柴油发电机组控制系统的发展趋势

柴油发电机组控制系统不仅要满足发电机组控制、测量、发动机保护、发电机保护等功能的需要，而且还要满足日益增长的安全性和可靠性的需求。那么，对于控制系统的功能就需要个性化、复杂化。如果将每个项目都做单独的设计，又将对设计工程师提出比较高的要求。这样就需要投入比较多的人力和精力去做这方面的工作，如果能够把不同的控制系统分为不同的模块，需要哪一部分就安装哪一部分，既能降低了成本，又能实现各种功能。

1.个性化

（1）功能个性化

在常规项目中普通的控制系统可以满足客户需要，应对不同客户的不同需求，往往提出超出常用控制系统以外的功能要求。比如要输出继电器信号：运行、自动模式、手动模式、公共报警等信号，这些信号做起来并不复杂，但是如果每个控制屏都配置的话，对于成本和实际需要来说将是很大的浪费；然而，如果根据需要配置的话，又会产生比较大的麻烦，就是生产不能标准化，每台控制屏都可能不尽相同。所以一个简单的个性化需要，都是让控制屏的设计人员和生产人员比较棘手的一件事情。

（2）公司特色个性化

在柴油发电机组行业，发动机和发电机的核心技术控制在主机厂家手中，OEM能够掌控的内容只有控制系统，市场上的竞争也越来越激烈，可能会出现相同的发动机、发电机拼装的机组，体现不同厂家机组性能的差异化的东西就只能是控制系统。此时的控制系统再体现公司的个性，例如：卡特彼勒的“奇才控制屏”，康明斯电力的“PCC”系列控制屏。

（3）不管是功能的个性化，还是公司特色个性化，都给控制系统的标准化，安全性，可靠性带来挑战。

在设计生产中要尽量避免功能的个性化，否则如果测试验证不足，则有可能带来不可靠的风险。在生产数量没有达到一定的量时，追求公司特色个性化则会引起成本的上升。

2.复杂化(www.xing528.com)

随着安全性意识的提高，往往要求控制屏要满足一定的安全功能。比以往增加保护功能。目前现有的控制模块可以满足大众需要的控制保护要求，对于功能要求较多的项目就显得明显不足。比如差动保护功能往往需要一个差动继电器和另外安装两组保护CT；接地保护功能需要加装一组CT和漏电继电器。控制系统LCD显示屏能够以数字形式显示电压、电流、频率、水温、油压等参数，然而，对于一些比较传统的客户更喜欢指针仪表的简单直接，就再配置一组指针仪表，增加了越来越多的功能，也就添加了更多的元件；如果有一处接触不好，就可能产生故障，降低了控制系统的可靠性。对于发电机应用的项目越来越高端，一个发电机组在整个项目中的扮演的角色不仅仅是能发出电就可以的简单角色，它往往是在供电系统扮演着重要的角色。后台系统也越来越智能，与柴油发电机交换信息的界面也越来越复杂。系统后台要对柴油发电机组系统进行监视控制，就需要柴油发电机组对后台系统进行配合。系统后台对柴油发电机组的控制要求越多，柴油发电机组的控制系统的生产设计就越复杂。

3.模块化

目前，柴油发电机组控制系统采用专用的PLC控制模块，集合了发电机保护、发动机保护、发动机主要参数、发电机参数，具备三遥功能，满足一般的功能要求。

随着个性化、复杂化的控制系统需求，控制模块自身也在不断地将新的功能集成进去，然而还是跟不上实际应用的需要，这时就需要外部逻辑来完成，不少发电机组厂家为了满足项目需要，基于现有的控制模块进行二次设计开发，增加保护模块，或者增加PLC在外面做逻辑。然而，复杂的逻辑，不但增加了设计人员的设计难度，也降低了系统的可靠性，同时也给后期维护增加了成本。这时候就需要在专用模块的基础上进行模块化，在专用控制模块内置PLC功能，可以满足机组厂家进行简单的编程，另外一些实在不能内置的功能作为辅助功能模块，需要该功能就安装，不需要就拆除。目前，具有复杂系统的需求的项目往往在数量上不足以引起国内模块厂家的重视，进口模块价格成本则高居不下，一定程度上也限制了模块化趋势的发展。随着控制模块竞争越来越激烈，利润的空间越来越小，厂家就会把目光投向满足不同应用的模块市场。

控制系统接线简单，增加功能简单，调试也简单。即要满足发电机组OEM工厂的技术要求、设计生产简单、调试维护方便；又要满足最终使用客户日益增加的功能需要，就需要牢牢把握模块化的趋势。

就发电机组控制系统的发展方向来看，应以模块化组合方式为主，即根据用户的不同要求，选用不同功能的控制模块组合成各种不同功能的柴油发电机组控制系统。模块功能的高度集成化和使用的高度灵活性，将会使柴油发电机组自动化控制系统的功能变得越来越完美、设计起来越来越简单、使用起来越来越可靠。

4.集成化

另外，随着使用计算机作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于操作、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使其在工业控制领域得到了广泛的应用。并且随着该领域技术的进步，国内该类型产品的兴起，触摸屏在技术上成熟可靠，在经济上性价比较高，对集中监控采用该元件的全面推广提供可能。在柴油发电机组主要项目中往往会使用HMI触摸控制技术编写相应的组态，将常用的一些参数、报警信息以动态直观的形式表现出来，不再是让人看起来比较枯燥的文字。另外，HMI触摸屏是整合整个机房的专用模块，做到集中监视，测试控制，大屏幕快捷直观操作，满足运维人员的及时查看。不需要到机房的每个机组控制屏进行查看，读取参数，减少人员成本，降低运维人员技术水平门槛。HMI越来越得到用户的接受。目前，制约HMI控制系统应用的主要原因还是HMI屏的本身工作环境不能适应所有的机组环境，作为应急电源一大部分柴油发电机组工作在高温、高湿等恶劣环境，国内不少HMI屏的使用环境不能适应极限环境。另外，对应的HMI的组态软件还是需要机组控制系统厂家进行编写，也要投入一定的成本。