關(guān)注：
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在一些企事業(yè)單位，需要在其所屬的部門配備柴油發(fā)電機組（簡稱：機組）當(dāng)市電電網(wǎng)停電時，機組可立即起動，及時為這些部門提供所需電力。通常情況下，這些機組是由專人操作和管理的。 設(shè)計并使用柴油發(fā)電機組監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（簡稱：本系統(tǒng)），可以實現(xiàn)多臺機組的無人管理和監(jiān)控。本系統(tǒng)是由1臺監(jiān)控主機和多臺安裝在機組機房的監(jiān)控器經(jīng)公用電話網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)組成。其中，監(jiān)控器用于對各臺機組的運行狀態(tài)和故障、機組的運行參數(shù)、電網(wǎng)的狀況等進行檢測與控制。監(jiān)控主機通過公用電話網(wǎng)與各監(jiān)控器通訊，采集各監(jiān)控器檢測的數(shù)據(jù)并提供給管理人員。使管理人員可以及時地了解各臺機組的狀態(tài)并可通過監(jiān)控主機控制各臺機組的運行。 本系統(tǒng)已成功地用于對多臺500 ~800kVA的柴油發(fā)電機組的監(jiān)控中，并有效地實現(xiàn)了各機組在無人值守條件下的正常運行。 2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機房的監(jiān)控器經(jīng)公用電話網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)組成。其結(jié)構(gòu)如所示。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控主機可使用“電話撥號”方式經(jīng)調(diào)制解調(diào)器（MODEM）與選定的機組監(jiān)控器進行通訊，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的通訊和控制功能。 2.1監(jiān)控主機監(jiān)控主機由1臺通用微型計算機或筆記本電腦在W！NS環(huán)境下配以專用軟件組成。通過調(diào)制解調(diào)器，它可用電話線撥號與指定的機組監(jiān)控器通訊。 監(jiān)控主機的主要功能有如下幾點。 可經(jīng)電話線用撥號方式與安裝在各機組機房中的監(jiān)控器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。通訊方式可按“固定‘或”掃描’方式實現(xiàn)。 可按多種方式控制各機組的運行。以適應(yīng)在不同條件下機組運行的要求。 可存儲各機組的運行參數(shù)，并以曲線或表格方式打印和顯示。 可對各機組的異�，F(xiàn)象如：電網(wǎng)停電、機組故障等進行多種方式報警。如語音報警、顯示報警、傳呼報警等。 配備筆記本電腦的監(jiān)控主機，使用特別靈活。 管理人員可在任意地點隨時用電話線與指定的機組監(jiān)控器撥號連通，實現(xiàn)對監(jiān)控器的參數(shù)采集和控制。 2.2監(jiān)控器監(jiān)控器分別安裝在各機組機房中。其結(jié)構(gòu)如所示。監(jiān)控器中使用的可編程控制器采用OMROM-CQM系列產(chǎn)品，這種可編程控制器具有可靠性高，模塊的種類多，功能強，編程環(huán)境好等特點。 監(jiān)控器結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控器的硬件由內(nèi)部處理部分，外部監(jiān)控與通訊部分組成。中的虛線所包圍部分為外部監(jiān)控與通訊部分。 內(nèi)部處理部分以可編程控制器及各種接口模塊為主，配以傳感器信號調(diào)理電路，機組狀態(tài)檢測/控制驅(qū)動電路組成。 外部監(jiān)控與通訊部分由各種傳感器，機組故障檢測電路，機組運行控制電路，機組運行參數(shù)檢測電路，語音報警電路，機組運行參數(shù)顯示驅(qū)動電路及儀表，功能操作按鍵，工作指示燈，調(diào)制解調(diào)器等組成。 監(jiān)控器主要功能有如下幾點。 在檢測到電網(wǎng)停電時，監(jiān)控器可在很短的時間內(nèi)自動（或者操作人員手動）起動機組運行，滿足部門對電力的需求。 在環(huán)境溫度較低時，可控制機組的加熱系統(tǒng)對柴油機機體加熱，以保證機組的起動性能。 可實時檢測機組運行的參數(shù)、狀態(tài)。運行參數(shù)包括：機組運行時輸出的電壓、電流、頻率、機組起動電池的電壓、冷卻水水溫、柴油油壓等。運行狀態(tài)包括：機組轉(zhuǎn)速報警狀態(tài)、超溫報警狀態(tài)、冷卻水箱低水位狀態(tài)等�？刂戚敵霭ǎ簷C組的起動、停機。 監(jiān)控器將所檢測的全部內(nèi)容以清晰有效的方式進行顯示。如使用數(shù)字儀表顯示機組的輸出電壓、電流、頻率等。對檢測到的任何異�，F(xiàn)象以指示燈閃爍及語音方式進行顯示和報警，或者通過公用電話網(wǎng)發(fā)出報警傳呼。 可使機組的運行處在自動運行方式或手動運行方式。 當(dāng)機組機房內(nèi)無人值守時，以上功能可確保機組正常工作的要求。 監(jiān)控器各主要部分的功能如下。 機組轉(zhuǎn)速傳感器，冷卻水箱的水位傳感器，柴油油壓傳感器及電網(wǎng)狀態(tài)檢測器用來檢測機組的轉(zhuǎn)速，冷卻水水位，柴油油量，電網(wǎng)狀態(tài)等，并將檢測的信號傳送給內(nèi)部處理部分的信號調(diào)理電路。 內(nèi)部傳感器信號調(diào)理電路將外部傳感器送來的信號調(diào)理成內(nèi)部所需要的開關(guān)狀態(tài)，然后，傳送給可編程控制器的CPU單元處理。 模擬量信號采集電路用來采集機組輸出的交流電壓、電流、冷卻水水溫等，并將采集的信號傳送給內(nèi)部模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量供CPU單元處理。 功能操作按鍵用來選擇機組的運行方式，以滿足機組的檢修和特殊條件下的運行要求。 可編程控制器是本系統(tǒng)的核心，經(jīng)編程后可對機組選定的運行方式，外部送來的檢測信號進行有效的處理并實施相應(yīng)的控制。它可將處理的結(jié)果送顯示儀表顯示。當(dāng)有異�，F(xiàn)象時，可作出相應(yīng)的控制處理并經(jīng)各報警電路進行多種方式的報警。 顯示儀表用來實時顯示機組運行的轉(zhuǎn)速、輸出的電壓、電流等數(shù)值。 語音報警電路可依據(jù)可編程控制器送來的報警信號，選擇相應(yīng)的語音播出。使在其他房間值班的維修人員及時了解機組的異常情況。 通訊模塊主要由調(diào)制解調(diào)器和串行接口（RS-232）組成，調(diào)制解調(diào)器與公用電話網(wǎng)相連，使監(jiān)控器可用于聯(lián)網(wǎng)運行或發(fā)出報警傳呼。 3主要功能設(shè)計為滿足機組在無人值守條件下的運行要求，設(shè)計并實現(xiàn)了如下的運行方式和功能。 3.1運行方式本系統(tǒng)的運行方式分為2種。 0聯(lián)網(wǎng)運行方式：監(jiān)控主機和監(jiān)控器聯(lián)網(wǎng)運行。在這種運行方式下，監(jiān)控主機和監(jiān)控器均可對機組實施控制。同時，各機組的參數(shù)及異�，F(xiàn)象由監(jiān)控器實時地傳送給監(jiān)控主機。由監(jiān)控主機分析處理，并將結(jié)果顯示、打印，在出現(xiàn)異常情況時可發(fā)出報警等。 2）非聯(lián)網(wǎng)運行方式，使用監(jiān)控器對機組的起動、運行、停機等進行控制，并檢測機組的運行參數(shù)，對機組的異常現(xiàn)象進行監(jiān)控、顯示、報警等。3.2監(jiān)控主機應(yīng)用程序設(shè)計應(yīng)用程序功能框圖功能。它可按照“掃描”或“固定”方式運行。所謂間間隔與多個監(jiān)控器輪流聯(lián)網(wǎng)運行。 在這2種運行方除了能實現(xiàn)監(jiān)控主機與監(jiān)控器進行數(shù)據(jù)通訊，顯示各機組的運行參數(shù)，對機組的異�，F(xiàn)象進行報警以外，還可直接由監(jiān)控主機通過監(jiān)控器對機組的運行進行控制。 組運行參數(shù)，如每次運行的起始時間、運行時間、機組運行時的輸出電壓、電流、頻率等數(shù)據(jù)進行采集，并以機組每次運行的參數(shù)為數(shù)據(jù)文件進行存儲或者刪除。 的數(shù)據(jù)文件進行查詢或打印。可以數(shù)據(jù)曲線或數(shù)據(jù)表格的方式顯示、打印，供用戶對各機組的運行情況進行分析。 和通訊的電話號碼進行設(shè)置，可設(shè)置的報警參數(shù)有機組轉(zhuǎn)速報警值、水位報警值、油壓報警值、起動電池電壓低報警值等。 3.3監(jiān)控器功能設(shè)計監(jiān)控器的功能依據(jù)在無人職守的條件下機組的控制要求進行設(shè)計。它可與監(jiān)控主機聯(lián)網(wǎng)運行，又可以非聯(lián)網(wǎng)的方式獨立運行。 監(jiān)控器具備下述的檢測和控制功能。 3.3.1監(jiān)控器檢測功能監(jiān)控器的檢測功能包括2方面。在市電電網(wǎng)正常供電時，監(jiān)控器檢測的信號有柴油機的機體溫度，起動電池的電壓，油箱的油壓，冷卻水箱的水位，以及市電的電壓和供電電流等，并且控制顯示儀表顯示這些參數(shù)和狀態(tài)。在市電電網(wǎng)停電，并且機組正常運行時，監(jiān)控器檢測的信號有機組輸出的電壓、電流、頻率、冷卻水水溫、柴油油壓、柴油機轉(zhuǎn)速等參數(shù)，以及機組轉(zhuǎn)速報警、超溫報警、冷卻水箱低水位等運行狀態(tài)。 在檢測過程中，監(jiān)控器按照一定的時間間隔將機組的參數(shù)進行存儲，供監(jiān)控主機采集。 3.3.2監(jiān)控器的控制功能監(jiān)控器的控制功能也包括2方面。在檢修機組時，可將監(jiān)控器設(shè)置在“手動控制”方式下，維修人員可以操作有關(guān)的按鍵控制機組的運行。監(jiān)控器可以顯示在此狀態(tài)下機組的運行參數(shù)和有關(guān)狀態(tài)。在機組正常時，可將監(jiān)控器設(shè)置在“自動控制”方式下，監(jiān)控器可根據(jù)對市電電網(wǎng)的檢測或者根據(jù)聯(lián)網(wǎng)后監(jiān)控主機傳送來的指令，控制機組的起動、運行和停機。 3.4監(jiān)控主機與監(jiān)控器的通訊協(xié)議監(jiān)控主機與監(jiān)控器的通訊使用標(biāo)準(zhǔn)的RS- 232C串口經(jīng)調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)，使用的參數(shù)為：波特率：2400bit/s；偶校驗；7位數(shù)據(jù)位；1位停止位。 通訊協(xié)議規(guī)定了監(jiān)控主機和監(jiān)控器之間數(shù)據(jù)或者控制指令的格式。這些數(shù)據(jù)和控制指令如下。 1）監(jiān)控器傳送給監(jiān)控主機的上行數(shù)據(jù)，如市電電網(wǎng)的狀態(tài)、機組停機或者運行時的有關(guān)參數(shù)和狀態(tài)等等。這些參數(shù)和狀態(tài)是由監(jiān)控器存放在指定的存儲區(qū)連續(xù)讀操作空間內(nèi)的，在傳送時由監(jiān)控器發(fā)送給監(jiān)控主機。其格式為（下轉(zhuǎn)第54頁）系統(tǒng)分為手動、自動2種控制方式，系統(tǒng)自動運行出現(xiàn)問題時可臨時切換到手動運行。 4.2.1手動控制本系統(tǒng)設(shè)有手動操作面板，控制模式選擇手動時可直接啟動系統(tǒng)，能通過電位器分別對各變頻器進行調(diào)速；設(shè)有急停按鈕可在意外時讓系統(tǒng)緊急停車；故障復(fù)位按鈕可在變頻器故障解除后進行復(fù)位。 4.2.2自動控制通過在人機界面“參數(shù)設(shè)定畫面‘上設(shè)定好工藝參數(shù)，按確認鍵將參數(shù)傳遞到PLC數(shù)據(jù)庫，根據(jù)第2節(jié)所列”各ROLLER線速比工藝計算公式“算出各變頻器的給定頻率；通過按下原系統(tǒng)操作面板上的啟動按鈕發(fā)出啟動命令，PLC―旦檢測到外部啟動信號，將運行命令和計算好的給定頻率值打包好，利用通訊網(wǎng)絡(luò)傳送給各變頻器和遠程I/O，就完成了對各ROLLER和相關(guān)設(shè)備的控制。同時PLC讀回各變頻器和遠程I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，由觸摸屏實時顯示出來。 5結(jié)論假捻機現(xiàn)場總線自控系統(tǒng)于2001年4月初投入運行，運行狀況良好，達到預(yù)期的控制要求，己于2001年6月通過用戶單位全面正式驗收，并獲得相關(guān)專業(yè)人士一致好評。該系統(tǒng)改造投資成本低，工程期短、見效快，用戶單位的工藝人員己在此設(shè)備上長期試驗獲得多項成果，并在其它的假捻機上大量生產(chǎn)新產(chǎn)品，取得了良好的經(jīng)濟效
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