NY210主推用柴油机的电气控制设计

2016-06-16四川中车玉柴发动机股份有限公司四川资阳641300

山东工业技术 2016年12期

关键词：柴油机

万敏（四川中车玉柴发动机股份有限公司,四川资阳 641300）

NY210主推用柴油机的电气控制设计

万敏
（四川中车玉柴发动机股份有限公司,四川资阳 641300）

摘要：柴油机是工业生产中的重要设备类型，在本文中，将就NY210主推用柴油机的电气控制设计进行一定的研究。

关键词：NY210主推用柴油机；电气控制设计；柴油机

1 引言

NY210是一种功率在1200至1950kW范围内的柴油机，适合应用在陆用以及船舶发电等情况下。对于目前大部分NY210柴油机来说，其往往以机械或者人工的方式进行操作，对于该种方式来说，对操作人员的状态以及经验具有着较大的依赖，不能够对发动机的运行效果进行保证，对此，就需要通过电气控制系统的设备对其自动化操作进行实现。

2 NY210柴油机电气控制设计

2.1 传感器选择

在设备应用中，传感器作为一类信号输入装置，则能够在对系统所需信息进行采集的同时将其以电信号的方式传输到电子控制单元当中。在实际选择中，具有着以下方面要求：第一，可靠性高，这是对系统可靠性进行保证的基础，需要其能够在恶劣的环境下也能够具有稳定的工作特征，将失效效率降至最低；第二，精度高。要想对功能精度进行实现，就需要通过具有相应精度传感器的应用作为功能支撑；第三，高响应速度。在控制系统中，所选择中间执行元件、最终执行元件以及传感器元件的应用对其动作以及响应能力进行决定。监控点确定方面，则需要包括以下方面：第一，转速监控，即设置报警转速以及停车转速传感器；第二，温度监控，重点位置温度以及不同缸排温监控；第三，压力监控，对于重点位置，要通过压力传感器的应用对其进行监控。

2.2 监控系统设计

在NY210中，其监控系统根据功能的不同可以分为安全保护以及控制这两部分。其中，控制系统对柴油机的运行进行控制，对柴油机的故障报警以及运行参数进行检测。安全保护的功能则是当系统失效、对系统内设备故障产生危害时，所产生的保护性动作。在该系统中，安全系统电源、输出输入通道以及控制系统几者间保持独立，对CCS相互独立性原则进行满足。

2.2.1 控制系统

在该系统中，其由热电偶输入模块、开关量输入模块、模拟量输入模块以及CPU等组成，同系统的几种控制台、人机界面以及安全保护系统实现连接。在实际工作中，当其需要对保护操作功能进行运行时，将通过开关量输出模块对功能进行实现，对安全保护系统以及系统模块的PLC以及FX进行通讯，通过工业总线的应用将数据传输的集控台当中进行处理，以此对故障停车以及输出报警等信号进行发出。同时。人机界面也将同控制系统连接，在界面上对发动机的报警信号以及工况参数等进行反映，具有着更高的人性化程度，可以说是整个电气控制的核心环节。

2.2.2 安全保护系统

对于安全保护系统来说，其将对发送机上不同开关以及转速传感器发送的信号进行接收，并对相应的紧急停机以及停机信号进行发出，其主要功能有：第一，停止运行。对处于运行中的控制系统以及柴油机实现紧急停车；第二，对设备进行调节，使其处于勉强能够运行的状态；第三，在安全系统操作过程中，需要在对应控制柜位置对声光报警信号进行发出，并对保护系统的动作原因进行显示；第四，应当同控制等系统相互独立，即在发动机处于停机以及报警的情况下对发送机停车保护自动实现。

2.2.3 系统优势

在该安全保护以及控制系统中，其都对具有独立特征的交直流输入电源进行了应用，并对专门的供电电源箱进行了设计，在提升系统供电可靠性的同时对相互间的干扰情况进行了避免。同时，其能够在对发动机不同参数进行采集的同时通过人机界面对其进行显示，操作者以修改参数的方式则能够实现发动机工作状态的调整。同时，安全保护系统以及控制系统也将在机旁监控柜当中得到封装，在具有更小占地面积的同时也具有着布局集中的特点。

3 电气控制系统软件设计

3.1 PLC设计流程

对实际对程序进行设计时，要能够对结构化以及模块化的方式进行选择，保证其具有功能齐全、构成简单、可靠性高、体积小、维护方便以及电磁兼容性好的特点。在实际设计中，要按照以下流程开展工作：第一，根据PLC选择的类型对编程软件进行确定；第二，对系统结构化流程图进行编写。在流程图中，主要包括有正常停机、甩车、自动启机以及紧急停机等流程；第三，对整套程序进行编写，对梯形图编程方式进行选择，并做好适当的注释工作；第四，对程序进行调试，实现参数的修正以及整定。

3.2 程序设计流程

在对程序进行设计时，要按照以下流程开展工作：第一，对编程语言进行确定，可以根据实际需求对C或者C++语言进行应用；第二，对程序流程图进行编写；第三，在做好整套程序编写的同时做好必要的注释工作；第四，进行程序调试，对参数进行修正以及整定工作。

4 NY210在船舶应用重点

NY210在船舶具有着较为广泛的应用，在该领域系统设计中，需要做好以下方面的把握：第一，船舶在应用中具有着环境恶劣的特征，并因此对电气设备具有了较高的要求，对此，无论是设计安装还是电气选型，都需要严格按照相关规范以及标准开展工作。对于可能对传播航行安全产生影响的设备，则需要通过应急供电以及多路供电等方式对其生存能力进行提升；第二，在船舶容量不断加大的情况下，其功率密度也随之提升，在这种情况下，就需要对电气控制系统的改造优化更好的对其应用需求进行满足；第三，要积极开展电气控制系统传感器、计算机控制以及执行器等方面技术的开发；第四，在船舶目前复杂程度以及船舶容量不断增加的情况下，以往半自动方式已经不能够对其运行要求进行满足。对此，则需要通过基于现代控制模式的应用对船舶电气化优势进行充分发挥。