為保證柴油發(fā)電機設(shè)備的正常運行，首先必須保證設(shè)備的正常供電。柴油發(fā)電機組的自動控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)以下的功能：當(dāng)電網(wǎng)正常時，儀器設(shè)備由電網(wǎng)供電；當(dāng)電網(wǎng)不正常時，立刻啟動柴油發(fā)電機組，由柴油發(fā)電機組供電；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常后，恢復(fù)電網(wǎng)供電，并關(guān)閉柴油發(fā)電機組。該系統(tǒng)還能與上微機進行通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。由于該系統(tǒng)中需同時測量電網(wǎng)、柴油發(fā)電機的頻率量，電壓、電流和蓄電池的電壓等模擬量，還要實現(xiàn)控制板與顯示板、控制板與微機的通信，而PLC16C74單片機中的3個定時器（計數(shù)器）TMRO、TMR1、TMR2可用于實現(xiàn)定時，2個捕捉/比較/脈寬調(diào)制端口用于頻率測量，片內(nèi)的A/D口用于測量電壓、電流等模擬量，同步串行口可用于控制板與顯示板的通信，異步串行通信口（SC1）可實現(xiàn)控制板與微機的通信，因此在該系統(tǒng)中選用了PLC16C74單片機作為控制系統(tǒng)的核心，使得控制系統(tǒng)硬件變得較為簡單。同時因為PLC系列單片機的指令均為單字節(jié)指令，且具有內(nèi)部上電復(fù)位電路、內(nèi)部掉電鎖定電路和看門狗計時器，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。
運行狀態(tài)
1．電網(wǎng)供電
在電網(wǎng)供電時，需要檢測電壓、電流、頻率等參數(shù)，電壓的取樣電路，如圖1所示，電壓信號經(jīng)全橋整流、放大后轉(zhuǎn)換為直流信號送到單片機的A/D口，電流的取樣電路類似。頻率信號同樣從電壓互感器取得，轉(zhuǎn)換為方波信號后送到單片機的捕捉端口（CCP1），如圖2所示。當(dāng)檢測到的電網(wǎng)電壓、頻率值都在正常范圍內(nèi)時，由電網(wǎng)供電；當(dāng)超過設(shè)定的上限或下限時，即判定為電網(wǎng)供電不正常，并立即啟動柴油機，進入柴油機啟動狀態(tài)。
2．柴油機啟動
在柴油發(fā)電機啟動過程中，不僅要檢測柴油發(fā)電機組的電壓、電流、頻率和柴油發(fā)電機的油壓，還需判斷柴油發(fā)電機是否啟動成功。由于柴油發(fā)電機啟動過程中對信號的干擾較大，電量參數(shù)的測量及是否成功啟動的判別，是該控制系統(tǒng)的核心之一。由于柴油發(fā)電機組在剛開始啟動時，輸出的電壓較低，因此在啟動過程中，不以電壓作為是否啟動成功的標(biāo)志，而以頻率和柴油發(fā)電機油壓作為標(biāo)志。在啟動過程中檢測到柴油發(fā)電機的油壓為高，或檢測到頻率在一段時間內(nèi)連續(xù)上升，才認為啟動成功。為提高系統(tǒng)的可靠性，允許柴油發(fā)電機連續(xù)啟動3次，每次啟動時間約3s，間隔2s。如果啟動均未成功，則禁止柴油發(fā)電機啟動并報錯?？紤]到蓄電池電壓低時，也可能使柴油發(fā)電機啟動失敗，因此在啟動過程中，若檢測到蓄電池電壓低，則通過蜂鳴器蜂鳴提示。而當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常后，蓄電池會被充電，此時允許再次啟動柴油機。如果柴油發(fā)電機啟動成功，則進入柴油發(fā)電機組供電狀態(tài)。
3．柴油發(fā)電機組供電
在柴油發(fā)電機組供電時，同樣要檢測柴油發(fā)電機組的電壓、電流和柴油發(fā)電機的油壓。在正常運行時，當(dāng)檢測到的電壓、頻率超過設(shè)定的上下限（負載）時，即切斷負載，柴油發(fā)電機組處于空載運行狀態(tài)；在空載時，如果檢測到的電壓、頻率又超過設(shè)定的上下限（空載）時，即認為柴油發(fā)電機故障，停機報錯。不論是在空載還是負載，只要檢測到柴油發(fā)電機的油壓為低，即認為柴油發(fā)電機工作不正常，停機報錯。該系統(tǒng)中還具有一個勵磁調(diào)節(jié)裝置，它能實現(xiàn)柴油發(fā)電機組的低頻保護，當(dāng)系統(tǒng)供電的頻率較低時可起到保護作用，同時通過電壓和電流的矢量合成及ND調(diào)節(jié)，能恒定柴油發(fā)電機組的輸出電壓，即使當(dāng)負載有較大變化時也能使輸出電壓的變化小于1％，保證負載（設(shè)備）的正常運行。
考慮到電網(wǎng)有時會有短暫供電的情況出現(xiàn)，為避免設(shè)備供電的經(jīng)常切換，在此狀態(tài)下，如果電網(wǎng)恢復(fù)正常，則延時幾秒后才切換至電網(wǎng)運行狀態(tài)，然后再延時幾分鐘，才停止柴油發(fā)電機運行。這樣就能保證只有在電網(wǎng)確實已恢復(fù)正常后，才切換至電網(wǎng)供電，同時也避免柴油發(fā)電機的頻繁啟動。
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