NY210主推用柴油機的電氣控制設計

萬 敏（四川中車玉柴發(fā)動機股份有限公司,四川 資陽 641300）

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NY210主推用柴油機的電氣控制設計

萬 敏
（四川中車玉柴發(fā)動機股份有限公司,四川 資陽 641300）

摘 要：柴油機是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設備類型，在本文中，將就NY210主推用柴油機的電氣控制設計進行一定的研究。

關鍵詞：NY210主推用柴油機；電氣控制設計；柴油機

1 引言

NY210是一種功率在1200至1950kW范圍內的柴油機，適合應用在陸用以及船舶發(fā)電等情況下。對于目前大部分NY210柴油機來說，其往往以機械或者人工的方式進行操作，對于該種方式來說，對操作人員的狀態(tài)以及經(jīng)驗具有著較大的依賴，不能夠對發(fā)動機的運行效果進行保證，對此，就需要通過電氣控制系統(tǒng)的設備對其自動化操作進行實現(xiàn)。

2 NY210柴油機電氣控制設計

2.1 傳感器選擇

在設備應用中，傳感器作為一類信號輸入裝置，則能夠在對系統(tǒng)所需信息進行采集的同時將其以電信號的方式傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧斨?。在實際選擇中，具有著以下方面要求：第一，可靠性高，這是對系統(tǒng)可靠性進行保證的基礎，需要其能夠在惡劣的環(huán)境下也能夠具有穩(wěn)定的工作特征，將失效效率降至最低；第二，精度高。要想對功能精度進行實現(xiàn)，就需要通過具有相應精度傳感器的應用作為功能支撐；第三，高響應速度。在控制系統(tǒng)中，所選擇中間執(zhí)行元件、最終執(zhí)行元件以及傳感器元件的應用對其動作以及響應能力進行決定。監(jiān)控點確定方面，則需要包括以下方面：第一，轉速監(jiān)控，即設置報警轉速以及停車轉速傳感器；第二，溫度監(jiān)控，重點位置溫度以及不同缸排溫監(jiān)控；第三，壓力監(jiān)控，對于重點位置，要通過壓力傳感器的應用對其進行監(jiān)控。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)設計

在NY210中，其監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)功能的不同可以分為安全保護以及控制這兩部分。其中，控制系統(tǒng)對柴油機的運行進行控制，對柴油機的故障報警以及運行參數(shù)進行檢測。安全保護的功能則是當系統(tǒng)失效、對系統(tǒng)內設備故障產(chǎn)生危害時，所產(chǎn)生的保護性動作。在該系統(tǒng)中，安全系統(tǒng)電源、輸出輸入通道以及控制系統(tǒng)幾者間保持獨立，對CCS相互獨立性原則進行滿足。

2.2.1 控制系統(tǒng)

在該系統(tǒng)中，其由熱電偶輸入模塊、開關量輸入模塊、模擬量輸入模塊以及CPU等組成，同系統(tǒng)的幾種控制臺、人機界面以及安全保護系統(tǒng)實現(xiàn)連接。在實際工作中，當其需要對保護操作功能進行運行時，將通過開關量輸出模塊對功能進行實現(xiàn)，對安全保護系統(tǒng)以及系統(tǒng)模塊的PLC以及FX進行通訊，通過工業(yè)總線的應用將數(shù)據(jù)傳輸?shù)募嘏_當中進行處理，以此對故障停車以及輸出報警等信號進行發(fā)出。同時。人機界面也將同控制系統(tǒng)連接，在界面上對發(fā)動機的報警信號以及工況參數(shù)等進行反映，具有著更高的人性化程度，可以說是整個電氣控制的核心環(huán)節(jié)。

2.2.2 安全保護系統(tǒng)

對于安全保護系統(tǒng)來說，其將對發(fā)送機上不同開關以及轉速傳感器發(fā)送的信號進行接收，并對相應的緊急停機以及停機信號進行發(fā)出，其主要功能有：第一，停止運行。對處于運行中的控制系統(tǒng)以及柴油機實現(xiàn)緊急停車；第二，對設備進行調節(jié)，使其處于勉強能夠運行的狀態(tài)；第三，在安全系統(tǒng)操作過程中，需要在對應控制柜位置對聲光報警信號進行發(fā)出，并對保護系統(tǒng)的動作原因進行顯示；第四，應當同控制等系統(tǒng)相互獨立，即在發(fā)動機處于停機以及報警的情況下對發(fā)送機停車保護自動實現(xiàn)。

2.2.3 系統(tǒng)優(yōu)勢

在該安全保護以及控制系統(tǒng)中，其都對具有獨立特征的交直流輸入電源進行了應用，并對專門的供電電源箱進行了設計，在提升系統(tǒng)供電可靠性的同時對相互間的干擾情況進行了避免。同時，其能夠在對發(fā)動機不同參數(shù)進行采集的同時通過人機界面對其進行顯示，操作者以修改參數(shù)的方式則能夠實現(xiàn)發(fā)動機工作狀態(tài)的調整。同時，安全保護系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)也將在機旁監(jiān)控柜當中得到封裝，在具有更小占地面積的同時也具有著布局集中的特點。

3 電氣控制系統(tǒng)軟件設計

3.1 PLC設計流程

對實際對程序進行設計時，要能夠對結構化以及模塊化的方式進行選擇，保證其具有功能齊全、構成簡單、可靠性高、體積小、維護方便以及電磁兼容性好的特點。在實際設計中，要按照以下流程開展工作：第一，根據(jù)PLC選擇的類型對編程軟件進行確定；第二，對系統(tǒng)結構化流程圖進行編寫。在流程圖中，主要包括有正常停機、甩車、自動啟機以及緊急停機等流程；第三，對整套程序進行編寫，對梯形圖編程方式進行選擇，并做好適當?shù)淖⑨尮ぷ?；第四，對程序進行調試，實現(xiàn)參數(shù)的修正以及整定。

3.2 程序設計流程

在對程序進行設計時，要按照以下流程開展工作：第一，對編程語言進行確定，可以根據(jù)實際需求對C或者C++語言進行應用；第二，對程序流程圖進行編寫；第三，在做好整套程序編寫的同時做好必要的注釋工作；第四，進行程序調試，對參數(shù)進行修正以及整定工作。

4 NY210在船舶應用重點

NY210在船舶具有著較為廣泛的應用，在該領域系統(tǒng)設計中，需要做好以下方面的把握：第一，船舶在應用中具有著環(huán)境惡劣的特征，并因此對電氣設備具有了較高的要求，對此，無論是設計安裝還是電氣選型，都需要嚴格按照相關規(guī)范以及標準開展工作。對于可能對傳播航行安全產(chǎn)生影響的設備，則需要通過應急供電以及多路供電等方式對其生存能力進行提升；第二，在船舶容量不斷加大的情況下，其功率密度也隨之提升，在這種情況下，就需要對電氣控制系統(tǒng)的改造優(yōu)化更好的對其應用需求進行滿足；第三，要積極開展電氣控制系統(tǒng)傳感器、計算機控制以及執(zhí)行器等方面技術的開發(fā)；第四，在船舶目前復雜程度以及船舶容量不斷增加的情況下，以往半自動方式已經(jīng)不能夠對其運行要求進行滿足。對此，則需要通過基于現(xiàn)代控制模式的應用對船舶電氣化優(yōu)勢進行充分發(fā)揮。

5 結束語

在上文中，我們對NY210主推用柴油機的電氣控制設計進行了一定的研究，需要在工作開展能夠把握重點，以科學設計方式的應用滿足運行要求。

參考文獻：

［1］段煉,袁壽其,胡林峰,俞建達,夏興蘭.蒙特卡洛法在共軌系統(tǒng)可靠性分析中的應用［J］.江蘇大學學報（自然科學版）,2016（02）：101-103.

［2］吳文江,張學強,鄭明軍,李晨陽.不同轉速下柴油機多剛體配氣機構動力學仿真分析［J］.國防交通工程與技術,2016（01）：77-79.

［3］胡祖寶,董國通,仲恒.DSPTMS320X2812驅動的PWM波變頻調速系統(tǒng)［J］.工業(yè)控制計算機,2016（01）：201-204.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.066