重康动力（深圳）有限公司

摘要：柴油发电机组自动化控制屏在完成简易控制所有功能的基础上，还需具备MODBUS通信监控、CANBUS通信等复杂应用功能，并可集成自启动控制与自动负载切换于一体。本文以康明斯发电机组控制器为核心，系统阐述其主要功能特点——包括480×272彩色LCD显示、RS485（MODBUS协议）与ETHERNET双通信接口、Micro SD卡实时数据记录、SMS短信报警与控制、CANBUS电喷机管理、多电源系统适应（三相四线/三相三线/单相等）及全面的电量监测与保护功能。详细说明控制面板指示灯含义、按键操作功能，并给出自动开机（市电异常→开机延时→预热→启动→安全运行→怠速→高速暖机→合闸带载）和自动停机（市电恢复→散热延时→切换→怠速→得电停机→停稳检测）的完整时序逻辑。分别阐述手动转换与自动转换模式下ATS开关的控制过程，明确分闸检测使能与不使能两种配置的应用场景（无中间位ATS时不使能，有中间位ATS时可使能，交流接触器推荐使能）。最后提供控制器背面板64个端子的完整功能定义及接线规格要求，为现场安装调试提供直接依据。

 

一、控制器功能与面板指示灯

 

1、 控制器主要功能特点

康明斯发电机组控制器具备市电电量监测和市电/发电自动切换控制功能（ATS），特别适用于一路市电一路发电机组构成的单机自动化系统。其主要功能特点如下：

（1）显示界面：液晶显示屏分辨率为480×272，带背光，支持中文、英文及其他多种语言界面，且可现场选择，方便工厂调试人员试机。

（2）通信接口：具有RS485通信接口，支持MODBUS协议，可实现“三遥”（遥测、遥信、遥控）功能；具有ETHERNET接口，支持多种监控方式。

（3）数据记录：具有Micro SD卡接口，可实现运行数据的实时记录，便于事后故障分析。

（4）短信功能：具有SMS功能，当发电机组有报警时可自动向预设的5个电话号码发送报警信息，也可通过短信远程控制机组和查阅机组状态。

（5）电喷机管理：具有CAN BUS接口，可连接符合J1939协议的电喷发动机，监测水温、油压、转速、燃油消耗量等常用数据，并可控制开机、停机、升速和降速。

（6）电源系统适应：适用于三相四线、三相三线、单相二线、两相三线（120/240V）等电源系统，频率50/60Hz自适应。

（7）电量监测参数：采集并显示市电/发电的三相电压（线电压Uab、Ubc、Uca，相电压Ua、Ub、Uc）、相序、频率；负载电流IA、IB、IC，分相和总有功功率kW、无功功率kvar、视在功率kVA、功率因数PF，以及发电累计电能kWh、kvarh、kVAh。

（8）检测与保护：市电侧具有过电压、欠电压、过频、欠频、缺相、逆相序检测功能；发电侧具有过电压、欠电压、过频、欠频、过电流、过功率、逆功率、缺相和逆相序检测功能。

（9）传感器接入：提供3个固定模拟量传感器（温度、油压、液位）和2个可编程模拟量传感器（可设置温度/压力/液位），精密采集发动机温度（℃/℉同时显示）、机油压力（kPa/Psi/Bar同时显示）、燃油位（%）、转速（r/min）、电池电压（V）、充电机电压（V），计时器累计时长65535h，累计开机次数最多65535次。

（10）控制与参数设置：实现自动开机/停机、合分闸（ATS切换）及完善故障显示保护；绝大部分参数可从前面板调整，所有参数可通过PC经USB/RS485/ETHERNET接口调整，参数存储在EEPROM中，掉电不丢失。供电电源范围宽DC（8~35）V，适应不同启动电池电压环境。

（11）历史与定时：具有历史记录、实时时钟、定时开关机（每月/每周/每天开机一次且可设置是否带载）功能。

2、 面板指示灯说明

康明斯控制器面板如图1所示，各指示灯功能如下：

状态指示灯：

● 运行指示灯：启动成功后、得电停机前常亮，其他时段熄灭。

● 发电正常指示灯：发电正常时常亮，发电异常时闪烁，无发电时熄灭。

● 市电正常指示灯：市电正常时常亮，市电异常时闪烁，无市电时熄灭。

 

图1 柴油发电机组控制器面板图

 

二、 按键功能描述

 

控制器按键功能如图2所示，主要包括：合闸/分闸控制键、自动/手动模式切换键、启动/停机键、报警消音/复位键、菜单导航键及确认/取消键等。具体功能详见面板丝印标注。

 

图2  柴油发电机组控制器按键功能描述

 

三、 自动开机与停机时序逻辑

 

1. 自动开机顺序

（1）当市电异常（过电压、欠电压、过频、欠频、缺相或逆相序）时，进入“市电异常延时”，LCD显示倒计时；或当远程开机（带载）输入有效时，直接进入“开机延时”。

（2）LCD最下面一行显示“开机延时”倒计时。

（3）开机延时结束后，若配置了预热功能，预热继电器输出，LCD显示“开机预热延时XX”。

（4）预热延时结束后，燃油继电器输出1s，随后启动继电器输出。若在“启动时间”内机组未启动成功，燃油和启动继电器停止输出，进入“启动间隔时间”，等待下一次启动。

（5）在设定的启动次数内未成功启动，控制器发出“启动失败”停机报警。

（6）任意一次启动成功后，进入“安全运行延时”，此期间油压低、水温高、欠速、充电失败等报警量均无效；安全运行延时结束后进入“开机怠速延时”（若配置）。

（7）开机怠速延时过程中，欠速、欠频、欠电压报警无效；结束后进入“高速暖机延时”（若配置）。

（8）高速暖机结束时，若发电电压、频率达到带载要求，发电合闸继电器输出，机组带载，发电供电指示灯亮，进入正常运行状态；若电压或频率不正常，控制器报警停机。

注：当由远程开机（不带载）输入开机时，过程同上，仅第（8）步中发电合闸继电器不输出，机组不带载。

2. 自动停机顺序

（1）机组正常运行中，若市电恢复正常，进入“市电电压正常延时”，确认市电正常后市电状态指示灯亮起，“停机延时”开始；或当远程开机输入失效时，直接开始“停机延时”。

（2）停机延时结束后，进入“高速散热延时”，发电合闸继电器断开，经“开关转换延时”后市电合闸继电器输出，市电带载。

（3）进入“停机怠速延时”（若配置），怠速继电器加电输出。

（4）进入“得电停机延时”，得电停机继电器加电输出，燃油继电器断开，自动判断是否停稳。

（5）进入“发电机组停稳时间”，自动判断停稳状态。

（6）若停稳，进入“发电机组过停稳时间”；否则发出“停机失败”警告（警告后若停稳，自动消除警告）。

（7）过停稳时间结束后，进入待机状态。

 

四、 ATS开关控制过程

 

1. 手动转换过程

控制器在手动模式时，操作人员通过合分闸按键控制ATS负载转换。

● 若分闸检测不使能：按下发电合分闸键，若发电带载则分闸；若负载断开则发电合闸；若市电带载则市电分闸，分闸延时后发电合闸。市电合分闸操作同理。

● 若分闸检测使能：由市电带载转为发电带载，须先按市电分闸键，经分闸延时后，再按发电合闸键（直接按发电合闸无动作）。反之亦然。

2. 自动转换过程

控制器在自动模式时：

● 输入口配置为合闸状态辅助输入：分闸检测使能时，由市电带载转发电带载，经分闸延时、转换间隔延时，分闸失败检测——若分闸失败则发电不合闸；分闸成功后发电合闸，同时检测合闸失败。反之亦然。分闸检测不使能时，经分闸延时和转换间隔延时后直接发电合闸，并检测合闸失败。

● 输入口未配置合闸状态辅助输入：由市电带载转发电带载，经分闸延时、转换间隔延时后直接发电合闸。

注意：

● 使用无中间位ATS时，分闸检测应不使能。

● 使用有中间位ATS时，分闸检测可使能也可不使能；若使能，请配置分闸输出。

● 使用交流接触器时，推荐分闸检测使能。

 

五、 接线端子功能说明

 

控制器背面板如图3所示，64个接线端子的功能及导线规格下表（摘要）：

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