单机自动控制屏优化方案

此类控制屏不仅要完成简易控制屏上实现的所有功能，还要至少满足MODBUS通信监控功能，CANBUS通信功能，及其他复杂应用功能。如科泰TC2.0系列控制屏。

1.TC2.0功能描述

TC2.0发电机组控制器具有市电电量监测和市电/发电自动切换控制功能（ATS），特别适用于一路市电一路机组构成的单机自动化系统。

主要特点：

1）液晶显示LCD为480×272，PPi（每英寸像素Pixels per ineh），带背光，中文、英文及其他多种语言可选界面操作，且可现场选择，方便工厂调试人员试机。

2）具有RS485通信接口，利用MODBUS协议可以实现“三遥”功能；具有ETHERNET通信接口，可以实现多种监控方式。

3）具有Micro SD接口，可以实现运行数据的实时记录。

4）具有SMS功能，当发电机组有报警时可以自动向所设置的5个电话号码发送报警信息，也可以通过短信来控制发电机组和查阅发电机组状态。

5）具有CAN BUS接口，可以连接具备J1939的电喷机，不但可以监测电喷机的常用数据（如水温、油压、转速、燃油消耗量等），也可以通过CANBUS接口控制开机、停机、升速和降速等。

6）适合于三相四线、三相三线、单相二线、两相三线（120/240V）电源50/60Hz系统；采集并显示市电/发电三相电压、三相电流、频率、功率参数。

市电 发电

线电压 U_ab、U_bc、U_ca 线电压 U_ab、U_bc、U_ca

相电压 U_a、U_b、U_c 相电压 U_a、U_b、U_c

相序 相序

频率 Hz 频率 Hz

负载

电流 I_A、I_B、I_C

分相和总的有功功率 kW

分相和总的无功功率 kvar

分相和总的视在功率 kVA

分相和平均功率因数 PF

发电累计电能 kwh、kvarh、kVA·h

7）市电具有过电压、欠电压、过频、欠频、缺相、逆相序检测功能；发电具有过电压、欠电压、过频、欠频、过电流、过功率、逆功率、缺相和逆相序检测功能。

8）3个固定模拟量传感器（温度、油压、液位）；两个可编程模拟量传感器可设置成温度或压力或液位传感器。

精密采集发动机的各种参量：

①温度WT：℃/℉同时显示；

②机油压力OP：kPa/Psi/Bar同时显示；

③燃油位FL单位：%；

④转速SPD单位：r/min；

⑤电池电压VB单位：V；

⑥充电机电压VD单位：V；

⑦计时器（HC）可累计时长：65535h；

⑧累计开机次数：最多65535次。

9）控制保护功能：实现柴油发电机组自动开机/停机、合分闸（ATS切换）及完善的故障显示保护等功能；

10）参数设置功能：允许用户对其参数进行更改设定，同时记忆在内部EEPROM存储器内，在系统掉电时也不会丢失。绝大部分参数可从控制器前面板调整，所有参数可使用PC通过USB/RS485/ETHERNET接口调整。

供电电源范围宽DC（8～35）V，能适应不同的启动电池电压环境。

11）具有历史记录，实时时钟，定时开关机（每月/每周/每天开机一次且可设置是否带载）功能。

2.操作

（1）指示灯说明

TC2.0面板如图4-10所示。TC2.0警告指示灯与报警指示灯说明见表4-3。

图4-10 TC2.0控制器面板图

表4-3 警告指示灯与报警指示灯说明

运行指示灯：在启动成功后，得电停机前常亮，其他时段熄灭。

发电正常指示灯：发电正常时常亮，发电异常时闪烁，无发电时熄灭。

市电正常指示灯：市电正常时常亮，市电异常时闪烁，无市电时熄灭。

（2）按键功能描述

按键功能描述见表4-4。

表4-4 TC2.0按键功能描述

注意：在手动模式下，同时按下键和键，可以强制启动机组。此时，控制器不根据启动成功条件来判断机组是否已经启动成功，启动机的脱离由操作员来控制，当操作员观察机组已经启动成功，放开按键后，启动停止输出，控制器进入安全运行延时。

注意：同时按下键和键，可以消除报警音。

小心：出厂初始密码为“00318”，操作员可更改密码，防止他人随意更改控制器高级配置。更改密码后请牢记，如忘记密码请与公司服务人员联系，将控制器中“关于”页的全部信息反馈给服务人员。

（3）手动开机、停机操作(www.xing528.com)

1）手动开机 按键，控制器进入“手动模式”，手动模式指示灯亮。按键，则启动发电机组，自动判断启动成功，自动升速至高速运行。柴油发电机组运行过程中出现水温高、油压低、超速、电压异常等情况时，能够有效快速地保护停机[过程见自动开机操作步骤3）～8）]。

2）手动停机 按键，可以使正在运行的发电机组停机。[过程见自动停机过程2）～7）]。

注意：在手动模式下，ATS过程参见本文中的发电机组控制器ATS过程。

3）自动开机、停机操作

按键，该键旁指示灯亮起，表示发电机组处于自动开机模式。

（4）自动开机、停机

1）自动开机顺序

①当市电异常（过电压、欠电压、过频、欠频、缺相和逆相）时，进入“市电异常延时”，LCD的状态页显示倒计时，市电异常延时结束后，进入“开机延时”；或者当远程开机（带载）输入有效时，进入“开机延时”。

②LCD的最下面一行显示“开机延时”倒计时。

③开机延时结束后，预热继电器输出（如果被配置），LCD的最下面一行显示“开机预热延时XX”。

④预热延时结束后，燃油继电器输出1s，然后启动继电器输出；如果在“启动时间”内发电机组没有启动成功，燃油继电器和启动继电器停止输出，进入“启动间隔时间”，等待下一次启动。

⑤在设定的启动次数内，如果发电机组没有启动成功，控制器发出启动失败停机，同时LCD的报警页显示启动失败报警。

⑥在任意一次启动时，若启动成功，则进入“安全运行延时”，在此时间内油压低、水温高、欠速、充电失败报警量等均无效，安全运行延时结束后则进入“开机怠速延时”（如果开机怠速延时被配置）。

⑦在开机怠速延时过程中，欠速、欠频、欠电压报警均无效，开机怠速延时过完，进入“高速暖机时间延时”（如果高速暖机延时被配置）。

⑧当高速暖机延时结束时，若发电正常则发电状态指示灯亮，如发电机电压、频率达到带载要求，则发电合闸继电器输出，发电机组带载，发电供电指示灯亮，发电机组进入正常运行状态；如果发电机组电压或频率不正常，则控制器报警停机（LCD的报警页将显示发电报警信息）。

注：当由远程开机（不带载）输入开机时，过程同上，只是在过程8时，发电合闸继电器不输出，发电机组不带载。

2）自动停机顺序

①发电机组正常运行中，若市电恢复正常，则进入“市电电压正常延时”，确认市电正常后，市电状态指示灯亮起，“停机延时”开始；或者当远程开机输入失效时，开始“停机延时”。

②停机延时结束后，开始“高速散热延时”，且发电合闸继电器断开，经过“开关转换延时”后，市电合闸继电器输出，市电带载，发电供电指示灯熄灭，市电供电指示灯点亮。

③进入“停机怠速延时”（如果被配置）时，怠速继电器加电输出。

④进入“得电停机延时”，得电停机继电器加电输出，燃油继电器输出断开，自动判断是否停稳。

⑤进入“发电机组停稳时间”，自动判断是否停稳。

⑥若当机组停稳后，进入“发电机组过停稳时间”；否则控制器进入停机失败同时发出停机失败警告（在停机失败报警后，若机组停稳，则进入“发电机组过停稳时间”同时自动消除停机失败警告）。

⑦过停稳时间结束后，进入发电机组待机状态。

（5）发电机组控制器开关控制过程

1）手动转换过程

控制器在手动模式时，开关控制过程执行手动转换过程。

操作人员通过合分闸按键控制ATS开关的负载转换。

①如果分闸检测不使能，按下发电合分闸键，若发电带载，则分闸输出；若负载断开，则发电合闸；若市电带载，则市电分闸，当分闸延时结束后，发电合闸。按下市电合分闸键，若市电带载，则分闸输出；若负载断开，则市电合闸；若发电带载，则发电分闸，当分闸延时结束后，市电合闸。

②如果分闸检测使能，由市电带载转为发电带载，需要先按市电分闸按键，经过分闸延时后，再按发电合闸按键，发电合闸（直接按发电合闸按键，无动作）。

由发电带载转为市电带载，过程同上。

2）自动转换过程

控制器在自动模式时，开关控制过程执行自动转换过程。

若输入口配置为合闸状态辅助输入，则按下述过程：

①如果分闸检测使能，由市电带载转为发电带载，经过分闸延时，转换间隔延时，在分闸输出的同时转换失败开始检测，检测时间到，若分闸失败，则发电不合闸，否则发电合闸，发电合闸同时转换失败开始检测，检测时间到，若合闸失败，则等待发电合闸。如果转换失败警告使能，合分闸失败都会发出警告信号。

由发电带载转为市电带载，过程同上。

②如果分闸检测不使能，由市电带载转为发电带载，经过分闸延时，转换间隔延时后，发电合闸，发电合闸同时转换失败开始检测，检测时间到，若合闸失败，则等待发电合闸。如果转换失败警告使能，发出警告信号。

③若输入口没有配置为合闸状态辅助输入，由市电带载转为发电带载，经过分闸延时，转换间隔延时后，发电合闸。

由发电带载转为市电带载，过程同上。

注意：

使用无中间位ATS时：分闸检测应不使能。

使用有中间位ATS时：分闸检测可使能也可不使能，如分闸检测使能，请配置分闸输出。

使用交流接触器时：推荐分闸检测使能。

3.接线

1）TC2.0发电机组控制器背面板如图4-11所示。

图4-11 TC2.0发电机组控制器背面板

2）接线端子功能描述见表4-5。

表4-5 TC2.0控制器接线端子功能

（续）

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