输出对负载供电。
当电网恢复正常后，系统恢复电网供电，并关闭柴油机组。
通过此系统能确保负载的正常输出。
1.1 柴油机启动与停机
合上接地开关SA1，整个系统开始工作，当可编程控制器通过三相电压保护继电器，检测到市电不正常时，立即起动柴油发电机组。
柴油发电机组的启动分成以下两个阶段。
① PLC 输出点Q0.1 输出，使柴油机进入运行状态，并将输出Q0.0 闭合使KA1 得电，启动马达M 运转，带动柴油机运转，当柴油机启动成功后，PLC 输出点Q0.0 输出点立即断开，KA1 失电，启动马达与柴油机飞轮分离。
②当柴油机启动成功后进入怠速运行30s 后，PLC 输出点Q0.2 闭合，则柴油机进行全速运行，电子调速器驱动执行器，将柴油机油门加大，柴油机进入全速运行状态。
柴油发电机组的停机也可以分成以下两个阶段。
①在确定柴油机组对外供电开关已经断开，即停止对负载供电后，PLC 输出点Q0.2 断开，则柴油机进行怠速运行，电子调速器驱动执行器，将柴油机油门减小，柴油机进入怠速运行状态。
② 30s 后，PLC 输出点Q0.1 断开，使柴油机进入停止状态。
1.2 柴油机组与市电切换供电控制
过载及短路保护断路器QF1 及QF2，在平时状态下为断开，在系统开启状态时，闭合断路开关。
市电通过接触器KM1 向负载供电。
机组通过接触器KM2 向负载供电。
两个接触器通过联络柜进行防并联机械互锁。
通过市电上的三相电压保护继电器，来检测市电是否正
常。
当市电正常并保持稳定时，三相保护继电器会给PLC 发出一个市电正常指示信号，PLC 检测到市电正常后，通过控制输出将机组供电接触器KM2 断开，闭合市电供电接触器KM1。
此时，电站通过市电向负载供电。
当市电不正常时，三相保护继电器会给P L C 发出一个市电不正常指示信号，PLC 检测到市电不正常后，通过PLC 启动柴油机，使其全速运行后，控制输出将市电供电接触器KM1 断开，闭合机组供电接触器KM2。
此时，电站通过机组向负载供电。
1.3 软件设计
PLC 由中央处理单元CPU，存贮器、输入、输出单元、电源和编程器等组成。
PLC是采用循环扫描的工作方式，即每一次状态变化需要一个扫描周期。
PLC 循环扫描时间一般为几毫秒至几十毫秒，整个过程分为内部处理，通信，输入处理，执行程序，输出处理几部分。
PLC 程序运行是从起始地址0000 开始到最后一条地址(即END 指令)，做反复式巡回扫描，严格按梯形图、逻辑图逻辑行顺序和逻辑行逻辑元素的排列自上而下，从左到右逐字逐句处理程序。
这样，继电器控制系统很难解决的结点竞争及延时继电器不精确的现象就不会产生，从而保证了控制系统的可靠性。
S7-200 可编程序控制器有3 种编程方法，即梯形图(LAD)、语句表(STL)和功能图块(FBD)。
梯形图比较直观，编程、调试都很方便；语句表编程速度慢，调试起来较繁琐；功能图块可以查看到象普通逻辑门图形的逻辑盒指令但是相对复杂，使用较少。
用语句表编程的手持编程器的性价比最高，用户可根据习惯进行编程语言的选择。
2 系统注意事项
① PLC 安装的地点应避免太阳光直接照射，保证有足够的散热空间和通风条件，避免安装在干扰严重高温、高湿度有粉尘、不清洁以及有腐蚀气体的环境中。
在此例中，要将PLC 安装在有减振措施的控制屏内。
②不要将输入、输出线同用一根电缆，同时动力电缆和控制电缆要分开铺设，避免干扰。
③电源连接：PLC 通常用的是单相交流电源。
接线时，要分清接线端子上“N”端“零线”和“接地”端。
PLC 的交流电源线应单独从机顶进入控制柜中，不能与其他直流信号线、模拟信号线捆在一起走线，以减少对其他控制线路的干扰。
为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC 接上专用地线，接地点应柴油发电机组的接地点分开，平常要注意检查PLC 的接地是否良好。
④控制PLC 的工作环境(0℃～50℃为宜)，必要时要采用强迫风冷冷却方式，可以有效地提高它的工作效率和寿命[3]。
4 结语
采用PLC控制的自动化柴油发电机组，主要通过软件控制，省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力，并且它硬件结构简单，成本低廉，相应速度快，性能稳定，运行可靠。
另外还可以根据实际需要进行扩展，程序稍作修改，就可以满足用户不同的控制要求，体现出极大的灵活性。