为保证设备的正常运行，首先必须保证设备的正常供电。柴油发电机组的自动控制系统，可以实现以下的功能：当电网正常时，仪器设备由电网供中；当电网不正常时，立刻启动柴油发电机组，由柴油发电机组供电；当电网恢复正常后，恢复电网供电，并关闭柴油发电机组。该系统还能与上位机进行通信，实现远程监控。由于该系统中需同时测量电网、柴油发电机的频率量，电压，电流和蓄电池的电压等的模拟量，还要实现控制与显示板、控制板与微机的通信，而PLC16C74单片机中的3个定时器（计数器）TMR0\TMR1\TMR2可用于实现定时，2个捕捉/比较/脉宽调制端口用于频率测量，片内的A/D口用于测量电压、电流等模拟量，同步串行口可用于控制板与显示板的通信，异步串行通信口（SC1)可实现控制板与微机的通信，因此在该系统中选用了PLC16C74单片机作为控制系统的核心，使得控制系统硬件变得较为简单。同时因为PLC系列单片机的指令均为单字节指令，且具有内部上电复位电路、内部掉电锁定电路和看门狗计时器，极大地提高了系统的可靠性。

  （一）运行状态

1.电网供电

在电网供电时，需要检测电压、电流、频率等参数，电压的取样电路，电压信号经全桥整流、放大后转换为直流信号送到单片机的A/D口，电流的取样电路类似。频率信号同样从电压互感器取得，转换为方波信号后送到单片机的捕捉端口(CCP1)。当检测到的电网电压、频率值都在正常范围内时，由电网供电；当过设定的上限或下限时，即判定为电网供电不正常，并立即启动柴油发电机，进入柴油发电机启动状态。

2.柴油发电机启动

在柴油发电机启动过程中，不仅要检测柴油发电机组的电压、电流、频率和柴油发电机的油压，还需判断柴油发电机是否启动成功。由于柴油发电机启动过程中对信号的干扰较大，电量参数的测量及是否成功启动的判别，是该控制系统的核心之一。由于柴油发电机组在刚开始启动时，输出的电压较低，因此在启动过程中，不以电压作为是否启动成功的标志，而以频率和柴油发电机油压作为标志。在启动过程中检测到柴油发电机的油压为高，或检测到频率在一段时间内连续上升，才认为启动成功。为提高系统的可靠性，允许柴油发电机连续启动3次，每次启动时间约3s，间隔2s。如果3次启动均未成功，则禁止柴油发电机启动并报错。考虑到蓄电池电压低时，也可能使柴油发电机启动失败，因此在启动过程中，若检测到蓄电池电压低，则通过蜂鸣器蜂鸣提示。而当电网恢复正常后，蓄电池会被充电，此时允许再次启动柴油发电机。如果柴油发电机启动成功，则进入柴油发电机组供电状态。

3．柴油发电机组供电

在柴油发电机组供电时，同样要检测柴油发电机组的电压、电流和柴油发电机的油压。在正常运行时，当检测到的电压、频率超过设定的上下限（负载）时，即切断负载，柴油发电机组处于空载运行状态；在空载时，如果检测到的电压、频率又超过设定的上下限（空载）时，即认为柴油发电机故障，停机报错。不论是在空载还是负载，只要检测到柴油发电机的油压为低，即认为柴油发电机工作不正常，停机报错。该系统中还具有一个励磁调节装置，它能实现柴油发电机组的低频保护，当系统供电的频率较低时可起到保护作用，同时通过电压和电流的矢量合成及ND调节，能恒定柴油发电机组的输出电压，即使当负载有较大变化时也能使输出电压的变化小于1％，保证负载（设备）的正常运行。

考虑到电网有时会有短暂供电的情况出现，为避免设备供电的经常切换，在此状态下，如果电网恢复正常，则延时几秒后才切换至电网运行状态，然后再延时几分钟，才停止柴油发电机运行。这样就能保证只有在电网确实已恢复正常后，才切换至电网供电，同时也避免柴油发电机的频繁启动。

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