這篇自動化控制論文發(fā)表了自動化控制技術(shù)和電源車控制軟件設(shè)計(jì)，通過提高裝備現(xiàn)代化水平實(shí)現(xiàn)電源車的全自動發(fā)電、供電及故障檢測，為了提高裝備的現(xiàn)代化水平，提升產(chǎn)品的科技含量，某電源車采用自動化控制技術(shù)設(shè)計(jì),提升了電源車自動化水平。

　　【關(guān)鍵詞】自動化控制論文,電源車,自動化控制

　　1.引言

　　某電源車包括發(fā)電機(jī)組，控制柜，配電柜和輸出配電盤等，采用雙機(jī)并聯(lián)或單機(jī)工作為其他設(shè)備提供合格的工頻電源。電源車一般都是手動操作，通過人工觀察儀表判斷發(fā)電機(jī)組及配套設(shè)備工作是否正常。為了提高裝備的自動化水平，某電源車采用自動化控制技術(shù)減輕操作手的工作強(qiáng)度和降低人工誤判率。

　　在自動控制領(lǐng)域，單片機(jī)、PLC承擔(dān)著重要角色，是實(shí)現(xiàn)控制功能的重要載體，單片機(jī)具有控制功能強(qiáng)大、體積小、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，但開發(fā)試驗(yàn)周期長，穩(wěn)定性一般，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，軟硬件故障都較難查找，維護(hù)性較差。PLC具有故障率低，堅(jiān)固耐用、在調(diào)試或查找故障時(shí)容易，可以通過狀態(tài)指示燈查找外圍電路的故障，編程簡單，開發(fā)周期短，通用性好，缺點(diǎn)是成本較高、體積相對較大[1]。基于該電源車的設(shè)計(jì)周期短，可靠性要求高的特點(diǎn)，決定采用PLC控制，實(shí)現(xiàn)電源車的全自動發(fā)電、供電及故障檢測。

　　2.軟件綜合概述

　　本軟件輸入/輸出有模擬量輸入信號、開關(guān)量輸入/輸出信號，軟件根據(jù)其輸入/輸出狀態(tài)實(shí)現(xiàn)過程控制和異常信號報(bào)警。

　　2.1模擬量輸入信號

　　模擬量輸入信號主要是傳感器采集主回路的電壓、電流和頻率信號，PLC通過軟件分析比較，判斷發(fā)電機(jī)組工作是否正常，如果數(shù)值在設(shè)定的范圍內(nèi)，說明工作正常;如果數(shù)值超標(biāo)，則根據(jù)超標(biāo)多少采取延時(shí)停機(jī)或立即停機(jī)。該電源車的模擬量輸入信號見表1。表1中模擬量輸入信號對應(yīng)的16通道模擬量輸入模板的地址為PIW512～PIW522，PIW588～PIW602。模擬量輸入模板接收發(fā)電機(jī)組的電壓、電流和頻率傳感器輸出的4～20mA電流信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，將信號變?yōu)镻LC的CPU能直接處理的數(shù)字量信號。

　　2.2開關(guān)量輸入信號

　　開關(guān)量輸入信號見表2。開關(guān)量輸入信號對應(yīng)的32點(diǎn)數(shù)字量輸入模板地址為I0.0～I(xiàn)1.1。數(shù)字量輸入模板上I/O地址為1時(shí)，接受到輸入信號，其中手動/自動信號為1時(shí)，表示工作方式為手動方式。

　　2.3開關(guān)量輸出信號

　　開關(guān)量輸出信號見表3。開關(guān)量輸出信號對應(yīng)的32點(diǎn)開關(guān)量輸出模板地址為Q0.0～Q3.4，開關(guān)量輸出模板驅(qū)動電源車的各種執(zhí)行器件，如輸出繼電器、報(bào)警燈、蜂鳴器等。

　　2.4軟件控制流程

　　電源車工作流程分為啟動機(jī)組、帶載、并聯(lián)、解列、故障檢測和停機(jī)幾個(gè)流程，這些流程既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。每個(gè)流程包含目的控制動作，如啟動機(jī)組。每個(gè)流程之間相互關(guān)聯(lián),比如機(jī)組啟動成功后才能帶載。

　　2.5軟件異常信號處理

　　軟件控制流程實(shí)時(shí)監(jiān)測電源車的狀態(tài)信號，對于不同的危害情況分別給予警告提示、延時(shí)停機(jī)或立即停機(jī)處理。在手動工作狀態(tài)下，為了確保任務(wù)的完成，當(dāng)PLC監(jiān)測到異常信號時(shí)，軟件只給出報(bào)警，由操作者根據(jù)任務(wù)的性質(zhì)確定是否停機(jī)。在自動工作狀態(tài)下，當(dāng)PLC監(jiān)測到機(jī)組輸出電壓過高或過低、負(fù)載過載及機(jī)組冷卻水溫過高時(shí)延時(shí)停機(jī)并聲光報(bào)警;當(dāng)PLC監(jiān)測到機(jī)組飛車或機(jī)油壓力低時(shí)則立即停機(jī)并聲光報(bào)警。自動工作狀態(tài)的故障自動判讀減少了操作者的誤判率與工作強(qiáng)度，機(jī)組工作期間操作者不必總是盯著儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

　　3.電源車控制軟件設(shè)計(jì)

　　3.1硬件組成

　　控制硬件選用西門子S7-400PLC控制器，配置見表4。

　　3.2軟件設(shè)計(jì)

　　控制軟件的開發(fā)平臺是西門子公司推出的STEP7V5.5開發(fā)工具，具有硬件配置和參數(shù)設(shè)置、編程、測試和診斷等功能。能夠支持winxpSP2和SP3以及32位windows7操作系統(tǒng)，以及支持win764位系統(tǒng)。電源車控制流程如圖1所示。該軟件實(shí)現(xiàn)以下功能(以A機(jī)為例，B機(jī)組相同)：a.機(jī)組獨(dú)立啟停：用電鎖開關(guān)啟動A機(jī)組，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1500r/min時(shí)，延時(shí)5s，自動接通A機(jī)主回路接觸器，機(jī)組供電輸出;若按A機(jī)停機(jī)按鈕，斷開A機(jī)主回路接觸器，關(guān)閉A機(jī)供油油門，實(shí)現(xiàn)A機(jī)停機(jī);b.機(jī)組自動并聯(lián)：A機(jī)組正常帶載后，如負(fù)載超過80%機(jī)組額定值，將自動啟動B機(jī)組，雙機(jī)并聯(lián)工作。當(dāng)雙機(jī)并聯(lián)負(fù)載低于20%機(jī)組滿載值，自動解裂B機(jī)組由A機(jī)單獨(dú)工作，B機(jī)空載運(yùn)行1min后停機(jī);c.故障報(bào)警：當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，相應(yīng)故障指示燈亮，蜂鳴器鳴叫5s。

　　故障模式有：機(jī)組出現(xiàn)飛車時(shí)立即停機(jī);機(jī)組工作時(shí)機(jī)油壓力低，立即停機(jī);機(jī)組輸出電壓超過額定電壓10%，延時(shí)2s后停機(jī)機(jī)組輸出電壓超過額定電壓5%，延時(shí)10s后停機(jī);機(jī)組輸出電壓低于額定電壓10%，延時(shí)10s后停機(jī);機(jī)組冷卻水溫過高延時(shí)30s停機(jī)。機(jī)組并聯(lián)工作時(shí)，某機(jī)組有故障只停故障機(jī)，不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行，如A機(jī)組有故障停A機(jī)，不影響B(tài)機(jī)組的正常工作，機(jī)組的并聯(lián)工作提高了電源車的可靠性。

　　4.軟件測試與驗(yàn)證

　　某型號電源車交付用戶若干年來，各項(xiàng)功能、性能運(yùn)行正常、可靠，軟件設(shè)計(jì)滿足用戶要求。

　　5.結(jié)論

　　該電源車采用PLC控制技術(shù)，提升自動化控制水平后，工作可靠，滿足使用要求，減輕了操作手的工作強(qiáng)度，避免了數(shù)據(jù)誤判，取得了較好的效果。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]靳新芳,王冬梅.MCU、PLC、PC、PAC與現(xiàn)代工業(yè)控制的發(fā)展[J].價(jià)值工程,2007(7):105-108.

　　[2]趙莉華,黃念慈.PLC模擬量輸入模板使用體會[J].機(jī)床器,1996(6):34-35.

　　作者：黃惠芬 單位：北京航天發(fā)射技術(shù)研究所

　　推薦閱讀：《國外坦克》(月刊)創(chuàng)刊于1979年，是由北京特種車輛研究所主辦的通覽戰(zhàn)車外情，關(guān)注陸軍裝備，傳播科技信息，服務(wù)國防建設(shè)。主要欄目：環(huán)宇軍訊、專家論壇、綜合評述、戰(zhàn)車點(diǎn)評、典型戰(zhàn)車、數(shù)字化戰(zhàn)場、后勤保障、高新技術(shù)等。