PLC的控制內容及工作原理

PLC的控制內容及工作原理

2 .1 恒功勵磁控制

恒功勵磁控制主要是指對主發電機中勵磁機勵磁的控制，具體地講就是：機車處于牽引工況時，在不同的柴油機轉速下實現柴油機的恒功率控制。PLC 根據實際檢測到的柴油機轉速和預先保存的柴油機功率- 轉速曲線獲得當前柴油機轉速下的給定功率；然后根據采集到的主回路電壓和牽引電機電流（6 臺電機）進行計算得到實際功率值，由兩者的偏差、以及電壓值與限壓值、電流值與限流值的偏差，取最小值進行PID 調節運算，并通過斬波器調節主發電機勵磁電流，使主發電機的輸出功率向著功率給定值調節，實現主發電機的恒功率控制。其控制框圖見圖1。控制過程中，PLC 對牽引電機電壓、電流進行監控，實現恒功、限壓、限流和單臺電機故障切除等功能。

2 .2 輔助系統的控制

圖1 功率控制系統框圖
輔助系統的控制包括柴油機的控制、空壓機的控制、撒沙和風源凈化裝置等的控制。PLC 根據各部件的工作邏輯實現對輔助系統各部件的有效控制。

2 .3 磁場削弱控制
PLC 根據機車速度的變化，自動進行兩級磁場削弱控制。為降低過渡時的電流中擊，PLC 有先降功后過渡的功能。

2 .4 防空轉控制
機車牽引時，PLC 由檢測到的6 臺主發電機輸出電流得到最大電流差和電流分配系數。當電流分配系數大于規定值時而且最小一臺電機電流大于規定值時，視為空轉，PLC 將采取撒砂、持續降低主發電機輸出電壓的辦法來消除。空轉現象消失后，主發電機輸出電壓就可恢復到正常值，撒砂則在延時約3 秒后停止。若無法消除空轉，則機車卸載（在同一次加載過程中，允許發生二次）。

2 .5 故障保護
PLC 根據檢測到的主發電機電壓、各牽引電動機電流、柴油機轉速、機油壓力和冷卻水溫度等參數，與規定的極限參數進行比較，當某一參數超出時，PLC 將采取報警、卸載或停機等措施，實現對機車柴油機及電氣系統的保護。

2 .6 柴油機無級調速
PLC 實現與WJT 相同的功能。PLC 通過檢測司機主手柄的位置（升、保、降）來控制步進電機的運行。

圖2 恒低速控制系統框圖

PID 調節運算，并通過斬波調節主發電機中勵磁機的勵磁電流，使機車速度向速度給定值調節，實現機車的低恒速控制。控制框圖如圖2 所示。