基于PLC的柴油发电机自动启停控制UPS应用
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2020 年 1 月 10 日第 37 卷第 1 期
ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２０．０１．０４５
Telecom Power Technology
Ｊａｎ． １０，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １
设计应用
基于 PLC 的柴油发电机自动启停控制 UPS 应用
王志斌，舒德华 （中国地质工程集团有限公司，北京 100093）
Abstract：It based on programmable logic controller control of the diesel generator automatic start-stop application of uninterrupted power supply for charging，it expounds the structure and working principle of the PLC controller，analyses the structure and classification of uninterruptible power supply UPS，combining with PLC control system to realize the diesel generator automatic rev，stop，by UPS to external power for electrical equipment.
UPS（Uninterruptible Power Supply）就是指的不间断 电源，是使蓄电池（一般以铅酸免维护电池为主）连接 主机，通过主机逆变器等模块电路促使直流电变成市电 的一种系统设备。UPS 主要是把不间断的稳定电力提供 给计算机网络系统，也可以提供给单台计算机抑或是其 他电子电力设备，如电磁阀。如果市电处于正常输入的 状态，UPS 就在稳定市电电压后将其传输给负载，此时 起到的作用是交流式电稳压器，同时可以为内部电池充 电；如果市电因发生故障而停电或中断，UPS 就利用逆 变器切换转换的方法，将电池的直流电能转换成 220 V 交流电，并将其继续供应给负载，促使负载能保持正常 工作状态，保证不损坏负载的软硬件。UPS 设备通常对 电压过高或电压过低都能提供保护 [1]。
整流器就是整流装置，是把 AC（交流）转变成 DC（直流）的一种装置，功能主要有两个，一个是把 AC（交流）转变成 DC（直流），经过滤波后提供给逆 变器或者负载；另一个是将充电电压提供给蓄电池。 所以整流器同时又起着充电器的作用。 2.2 逆变器
逆变器是把 DC（直流）转变成 AC（交流）的一 种装置，主要由逆变桥、滤波电路以及控制逻辑组成。 2.3 蓄电池
UPS Application Based on PLC Control for Automatic Start and Stop of Diesel Generator
WANG Zhi-bin，SHU De-hua （China GEO-Engineering Corporation，Beijing 100093，China）
摘要：通过对基于 PLC（可编程控制器）控制的柴油发电机自动启停，对不间断电源 UPS 进行充、放电的应用。阐 述了 PLC 的构造及工作原理，分析了不间断电源 UPS 的构造及分类，结合 PLC（控制系统）来实现对柴油发电机自动启、 停，通过 UPS 来对外部用电设备持续供电。
关键词：PLC；柴油发电机；自动化；不间断电源 UPS
UPS 是储能装置的一种，主要元件是逆变器，属
2020 年 1 月 10 日第 37 卷第 1 期
王志斌，等：基于 PLC 的柴油发电机 自动启停控制 UPS 应用
Telecom Power Technology
Ｊａｎ． １０，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １
于稳压稳频输出的设备，用于保护电源。UPS 的组成 部分主要是整流器、逆变器、蓄电池以及静态开关等。 2.1 整流器
控制系统主要由带有 ATS 开关柴油发电机、PLC 控制柜及 UPS 不间断电源等三部分组成。该控制系统 原理为 PLC 控制器里的电压检测单元通过检测判断 UPS 里蓄电池电压的高低来自动启、停柴油发电机， 为 UPS 不间断电源进行充电，使得用电设备持续供电。 系统控制原理如图 1 所示。
图 1 系统控Βιβλιοθήκη 原理图或者手动切换至柴油发电机供电。一般就是通过旋钮 开关选择自动档、手动档或者远程控制机组通信的装 置。所选用的柴油发电机面板如图 2 所示。
图 2 ATS 柴油发电机面板图
1.2 ATS 柴油发电机操作程序 检查面板上点火钥匙在 OFF 位置，AC 输出开关
位置为 ON，AC220 V 插头连接无松动，ATS 控制线插紧， 使得 PLC 控制箱进入自动控制状态。 2 UPS 系统组成
Key words：programmable logic controller；diesel generator；automation；uninterrupted power supply
0 引 言 随 着 现 代 社 会 科 技 的 快 速 发 展， 电 气 自 动 化 控
制技术发挥着重要作用，PLC 控制技术应用也越来越 广泛，尤其是在露天矿山、生产及相关企业领域。对 于一些无人值守需要供电的用电设备，柴油发电机用 PLC 控制有很多优点，它主要通过软件控制和硬件电 路执行，显著提升系统的抗干扰能力和运行可靠性。 由于其可编程程序功能简单易行，使得柴油发电机能 够得到自动启、停的功能，让 UPS 真正地持续为用电 设备进行长久供电。 1 自动启、停控制系统组成及原理
1.1 ATS 柴油发电机 柴油发电机 ATS 是控制市电与发电机之间切换的
装置（柜），就是正常时市电供电，市电中断后自动
收稿日期：2019-10-10 作 者 简 介：王 志 斌（ 1 9 8 5 - ），男 ，湖 北 鄂 州 人 ，本 科 ，工 程 师 ， 主要研究方向为电气自动化。
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ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２０．０１．０４５
Telecom Power Technology
Ｊａｎ． １０，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １
设计应用
基于 PLC 的柴油发电机自动启停控制 UPS 应用
王志斌，舒德华 （中国地质工程集团有限公司，北京 100093）
Abstract：It based on programmable logic controller control of the diesel generator automatic start-stop application of uninterrupted power supply for charging，it expounds the structure and working principle of the PLC controller，analyses the structure and classification of uninterruptible power supply UPS，combining with PLC control system to realize the diesel generator automatic rev，stop，by UPS to external power for electrical equipment.
UPS（Uninterruptible Power Supply）就是指的不间断 电源，是使蓄电池（一般以铅酸免维护电池为主）连接 主机，通过主机逆变器等模块电路促使直流电变成市电 的一种系统设备。UPS 主要是把不间断的稳定电力提供 给计算机网络系统，也可以提供给单台计算机抑或是其 他电子电力设备，如电磁阀。如果市电处于正常输入的 状态，UPS 就在稳定市电电压后将其传输给负载，此时 起到的作用是交流式电稳压器，同时可以为内部电池充 电；如果市电因发生故障而停电或中断，UPS 就利用逆 变器切换转换的方法，将电池的直流电能转换成 220 V 交流电，并将其继续供应给负载，促使负载能保持正常 工作状态，保证不损坏负载的软硬件。UPS 设备通常对 电压过高或电压过低都能提供保护 [1]。
整流器就是整流装置，是把 AC（交流）转变成 DC（直流）的一种装置，功能主要有两个，一个是把 AC（交流）转变成 DC（直流），经过滤波后提供给逆 变器或者负载；另一个是将充电电压提供给蓄电池。 所以整流器同时又起着充电器的作用。 2.2 逆变器
逆变器是把 DC（直流）转变成 AC（交流）的一 种装置，主要由逆变桥、滤波电路以及控制逻辑组成。 2.3 蓄电池
UPS Application Based on PLC Control for Automatic Start and Stop of Diesel Generator
WANG Zhi-bin，SHU De-hua （China GEO-Engineering Corporation，Beijing 100093，China）
摘要：通过对基于 PLC（可编程控制器）控制的柴油发电机自动启停，对不间断电源 UPS 进行充、放电的应用。阐 述了 PLC 的构造及工作原理，分析了不间断电源 UPS 的构造及分类，结合 PLC（控制系统）来实现对柴油发电机自动启、 停，通过 UPS 来对外部用电设备持续供电。
关键词：PLC；柴油发电机；自动化；不间断电源 UPS
UPS 是储能装置的一种，主要元件是逆变器，属
2020 年 1 月 10 日第 37 卷第 1 期
王志斌，等：基于 PLC 的柴油发电机 自动启停控制 UPS 应用
Telecom Power Technology
Ｊａｎ． １０，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． １
于稳压稳频输出的设备，用于保护电源。UPS 的组成 部分主要是整流器、逆变器、蓄电池以及静态开关等。 2.1 整流器
控制系统主要由带有 ATS 开关柴油发电机、PLC 控制柜及 UPS 不间断电源等三部分组成。该控制系统 原理为 PLC 控制器里的电压检测单元通过检测判断 UPS 里蓄电池电压的高低来自动启、停柴油发电机， 为 UPS 不间断电源进行充电，使得用电设备持续供电。 系统控制原理如图 1 所示。
图 1 系统控Βιβλιοθήκη 原理图或者手动切换至柴油发电机供电。一般就是通过旋钮 开关选择自动档、手动档或者远程控制机组通信的装 置。所选用的柴油发电机面板如图 2 所示。
图 2 ATS 柴油发电机面板图
1.2 ATS 柴油发电机操作程序 检查面板上点火钥匙在 OFF 位置，AC 输出开关
位置为 ON，AC220 V 插头连接无松动，ATS 控制线插紧， 使得 PLC 控制箱进入自动控制状态。 2 UPS 系统组成
Key words：programmable logic controller；diesel generator；automation；uninterrupted power supply
0 引 言 随 着 现 代 社 会 科 技 的 快 速 发 展， 电 气 自 动 化 控
制技术发挥着重要作用，PLC 控制技术应用也越来越 广泛，尤其是在露天矿山、生产及相关企业领域。对 于一些无人值守需要供电的用电设备，柴油发电机用 PLC 控制有很多优点，它主要通过软件控制和硬件电 路执行，显著提升系统的抗干扰能力和运行可靠性。 由于其可编程程序功能简单易行，使得柴油发电机能 够得到自动启、停的功能，让 UPS 真正地持续为用电 设备进行长久供电。 1 自动启、停控制系统组成及原理
1.1 ATS 柴油发电机 柴油发电机 ATS 是控制市电与发电机之间切换的
装置（柜），就是正常时市电供电，市电中断后自动
收稿日期：2019-10-10 作 者 简 介：王 志 斌（ 1 9 8 5 - ），男 ，湖 北 鄂 州 人 ，本 科 ，工 程 师 ， 主要研究方向为电气自动化。
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