西门子plc在备用发电厂中的应用

    Q0.2:启动(1-启动马达动作)

    Q0.3:市电合闸(1-市电主开关动作)

    Q0.4:机电合闸(1-机电主开关动作)

    Q0.5:三启失败(1-三启失败信号灯亮)

    Q0.6:机组故障(1-机组故障信号灯亮)

    Q0.7警铃(1-警铃响)

    Q1.0:自动强激磁(1-强激磁继电器动作)

    Q1.1:冷启动自动辅助(1-冷启动辅助装置电磁阀动作)

    模拟量输入:

    AIWO:母线电压

    AIW2:母线电流

    AIW4:负载功率

4系统实现

    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。

    4.1制动启停控制

    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S7-200实现简易而可靠。

    4.2转速调节

    油机转速调节是通过CPU214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CPU214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，CPU214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CPU214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。

    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。在CPU214中，方法实现了一种转速控制的PID调节器。PID的模拟表达式:

    M(t)=KC(1+1/Ti*fe(t)dt+Td*de(t)/de(t))

    在CPU214中，微公和积分采用如下公式:

    微分运算:[新差值E(n)-旧差值E(n-1)>÷控制周期TC

    积分运算:[旧差值E(n-1)+新差值E(n)>×控制TO÷2

    转速-与转速传感器频率关系的计算公式如下:

    f----转速传感器信号频率

    n----转速(转/分)

    z----传感齿轮齿数

    为更好的实现全程调速我们采用分程PID限幅

    怠速时间:转速设定值VW108=192

    最小输出值VW126=180

    最大输出值VW124=420

    高速期间:转速设定值VW108=VW212(由模拟电位器设定)

    最小输出值VW126=420

    最大输出值VW124=995

    本系统中:n=1500r/mlnz=128齿

    这样f>3200Hz，故采用7kHz的高速计数器HSC2测量转速。停机时，将转速设定值和网缓冲器全部置0。输出限制在VW106=5上，以使PWM能够连续工作。同时使Q0.1=1，停机磁阀动作，切断油路达到停机目的。为了使设定值作常稳定。