PLC在電機(jī)轉(zhuǎn)速中的應(yīng)用

張麗明

（佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002）

傳統(tǒng)的電機(jī)運(yùn)行通常是采用繼電接觸的方式進(jìn)行控制的，其中繼電器通常體積較大、數(shù)量較多、功能較少、壽命較短、線路較復(fù)雜、接線點(diǎn)較多、故障發(fā)生率較頻繁、維修較困難，如果采用集成線路的系統(tǒng)芯片又會存在種類多、體積大、設(shè)計(jì)周期長、費(fèi)用低、工藝復(fù)雜、抗干擾性差、可靠性差的特點(diǎn)。綜合PLC的微處理為核心，設(shè)計(jì)出了計(jì)算機(jī)通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型通用的自動控制裝置，從而解決了系統(tǒng)綜合問題，在總體上能夠達(dá)到性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程等方面的優(yōu)點(diǎn)，所以在近些年的工業(yè)信息化控制方面PLC得到了廣泛的應(yīng)用。

1 PLC在電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的核心功能應(yīng)用

PLC在電機(jī)轉(zhuǎn)速中的設(shè)計(jì)核心突出在電機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)突然停電的現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)能夠立刻給繼電設(shè)備進(jìn)行持續(xù)供電。電機(jī)能夠隨即啟動自啟裝置，會保證主站在斷電的1min內(nèi)進(jìn)行啟動，在主電網(wǎng)系統(tǒng)中，應(yīng)急電網(wǎng)通常是重要組成部分，正常情況下的配電設(shè)備能夠持續(xù)給電板供電，在應(yīng)急狀況下更能夠給應(yīng)急發(fā)電組供電。PLC作為電機(jī)轉(zhuǎn)速中的一個重要組成，主要具備以下功能：

A.PLC自動啟動。在電機(jī)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，供電系統(tǒng)突然出現(xiàn)故障發(fā)生斷電，PLC電機(jī)機(jī)組能夠開啟自啟裝置、進(jìn)行自動升速、自動合閘，從而進(jìn)行應(yīng)急供電。

B.PLC自動停機(jī)。當(dāng)供電自動恢復(fù)后，PLC能夠進(jìn)行正常判斷，進(jìn)行開關(guān)控制，當(dāng)滿足要求后，PLC能夠?qū)?yīng)急電機(jī)轉(zhuǎn)換到正常電當(dāng)中，然后控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

C.PLC自動保護(hù)。在電機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)油壓過低的現(xiàn)象、冷卻水溫過高、電壓出現(xiàn)異常故障都會使電機(jī)進(jìn)行緊急保護(hù)停機(jī)，同時會發(fā)出報(bào)警，在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果水溫過高或者油溫過高，也會發(fā)出報(bào)警信號，提醒電機(jī)維護(hù)人員進(jìn)入現(xiàn)場維護(hù)。

2 PLC系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用

PLC應(yīng)急電源大多數(shù)采用135系列的柴油機(jī)組，對以下PLC實(shí)現(xiàn)的柴油機(jī)會啟動自動保護(hù)控制。從電路分析的設(shè)計(jì)中可以看到控制面板上會有手動和自動的控制按鈕，對于這幾個按鈕，柴油機(jī)會加裝開關(guān)控制，這用于測試電機(jī)轉(zhuǎn)速，在油門電機(jī)中控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。PLC在電機(jī)轉(zhuǎn)速中一般分為一次和三次的啟動過程，首次啟動應(yīng)在正常失電后進(jìn)行5s的確認(rèn)，然后在啟動電機(jī)4s，在柴油機(jī)啟動運(yùn)行的狀態(tài)下，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠在開關(guān)中檢測出來，這時PLC就可以立刻停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)柴油機(jī)開啟運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過信號的控制達(dá)到一個穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速值后，電機(jī)此時開始發(fā)電，在發(fā)電持續(xù)穩(wěn)定正常后，則開始向負(fù)載區(qū)域供電。PLC達(dá)到一個穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)速值后，電機(jī)就開始進(jìn)行發(fā)電，當(dāng)三次供電都接近開關(guān)控制信號區(qū)域內(nèi)，就會檢測到柴油機(jī)在什么樣的情況下達(dá)不到轉(zhuǎn)速速度的啟動狀態(tài)，此時5s后就不能檢測到柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，在PLC內(nèi)部的定時器里可以做一個10s為一個周期的循環(huán)，以此來再次啟動PLC定時器的控制裝置，一般此類循環(huán)做3次，也就是3個周期，在最后一個周期延遲2s后輸出報(bào)警裝置，此時開關(guān)的啟動裝置會拉回到停機(jī)的位置，當(dāng)電機(jī)供電恢復(fù)時，PLC控制分閘信號會由油門電機(jī)減速至60S以后，電磁供電就會將油門拉回到停機(jī)位置，柴油機(jī)此時會因缺油而熄火。在用戶需要增加小型機(jī)界面，通過文字、指示燈、圖案等顯示方式將柴油機(jī)的各種數(shù)值和狀態(tài)達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)，并可以通過面板按鈕改變柴油機(jī)的數(shù)值和狀態(tài)。在此過程中可以修改與實(shí)踐相關(guān)的參數(shù)，對范圍設(shè)定內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，對超出此范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)拒絕輸入。

3 PLC電機(jī)機(jī)組自控應(yīng)用

其一，PLC的電機(jī)開關(guān)自控功能能夠?qū)崿F(xiàn)單雙機(jī)柜開關(guān)和聯(lián)網(wǎng)自動化無人控制，其機(jī)組是由柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組和中心控制組成的。

其二，控制機(jī)柜是以可控制的（PLC）核心編程程序控制器組成的，此控制器通常選用小型的編程控制器，運(yùn)行平穩(wěn)、質(zhì)量可靠。

其三，PLC控制指令和功能程序編制可以減少外圍控制器元件和接口，對于操作者來說可以減少電路復(fù)查次數(shù)，便于維護(hù)。

其四，PLC具有高速計(jì)數(shù)功能，能夠準(zhǔn)確測算出機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不用原來的測速發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)速表，從而為安裝提高了安全性和可靠性。

其五，PLC自控控制器采用的是24V的供電電壓，是首選高頻開關(guān)控制器的主流充電設(shè)備，也可對蓄電池進(jìn)行持續(xù)浮充電，從而有效保證直流供電的可靠性。

其六，對于PLC中只讀存儲器的固化程序，可使原程序長期不丟失。

4 結(jié)語

從PLC控制發(fā)生的自動化柴油發(fā)電機(jī)組來說，硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性能和性價(jià)比相對較高，單片機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)具有較高的可靠性。經(jīng)過多次驗(yàn)證得出的結(jié)論是PLC的性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠性高，具有很好的實(shí)際操作性，而且還能夠進(jìn)行對外擴(kuò)展。如果電機(jī)程序稍作修改，就可以滿足不同電機(jī)用戶的需要，對于樓宇智能化飛速發(fā)展的今天，PLC控制系統(tǒng)可以通過整個通信模塊納入到整個樓宇監(jiān)控之中，極大地體現(xiàn)出靈活性和適應(yīng)性，在未來的應(yīng)用中能夠發(fā)揮更大的作用。

［1］ 李俊，許國友.智能型電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.工業(yè)計(jì)量，2004，（05）：44-45.

［2］ 邵顯濤，陳明，李俊.基于霍爾傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速的單片機(jī)測量［J］.電子測試，2008，（12）：91-92.