在一些企事业单位，需要在其所属的部门配备柴油发电机组（简称：机组）当市电电网停电时，机组可立即起动，及时为这些部门提供所需电力。通常情况下，这些机组是由专人操作和管理的。

　　设计并使用柴油发电机组监控网络系统（简称：本系统），可以实现多台机组的无人管理和监控。本系统是由1台监控主机和多台安装在机组机房的监控器经公用电话网联网组成。其中，监控器用于对各台机组的运行状态和故障、机组的运行参数、电网的状况等进行检测与控制。监控主机通过公用电话网与各监控器通讯，采集各监控器检测的数据并提供给管理人员。使管理人员可以及时地了解各台机组的状态并可通过监控主机控制各台机组的运行。

　　本系统已成功地用于对多台500 ~800kVA的柴油发电机组的监控中，并有效地实现了各机组在无人值守条件下的正常运行。

　　2系统结构机房的监控器经公用电话网联网组成。其结构如所示。

　　系统结构图监控主机可使用“电话拨号”方式经调制解调器（MODEM）与选定的机组监控器进行通讯，进而实现系统的通讯和控制功能。

　　2.1监控主机监控主机由1台通用微型计算机或笔记本电脑在W！NS环境下配以专用软件组成。通过调制解调器，它可用电话线拨号与指定的机组监控器通讯。

　　监控主机的主要功能有如下几点。

　　可经电话线用拨号方式与安装在各机组机房中的监控器实现数据通讯。通讯方式可按“固定‘或”扫描’方式实现。

　　可按多种方式控制各机组的运行。以适应在不同条件下机组运行的要求。

　　可存储各机组的运行参数，并以曲线或表格方式打印和显示。

　　可对各机组的异常现象如：电网停电、机组故障等进行多种方式报警。如语音报警、显示报警、传呼报警等。

　　配备笔记本电脑的监控主机，使用特别灵活。

　　管理人员可在任意地点随时用电话线与指定的机组监控器拨号连通，实现对监控器的参数采集和控制。

　　2.2监控器监控器分别安装在各机组机房中。其结构如所示。监控器中使用的可编程控制器采用OMROM-CQM系列产品，这种可编程控制器具有可靠性高，模块的种类多，功能强，编程环境好等特点。

　　监控器结构图监控器的硬件由内部处理部分，外部监控与通讯部分组成。中的虚线所包围部分为外部监控与通讯部分。

　　内部处理部分以可编程控制器及各种接口模块为主，配以传感器信号调理电路，机组状态检测/控制驱动电路组成。

　　外部监控与通讯部分由各种传感器，机组故障检测电路，机组运行控制电路，机组运行参数检测电路，语音报警电路，机组运行参数显示驱动电路及仪表，功能操作按键，工作指示灯，调制解调器等组成。

　　监控器主要功能有如下几点。

　　在检测到电网停电时，监控器可在很短的时间内自动（或者操作人员手动）起动机组运行，满足部门对电力的需求。

　　在环境温度较低时，可控制机组的加热系统对柴油机机体加热，以保证机组的起动性能。

　　可实时检测机组运行的参数、状态。运行参数包括：机组运行时输出的电压、电流、频率、机组起动电池的电压、冷却水水温、柴油油压等。运行状态包括：机组转速报警状态、超温报警状态、冷却水箱低水位状态等。控制输出包括：机组的起动、停机。

　　监控器将所检测的全部内容以清晰有效的方式进行显示。如使用数字仪表显示机组的输出电压、电流、频率等。对检测到的任何异常现象以指示灯闪烁及语音方式进行显示和报警，或者通过公用电话网发出报警传呼。

　　可使机组的运行处在自动运行方式或手动运行方式。

　　当机组机房内无人值守时，以上功能可确保机组正常工作的要求。

　　监控器各主要部分的功能如下。

　　机组转速传感器，冷却水箱的水位传感器，柴油油压传感器及电网状态检测器用来检测机组的转速，冷却水水位，柴油油量，电网状态等，并将检测的信号传送给内部处理部分的信号调理电路。

　　内部传感器信号调理电路将外部传感器送来的信号调理成内部所需要的开关状态，然后，传送给可编程控制器的CPU单元处理。

　　模拟量信号采集电路用来采集机组输出的交流电压、电流、冷却水水温等，并将采集的信号传送给内部模拟量/数字量转换模块转换为数字量供CPU单元处理。

　　功能操作按键用来选择机组的运行方式，以满足机组的检修和特殊条件下的运行要求。

　　可编程控制器是本系统的核心，经编程后可对机组选定的运行方式，外部送来的检测信号进行有效的处理并实施相应的控制。它可将处理的结果送显示仪表显示。当有异常现象时，可作出相应的控制处理并经各报警电路进行多种方式的报警。

　　显示仪表用来实时显示机组运行的转速、输出的电压、电流等数值。

　　语音报警电路可依据可编程控制器送来的报警信号，选择相应的语音播出。使在其他房间值班的维修人员及时了解机组的异常情况。

　　通讯模块主要由调制解调器和串行接口（RS-232）组成，调制解调器与公用电话网相连，使监控器可用于联网运行或发出报警传呼。

　　3主要功能设计为满足机组在无人值守条件下的运行要求，设计并实现了如下的运行方式和功能。

　　3.1运行方式本系统的运行方式分为2种。

　　0联网运行方式：监控主机和监控器联网运行。在这种运行方式下，监控主机和监控器均可对机组实施控制。同时，各机组的参数及异常现象由监控器实时地传送给监控主机。由监控主机分析处理，并将结果显示、打印，在出现异常情况时可发出报警等。

　　2）非联网运行方式，使用监控器对机组的起动、运行、停机等进行控制，并检测机组的运行参数，对机组的异常现象进行监控、显示、报警等。3.2监控主机应用程序设计应用程序功能框图功能。它可按照“扫描”或“固定”方式运行。所谓间间隔与多个监控器轮流联网运行。

　　在这2种运行方除了能实现监控主机与监控器进行数据通讯，显示各机组的运行参数，对机组的异常现象进行报警以外，还可直接由监控主机通过监控器对机组的运行进行控制。

　　组运行参数，如每次运行的起始时间、运行时间、机组运行时的输出电压、电流、频率等数据进行采集，并以机组每次运行的参数为数据文件进行存储或者删除。

　　的数据文件进行查询或打印。可以数据曲线或数据表格的方式显示、打印，供用户对各机组的运行情况进行分析。

　　和通讯的电话号码进行设置，可设置的报警参数有机组转速报警值、水位报警值、油压报警值、起动电池电压低报警值等。

　　3.3监控器功能设计监控器的功能依据在无人职守的条件下机组的控制要求进行设计。它可与监控主机联网运行，又可以非联网的方式独立运行。

　　监控器具备下述的检测和控制功能。

　　3.3.1监控器检测功能监控器的检测功能包括2方面。在市电电网正常供电时，监控器检测的信号有柴油机的机体温度，起动电池的电压，油箱的油压，冷却水箱的水位，以及市电的电压和供电电流等，并且控制显示仪表显示这些参数和状态。在市电电网停电，并且机组正常运行时，监控器检测的信号有机组输出的电压、电流、频率、冷却水水温、柴油油压、柴油机转速等参数，以及机组转速报警、超温报警、冷却水箱低水位等运行状态。

　　在检测过程中，监控器按照一定的时间间隔将机组的参数进行存储，供监控主机采集。

　　3.3.2监控器的控制功能监控器的控制功能也包括2方面。在检修机组时，可将监控器设置在“手动控制”方式下，维修人员可以操作有关的按键控制机组的运行。监控器可以显示在此状态下机组的运行参数和有关状态。在机组正常时，可将监控器设置在“自动控制”方式下，监控器可根据对市电电网的检测或者根据联网后监控主机传送来的指令，控制机组的起动、运行和停机。

　　3.4监控主机与监控器的通讯协议监控主机与监控器的通讯使用标准的RS- 232C串口经调制解调器实现，使用的参数为：波特率：2400bit/s；偶校验；7位数据位；1位停止位。

　　通讯协议规定了监控主机和监控器之间数据或者控制指令的格式。这些数据和控制指令如下。

　　1）监控器传送给监控主机的上行数据，如市电电网的状态、机组停机或者运行时的有关参数和状态等等。这些参数和状态是由监控器存放在指定的存储区连续读操作空间内的，在传送时由监控器发送给监控主机。其格式为（下转第54页）系统分为手动、自动2种控制方式，系统自动运行出现问题时可临时切换到手动运行。

　　4.2.1手动控制本系统设有手动操作面板，控制模式选择手动时可直接启动系统，能通过电位器分别对各变频器进行调速；设有急停按钮可在意外时让系统紧急停车；故障复位按钮可在变频器故障解除后进行复位。

　　4.2.2自动控制通过在人机界面“参数设定画面‘上设定好工艺参数，按确认键将参数传递到PLC数据库，根据第2节所列”各ROLLER线速比工艺计算公式“算出各变频器的给定频率；通过按下原系统操作面板上的启动按钮发出启动命令，PLC―旦检测到外部启动信号，将运行命令和计算好的给定频率值打包好，利用通讯网络传送给各变频器和远程I/O，就完成了对各ROLLER和相关设备的控制。同时PLC读回各变频器和远程I/O的状态和数据，由触摸屏实时显示出来。

　　5结论假捻机现场总线自控系统于2001年4月初投入运行，运行状况良好，达到预期的控制要求，己于2001年6月通过用户单位全面正式验收，并获得相关专业人士一致好评。该系统改造投资成本低，工程期短、见效快，用户单位的工艺人员己在此设备上长期试验获得多项成果，并在其它的假捻机上大量生产新产品，取得了良好的经济效