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SEW 31C450-503-4-00系統的總體設計

結合生產實際的需要，考慮該發電機組的自動化系統由5大功能部件組成(系統的硬件圖如圖1所示)。

(1) 發電機組的自動啟動和自動停機;

(2) 工程市電和機電的自動切換;

(3) 發電機組電壓和頻率的自動調節;

(4) 發電機組故障自動檢測，報警和故障處理;

(5) 發電機組電壓、電流、頻率、有功功率、啟動電池電壓等電量參數的自動調節。

三 SEW 31C450-503-4-00系統組成

3.1 A5系統PLC的特性和特點

正航A5系列可編程控制器，性價比高，硬件配置齊全，它的特點與性能如下:

(1)機內有高速計數器，zui高可達10KHz高速脈沖輸入，并可輸出頻率和脈寬可調的高速脈沖信號。

(2)具有21個中斷源的中斷優先管理，并配有RS485接口，可實現PLC 與PC機之間的遠程通訊，便于上位機監控和聯網。

(3)具有結構緊湊、組裝靈活、編程簡單，抗*力強、可靠性高等特點。

由此可見，它非常適用于工業控制中小型自動控制系統。經分析，決定采用A5系列可編程控制器作為發電機組自動控制系統的核心部件。

3.2 PLC 配置及I/O的分配和功能

經過分析，本系統采用10個開關量輸入，10個開關量輸出和3個模擬量輸入，即可滿足系統控制需求，因此——PLC配置如下:

CPU模塊：A5-CPU224-DT

AI模塊：  A5-EM231-AD4

I/O的分配和功能如下:

開關量輸入:

IO.0:輸入中斷 (配合脈寬調制使用)

IO.1:方式選擇 (0-遠程控制 1-自動)

IO.2:市電檢測 (0-無市電 1-有市電)

IO.3:機電檢測 (0-無機電 1-有機電)

IO.4:油壓低 (0-油壓正常 1-油壓偏低)

IO.5:油水溫高 (0-油水溫正常 1-油水溫偏高)

IO.6:高速計數器HSCI (利用高速計數器檢測啟動電池電壓)

IO.7:緊急停車 (0-非緊急停車狀態 1-緊急停車狀態)

IO.0:復位 (1-手動復位)

(利用高速計數器檢測轉速)

開關量輸入:

Q0.0:高速脈沖輸出 (通過控制直流電磁鐵調節轉速)

Q0.1:停機 (1-停機電磁閥動作)

Q0.2:啟動 (1-啟動馬達動作)

Q0.3:市電合閘 (1-市電主開關動作)

Q0.4:機電合閘 (1-機電主開關動作)

Q0.5:三啟失敗 (1-三啟失敗信號燈亮)

Q0.6:機組故障 (1-機組故障信號燈亮)

Q0.7:警鈴 (1-警鈴響)

Q1.0:自動強激磁 (1-強激磁繼電器動作)

Q1.1:冷啟動自動輔助 (1-冷啟動輔助裝置電磁閥動作)

模擬量輸入:

AIW2:母線電壓

AIW4:母線電流

AIW6:負載功率

四 系統實現

發電站自動化監控系統由機組自動啟停控制，轉速自動調節，電量參數自動檢測，故障自動檢測等功能模塊組成。

4.1 制動啟停控制

本功能模塊是根據各開關量的輸入狀態，自動控制機組的啟動、停止和機電與市電的相互切換。這主要屬于順序控制具有較強的邏輯控制。用A5實現簡易而可靠。

4.2 轉速調節

油機轉速調節是通過CPU中高速脈沖輸出脈寬調制(PWM)功能調節可控直流電磁鐵控制柴油機油門開度來實現的。用CPU實現轉速調節方法如下:轉速信號由安裝在柴油機上磁電式傳感器獲得，CPU通過高速計數器測量油機轉速，測得轉速信號送入PID調節器，將調節器輸出的數字量轉換為脈沖寬度的時間量，再通過CPU中的脈寬可調的高速脈沖輸出(QO.0)，經過功率驅動器控制可控制直流電磁鐵調節緊油機門開度大小，從而實現對油機轉速的調節。

本系統屬于反饋控制和精確的數字控制，涉及到一些控制算法問題。

在CPU中，方法實現了一種轉速控制的PID調節器。PID的模擬表達式: M(t)=KC(1+1/Ti*fe(t)dt+Td*de(t)/de(t))

在CPU中，微公和積分采用如下公式:

微分運算:[新差值E(n)-舊差值E(n-1)]÷控制周期TC

積分運算:[舊差值E(n-1)+新差值E(n)]×控制TO÷2

轉速-與轉速傳感器頻率關系的計算公式如下:

f----轉速傳感器信號頻率

n----轉速(轉/分)

z----傳感齒輪齒數

為更好的實現全程調速我們采用分程PID限幅

怠速時間:轉速設定值 VW108=192

zui小輸出值 VW126=180

zui大輸出值 VW124=420

高速期間:轉速設定值 VW108=VW212(由模擬電位器設定)

zui小輸出值 VW126=420

zui大輸出值 VW124=995

本系統中:n=1500r/mln z=128齒

這樣f>3200Hz，故采用7kHz的高速計數器HSC0測量轉速。停機時，將轉速設定值和網緩沖器全部置0。輸出限制在VW106=5上，以使PWM能夠連續工作。同時使Q0.1=1，停機磁閥動作，切斷油路達到停機目的。

 SEW Eurodrive EMV-Modul EF014-503 - used - 

    SEW Eurodrive EMV-Modul EF030-503 -unused/OVP-

    SEW DIP Eurodrive Movidrive Options - Karte DIP 8221049.1A 

   SEW EURODRIVE AUSGANGSFILTER HF075-503

   SEW Eurodrive Movitrac MC07A005-5A3-4-00 Umrichter Frequenzumrichter (R41)

   NEW Sew-Eurodrive Motor DFT71D4-I01 W/Gear Box ST37DT71D4-I01 1/2 HP

   SEW-EURODRIVE INC. K37DT80N4 GEAR MOTOR, NO BOX

    SEW EURODRIVE Movitrac 0504-231-1-00 GEB 

    SEW-EURODRIVE R32DT71D4 .5 HP 230/460 V 1700:82 RPM 

    SEW- EURODRIVE ST47DT90S4 INPUT 1740 RPM OUTPUT 144 RPM

    SEW EURODRIVE R70DV132S4 GEAR BOX, RPM 1720/ 219, HP 7.5, RATIO 7.84, USED 

    SEW EURODRIVE SA50DT80K4 GEAR BOX,RATIO 50.03,IN 1700 RPM,1.0 HP,OUT 34 RPM,USED 

    SEW EURODRIVE SF67D16DT80K4 GEAR BOX, RATIO 190.11, TORQUE 1940 IN LB, USED

    SEW EURODRIVE DT90S6FBMG2HF MOTOR 1HP 1140-RPM 4.8-2.4AMP 230-460V 60HZ 

    SEW EURODRIVE RF32DT71K2-KS GEAR 0.33HP 230/460V-AC 3100RPM 3PH MOTOR D242559 

    SEW EURODRIVE WA20DT71K4 GEAR 1/4HP 230/460V-AC 1700RPM ELECTRIC MOTOR B356809