在一些企事業單位，需要在其所屬的部門配備柴油發電機組（簡稱：機組）當市電電網停電時，機組可立即起動，及時為這些部門提供所需電力。通常情況下，這些機組是由專人操作和管理的。 設計并使用柴油發電機組監控網絡系統（簡稱：本系統），可以實現多臺機組的無人管理和監控。本系統是由1臺監控主機和多臺安裝在機組機房的監控器經公用電話網聯網組成。其中，監控器用于對各臺機組的運行狀態和故障、機組的運行參數、電網的狀況等進行檢測與控制。監控主機通過公用電話網與各監控器通訊，采集各監控器檢測的數據并提供給管理人員。使管理人員可以及時地了解各臺機組的狀態并可通過監控主機控制各臺機組的運行。 本系統已成功地用于對多臺500 ~800kVA的柴油發電機組的監控中，并有效地實現了各機組在無人值守條件下的正常運行。 2系統結構機房的監控器經公用電話網聯網組成。其結構如所示。 系統結構圖監控主機可使用“電話撥號”方式經調制解調器（MODEM）與選定的機組監控器進行通訊，進而實現系統的通訊和控制功能。 2.1監控主機監控主機由1臺通用微型計算機或筆記本電腦在W！NS環境下配以專用軟件組成。通過調制解調器，它可用電話線撥號與指定的機組監控器通訊。 監控主機的主要功能有如下幾點。 可經電話線用撥號方式與安裝在各機組機房中的監控器實現數據通訊。通訊方式可按“固定‘或”掃描’方式實現。 可按多種方式控制各機組的運行。以適應在不同條件下機組運行的要求。 可存儲各機組的運行參數，并以曲線或表格方式打印和顯示。 可對各機組的異�，F象如：電網停電、機組故障等進行多種方式報警。如語音報警、顯示報警、傳呼報警等。 配備筆記本電腦的監控主機，使用特別靈活。 管理人員可在任意地點隨時用電話線與指定的機組監控器撥號連通，實現對監控器的參數采集和控制。 2.2監控器監控器分別安裝在各機組機房中。其結構如所示。監控器中使用的可編程控制器采用OMROM-CQM系列產品，這種可編程控制器具有可靠性高，模塊的種類多，功能強，編程環境好等特點。 監控器結構圖監控器的硬件由內部處理部分，外部監控與通訊部分組成。中的虛線所包圍部分為外部監控與通訊部分。 內部處理部分以可編程控制器及各種接口模塊為主，配以傳感器信號調理電路，機組狀態檢測/控制驅動電路組成。 外部監控與通訊部分由各種傳感器，機組故障檢測電路，機組運行控制電路，機組運行參數檢測電路，語音報警電路，機組運行參數顯示驅動電路及儀表，功能操作按鍵，工作指示燈，調制解調器等組成。 監控器主要功能有如下幾點。 在檢測到電網停電時，監控器可在很短的時間內自動（或者操作人員手動）起動機組運行，滿足部門對電力的需求。 在環境溫度較低時，可控制機組的加熱系統對柴油機機體加熱，以保證機組的起動性能。 可實時檢測機組運行的參數、狀態。運行參數包括：機組運行時輸出的電壓、電流、頻率、機組起動電池的電壓、冷卻水水溫、柴油油壓等。運行狀態包括：機組轉速報警狀態、超溫報警狀態、冷卻水箱低水位狀態等。控制輸出包括：機組的起動、停機。 監控器將所檢測的全部內容以清晰有效的方式進行顯示。如使用數字儀表顯示機組的輸出電壓、電流、頻率等。對檢測到的任何異�，F象以指示燈閃爍及語音方式進行顯示和報警，或者通過公用電話網發出報警傳呼。 可使機組的運行處在自動運行方式或手動運行方式。 當機組機房內無人值守時，以上功能可確保機組正常工作的要求。 監控器各主要部分的功能如下。 機組轉速傳感器，冷卻水箱的水位傳感器，柴油油壓傳感器及電網狀態檢測器用來檢測機組的轉速，冷卻水水位，柴油油量，電網狀態等，并將檢測的信號傳送給內部處理部分的信號調理電路。 內部傳感器信號調理電路將外部傳感器送來的信號調理成內部所需要的開關狀態，然后，傳送給可編程控制器的CPU單元處理。 模擬量信號采集電路用來采集機組輸出的交流電壓、電流、冷卻水水溫等，并將采集的信號傳送給內部模擬量/數字量轉換模塊轉換為數字量供CPU單元處理。 功能操作按鍵用來選擇機組的運行方式，以滿足機組的檢修和特殊條件下的運行要求。 可編程控制器是本系統的核心，經編程后可對機組選定的運行方式，外部送來的檢測信號進行有效的處理并實施相應的控制。它可將處理的結果送顯示儀表顯示。當有異�，F象時，可作出相應的控制處理并經各報警電路進行多種方式的報警。 顯示儀表用來實時顯示機組運行的轉速、輸出的電壓、電流等數值。 語音報警電路可依據可編程控制器送來的報警信號，選擇相應的語音播出。使在其他房間值班的維修人員及時了解機組的異常情況。 通訊模塊主要由調制解調器和串行接口（RS-232）組成，調制解調器與公用電話網相連，使監控器可用于聯網運行或發出報警傳呼。 3主要功能設計為滿足機組在無人值守條件下的運行要求，設計并實現了如下的運行方式和功能。 3.1運行方式本系統的運行方式分為2種。 0聯網運行方式：監控主機和監控器聯網運行。在這種運行方式下，監控主機和監控器均可對機組實施控制。同時，各機組的參數及異�，F象由監控器實時地傳送給監控主機。由監控主機分析處理，并將結果顯示、打印，在出現異常情況時可發出報警等。 2）非聯網運行方式，使用監控器對機組的起動、運行、停機等進行控制，并檢測機組的運行參數，對機組的異�，F象進行監控、顯示、報警等。3.2監控主機應用程序設計應用程序功能框圖功能。它可按照“掃描”或“固定”方式運行。所謂間間隔與多個監控器輪流聯網運行。 在這2種運行方除了能實現監控主機與監控器進行數據通訊，顯示各機組的運行參數，對機組的異�，F象進行報警以外，還可直接由監控主機通過監控器對機組的運行進行控制。 組運行參數，如每次運行的起始時間、運行時間、機組運行時的輸出電壓、電流、頻率等數據進行采集，并以機組每次運行的參數為數據文件進行存儲或者刪除。 的數據文件進行查詢或打印�？梢詳祿�或數據表格的方式顯示、打印，供用戶對各機組的運行情況進行分析。 和通訊的電話號碼進行設置，可設置的報警參數有機組轉速報警值、水位報警值、油壓報警值、起動電池電壓低報警值等。 3.3監控器功能設計監控器的功能依據在無人職守的條件下機組的控制要求進行設計。它可與監控主機聯網運行，又可以非聯網的方式獨立運行。 監控器具備下述的檢測和控制功能。 3.3.1監控器檢測功能監控器的檢測功能包括2方面。在市電電網正常供電時，監控器檢測的信號有柴油機的機體溫度，起動電池的電壓，油箱的油壓，冷卻水箱的水位，以及市電的電壓和供電電流等，并且控制顯示儀表顯示這些參數和狀態。在市電電網停電，并且機組正常運行時，監控器檢測的信號有機組輸出的電壓、電流、頻率、冷卻水水溫、柴油油壓、柴油機轉速等參數，以及機組轉速報警、超溫報警、冷卻水箱低水位等運行狀態。 在檢測過程中，監控器按照一定的時間間隔將機組的參數進行存儲，供監控主機采集。 3.3.2監控器的控制功能監控器的控制功能也包括2方面。在檢修機組時，可將監控器設置在“手動控制”方式下，維修人員可以操作有關的按鍵控制機組的運行。監控器可以顯示在此狀態下機組的運行參數和有關狀態。在機組正常時，可將監控器設置在“自動控制”方式下，監控器可根據對市電電網的檢測或者根據聯網后監控主機傳送來的指令，控制機組的起動、運行和停機。 3.4監控主機與監控器的通訊協議監控主機與監控器的通訊使用標準的RS- 232C串口經調制解調器實現，使用的參數為：波特率：2400bit/s；偶校驗；7位數據位；1位停止位。 通訊協議規定了監控主機和監控器之間數據或者控制指令的格式。這些數據和控制指令如下。 1）監控器傳送給監控主機的上行數據，如市電電網的狀態、機組停機或者運行時的有關參數和狀態等等。這些參數和狀態是由監控器存放在指定的存儲區連續讀操作空間內的，在傳送時由監控器發送給監控主機。其格式為（下轉第54頁）系統分為手動、自動2種控制方式，系統自動運行出現問題時可臨時切換到手動運行。 4.2.1手動控制本系統設有手動操作面板，控制模式選擇手動時可直接啟動系統，能通過電位器分別對各變頻器進行調速；設有急停按鈕可在意外時讓系統緊急停車；故障復位按鈕可在變頻器故障解除后進行復位。 4.2.2自動控制通過在人機界面“參數設定畫面‘上設定好工藝參數，按確認鍵將參數傳遞到PLC數據庫，根據第2節所列”各ROLLER線速比工藝計算公式“算出各變頻器的給定頻率；通過按下原系統操作面板上的啟動按鈕發出啟動命令，PLC―旦檢測到外部啟動信號，將運行命令和計算好的給定頻率值打包好，利用通訊網絡傳送給各變頻器和遠程I/O，就完成了對各ROLLER和相關設備的控制。同時PLC讀回各變頻器和遠程I/O的狀態和數據，由觸摸屏實時顯示出來。 5結論假捻機現場總線自控系統于2001年4月初投入運行，運行狀況良好，達到預期的控制要求，己于2001年6月通過用戶單位全面正式驗收，并獲得相關專業人士一致好評。該系統改造投資成本低，工程期短、見效快，用戶單位的工藝人員己在此設備上長期試驗獲得多項成果，并在其它的假捻機上大量生產新產品，取得了良好的經濟效
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