NY210主推用柴油機的電氣控制設計

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

摘 要：柴油機是工業生產中的重要設備類型，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，對操作人員的狀態以及經驗具有著較大的依賴，不能夠對發動機的運行效果進行保證，對此，就需要通過電氣控制系統的設備對其自動化操作進行實現。

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，則能夠在對系統所需信息進行采集的同時將其以電信號的方式傳輸到電子控制單元當中。在實際選擇中，具有著以下方面要求：第一，可靠性高，這是對系統可靠性進行保證的基礎，需要其能夠在惡劣的環境下也能夠具有穩定的工作特征，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，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。在控制系統中，所選擇中間執行元件、最終執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。監控點確定方面，則需要包括以下方面：第一，轉速監控，即設置報警轉速以及停車轉速傳感器；第二，溫度監控，重點位置溫度以及不同缸排溫監控；第三，壓力監控，對于重點位置，要通過壓力傳感器的應用對其進行監控。

2.2 監控系統設計

在NY210中，其監控系統根據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進行檢測。安全保護的功能則是當系統失效、對系統內設備故障產生危害時，所產生的保護性動作。在該系統中，安全系統電源、輸出輸入通道以及控制系統幾者間保持獨立，對CCS相互獨立性原則進行滿足。

2.2.1 控制系統

在該系統中，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，同系統的幾種控制臺、人機界面以及安全保護系統實現連接。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，對安全保護系統以及系統模塊的PLC以及FX進行通訊，通過工業總線的應用將數據傳輸的集控臺當中進行處理，以此對故障停車以及輸出報警等信號進行發出。同時。人機界面也將同控制系統連接，在界面上對發動機的報警信號以及工況參數等進行反映，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節。

2.2.2 安全保護系統

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

2.2.3 系統優勢

在該安全保護以及控制系統中，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，其能夠在對發動機不同參數進行采集的同時通過人機界面對其進行顯示，操作者以修改參數的方式則能夠實現發動機工作狀態的調整。同時，安全保護系統以及控制系統也將在機旁監控柜當中得到封裝，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PLC選擇的類型對編程軟件進行確定；第二，對系統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，并做好適當的注釋工作；第四，對程序進行調試，實現參數的修正以及整定。

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范以及標準開展工作。對于可能對傳播航行安全產生影響的設備，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的改造優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傳感器、計算機控制以及執行器等方面技術的開發；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不能夠對其運行要求進行滿足。對此，則需要通過基于現代控制模式的應用對船舶電氣化優勢進行充分發揮。

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。

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