CFZ-D型柴油機監控儀在發電機組中的應用

摘 要:CFZ-D型柴油機監控儀在發電機組中的應用，解決了發電機組無法安裝獨立的操作室，以及不能精準地檢測柴油機工作狀況的問題，能有效地進行柴油機越限保護，為發電機組提供合理的操作面板和監視界面，使發電機組的啟動、熄火、監視、報警、保護和遠程監控相結合，實現了柴油機產品機電一體化和發電機組操作的科學化、人性化、智能化。

關鍵詞:柴油機; 監控儀; 發電機組; 機電一體化

中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)07-0183-03

Application of CFZ-D Type Diesel Engine Monitoring Instrument in Generator Set

NIU Zhi-xian

(Shaanxi Provincial Water Machinery Equipment Manufacture and Installation Co.Ltd.， Xi’an 710077， China)

Abstract: Application of CFZ-D-type diesel monitoring instrument in the generator set solves the problems that the separate operating room can not be installed for a generator set， and can not detect working conditions of diesel engine， the way the effective out-of- limit protection for diesel engine is realized， a reasonable operating panel and monitoring interface are provided. The combination of start， flame failure， monitoring， alarming， protection and remote monitoring of the generator set is achieved， and the mechatronics， the scientific， humanization and intelligentization of the diesel engine products and are realized.

Keywords: diesel engine; monitor; generator set; mechatronics

0 引 言

CFZ-D型柴油機監控儀(以下簡稱監控儀)是采用了單片微型計算機控制的智能化全自動柴油機及發電機的電子監控系統，能精確檢測并動態顯示柴油機轉速、油壓、水溫、油溫、電瓶電壓等參數，并能根據設定，對所有參數實行實時監控，自動發出聲報警、光報警、遠傳報警等信號，當參數超過設定的停機信號時，則自動發出停機信號使柴油機停機，從而達到了保護柴油機的目的[1]。同時可配上與之配套的遠傳顯示器，實現柴油機運行參數的遠方監測。因此，將CFZ-D型柴油機監控儀應用到發電機組，更好發揮了監控儀及柴油機組的作用。

1 概 述

監控儀利用微電腦數字控制，采用高亮度的LED數字顯示，能同時顯示實測值并具有自動控制功能，集測量監控于一體，工作性能可靠，實現了功能配置模塊化，產品結構一體化;同時具有耐振動、潮濕、煙霧和高低溫，抗干擾，安裝、使用方便等特點;還具有運轉參數遠方監測和手動控制，壓力零點手動調零，柴油機運轉時間累計功能[2]。可用于柴油機發電機組等各類機械設備柴油機的配套，實現了柴油機產品機電一體化，實現了發電機組操作合理化、科學化、人性化和智能化。

2 主要技術指標

(1) 供電電源:18～36 VDC;紋波含量小于[3]1.0%。

(2) 轉速測量指標:測量范圍:0～3 000 r/min;測量誤差:±1脈沖(LMS)一般小于等于1 r/min(測速齒數為119齒);配用傳感器:M18×1.5的磁阻脈沖式轉速傳感器[4]。

(3) 油壓測量指標:測量范圍為0.00～1.00 MPa;精度等級為1.5級;配用傳感器為陶瓷壓力傳感器。

(4) 水溫測量指標:測量范圍為0～125 ℃;精度等級為1.5級;配用傳感器為銅熱電阻(Cu50)傳感器。

(5) 油溫測量指標:測量范圍為0～125 ℃;精度等級為1.5級;配用傳感器為銅熱電阻(Cu50)傳感器。

(6) 電瓶電壓:測量范圍為18～36 VDC;誤差為[5]±1 VDC。

(7) 功耗為小于等于5 W。

(8) 使用環境:工作環境溫度范圍為-25～+85 ℃;相對濕度為小于等于98%RH;振動為2～25 Hz時振幅為±1.6 mm;25～100 Hz時加速度為[6]±39 m/s2。

(9) 測控通道數:轉速為一路;油壓為一路;油溫為一路;水溫為一路;電瓶電壓為一路。

(10) 外形尺寸(長×高×寬):215 mm×200 mm×145 mm。 安裝尺寸(長×寬):120 mm×65 mm。

3 安裝與使用

3.1 安裝與接線

(1) 在監控儀的底部以儀器中心為基準對稱裝有4個減震器，在安裝時將4個減震螺柱固定在安裝板上，并將其固定牢靠。

(2) 轉速傳感器安裝在齒輪的罩殼上，操作方式為把轉速傳感器旋到與齒輪外緣接觸后把轉速傳感器回旋半圈，使傳感器與齒輪外緣之間的間隙為0.5～1.0 mm，然后將固定螺母擰緊[7]，如圖1所示。

圖1 轉速傳感器安裝示意圖

(3) 油壓、水溫、油溫傳感器安裝在柴油機相應的位置，用相應的電纜(電纜上的編號和監控儀的接口編號相同)將傳感器與監控儀連接起來，在連接時注意將航空插頭擰緊以防漏水;傳感器及遠傳顯示器與監控儀的接線參照表1進行接線[8]。

表1 接線表

12345

轉速接口油壓接口水溫接口油溫接口遠傳

(4) 監控儀與柴油機的連接，按照“接線示意圖”將監控儀線束對應連接好，如圖2所示。

圖2 監控器端子接線示意圖

(5) 監控儀與蓄電池連接時，務必注意正負極性，按“接線示意圖”連接。

(6) 監控儀與傳感器線纜連接

監控儀與傳感器線纜連接時，線纜的區分采用編號對應的方式。傳感器線纜編號和監控儀后板上航插下方編號對應連接，如表2所示。

表2 連接表

傳感器線纜編號1234

對應監控儀字符轉速1油壓2水溫3油溫4

(7) 監控儀與遠控顯示儀連接

監控儀標有“遠傳”的航空插座和遠控顯示儀上標有“遠傳接口”的航插通過遠傳線纜連接。

3.2 各功能按鈕用途

3.2.1 電源開關

打開電源開關，這時電源指示燈亮，若干秒后，監控儀既進入正常工作狀態，各顯示器顯示當前參數值。監控儀初始值:轉速0000，壓力0.000，溫度040.0，如不同請參照第4節故障排除方法。

3.2.2 自檢按鈕

在安裝和調試的過程中，需要連接和檢查整個監控系統的功能，此時按下“自檢”按鈕，儀器各個通道模擬外部工作變化情況逐項進行自檢，當達到報警設定值時，儀器發出聲光報警信號，當達到停車設定值時儀器發出自動停機動作信號。

3.2.3 消音按鈕

當柴油機的某一工況參數越限時，報警器發出聲光報警信號，同時，相應參數顯示器顯示出越限數值，其旁的越限指示燈發出閃光。按下“消音”按鈕，報警器報警消失，光報警信號轉為平光，并直至工作正常后光信號自行消去。

3.2.4 復位按鈕

當柴油機的一些重要工況參數如潤滑油壓力、主機轉速等越限時，首先發出聲光報警信號，如工況繼續惡化，達到停車設定值時，將控制執行機構切斷燃油油路，控制柴油機緊急停車，以免損壞柴油機[9]。當排除故障后，應按面板上的“復位”按鈕，使執行機構打開燃油油路，主機便可再次啟動。按下“復位”按鈕后，面板上各顯示器將全部復零，并在若干秒后恢復顯示當前參數值。

3.3 操作使用方法步驟

(1) 在確定安裝和接線完全正確后，將監控儀電源開關接通，直到監控儀進入監控狀態。

(2) 啟動柴油機。具體方法:按住啟動按鍵，直到柴油機被啟動后放手，在啟動過程中啟動指示燈被點亮。

(3) 當有報警信號時，相應的顯示窗口及報警燈閃爍，報警器發出報警聲音，按下面板上的“消音”鍵即可消除報警聲。

(4) 當有“停機”信號時，應立即關閉柴油機，待柴油機停穩后，關閉監控儀，排除故障后，再打開監控儀，重新啟動柴油機，切忌待機檢修。

3.4 操作使用注意事項

(1) 啟動柴油機前，請務必先打開柴油機監控儀電源大概在10～15 s后，再啟動柴油機，否則可能會導致顯示不正確。

(2) 在監控儀正常運行時，切勿隨意按“停機”、“復位”按鈕。

(3) 使用過程中應經常檢查傳感器及監控儀的接頭是否受油、水侵蝕及松動脫落。

(4) 遠傳電纜應與電力電纜分開布線，以避免電磁干擾。

(5) 監控儀應貯放在環境溫度為5～40 ℃和相對濕度不大于85%的通風室內，且空氣中不含有對監控儀起腐蝕作用的介質。

4 常見故障排除方法

常見故障排除方法如表3所示。

表3 常見故障排除方法

常見故障故障原因排除方法

監控儀外圍線接好后，接通電源開關，監控儀無顯示1.電源保險絲熔斷2.蓄電池極性接反3.“電源+”或“電源-”沒有接好，安裝螺釘松動1.更換保險絲2.更換蓄電池安裝電極3.重新安裝電源+ 或 電源- 線，安裝時，緊固螺釘

遠程顯示器不顯示或顯示雜亂1.監控儀沒有進入正常狀態2.遠傳航空插座沒有接觸好1.等待幾秒鐘，或按復位鍵2.重新安裝遠傳線

顯示不全或雜亂1.監控儀沒有進入初始狀態1.按復位鍵

在確定壓力為0時，油壓顯示不為01.壓力傳感器零點漂移1.在沒有轉速的情況下同時按“消音”和“計時”鍵

柴油機正常運行時，壓力顯示[10]為01.壓力傳感器線纜斷2.壓力傳感器線纜上航空插件接觸不良3.傳感器壞1.更換壓力傳感器線纜2.重新安裝壓力傳感器線纜兩頭航插3.更換壓力傳感器

溫度顯示

ERR1.溫度傳感器線纜斷2.溫度傳感器線纜上航空插件接觸不良3.溫度傳感器壞1.更換溫度傳感器線纜2.重新安裝溫度傳感器線纜兩頭航插3.更換溫度傳感器

轉速顯示停留在0000或顯示不穩定1.轉速傳感器線纜斷2.轉速傳感器線纜上航空插件接觸不良3.轉速傳感器螺母松動1.更換轉速傳感器線纜2.重新安裝轉速傳感器線纜兩頭航插3.重新安裝轉速傳感器

5 結 語

通過將CFZ-D型柴油機監控儀應用到發電機組，為發電機組提供了操作面板和監視界面，實現了柴油發電機組的啟動、熄火、監視、報警、保護和快速故障診斷的結合，實現了柴油機產品機電一體化，實現了發電機組操作科學化、人性化，合理化，得到顧客的一致好評，取得了較好的經濟效益，事實證明這種方法是科學可行的，是值得大力推廣和應用的。

參考文獻

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[10]胡向東，彭向華，李學勤，等.傳感器與檢測技術學習指導[M].北京:機械工業出版社，2009.