G3512E and G3520E Generator Set Engines Caterpillar

Electronic Control System Parameters

Usage:

配置参数

表 1 中列出了可为 G3500E 发动机配置的参数。下面是对参数的说明。参数经由 Caterpillar 电子技师（Cat ET）编程到电子控制模块（ECM）中。参数值可在 Cat ET 的"配置"屏幕上查看。

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表 1
G3500C 和 G3500E 发动机的配置参数
正时控制
"第一期望正时"
"第二期望正时"
空燃比控制
"Fuel Quality Input Type Configuration（燃料质量输入类型配置）" ⁽¹⁾
"燃油质量传感器 LHV 下限" ⁽¹⁾
"燃油质量传感器 LHV 上限" ⁽¹⁾
"燃油质量"
"燃气比重"
"燃油比热容比"
"期望排放增益调整百分率"
"空气 / 燃油比例增益"
"空气 / 燃油积分增益"
转速控制
"低怠速转速"
"最小发动机高怠速"
"最高发动机高怠速"
"发动机加速率"
"期望的速度输入配置"
"调速器类型设定"
"发动机转速降"
"在网状态"
"EPG 断路器状态"
"调速器（比例）增益百分比"
"调速器（整体）稳定性百分比"
"调速器辅助 1（比例）增益百分比"
"调速器辅助 1（积分）稳定性百分比"
起动/停机控制
"从动设备延迟时间"
"起动盘车终止转速"
"发动机放气周期时间"
"冷却持续时间"
"循环盘车时间"
"发动机盘车超时时间"
"发动机转速下降时间"
"发动机预润滑时间周期"
监控和保护
"高进气温度发动机负载设定点"
"即将停机延迟启用状态" ⁽²⁾
"即将停机延迟时间" ⁽²⁾
功率监测
"发动机负载输入配置"
"发电机输出功率传感器比例因子"
"发电机输出功率传感器偏移"
"发电机输出功率"
"发动机从动附件负载配置"
"发电机效率配置"
ECM 的信息
"发动机序列号"
"设备 ID"
"用户密码 #1"
"用户密码 #2"
"总修改次数"

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^( 1 )	此参数适用于配备了支持远程燃油质量输入软件的发动机。
^( 2 )	这个参数适用于配备了支持即将停机的软件的发动机。

正时控制

"期望正时"参数允许客户编程设定点火火花塞的正时，以满足特定应用的需求。可以在发动机运转或发动机停机时改变期望正时的值。当发动机在额定转速和满负载下运转时，期望正时输入值是点火正时。

注: 在给定情况下实际点火正时可能与期望的正时值不同。这种不同是由于发动机转速、发动机负载或爆震水平的变化。

期望正时的编程设定范围是在上止点 (TDC) 位置前 0 到 40 度。

"第一期望正时"

"第一期望正时"用使用的主要燃油的甲烷数来确定。使用发动机性能表, "燃油用途指南"。当接线端 P1-20 开路时，ECM选择 "第一期望正时"。

"第二期望正时"

"第一期望正时"用使用的备用燃油的甲烷数以及发动机性能表, "燃油使用指南"来确定。当该输入连接到数字回路或蓄电池负极时，发动机控制装置将使用"第二期望正时"。如果没有使用备用燃油，输入与"第一期望正时"相同的正时。

空燃比控制

在开始起动前，需要对当前气体进行分析。同样建议定期对气体进行分析。气体分析的数据必须输入 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷数编程"。结果被编程到 ECM。

注: 必须使用 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷数程序"。 只使用气体分析的数据可能导致不正确的设定。

"Fuel Quality Input Type Configuration（燃料质量输入类型配置）"

在 ECM 的配置屏幕内，有四个参数与燃料质量有关：

"Fuel Quality Input Type Configuration（燃料质量输入类型配置）"
"Fuel Quality Sensor LHV Lower Limit（燃料质量传感器低热值下限）"
"Fuel Quality Sensor LHV Upper Limit（燃料质量传感器低热值上限）"
"燃油质量"

确保 "Fuel Quality Input Type Configuration"（燃料质量输入类型配置）的配置参数是按照正确的系统进行设置的。

"燃油质量输入类型配置"可以设定为以下数值之一：

"配置"
"4-20 mA"

当"燃油质量输入类型配置"参数设定为"配置"时，必须为"燃油质量"参数设定一个固定数值。以一致的燃料供应运转的发动机通常使用这类系统。 "燃油质量传感器 LHV 下限"和"燃油质量传感器 LHV 上限"参数不可用。

当"燃油质量输入类型配置"参数设定为 "4-20 mA" 时，ECM 根据燃油质量传感器的信号值确定燃油 LHV。客户通过测量燃料质量的一个传感器提供 "4-20mA" 信号。 "燃料质量传感器 LHV 下限"和"燃料质量传感器 LHV 上限"参数用来设定 LHV 上下限的范围。没有稳定燃油供应的发动机通常使用这种类型的系统。依靠煤层或填埋气体运转的发动机就是没有稳定燃油供应的例子。

"Fuel Quality Sensor LHV Lower Limit（燃料质量传感器低热值下限）"

只有当"燃油质量输入类型配置"设定为 "4-20 mA" 时，该参数才可用。

当输入信号是 4 mA 时，ECM 使用该参数值设定燃油 LHV 下限。例如，如果该参数值为 "300"，当输入信号是 4 mA 时，ECM 会将燃油 LHV 设定为 300。

可调范围是 100 到 650。默认值是 250。 "燃油质量传感器 LHV 下限"和"燃油质量传感器 LHV 上限"之间的范围不能超过 600 BTU。

"Fuel Quality Sensor LHV Upper Limit（燃料质量传感器低热值上限）"

只有当"燃油质量输入类型配置"设定为 "4-20 mA" 时，该参数才可用。

当输入信号是 20 mA 时，ECM使用该参数值设定燃油 LHV 上限。例如，如果该参数值为 "900"，当输入信号是 20 mA 时，ECM 会将燃油 LHV 设定为 900。

可调范围是 500 到 1250。默认值是 850。 "燃油质量传感器 LHV 下限"和"燃油质量传感器 LHV 上限"之间的范围不能超过 600 BTU。

ECM 利用下限和上限范围之间的线性关系。参考图 1。

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图 1	g01110253
LHV 对信号强度的示例 (X) LHV (Y) 信号强度（单位毫安）

在这个示例中，下限为 300。上限为 900。 16 mA 输入信号等于 LHV 750。

"燃油质量"

当满足下述任意条件时，参数可用：

"燃油质量输入类型配置"设定为"配置"。

发动机未配备支持远程燃油质量输入的软件。

此为燃油低热值 (LHV)。 ECM 控制空气 / 燃油比将补偿该设定的某些不准确。 ECM 假设一个正确值乘以"燃油修正因子"。这个因子可在 Cat 电子技师屏幕上显示。

当发动机在开环模式运转时，"燃油质量"参数可用来改变空气 / 燃油比。如需使空气 / 燃油混合气变浓，减小该数值。计算将增加燃油流量来补偿降低的 LHV。如需使空气 / 燃油混合气变稀，增加该数值。计算将减少燃油流量来补偿增加的 LHV。

"燃气比重"

这是与空气比重有关的燃油比重。 ECM 不用这个信息。 ECM 经由 CAN 网数据链路向燃油计量阀提供信息。燃油计量阀需要输入"燃气比重"以便精确计量燃油流量。

"燃油比热容比"

这是在定压和定容下的燃油的比热容比。该比率也用 "k" 表示。该比率与燃气通过燃油计量阀膨胀有关。 ECM 不用这个信息。 ECM 经由 CAN 网数据链路向燃油计量阀提供信息。燃油计量阀需要输入"燃油比热容比"以便精确计量燃油流量。

"期望排放增益调整百分率"

该参数用于调整发动机满负载运行时的发动机废气排放水平。可调范围为 85 到 115 %。默认值是 100 %。该参数可以 0.1% 为增量进行调整。

请参考测试和调整, "空气 / 燃油比控制 - 调整"。

"空气 / 燃油比例增益"

"空气/燃油比例增益"决定"燃油修正系数"对于调整实际和期望充注密度之间的差异的响应速度。

工厂默认值设定为 0。该值不需调整。如果发生故障，这是最后应调整的参数中的一个。可调范围是 −50 至 +50。数值为负时降低燃油修正因子响应速度，数值为正时提高燃油修正因子响应速度。

"空气 / 燃油积分增益"

"空气 / 燃油积分增益"决定燃油修正因子对空气 / 燃油比在一定时间内积累的错误的响应。

转速控制

"低怠速转速"

将这个参数编程到期望的低怠速转速。低怠速转速可在 500 到 1100 rpm 范围被编程。

"最小发动机高怠速"

将这个参数编程到期望的最小高怠速转速。期望高怠速由期望转速输入调节。调节与输入成线性比例关系。输入为 0 VDC 或 4 mA 时得到最小高怠速。

对于 50 Hz 配置总成，最小高怠速可在 900 rpm 和 1500 rpm 之间编程。默认值是 1400 rpm。

对于 60 Hz 配置总成，有两个转速额定值：1200 rpm 和 1800 rpm。对于 1200 rpm 发动机额定值，最小高怠速可在 900 rpm 和 1200 rpm 之间编程。它的默认值为 1100 rpm。对于 1800 rpm 发动机额定值，最小高怠速可在 900 rpm 和 1800 rpm 之间编程。默认值是 1600 rpm。

"最小高怠速"和"最大高怠速"决定期望转速输入的斜率。

"最高发动机高怠速"

将这个参数编程到期望的最大高怠速转速。实际高怠速由期望的转速输入调节。调节与输入成线性比例关系。输入为 5 V DC 或 20 mA 时得到最大高怠速。

对于 50 Hz 配置总成，最大高怠速可在 1500 rpm 和 1900 rpm 之间编程。默认值是 1600 rpm。

对于 60 Hz 配置总成，有两个转速额定值：1200 rpm 和 1800 rpm。对于 1200 rpm 发动机额定值，最大高怠速可在 1200 rpm 和 2200 rpm 之间编程。它的默认值为 1300 rpm。对于 1800 rpm 发动机额定值，最大高怠速可在 1800 rpm 和 2200 rpm 之间编程。默认值是 2000 rpm。

"发动机加速率"

该参数控制怠速 / 额定开关改变时，期望转速改变的速率。例如，当"怠速 / 额定"开关转到"额定"位置时，期望转速可编程为以每秒 50 rpm 的速率加速。

"期望的速度输入配置"

该参数确定了针对预期转速控制的 ECM 信号输入。信号可以为 0 至 5 VDC 或 4 至 20 mA。

ECM 利用输入下限和输入上限范围之间的线性关系。请参阅图 2 和图 3。

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图 2	g01443138
0 至 5 VDC 预期转速输入的示例 (X) 发动机转速 (Y) 电压

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图 3	g01443144
4 到 20 mA

注: ECM 不可接受预期发动机转速输入的脉冲宽度调制信号。如果试图选择脉冲宽度调制输入（PWM），ECM 将拒绝该选择。将产生一个错误。

"调速器类型设定"

"调速器类型设定"参数可以被设定为"降速工作"或"同步模式"。该设定取决于发动机的应用情况。

"发动机转速降"

这个可编程参数允许精确控制转速降。 "调速器类型设定"参数必须设定为"降低"。转速降降编程值在 0 和 10% 之间。

调速器增益设置

请参考测试和调整, "发动机调速 - 调整"以了解调速器调整程序。

在网状态开关

注: 主（离网）调速器增益工况图与辅助（并网）调速器增益工况图不同。因此，必须正确连接"在网状态"开关。

"在网状态"开关输入控制"在网状态"参数，该参数可在 Cat ET 上查看。

"在网状态"有两种在网"接通"和"断开"状态。当"在网状态"开关输入接地时，"在网状态"为在网"接通"。

"在网状态"开关具有以下用途：

当"在网状态"设定为"断开"时，限制系统使用主工况图。
当"在网状态"设定为"接通"时，启用 "EPG 断路器状态"开关，以选择辅助工况图。

两种开关输入的组合确定将使用的调速器增益工况图。

"在网状态"开关输入可用于直接布线选择的专用并网发动机应用。

请参阅表 0，了解不同操作场景下的正确参数状态。

EPG 断路器状态开关

"EPG 断路器状态"开关输入控制 "EPG 断路器状态"参数，该参数可在 Cat ET 上查看。

"EPG 断路器状态"有两种状态："断路器闭合"和"断路器开启"。当 "EPG 断路器状态"开关输入接地时，"EPG 断路器状态"为"断路器闭合"。

"EPG 断路器状态"开关具有以下用途：

当通过将"在网状态"设定为"接通"启用时，选择调速器增益工况图。
当 "EPG 断路器状态"独立于"在网状态"从"断路器闭合"变为"断路器开启"时，启用断路器触发策略。

启用断路器触发策略允许发动机在断路器触发情况下保持运转。

必须通过发电机断路器位置按照下列方式控制 "EPG 断路器状态"开关：

当断路器闭合时，"EPG 断路器状态"开关接地。
当断路器开启时，"EPG 断路器状态"开关开启。

起动和与公用电同步期间，发动机应处于离网模式。与公用电并联后，当增加发动机上或发动机外的负载时，发动机应处于并网模式。

注: 正常发动机操作期间，当发动机上有负载时，"EPG 断路器状态"开关不应开启，这非常重要。

请参阅表 0，了解不同操作场景下的正确参数状态。

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表 1
系统操作场景	在网状态开关客户连接 J6-28 ECM 开关输入 J1-66	EPG 断路器状态开关客户连接 J6-18 ECM 开关输入 J1-11	选定的发动机调速器增益
并联至公用电（断路器闭合）增加负载或增加卸载	接地 "打开"	接地 "断路器闭合 "	并网使用辅助增益。
在网加载至空载 - 降低/断路器触发	接地 "打开"	开路 "断路器开启 "	离网使用主增益。使用断路器触发策略
离网单发动机负载组或孤岛模式，带负载	始终开启 "熄灭"	接地 "断路器闭合 "	离网使用主增益。
离网加载至空载 - 降低/断路器触发	开路 "熄灭"	开路 "断路器开启"	离网使用主增益。使用断路器触发策略

"调速器（比例）增益百分比"

该参数是根据成比例的倍数。 "调速器（比例）增益百分比"确定油门执行器对调整实际转速和期望转速之间的差异的响应速度。增加该值，对实际转速和期望转速之间差异的响应速度快。

当"在网状态"参数为"断开"时，这个参数改变油门执行器的响应。如果改变这个值不起作用，检查"在网状态"以确保其状态为"断开"。

发动机空载操作期间，此参数将被用于同步。

"调速器（整体）稳定性百分比"

该参数基于一个积分倍数。 "调速器（整体）稳定性百分比"控制消除实际转速和期望转速之间差异错误的速度。增加这个值提供较小的衰减。

当"在网状态"参数为"断开"时，这个参数改变油门执行器的响应。如果改变这个值不起作用，检查"在网状态"以确保其状态为"断开"。

发动机空载操作期间，此参数将被用于同步。

"调速器辅助 1（比例）增益百分比"

该参数是根据成比例的倍数。 "调速器辅助 1（比例）增益百分比"确定油门执行器对调整实际转速和期望转速之间的差异的响应速度。增加该值，对实际转速和期望转速之间差异的响应速度快。

此参数将在发动机负载操作期间使用。

当"在网状态"参数为"接通"时，这个参数改变油门执行器的响应。如果该值改变且"在网状态"为"断开"，发动机稳定性将不改变。如果改变这个值不起作用，检查"在网状态"以确保其状态为"接通"。

"调速器辅助 1（积分）稳定性百分比"

该参数基于一个积分倍数。 "调速器辅助 1（整体）稳定性百分比"控制消除实际转速和期望转速之间差异错误的速度。增加这个值提供较小的衰减。

此参数将在发动机负载操作期间使用。

起动/停机控制参数

"从动设备延迟时间"

ECM 接受从动设备的输入值，该值表明设备何时准备好操作。当输入接地时，从动设备准备好。在该输入接地后，ECM 才起动发动机。

起动发动机前，收到起动命令后，ECM 编程等待一段时间。这样使被驱动设备准备工作。

ECM 收到起动命令时，ECM 将等待一段时间，编程到"从动延迟设备时间"。如果"从动设备延迟时间"经过之后输入没有接地，会激活一个事件代码。发动机将无法起动。

如果"被驱动设备延迟时间"编程为 "0"，延迟不起作用。如果 ECM 收到起动命令而从动设备没有准备好，会激活一个事件代码。发动机将无法起动。

"起动盘车终止转速"

当发动机转速超过编程的"盘车终止转速"时，ECM 分离起动马达。 250 rpm 的默认值应足以应对所有应用。

"发动机放气周期时间"

"发动机放气周期时间"是发动机在实际起动前，发动机不用燃油盘车持续的时间。此时不能点火。 "发动机放气周期时间"允许在发动机运转前，通过排气系统排出任何未燃烧的气体。

"冷却持续时间"

当 ECM 收到"停机"要求时，发动机将在"冷却模式"下继续运转所设定的冷却时间。如果 ECM 收到紧急停机要求，则提前退出"冷却模式"。如果"冷却持续时间"编程为 0，当 ECM 收到"停机"要求时，发动机将立即停机。

"循环盘车时间"

"盘车周期时间"是指起动期间启动起动马达、点火系统和断气阀的时间。如果发动机在规定的时间内没有起动，起动尝试将被延缓一个"休息周期"，其时长与"盘车周期时间"相等。

"发动机盘车超时时间"

"发动机盘车超时时间"是发动机尝试起动的持续时间。如果发动机在该时间段内没有起动，将产生一个事件。

设定示例

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表 2
起动设定示例
参数	时间
"放气周期时间"	10 秒
"循环盘车时间"	30 秒
"过度盘车时间"	45 秒

如果按照表 1 中的示例对参数进行编程，将发生下列顺序：

燃油和点火为断开。发动机将盘车 10 秒，以便排除发动机和排气系统的气体。

启用燃料和点火。发动机将继续盘车最长 30 秒。

如果发动机不起动，禁用点火、燃料和起动马达持续一个 30 秒的"休息周期"。

此示例中，一个完整的周期是 70 秒：10 秒的放气周期, 30 秒的盘车周期和 30 秒的休息周期。建议使用最长的一个盘车周期。 45 秒"盘车超时时间"允许一个盘车周期。

"发动机转速下降时间"

当 ECM 收到发动机停机信号时，这个参数被激活。在断气阀（GSOV）无法关闭的情况下，这个输入可确保停机。

如果 ECM 在控制 GSOV，冷却时间经过后，ECM 会撤走 GSOV 的电源。如果用户设备在控制 GSOV ，冷却时间经过后，用户设备撤走 GSOV 的电源。

在任一种情况下，燃油都会切断。点火将持续到发动机转速降至盘车终止转速以下。如果发动机转速在编程设定的降低时间内没有降至盘车终止转速以下，ECM 将终止点火并发出紧急停机指令。

该参数的默认值为 30 秒。

"发动机预润滑时间周期"

在本出版物发行时，这个参数为未激活状态。

监控和保护

"高进气温度发动机负载设定点"

对于由进气温度高所激活的事件而言，可编程的设定点是一个从发动机高负载中分离出来的发动机低负载值。 "发动机负载因子"可显示在 Cat ET 状态屏幕上。如果负载因子低于设定点且进气温度达到触发点，将激活"发动机低负载时进气温度高"事件。如果负载因子高于设定点且进气温度达到触发点，将激活"发动机高负载时进气温度高"事件。

"即将停机延迟启用状态"

注: 该参数在一些应用上可能为"只读"。

该参数可编程为"停用"或"启用"。默认为"启用"。该参数确定控制系统对 2 级事件的响应。

DISABLE（停用） - 2 级事件将导致立即停机。

ENABLED（启用） - 发动机继续运转持续"即将停机延迟时间"参数编程的时间长度。

"即将停机延迟时间"

该参数可编程为 "0.1" 分钟和 "10" 分钟之间的时间段。默认值是 "10"。如果 2 级事件发生且"即将关停延迟启用状态"参数编程设定为"启用"，发动机将在编程设定的时间段后关停。

功率监测

ECM 监测发电机输出功率，以便精确控制空气/燃料比。 ECM 利用下列一个来源的输出，以便监测发电机输出功率：

可编程逻辑控制器（PLC）
瓦特计

PLC 和瓦特计也叫做功率传感器。

ECM 利用"功率监测"参数值估计发电机实际功率输出。发电机实际功率输出的电子控制模块值显示在 Cat ET 上，作为"一般系统参数"状态组中的"发电机实际功率"参数，当此参数在发电机实际功率输出的 1% 以内时，ECM 将精确控制空/燃比。

"发动机负载输入配置"

此参数允许编程设定负载输入源。有以下选项：

提供 0 到 5 伏模拟信号的功率传感器
通过 Cat 数据链路的发电机设定控制

"发电机输出功率传感器比例因子"

对于通过功率传感器进行功率监测，ECM 可接受的线性信号范围为 0 VDC 至 4.8 VDC。随着发电机输出增加，功率传感器信号从 0 VDC 增加到 4.8 VDC。为获得最佳分辨率，尽可能使用全比例。选择功率传感器时，应使其最大值为发动机额定输出的 110%。例如，如果发电机额定输出为 1700 ekW，最大输出就为1870 ekW。当发电机输出为 1870 ekW时，功率传感器将提供约 4.8 VDC 的信号。

ECM 需要一个比例因子来确定发电机输出。通过功率传感器的全比例范围确定比例因子。表 2 提供了用于确定比例因子的公式。

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表 3
计算"发电机输出功率传感器比例因子"的值
（R X 1.1）÷ 4.8
R 是发电机额定输出，以千瓦计。

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表 4
计算"发电机输出功率传感器比例因子"的值
功率传感器最大额定输出（单位 kW）	= kW / 伏
功率传感器最大额定输出电压

例如，如果发电机额定输出为 1700 ekW，"发电机输出功率传感器比例因子"参数的正确值是 390。图 4 中显示了这个示例中信号的电压水平和发电机输出之间的关系。

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