對于一些非常規(guī)的、比較少見的控制系統(tǒng),難點往往在于傳感器和執(zhí)行器。雙燃料發(fā)電機組保留了柴油發(fā)電機組控制柴油燃燒的機械調(diào)速器,用電子調(diào)速器通過自制的轉(zhuǎn)閥控制天然氣的流量。
該系統(tǒng)實際上是一個油門開度和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)(見下圖)。
機械調(diào)速器有一個齒條,其位置值與柴油機的油門開度有關(guān)。用位置傳感器檢測油門開度,對油門開度作閉環(huán)控制,就可以控制耗油量。位置控制器的輸出作為電子調(diào)速器的給定值。
機組的轉(zhuǎn)速由與電子調(diào)速器配套的轉(zhuǎn)速傳感器檢測,轉(zhuǎn)速傳感器將機組轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號反饋回電子調(diào)速器的輸入端,與轉(zhuǎn)速給定值進行比較后作為電子調(diào)節(jié)器的輸入信號。轉(zhuǎn)速傳感器安裝在發(fā)動機主軸上的大齒輪園周旁邊。
現(xiàn)場強烈的震動,油污和潮濕使環(huán)境非常差,需要尋找一種價格便宜、可靠的位置傳感器。通過多方比較,采用了電動調(diào)節(jié)閥內(nèi)部的閥芯位置檢測器。它使用差壓變送器,對環(huán)境的適應(yīng)性強,價格不貴,傳感器和測量電路配套齊全,我們當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)廠家可以單獨賣位置傳感器和配套的測量電路。
電子調(diào)速器通過轉(zhuǎn)閥來控制天然氣的流量。轉(zhuǎn)閥是甲方自制的,內(nèi)外兩個圓筒,它們的圓周面上沿著圓弧開了一個孔。內(nèi)外圓筒相對轉(zhuǎn)動時流過天然氣的孔的面積改變。
可能與我早年搞過機械有關(guān),我發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)閥與電字調(diào)速器的配合有問題。電子調(diào)速器的角位移執(zhí)行機構(gòu)的角度變化范圍接近180度,但是轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)動角度很小,只有30多度,調(diào)速器的輸出略有變化,就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)閥全開或全關(guān)。執(zhí)行器看起來應(yīng)該是機械工程師的事,但是如果處理不當(dāng),倒霉的是我們控制工程師。發(fā)現(xiàn)問題后,我建議機械工程師將轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)角度改為160度,消除了這個隱患。