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功能说明与康明斯知识 |
柴油发电机组自动化控制屏说明书 |
摘要：柴油发电机组自动化控制屏不仅要完成简易控制屏上实现的所有功能，还要至少满足MODBUS 通信监控功能，CANBUS通信功能，及其他复杂应用功能。也可应用户要求，提供自启动控制功能和自动负载切换功能一体化的独立式控制柜，操作方便，适用于电器设备集中控制。
1．控制器功能描述
康明斯发电机组控制器具有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。
主要特点：
1）液晶显示LCD为480×272，PPi（每英寸像素Pixels per ineh），带背光，中文、英文及其他多种语言可选界面操作，且可现场选择，方便工厂调试人员试机。
2）具有RS485通信接口，利用MODBUS协议可以实现“三遥”功能；具有ETHERNET通信接口，可以实现多种监控方式。
3）具有Micro SD接口，可以实现运行数据的实时记录。
4）具有SMS功能，当发电机组有报警时可以自动向所设置的5个电话号码发送报警信息，也可以通过短信来控制发电机组和查阅发电机组状态。
5）具有CAN BUS接口，可以连接具备J1939的电喷机，不但可以监测电喷机的常用数据（如水温、油压、转速、燃油消耗量等），也可以通过CANBUS接口控制开机、停机、升速和降速等。
6）适合于三相四线、三相三线、单相二线、两相三线（120/240V）电源50/60Hz系统；采集并显示市电/发电三相电压、三相电流、频率、功率参数。
● 市电
线电压 Uab、Ubc、Uca
相电压 Ua、Ub、Uc
相序
频率 Hz
● 发电
线电压 Uab、Ubc、Uca
相电压 Ua、Ub、Uc
相序
频率 Hz
● 负载
电流 IA、IB、IC
分相和总的有功功率 kW
分相和总的无功功率 kvar
分相和总的视在功率 kVA
分相和平均功率因数 PF
发电累计电能 kwh、kvarh、kVA·h
7）市电具有过电压、欠电压、过频、欠频、缺相、逆相序检测功能；发电具有过电压、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。
8）3个固定模拟量传感器（温度、油压、液位）；两个可编程模拟量传感器可设置成温度或压力或液位传感器。
精密采集发动机的各种参量：
①温度WT：℃/℉同时显示；
②机油压力OP：kPa/Psi/Bar同时显示；
③燃油位FL单位：％；
④转速SPD单位：r/min；
⑤电池电压VB单位：V；
⑥充电机电压VD单位：V；
⑦计时器（HC）可累计时长：65535h；
⑧累计开机次数：最多65535次。
9）控制保护功能：实现柴油发电机组自动开机/停机、合分闸（ATS切换）及完善的故障显示保护等功能；
10）参数设置功能：允许用户对其参数进行更改设定，同时记忆在内部EEPROM存储器内，在系统掉电时也不会丢失。绝大部分参数可从控制器前面板调整，所有参数可使用PC通过USB/RS485/ETHERNET接口调整。
供电电源范围宽DC（8～35）V，能适应不同的启动电池电压环境。
11）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．操作
（1）指示灯说明
康明斯面板如图1所示。康明斯警告指示灯与报警指示灯说明见表1。
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图1 柴油发电机组控制器面板图 |
表1 警告指示灯与报警指示灯说明
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报警类型
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警告指示灯
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报警指示灯
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警告报警
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慢速闪烁
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慢速闪烁
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跳闸不停机报警
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慢速闪烁
|
慢速闪烁
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停机报警
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不亮
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快速闪烁
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跳闸停机报警
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不亮
|
快速闪烁
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运行指示灯：在启动成功后，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。
（2）按键功能描述
按键功能描述见图2。
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图2 柴油发电机组控制器按键功能描述 |
（3）自动开机、停机
1）自动开机顺序
①当市电异常（过电压、欠电压、过频、欠频、缺相和逆相）时，进入“市电异常延时”，LCD的状态页显示倒计时，市电异常延时结束后，进入“开机延时”；或者当远程开机（带载）输入有效时，进入“开机延时”。
②LCD的最下面一行显示“开机延时”倒计时。
③开机延时结束后，预热继电器输出（如果被配置），LCD的最下面一行显示“开机预热延时XX”。
④预热延时结束后，燃油继电器输出1s，然后启动继电器输出；如果在“启动时间”内发电机组没有启动成功，燃油继电器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，如果发电机组没有启动成功，控制器发出启动失败停机，同时LCD的报警页显示启动失败报警。
⑥在任意一次启动时，若启动成功，则进入“安全运行延时”，在此时间内油压低、水温高、欠速、充电失败报警量等均无效，安全运行延时结束后则进入“开机怠速延时”（如果开机怠速延时被配置）。
⑦在开机怠速延时过程中，欠速、欠频、欠电压报警均无效，开机怠速延时过完，进入“高速暖机时间延时”（如果高速暖机延时被配置）。
⑧当高速暖机延时结束时，若发电正常则发电状态指示灯亮，如发电机电压、频率达到带载要求，则发电合闸继电器输出，发电机组带载，发电供电指示灯亮，发电机组进入正常运行状态；如果发电机组电压或频率不正常，则控制器报警停机（LCD的报警页将显示发电报警信息）。
注：当由远程开机（不带载）输入开机时，过程同上，只是在过程8时，发电合闸继电器不输出，发电机组不带载。
2）自动停机顺序
①发电机组正常运行中，若市电恢复正常，则进入“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；或者当远程开机输入失效时，开始“停机延时”。
②停机延时结束后，开始“高速散热延时”，且发电合闸继电器断开，经过“开关转换延时”后，市电合闸继电器输出，市电带载，发电供电指示灯熄灭，市电供电指示灯点亮。
③进入“停机怠速延时”（如果被配置）时，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，燃油继电器输出断开，自动判断是否停稳。
⑤进入“发电机组停稳时间”，自动判断是否停稳。
⑥若当发电机组停稳后，进入“发电机组过停稳时间”；否则控制器进入停机失败同时发出停机失败警告（在停机失败报警后，若发电机组停稳，则进入“发电机组过停稳时间”同时自动消除停机失败警告）。
⑦过停稳时间结束后，进入发电机组待机状态。
（4）发电机组控制器开关控制过程
1）手动转换过程
控制器在手动模式时，开关控制过程执行手动转换过程。
操作人员通过合分闸按键控制ATS开关的负载转换。
①如果分闸检测不使能，按下发电合分闸键I/O，若发电带载，则分闸输出；若负载断开，则发电合闸；若市电带载，则市电分闸，当分闸延时结束后，发电合闸。按下市电合分闸键I/O，若市电带载，则分闸输出；若负载断开，则市电合闸；若发电带载，则发电分闸，当分闸延时结束后，市电合闸。
②如果分闸检测使能，由市电带载转为发电带载，需要先按市电分闸按键I/O经过分闸延时后，再按发电合闸按键I/O，发电合闸（直接按发电合闸按键，无动作）。
由发电带载转为市电带载，过程同上。
2）自动转换过程
控制器在自动模式时，开关控制过程执行自动转换过程。
若输入口配置为合闸状态辅助输入，则按下述过程：
①如果分闸检测使能，由市电带载转为发电带载，经过分闸延时，转换间隔延时，在分闸输出的同时转换失败开始检测，检测时间到，若分闸失败，则发电不合闸，否则发电合闸，发电合闸同时转换失败开始检测，检测时间到，若合闸失败，则等待发电合闸。如果转换失败警告使能，合分闸失败都会发出警告信号。
由发电带载转为市电带载，过程同上。
②如果分闸检测不使能，由市电带载转为发电带载，经过分闸延时，转换间隔延时后，发电合闸，发电合闸同时转换失败开始检测，检测时间到，若合闸失败，则等待发电合闸。如果转换失败警告使能，发出警告信号。
③若输入口没有配置为合闸状态辅助输入，由市电带载转为发电带载，经过分闸延时，转换间隔延时后，发电合闸。
由发电带载转为市电带载，过程同上。
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，如分闸检测使能，请配置分闸输出。使用交流接触器时：推荐分闸检测使能。
3．接线
1）康明斯发电机组控制器背面板如图3所示。
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图3 柴油发电机组控制器背面电路板 |
2）接线端子功能描述见表2。
表2 康明斯控制器接线端子功能
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序号
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功 能
|
导线规格/m㎡
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备 注
|
|
1
|
直流工作电源输入B-
|
2.5
|
接启动电池负极
|
|
2
|
直流工作电源输入B＋
|
2.5
|
接启动电池正极，若长度大于30m，用双根并
联。推荐4A熔丝
|
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3
|
紧急停机输入
|
2.5
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通过急停按钮接B＋
|
|
4
|
启动继电器输出
|
1.5
|
由3点供应B＋，额定16A，固化盘车继电器
|
|
5
|
燃油继电器输出
|
1.5
|
由3点供应B＋，额定16A，固化燃油阀
|
|
6
|
可编程继电器输出口1
|
1.5
|
由2点供应B＋，额定7A，默认GCB合闸
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|
7
|
可编程继电器输出口2
|
1.5
|
由2点供应B＋，额定7A
|
|
8
|
可编程继电器输出口3
|
1.5
|
由2点供应B＋，额定7A
|
|
9
|
充电发电机D＋端输入
|
1.0
|
接充电发电机D＋（WL）端子，若充电机上没有此端子，则此端子悬空
|
|
10
|
可编程输入口1
|
1.0
|
接地有效（B-）
|
|
11
|
可编程输入口2
|
||
|
12
|
可编程输入口3
|
||
|
13
|
可编程输入口4
|
||
|
14
|
可编程输入口5
|
||
|
15
|
可编程输入口6
|
||
|
16
|
转速传感器屏蔽地
|
0.5
|
连接转速传感器，建议用屏蔽线。转速传感器
输入2控制器内部已接B-
|
|
17
|
转速传感器输入2
|
||
|
18
|
转速传感器输入1
|
||
|
19
|
可编程输入口7
|
1.0
|
接地有效（B-）
|
|
20
|
可编程继电器
输出口4
|
1.5
|
常闭输出，额定7A
|
|
21
|
继电器公共点
|
||
|
22
|
常开输出，额定7A
|
||
|
23
|
ECU CAN公共地
|
-
|
建议使用阻抗为120Ω的屏蔽线，屏蔽线单端
接地
|
|
24
|
ECU CAN H
|
0.5
|
|
|
25
|
ECU CAN L
|
0.5
|
|
|
26
|
RESERVE
|
-
|
此端子为保留端子，请勿接线
|
|
33
|
RS485公共地
|
-
|
建议使用阻抗为120Ω的屏蔽线，屏蔽线单端
接地
|
|
34
|
RS485+
|
0.5
|
|
|
35
|
RS485-
|
0.5
|
|
|
36
|
可编程继电器
输出口5
|
2.5
|
常闭输出，额定7A
|
|
37
|
2.5
|
常开输出，额定7A
|
|
|
38
|
2.5
|
继电器公共点
|
|
|
39
|
可编程继电器
输出口
|
2.5
|
常开输出，额定7A
|
|
40
|
2.5
|
继电器公共点
|
|
|
41
|
发电机组A相电压监视输入
|
1.0
|
连接至发电机组输出A相（推荐2A熔丝）
|
|
42
|
发电机组B相电压监视输入
|
1.0
|
连接至发电机组输出B相（推荐2A熔丝）
|
|
43
|
发电机组C相电压监视输入
|
1.0
|
连接至发电机组输出C相（推荐2A熔丝）
|
|
44
|
发电机组N线输入
|
1.0
|
连接至发电机组输出N线
|
|
45
|
市电A相电压监视输入
|
1.0
|
连接至市电A相（推荐2A熔丝）
|
|
46
|
市电B相电压监视输入
|
1.0
|
连接至市电B相（推荐2A熔丝）
|
|
47
|
市电C相电压监视输入
|
1.0
|
连接至市电C相（推荐2A熔丝）
|
|
48
|
市电N线输入
|
1.0
|
连接至市电N线
|
|
49
|
电流互感器A相监视输入
|
1.5
|
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
|
|
50
|
电流互感器B相监视输入
|
1.5
|
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
|
|
51
|
电流互感器C相监视输入
|
1.5
|
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
|
|
52
|
电流互感器公共端
|
1.5
|
参见后面安装说明
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|
53
|
零线电流输入
|
1.5
|
外接电流互感器二次线圈（额定5A）
|
|
54
|
1.5
|
||
|
55
|
RESERVE
|
-
|
此端子为保留端子，请勿接线
|
|
56
|
可编程传感器1
|
1.0
|
连接温度或压力或液位传感器
|
|
57
|
可编程传感器2
|
1.0
|
|
|
58
|
机油压力传感器输入
|
1.0
|
连接压力传感器
|
|
59
|
温度传感器输入
|
1.0
|
连接温度传感器
|
|
60
|
液位传感器输入
|
1.0
|
连接液位传感器
|
|
61
|
传感器公共端
|
-
|
传感器公共端，控制器内部已接电池负极
|
|
62
|
RS232公共地
|
0.5
|
接GSM模块
|
|
63
|
RS232 RX
|
0.5
|
|
|
64
|
RS232 TX
|
0.5
|
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