1 引言WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
今天，随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间通信的需要，"监控和数据采集系统"越来越受到用户的重视。在动力系统方面，以柴油发电机组作为应急备用电源的发电厂，在工厂、矿山、高层建筑、医院、邮电、宾馆、银行等许多部门都得到了广泛的应用。为了提高供电质量和供电可靠性，改善操作人员的工作条件，减少维护运行人员，备用发电站迫切要求实现自动化运行和管理。该监控系统由监视主机(包括通信板)和若干现场的从站（正航A3）组成。实现发电机组的数据采集、报警、存储、备份等服务。本文主要介绍下位机A3的系统原理。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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2 系统的总体设计WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
结合生产实际的需要，考虑该发电机组的自动化系统由5大功能部件组成(系统的硬件图如图1所示)。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
(1) 发电机组的自动启动和自动停机; WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
(2) 工程市电和机电的自动切换;WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
(3) 发电机组电压和频率的自动调节;WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
(4) 发电机组故障自动检测，报警和故障处理; WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
(5) 发电机组电压、电流、频率、有功功率、启动电池电压等电量参数的自动调节。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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3 系统组成P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
3.1 A3系统PLC的特性和特点WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
正航A3系列可编程控制器，性价比高，硬件配置齐全，它的特点与性能如下: WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
(1)机内有高速计数器，可同时输入三路高速脉冲，并可输出频率和脉宽可调的高速脉冲信号。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
(2)具有21个中断源的中断优先管理，并配有RS485接口，可实现PLC 与PC机之间的远程通讯，便于上位机监控和联网。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
(3)具有结构紧凑、组装灵活、编程简单，抗干扰能力强、可靠性高等特点。 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
由此可见，它非常适用于工业控制中小型自动控制系统。经分析，决定采用A3系列可编程控制器作为发电机组自动控制系统的核心部件。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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3.2 PLC 配置及I/O的分配和功能 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
经过分析，本系统采用10个开关量输入，10个开关量输出和3个模拟量输入，即可满足系统控制需求，因此——PLC配置如下: WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
CPU模块：A3-C2405DTWWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
AI模块： A3-AI0401LAW1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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I/O的分配和功能如下: WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
开关量输入: WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
IO.0:输入中断 (配合脉宽调制使用) plcjs.技.术_网
IO.1:方式选择 (0-远程控制 1-自动) WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
IO.2:市电检测 (0-无市电 1-有市电) P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
IO.3:机电检测 (0-无机电 1-有机电) plcjs.技.术_网
IO.4:油压低 (0-油压正常 1-油压偏低)P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
IO.5:油水温高 (0-油水温正常 1-油水温偏高) WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
IO.6:高速计数器HSCI (利用高速计数器检测启动电池电压) WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
IO.7:紧急停车 (0-非紧急停车状态 1-紧急停车状态) WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
IO.0:复位 (1-手动复位)P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
(利用高速计数器检测转速)P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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开关量输入:WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
Q0.0:高速脉冲输出 (通过控制直流电磁铁调节转速) WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
Q0.1:停机 (1-停机电磁阀动作)WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
Q0.2:启动 (1-启动马达动作) WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
Q0.3:市电合闸 (1-市电主开关动作)WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
Q0.4:机电合闸 (1-机电主开关动作)WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
Q0.5:三启失败 (1-三启失败信号灯亮)WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
Q0.6:机组故障 (1-机组故障信号灯亮) WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
Q0.7:警铃 (1-警铃响) P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
Q1.0:自动强激磁 (1-强激磁继电器动作) WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
Q1.1:冷启动自动辅助 (1-冷启动辅助装置电磁阀动作)WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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模拟量输入: WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
AIWO:母线电压 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
AIW2:母线电流 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
AIW4:负载功率WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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4 系统实现——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
发电站自动化监控系统由机组自动启停控制，转速自动调节，电量参数自动检测，故障自动检测等功能模块组成。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
4.1 制动启停控制 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
本功能模块是根据各开关量的输入状态，自动控制机组的启动、停止和机电与市电的相互切换。这主要属于顺序控制具有较强的逻辑控制。用A3实现简易而可靠。 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
4.2 转速调节WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
油机转速调节是通过CPU中高速脉冲输出脉宽调制(PWM)功能调节可控直流电磁铁控制柴油机油门开度来实现的。用CPU实现转速调节方法如下:转速信号由安装在柴油机上磁电式传感器获得，CPU通过高速计数器测量油机转速，测得转速信号送入PID调节器，将调节器输出的数字量转换为脉冲宽度的时间量，再通过CPU中的脉宽可调的高速脉冲输出(QO，0)，经过功率驱动器控制可控制直流电磁铁调节紧油机门开度大小，从而实现对油机转速的调节。WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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本系统属于反馈控制和精确的数字控制，涉及到一些控制算法问题。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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