发电机STFWD550HGM600系列电站自动化控制器中文版解读.docx

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发电机STFWD550HGM600系列电站自动化控制器中文版解读

HGM600系列电站自动化控制器

用户手册

上海超雷电气有限公司

上海南苏州路877-3号701室

电话：

（021）6350967363509670

Web:

Email:

shcldq@

一、概述---------------------------------------------（3）

二、性能和特点---------------------------------------（3）

三、操作---------------------------------------------（4）

四、接线端子介绍-------------------------------------（7）

五、编程参数范围及定义-------------------------------（10）

六、参数设置-----------------------------------------（19）

七、控制器报警量-------------------------------------（21）

八、开停机时序图-------------------------------------（22）

九、传感器设置---------------------------------------（23）

一十、通信---------------------------------------------（24）

一十一、技术参数-----------------------------------------（25）

一十二、试运行-------------------------------------------（26）

一十三、典型应用-----------------------------------------（27）

一十四、安装---------------------------------------------（28）

一十五、出厂默认值---------------------------------------（30）

一十六、故障排除-----------------------------------------（32）

一、概述

HGM600系列电站自动化控制器集成了数字化、智能化、网络化技术，适用于单台柴油发动机／发电机组自动化控制及监控系统，实现发动机／发电机组的自动开机/停机、数据测量和报警保护功能。

控制器采用大屏幕液晶（LCD）显示，中／英文可自由切换界面，操作简单，运行可靠。

HGM600系列电站自动化控制器采用微处理器技术，实现了发动机、发电机多种参数的精密测量以及定时、阈值整定以及“三遥”等功能。

其结构紧凑、电路先进、接线简单，可靠性高，可广泛应用于各类型发电机组、发动机自动化系统。

二、性能和特点

ØHGM600系列分两种型号：

◎HGM610B，HGM610C：

用于单机自动化；

◎HGM620B，HGM620C：

在HGM610基础上增加了市电电量监测和市电/发电自动切换控制功能，特别适用于一市一机构成的单机自动化系统。

HGM610C，HGM620C在HGM610B，HGM620B基础上增加了RS485通信功能。

Ø以微处理器为核心，大屏幕LCD带背光中文显示，轻触按钮操作；

Ø可自由设置中英文显示；

Ø可检测三相四线／单相电压、电流、频率、有功功率、功率因数、有功电能、温度、压力、液位等电量；

Ø有五路可编程模拟量口，多种温度／压力传感器可直接使用，可接电压型或电阻型温度／压力／液位传感器，如VDO、DATCON、CUMMINS、PT100等电阻型传感器，可输入4-20mA，0-5.0V，0-30V等带变送器的传感器，也可通过输入曲线（可设置8个点）以适应未知传感器（电压型或电阻型均可）。

Ø温度／压力／液位传感器阈值可设置，可进行温度过高、压力过低、液位低等保护或告警。

Ø温度／压力单位可通过设置选择摄氏度、华氏度、kPa、Psi、Bar显示。

Ø采用MODBUS通信协议，RS485隔离型通信接口，实现发电机组的遥控、遥测、遥信“三遥”功能。

Ø所有参数均可在现场设置，包括各种延时、阈值、输入／输出口、模拟量口、传感器曲线等。

Ø可编程输入口可设置禁止加载功能，可禁止市电及发电带载。

Ø具有进排风门自动控制功能；

Ø具有实时日历、时钟功能；

Ø多种起动成功条件可供选择，如通过发电频率、速度传感器、充电机D+（WL）或三种组合检测起动成功，适合于不同配置的发电机组；

Ø内置速度／频率检测环节，可精确地判断起动成功、额定运行、超速状态；

Ø可循环保存99组历史记录，并可在现场对记录进行查询；

Ø供电电源范围宽（8－35）VDC，能适应不同的起动电池电压环境；

Ø内建永不死机的看门狗，确保程序执行顺畅；

Ø模块化结构设计，可插拔式接线端子，嵌入式安装方式，结构紧凑，安装方便。

三、操作（以HGM620为例）

1、操作面板说明

HGM620操作面板

HGM610操作面板

按键功能描述

停机/复位键

在手动／自动状态下，均可以使运转中的发电机组停止；

可以使任何的告警复位，如在自动状态下有告警产生，按下此键后，控制器可自动转为手动状态。

开机键

在手动状态下，可以使静止的发电机组开始起动。

手动键

按下此键，可以将控制器置于手动状态。

自动键

按下此键，可以将控制器置于自动状态。

带载运行键

在手动状态下，在发电正常时，可以让油机带载运行。

设置/确认键

进入设置菜单，并在设置中移动光标及确认设置信息。

上翻/增加

翻屏，在设置中向上移动光标及增加光标所在位的数字。

下翻/减少

翻屏，在设置中向下移动光标及减少光标所在位的数字。

2、自动操作（设定起动成功条件为“磁传感器+发电”，控制器设置为HGM620）

在手动状态下按

键，该键旁指示灯亮起，表示控制器处于自动状态。

此时如市电正常，市电状态指示灯亮起，控制器进入待机状态。

在待机状态如果市电异常（过压、欠压、过频、欠频、缺相、停电），则以下各项依次进行：

注：

市电状态指示灯有三种状态

Ø灭：

市电没电（停电）；

Ø亮：

市电正常；

Ø闪烁：

市电故障（过压、欠压、过频、欠频、缺相）。

1）市电状态指示灯熄灭，进入电压异常延时（0~9999S），LCD屏幕显示倒计时；

2）LCD屏幕显示市电异常开机延时（0~9999S）倒计时；

3）经过上面的延时，燃油继电器输出，然后起动继电器输出；如果在起动时间（3~60S）内发电机组没有起动成功，燃油继电器和起动继电器停止输出，进入起动间隔时间（3~60S），等待下一次起动；

4）在设定的起动次数（1~9次）内如果发电机组没有起动成功，公共报警灯闪烁，同时LCD屏幕显示起动失败；

5）在任意一次起动时，若发电机组起动成功，则进入安全延时（1-60S），在此时间内等待油压正常，延时结束后进入开机怠速时间（0~9999S）（如果开机怠速时间不为0）；在安全延时结束时，如油压不正常，则控制器发出低油压报警信号同时停机；

6）开机怠速时间过完（如果开机怠速时间为0则跳过）进入高速暖机时间（3~9999S），当结束时，检测发电机组电压，如电压正常则发电合闸继电器输出，控制ATS转换到发电机组带载，发电供电指示灯亮，发电机组进入正常运行状态；如果发电机组电压不正常，则控制器报警停机（公共报警灯闪烁，同时LCD屏幕显示发电异常停机）；

7）发电机组正常运行中市电恢复正常，市电状态指示灯亮起，进入市电电压正常延时（0~9999S），确认市电正常后，市电合闸继电器输出，控制ATS转换到市电供电，发电供电指示灯熄灭，市电供电指示灯点亮；

8）进入市电正常停机延时（0~9999S），延时结束进入停机怠速延时,如果停机怠速时间设为0，则跳过步骤9；

9）停机怠速时间（0~9999S）；

10）机组停稳时间（10~120S），在设定的时间内发电机组停稳，则进入待命状态；停不稳则控制器报警停机（公共报警灯闪烁，同时LCD屏幕显示停机失败）。

3、手动操作

在自动状态下，按

键，该键旁指示灯亮起，控制器处于手动状态。

开机：

在手动状态下，按

键，则起动发电机组，自动判断起动成功，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，可有效快速保护停机。

（过程见自动操作步骤3~6）。

停机：

机组运行中，按

键可正常停机，机组经高速散热，怠速后停机进入待命状态。

（过程见自动操作步骤8~10）。

4、带载运行操作

市电正常时，如想让发电机组带载运行，可先设为手动状态，按

开机，当发电电压正常时，按

将弹出试机菜单，按

键将带载运行，控制器将市电分闸，然后发电合闸。

若结束带载运行，按<停机>键将结束带载运行状态且发电机组将经过散热后停机，同时市电供电。

四、接线端子介绍

HGM610有A、B、C三个端子，HGM620有A、B、C、D四个端子。

下面以HGM620为例介绍：

HGM610、HGM620控制器背面板如下：

接线端子接线描述：

1、接线端子“A”16针

序号

功　　　能

线径

备　　　注

1

RS485（+）

接带屏蔽层双绞线

2

RS485（-）

3

转速传感器输入

连接转速传感器，建议用屏蔽线

4

转速传感器输入

5

转速传感器接地输入

6

可编程输入口1

1.0mm

接地有效（-Ve）

设置项目见表三

7

可编程输入口2

1.0mm

接地有效（-Ve）

8

可编程输入口3

1.0mm

接地有效（-Ve）

9

可编程输入口4

1.0mm

接地有效（-Ve）

10

可编程输入口5

1.0mm

接地有效（-Ve）

11

可编程输入口6

1.0mm

接地有效（-Ve）

12

模拟量传感器公共地

建议单独连接到传感器附近的机体外壳上接地

详见表四

13

温度传感器输入

连接水温或缸温传感器，可接电阻型或电压型传感器

14

机油压力传感器输入

连接油压传感器，可接电阻型或电压型传感器

15

可编程模拟量输入口1

可自定义传感器输入，可接电阻型或电压型传感器

16

可编程模拟量输入口2

可自定义传感器输入，可接电阻型或电压型传感器

2、接线端子“B”8针

序号

功　　　能

线径

备　　　注

17

电流互感器A相监视输入

2.5mm

外接电流互感器二次线圈（额定5A）

18

电流互感器B相监视输入

2.5mm

外接电流互感器二次线圈（额定5A）

19

电流互感器C相监视输入

2.5mm

外接电流互感器二次线圈（额定5A）

20

电流互感器公共端

2.5mm

参见后面安装说明

21

发电机组A相电压监视输入

1.0mm

连接至发电机组输出A相（推荐2A保险丝）

22

发电机组B相电压监视输入

1.0mm

连接至发电机组输出B相（推荐2A保险丝）

23

发电机组C相电压监视输入

1.0mm

连接至发电机组输出C相（推荐2A保险丝）

24

发电机组N线输入

1.0mm

连接至发电机组输出N线

3、接线端子“C”14针

序号

功　　　能

线径

备　　　注

25

直流工作电源输入－Ve

2.5mm

接起动电池负极

26

直流工作电源输入＋Ve

2.5mm

接起动电池正极，若长度大于30米，用双根并联。

推荐最大20A保险丝

27

紧急停机输入

2.5mm

通过急停按钮接＋Ve

28

燃油继电器输出

2.5mm

由27点供应＋Ve，额定16A

29

可编程继电器输出口1

2.5mm

由26点供应＋Ve，额定10A

详见表二

30

可编程继电器输出口2

2.5mm

由27点供应＋Ve，额定16A

31

可编程继电器输出口3

2.5mm

由26点供应＋Ve，额定10A

32

起动继电器输出

2.5mm

由27点供应＋Ve，额定16A

接起动机起动线圈

33

可编程继电器输出口4

2.5mm

常开输出，额定16A

详见表二

34

2.5mm

继电器公共点

35

2.5mm

常闭输出，额定16A

36

发电合闸继电器输出

2.5mm

继电器常开无源接点，额定16A，无源接点输出，控制外部ATS切换到发电机组供电

37

2.5mm

38

充电发电机D＋端输入或作为可编程模拟量输入口3

1.0mm

接充电发电机D+（WL）端子，若充电机上没有此端子，则此端子悬空，当作为模拟量输入口时，请特殊订货。

4、接线端子“D”8针

序号

功　　　能

线径

备　　　注

39

市电供电状态输入

1.0mm

接地有效（－Ve）

40

市电合闸继电器输出

2.5mm

常开输出，额定16A

控制外部ATS切换到市电供电

41

2.5mm

继电器公共点

42

2.5mm

常闭输出，额定16A

43

市电A相电压监视输入

1.0mm

连接至市电A相（推荐2A保险丝）

44

市电B相电压监视输入

1.0mm

连接至市电B相（推荐2A保险丝）

45

市电C相电压监视输入

1.0mm

连接至市电C相（推荐2A保险丝）

46

市电N线输入

1.0mm

连接至市电N线

注：

背部RJ45网络接口为程序软件升级接口，由生产工厂作为程序升级使用。

五、编程参数范围及定义

HGM600发电机组控制器可设置参数如下：

表一　参数设置内容及范围一览表

序号

项目

参数范围

当前值

描述

1

市电电压正常延时

（0-9999）S

10

当市电电压从不正常到正常或从正常到不正常的确认时间，用于ATS的切换

2

市电电压异常延时

（0-9999）S

5

3

市电电压过高阈值

（30-360V）

276

当采样电压高于此值，即认为市电电压过高，当设为360V时，不检测电压过高信号

4

市电电压过低阈值

（30-360V）

184

当采样电压低于此值，即认为市电电压过低，当设为30V时，不检测电压过低信号

5

市电过频阈值

（0-75.0Hz）

55.0

当市电频率高于此值，即认为市电过频，当设为75.0Hz时，不检测过频信号

6

市电欠频阈值

（0-75.0Hz）

45.0

当市电频率低于此值，即认为市电欠频，当设为0Hz时，不检测欠频信号

7

开关转换间隔

（0-999.9S）

1.0

从市电分闸到发电合闸或从发电分闸到市电合闸中间的间隔时间

8

开机延时

（0-9999s）

1

从市电异常或远端开机信号有效到油机开机的时间

9

停机延时

（0-9999s）

1

从市电正常或远端开机信号无效到油机停机的时间

10

合闸延时

（0-10）S

3.0

市电合闸及发电合闸脉冲宽度，当为0时表示为持续输出

11

发电电压过高阈值

（30-360）V

264

当采样电压高于此值且持续设定的“发电异常延时”时间，即认为发电电压过高，同时发出发电异常停机报警。

当设为360V时，不检测电压过高信号

12

发电电压过低阈值

（30-360）V

196

当采样电压低于此值且持续设定的“发电异常延时”时间，即认为发电电压过低，同时发出发电异常停机报警。

当设为30V时，不检测电压过低信号

13

发电过频阈值

（0-75.0Hz）

57.0

当发电频率高于此值且持续3秒，即认为发电过频，同时发出过频停机报警。

当设为75.0Hz时，不检测过频信号

14

发电欠频阈值

（0-75.0Hz）

40.0

当发电频率低于此值且持续设定的“发电异常延时”时间，即认为欠频，同时发出欠频停机报警。

当设为0Hz时，不检测欠频信号

15

电流互感器变比

（5-6000）/5

500

外接的电流互感器的变比

16

满载电流

（5-6000）A

500

指发电机的额定电流，用于负载过流的计算

17

过流百分比

（50-130）%

120

当负载电流大于此百分数时，开始过流延时

18

过流延时

（0-9999）S

1296

当负载电流大于设定值且持续设定的时间，即认为过流。

延时设为0时表示不检测过流信号

19

起动次数

（1-9）次

3

当发动机起动不成功时，最多起动的次数。

当达到起动的次数时，控制器发出起动失败信号

20

起动时间

（3-60）S

5

起动机每一次加电的时间

21

起动间隔时间

（3-60）S

10

当发动机起动不成功时，在第二次加电开始前等待的时间

22

安全运行时间

（1-60）S

10

在此期间不采集油压过低、温度过高。

23

开机怠速时间

（0-9999）S

0

开机时发电机组怠速运行的时间

24

高速暖机时间

（3-9999）S

10

发电机进入高速运行后，在合闸之前所需暖机的时间

25

高速散热时间

（3-9999）S

10

在发电机组卸载后，在停机前所需散热的时间

26

停机怠速时间

（0-9999）S

0

停机时发电机组怠速运行的时间

27

得电停机输出时间

（0-120）S

30

当要停机时，停机电磁铁加电的时间

28

机组停稳时间

（0-120）S

0

当“得电停机输出时间”设为0时，从怠速延时结束到停稳所需时间，当“得电停机输出时间”不等于0时，从得电停机延时结束到停稳所需的时间

29

开机前排风门打开时间

（0-300）S

0

在开机前，排风门提前打开的时间，此时间仅在自动方式下有效，在手动方式下，和预热同时输出

30

预热时间

（0-300）S

0

在起动机加电前，预热塞预加电的时间

31

起动成功条件选择

（1-7）

见表五

5

起动机分离的条件。

起动机与发动机分离的条件有三种，这三种条件可以单独使用，也可以同时使用，目的是使起动马达与发动机尽快分离。

32

发动机齿数

（10-300）

118

装于发动机上飞轮的齿数，用于起动机分离条件的判断及发动机转速的检测，参见后面安装说明

33

超速阈值

（0-6000）

RPM

1710

当发动机转速超过此值且持续2秒，即认为超速，发出超速报警停机信号

34

欠速阈值

（0-6000）

RPM

1200

当发动机转速低于此值且持续10秒，即认为欠速，发出欠速报警停机信号

35

发电机极数

（2-16）p

4

发电机磁极的个数，此值可用于没有安装速度传感器时发动机转速的计算

36

起动成功时发电机频率

（14-30）Hz

14

地起动过程中当发电机频率超过此值时，认为油机起动成功，起动机将分离

37

起动成功时充电机电压

（0-30）V

8.0

当充电机D+（WL）电压超过此值时，认为油机起动成功，起动机将分离

38

起动成功时发动机转速

（0-3000）RPM

360

当发动机转速超过此值时，认为油机起动成功，起动机将分离

39

起动成功前燃油输出

（1-2）

1

当选择为“输出”表示在起动前燃油提前1秒先输出，然后起动机加电；当选择为“不输出”表示起动前起动机先加电，当检测到起动成功信号时再输出燃油信号，以避免起动成功信号检测回路出现故障而检测不到起动成功信号时发动机带动起动机高速运转而损坏起动机，当接有得电停机电磁铁时，若选择为燃油“不输出”，则在起动机加电过程中，停机电磁铁将一直加电，直到检测到起动成功信号时，停机电磁铁才失电，同时燃油输出接通

40

油压过低阈值

（0-400）

kPa

103

当外接压力传感器的压力值小于此值时，开始油压过低延时。

此值仅在安全延时结束后开始判断，对外接的每个压力传感器均判断。

当设置值等于0时，不发出油压过低信号（仅对压力传感器，不包括可编程输入口输入的油压低报警信号）

41

油压过低延时

（0-20.0）S

2.0

当检测到的油压值低于设定值且持续设定的时间，即认为油压过低，发出油压过低报警停机。

当值设为0时表示仅警告不停机（仅对压力传感器，不包括可编程输入口输入的油压低报警信号）

42

温度过高阈值

（80-140）℃

98

当外接温度传感器的温度值大于此值时，发出温度过高信号。

此值仅在安全延时结束后开始判断，仅对温度传感器输入口及可编程模拟量输入口1外接的温度传感器判断。

当设置值等于140时，不发出温度过高信号（仅对温度传感器，不包括可编程输入口输入的温度过高报警信号）

43

温度过高延时

（0-20.0）S

2.0

当检测到的温度值高于设定值且持续设定的时间，即认为温度过高，发出温度过高报警停机。

当值设为0时表示仅警告不停机（仅对温度传感器，不包括可编程输入口输入的温度过高报警信号）

44

燃油位过低阈值

（0-100）%

10

当外接液位传感器的液位小于此值且持续10秒，发出液位过低信号，此值仅警告不停机

45

电池过压阈值

（12-40V）

33.0

当电池电压高于此值且持续20秒时，发出电池电压异常信号，此值仅警告不停机

46

电池欠压阈值

（4-30V）

8.0

当电池电压低于此值且持续20秒时，发出电池电压异常信号，此值仅警告不停机

47

充电失败时充电机电压

（0-30）V

6.0

在发电机组正常运行过程中，当充电机D+（WL）电压低于此值且持续5秒时，发出充电失败报警停机

48

发电异常延时

（1-25）S

5

在发电机组正常运行过程中，确认异常所需时间，异常包括过压、欠压、欠频、缺相。

49

可编程输入口1设置

（1-25）

13

参见表三功能描述

50

可编程输入口2设置

14

51

可编程输入口3设置

15

52

可编程输入口4设置

02

53

可编程输入口5设置

05

54

可编程输入口6设置

10

55

可编程输入口1延时

（0.0-20.0）S

2.0

当输入口状态变化时延时的时间

56

可编程输入口2延时

2.0

57

可编程输入口3延时

0.0

58

可编程输入口4延时

1.0

59

可编程输入口5延时

2.0

60

可编程输入口6延时

0.0

61

开关量输出口1设置

（1-60）

08

参见表二功能描述

62

开关量输出口2设置

10

63

开关量输出口3设置

11

64

开关量输出口4设置

02

65

设备编号

（1-254）

1

通信时控制器的地址

66

温度传感器选择

（1-11）

06

参见表四

67

压力传感器选择

（1-11）

06

68

可编程模拟量口1设置

（1-5）

01

69

可编程模拟量口2设置

（1-5）

01

70

可编程模拟量口3设置

（1-3）

02

71

温度单位选择

1℃

2℉

1

选择LCD显示时的温度单位

72

压力单位选择

1