CN113623070A - 一种柴油机超速保护控制方法 - Google Patents

一种柴油机超速保护控制方法 Download PDF

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马贺
王忠巍
袁志国
李学民
霍天源
张仕麒
张鹏
殷鹤祥
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Abstract

本发明的目的在于提供一种柴油机超速保护控制方法，转速传感器获得柴油机曲轴飞轮当前的转速值；若转速信号处于工作范围内，则将转速实测值与柴油机超速保护设定的超速阈值进行比较，若转速值高于柴油机超速保护系统的超速阈值，则执行柴油机超速保护输出控制命令，输出超速保护控制信号；若转速信号处于非工作范围内，输出对应于转速值的测试脉冲信号，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内；若否，判断超速保护装置处于故障状态，输出故障指示信号。本发明可以用于在柴油机运行时，判断超速保护装置功能是否正常；可以在柴油机处于停机状态时，判断柴油机超速保护装置功能是否正常。

Description

一种柴油机超速保护控制方法
技术领域
本发明涉及的是一种柴油机控制方法，具体地说是柴油机超速控制方法。
背景技术
柴油发动机超速是指柴油机在运转中转速突然增大，失去控制，超过其允许最高转速的现象，一般也俗称其为“飞车”。超速故障的发生具有突发性、偶然性。当柴油机发生超速故障时,很高的转速会造成柴油机各运动部件高速运动,从而产生很高的附加惯性载荷,即使发生超速故障的时间很短,也会对内燃机造成很大的危害。因此，开发一种新型柴油机超速保护控制方法和装置，在电子控制系统中实现对柴油机的控制和保护，以防飞车对柴油机造成危害。
公开号CN208950711U(公开日2019年6月7日)的专利文件公开了一种柴油机超速保护装置，该装置包括PLC、电源电路、转速传感器、故障采集电路、信号输出电路、薄膜键盘以及触摸屏。该装置的优点是采用触摸屏记录数据，永久保存故障历史数据，并且还可以通过触摸屏查看转速、报警状态等各种信息，所述的触摸屏还可以使用模拟转速来进行模拟报警，并可以在设置界面中方便地设置超速转速门限值、柴油机齿数等参数；但缺点是仅依赖于输入的转速信号，在判断柴油机故障时，不能主动进行转速信号的测试。
公开号CN202946242U(公开日2013年5月22日)的专利文件公开了一种柴油机超速保护装置，包括三个电源和一个独立单元的速度检测模块；所述独立单元包括一个微处理器自动控制系统及独立的输入按键、数据输出显示器、状态指示灯和超速自检的转速信号发生器；所述超速自检的转速信号发生器与微处理器自动控制系统连接，所述微处理器自动控制系统连接独立的输入按键、数据输出显示器及状态指示灯。该装置未考虑在测试转速必须低于超速保护系统设定的超速保护值条件下进行测试，以确保柴油机在测试过程免受损害。
公开号CN2329774Y(公开日1999年7月21日)的专利文件公开了一种内燃机车柴油机防超速保护控制装置，该装置主要由取样电路、控制电路和执行机构组成，取样电路从柴油机转速表传感器上取出与转速成正比的电压信号，经控制电路的加工处理，输出三路控制信号，一路驱动执行机构，另一路启动柴油机的加载电路，第三路断开内燃机的控制电路。该装置未考虑超速保护系统的自检测试，对超速保护系统不能进行实时可靠性验证。
发明内容
本发明的目的在于提供可以解决柴油发动机超速的问题以及判断超速保护装置自身功能是否正常的一种柴油机超速保护控制方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种柴油机超速保护控制方法，其特征是：转速传感器获得柴油机曲轴飞轮当前的转速值；经过信号处理获得当前转速信号；转速信号经过计算，若转速信号处于工作范围内，则将转速实测值与柴油机超速保护设定的超速阈值进行比较，若转速值高于柴油机超速保护系统的超速阈值，则执行柴油机超速保护输出控制命令，输出超速保护控制信号；转速信号经过计算，若转速信号处于非工作范围内，输出对应于转速值的测试脉冲信号，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内；若否，判断超速保护装置处于故障状态，输出故障指示信号。
本发明还可以包括：
1、在柴油机运行状态下进行超速保护测试：首先，保持超速测试不停机下状态；其次，进行半速测试，设置超速保护系统阈值为半速阈值；然后调节柴油机转速，转速传感器获得的转速信号经过转速计算、阈值比较，当柴油机曲轴飞轮转速超过半速阈值时，输出超速保护控制信号，复位。
2、在停机状态下进行超速保护测试：设置阈值为半速阈值；同时，脉冲激励产生测试脉冲信号，转速传感器获得测试信号，经过转速计算、阈值比较，此时转速值高于半速阈值，触发超速保护指示停机，输出超速保护控制信号，复位。
本发明的优势在于：本发明提供了半速测试模块，可以用于在柴油机运行时，判断超速保护装置功能是否正常；超速测试功能，可以在柴油机处于停机状态时，判断柴油机超速保护装置功能是否正常，这两种功能可使柴油机免于因进行超速测试带来损害。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为转速测试模块原理图；
图3为柴油机超速保护控制装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-3，本发明提供了一种柴油机超速保护方法，具体步骤为：
转速传感器获得柴油机曲轴飞轮当前的转速值；
经过信号处理获得当前转速信号；
转速信号经过计算，若转速信号处于工作范围内，则将转速实测值与柴油机超速保护设定的超速阈值进行比较，转速值高于柴油机超速保护系统的超速阈值，则执行柴油机超速保护输出控制命令，输出超速保护控制信号；
转速信号经过计算，若转速信号处于非工作范围内，输出对应于一定转速值的测试脉冲信号，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内；若否，判断超速保护装置处于故障状态，输出故障指示信号。
本发明的超速保护装置包括以下模块：转速测试模块、超速停机指示模块、故障指示模块、半速测试模块、超速测试模块、超速保护值设置、复位按键和超速不停机按键；
转速测试模块,如图2模块10或者图3模块1，转速传感器获得柴油机曲轴飞轮的转速模拟量——正弦波，经过信号放大、隔离整形，调理为方波信号，输出到超速保护装置的微控制器；此外，超速保护系统还会给转速测试模块发出对应于一定转速值的测试脉冲信号，施加给转速传感器，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内，判断超速保护控制装置功能是否正常；
故障指示模块，如图3模块2，转速信号经过计算，若转速信号处于非工作范围内，则转速信号传至故障指示模块，输出对应于一定转速值的测试脉冲信号，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内；若否，判断超速保护装置处于故障状态，输出故障指示信号，输出故障指示信号，故障指示灯亮；
超速指示停机模块，如图3模块3，转速信号经过阈值比较，若此时转速值高于柴油机超速保护系统的超速阈值，触发超速保护指示停机模块，执行柴油机超速保护输出控制命令，输出超速保护控制信号，超速停机继电器动作，停机电磁阀动作，柴油机因超速停机；超速指示继电器动作，红色超速指示灯亮；
超速保护值设置，用于设置超速保护装置的超速阈值；
复位按键，用于超速保护系统输出复位；
超速不停机按键，用于超速保护装置超速停机继电器处于断开状态。
半速测试模块，如图3模块4，可在柴油机运行时，判断柴油机超速保护装置功能是否正常，具体包括：
在柴油机运行状态下进行超速保护测试，首先，保持“超速测试不停机”按键按下状态，；其次，按下半速测试按键，在微控制器中执行半速测试命令，重新设置超速保护系统阈值，设置为半速阈值(可根据工程实际需要进行设置)；然后调节柴油机转速，转速传感器获得的转速信号在微控制器中经过转速计算、阈值比较，当柴油机曲轴飞轮转速超过半速阈值时，触发超速保护指示停机模块，输出超速保护控制信号，超速停机继电器不动作，超速指示继电器动作，红色超速指示灯亮；按下复位键，超速保护系统输出复位；
超速保护系统的超速保护测试模块，可以在停机状态下进行超速保护测试，以验证柴油机超速保护装置功能是否处于正常状态，如图3模块5，具体方法如下：
在停机状态下进行超速保护测试，按下超速测试按键，在微控制器中执行超速测试命令，设置超速保护系统阈值为半速阈值；同时，脉冲激励产生测试脉冲信号，转速传感器获得测试信号，在微控制器中经过转速计算、阈值比较，此时转速值高于半速阈值，触发超速保护指示停机模块，输出超速保护控制信号，超速停机继电器动作，停机电磁阀动作；超速指示继电器动作，红色超速指示灯亮；按下复位键，超速保护系统输出复位。

Claims (3)

1.一种柴油机超速保护控制方法，其特征是：转速传感器获得柴油机曲轴飞轮当前的转速值；经过信号处理获得当前转速信号；转速信号经过计算，若转速信号处于工作范围内，则将转速实测值与柴油机超速保护设定的超速阈值进行比较，若转速值高于柴油机超速保护系统的超速阈值，则执行柴油机超速保护输出控制命令，输出超速保护控制信号；转速信号经过计算，若转速信号处于非工作范围内，输出对应于转速值的测试脉冲信号，根据测试反馈的转速实测值与测试脉冲信号对应的转速值比较，判断两者转速误差是否在允许误差范围内；若否，判断超速保护装置处于故障状态，输出故障指示信号。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机超速保护控制方法，其特征是：在柴油机运行状态下进行超速保护测试：首先，保持超速测试不停机下状态；其次，进行半速测试，设置超速保护系统阈值为半速阈值；然后调节柴油机转速，转速传感器获得的转速信号经过转速计算、阈值比较，当柴油机曲轴飞轮转速超过半速阈值时，输出超速保护控制信号，复位。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机超速保护控制方法，其特征是：在停机状态下进行超速保护测试：设置阈值为半速阈值；同时，脉冲激励产生测试脉冲信号，转速传感器获得测试信号，经过转速计算、阈值比较，此时转速值高于半速阈值，触发超速保护指示停机，输出超速保护控制信号，复位。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115355099A (zh) * 2022-08-31 2022-11-18 中船动力研究院有限公司 一种柴油机超速保护装置和柴油机

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1184889A (zh) * 1996-12-12 1998-06-17 株式会社杰克赛尔 燃油喷射系统中传感器故障诊断方法及其装置
CN2329774Y (zh) * 1997-04-25 1999-07-21 石家庄铁路分局石家庄机务段 内燃机车柴油机防超速保护控制装置
DE202008004007U1 (de) * 2008-03-22 2008-09-04 L&S Elektrotechnik Littau & Sohn Gmbh Überdrehzahlsimulator / Tester für Drehzahlsensoren und Sicherheitsschalteinrichtungen an Verbrennungsmotoren
CN102720595A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 河北华北柴油机有限责任公司 发动机超速保护控制方法
CN202946242U (zh) * 2012-11-21 2013-05-22 南京东南船舶设备有限公司 柴油机超速保护装置
CN103852259A (zh) * 2012-12-06 2014-06-11 中核核电运行管理有限公司 一种核电应急柴油机机械超速保护装置校验系统
CN104377658A (zh) * 2014-10-21 2015-02-25 大连美恒电气有限公司 数字式电机超速保护装置及方法
CN104854330A (zh) * 2012-10-30 2015-08-19 派若般有限公司 发动机超速检测电路和方法
CN208950711U (zh) * 2018-09-13 2019-06-07 常熟市海舟电气有限公司 柴油机超速保护装置
CN110529203A (zh) * 2019-09-02 2019-12-03 杭州众工电力科技有限公司 一种汽机超速保护系统及其控制方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1184889A (zh) * 1996-12-12 1998-06-17 株式会社杰克赛尔 燃油喷射系统中传感器故障诊断方法及其装置
CN2329774Y (zh) * 1997-04-25 1999-07-21 石家庄铁路分局石家庄机务段 内燃机车柴油机防超速保护控制装置
DE202008004007U1 (de) * 2008-03-22 2008-09-04 L&S Elektrotechnik Littau & Sohn Gmbh Überdrehzahlsimulator / Tester für Drehzahlsensoren und Sicherheitsschalteinrichtungen an Verbrennungsmotoren
CN102720595A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 河北华北柴油机有限责任公司 发动机超速保护控制方法
CN104854330A (zh) * 2012-10-30 2015-08-19 派若般有限公司 发动机超速检测电路和方法
CN202946242U (zh) * 2012-11-21 2013-05-22 南京东南船舶设备有限公司 柴油机超速保护装置
CN103852259A (zh) * 2012-12-06 2014-06-11 中核核电运行管理有限公司 一种核电应急柴油机机械超速保护装置校验系统
CN104377658A (zh) * 2014-10-21 2015-02-25 大连美恒电气有限公司 数字式电机超速保护装置及方法
CN208950711U (zh) * 2018-09-13 2019-06-07 常熟市海舟电气有限公司 柴油机超速保护装置
CN110529203A (zh) * 2019-09-02 2019-12-03 杭州众工电力科技有限公司 一种汽机超速保护系统及其控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115355099A (zh) * 2022-08-31 2022-11-18 中船动力研究院有限公司 一种柴油机超速保护装置和柴油机
CN115355099B (zh) * 2022-08-31 2024-04-19 中船动力研究院有限公司 一种柴油机超速保护装置和柴油机

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