【正文】 VD14032位塔架內(nèi)部輸出值VD14432位塔架內(nèi)部溫度增益VD14832位塔架內(nèi)部采樣時間VD15232位塔架內(nèi)部積分時間VD15632位塔架內(nèi)部微分時間VD16032位塔架內(nèi)部積分前項VD16432位塔架內(nèi)部過程前值VD16832位機艙溫度VD20016位塔架內(nèi)部溫度VD20216位機艙PID輸出VD21616位塔架內(nèi)部PID輸出VD21816位圖 47溫控系統(tǒng)初始化梯形圖圖 48系統(tǒng)啟動和停止控制梯形圖圖47中網(wǎng)絡26完成定時中斷的設置、中斷使能、中斷條件設置的任務，設置中斷INT_1的中斷時間為10，定時中斷的時間間隔為20ms。然而模擬量輸出模塊EM232提供的電壓為0~10V。在機艙溫控系統(tǒng)工作時，控制風機狀態(tài)（）運行并且進入子程序SBR_0。根據(jù)上一節(jié)關于風向模擬量轉(zhuǎn)換的介紹，同樣地，溫度模擬量可以同樣的方法進行轉(zhuǎn)換。圖 410 機艙溫控子程序SBR_0梯形圖網(wǎng)絡2中傳送機艙溫控PID參數(shù)（第三章說明參數(shù)的整定）。 Rnow=Rraw/Span+Offset ()其中Span為最大允許值最小允許直，當系統(tǒng)為單極性時，Span=32000， Offset=0；當系統(tǒng)為雙極性時，Span=64000。同樣道理，變壓器停運前需要保證在發(fā)電機停止轉(zhuǎn)動（）后，按下停止按鈕（）變壓器停止運作（）。在整個PLC程序中，包含一個主程序，兩個子程序和一個中斷程序。實際應用中比較廣泛，尤其對兩個對象同時或單個檢測和控制的系統(tǒng)，越來越受到工業(yè)界人士的青睞。 在設計方案的構(gòu)思、編寫程序的結(jié)構(gòu)和MCGS組態(tài)監(jiān)控的制作都還存在著很多不足之處。因為硬件缺乏，沒有冷卻機進行降溫的模擬輸出，所以無法使得室溫下降，從而準確地看出PID溫控效果。主程序略顯贅長，沒有設計計時器清零的程序。在實驗室完成這一系列調(diào)試仿真步驟，均能實現(xiàn)方案中介紹的基本控制功能。偏航模塊的設計通俗易懂，比較簡單，主要功能是傳感去檢測到風向，系統(tǒng)分析歸到相應區(qū)間進行不同方法的控制。在這一課題中，主要完成四個方面的控制，分別為發(fā)電機的啟動，偏航系統(tǒng)的控制、溫度的PID控制和變壓器的控制。 變壓器控制程序圖 412變壓器控制梯形圖圖412為變壓器控制梯形圖。圖 411中斷子程序INT_1中機艙溫控梯形圖工程實際值標準化的要求是：（1） 將16位整數(shù)轉(zhuǎn)為浮點數(shù)—實數(shù)。X=(1000)(D6400)/(320006400)0 ()D=256X+6400 ()溫度值送至內(nèi)存地址VW200,VW2006400送VW200,VW200/256送VW200,VW200中即為機艙溫度數(shù)字量。這段程序?qū)C艙的實際溫度模擬量轉(zhuǎn)換并且傳送到控制器相關地址，再傳送PID參數(shù)也傳送至相關內(nèi)存單元，進行溫度檢測與判斷，再返回主程序與參數(shù)比對，執(zhí)行相關的操作，例如打開排氣閥或關閉進氣閥。遇到緊急情況，需按下急停按鈕（），即使禁止機艙的輸出控制同時使得電動機狀態(tài)復位，保護設備誤動作。圖 49機艙溫度控制梯形圖圖49中程序的功能是根據(jù)運行信息判斷確認系統(tǒng)的進氣閥開與關，控制送風機的運行等。機艙和塔架內(nèi)部每個均可以通過各自的按鈕實現(xiàn)自行控制，啟動按鈕控制啟動溫度調(diào)控系統(tǒng)的運行，停止按鈕控制停止溫度調(diào)控系統(tǒng)的運行，急停按鈕禁止機艙或塔架內(nèi)部的輸出控制，保護設備誤動作。角度區(qū)間控制梯形圖 溫度控制程序在溫度控制中，主控制完成系統(tǒng)的初始化，總系統(tǒng)的啟動與停止，單個系統(tǒng)溫控啟動、停止和急停，計時器的設定等。在205176。由于篇幅限制，不列出其他三個角度區(qū)間的控制梯形圖。這段程序?qū)崿F(xiàn)了偏航電機延時工作的功能。165176。、155176。圖 45 145176。表示正對迎風面。之間；195176。；155176。X=(3600)(D6400)/(320006400)0 ()D=+6400 ()將風向模擬量進行轉(zhuǎn)換，AIW2送AC1,AC0/。外部風向模擬量AIW2由EM231輸入模塊讀入。當系統(tǒng)啟動時，外部風速模擬量由EM231輸入模塊讀入，該模塊的第一個通道連接一塊帶420mA變送輸出的風速顯示儀表，轉(zhuǎn)換為數(shù)值640032000。常用于中大型工業(yè)生產(chǎn)開發(fā)場所，多臺設備配合控制管理系統(tǒng)的整體運行。例如對溫度，速度，流量的閉環(huán)控制。（6）系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試簡單 PLC控制系統(tǒng)用內(nèi)部軟件完成，省去很多繼電器，計數(shù)器，定時器[16]等器件的使用。硬件裝置品種配備齊全，各部分功能都可完成。 PLC的特點PLC作為人類智慧的結(jié)晶和先進科技的產(chǎn)物，已成為人們生活生產(chǎn)應用極其廣泛的控制工具。通常情況下有5種編程語言：順序功能圖、梯形圖、功能圖、指令表和結(jié)構(gòu)文本，供用戶輸入程序。PLC使用隨機存取存儲器、只讀存儲器、可擦除編程只讀存儲器等物理存儲器。新時期PLC的發(fā)展方向有以下幾個方面：內(nèi)部硬件做到高速化，系統(tǒng)化，模塊化，容量大，品種多；內(nèi)部軟件做到用戶編程語言多樣化；通信方面更加快捷，各國家各企業(yè)都可方便聯(lián)系，向大規(guī)模聯(lián)方向發(fā)展網(wǎng)；減少功耗，體積減小，整體輕巧，減少贅余。他的設計理念是用于汽車制造流水線的需要，使用一種新型的控制器來代替那時廣泛使用于工業(yè)中的繼電器來控制整個流程的進行。選用繼電器型號為LCD84發(fā)電機差動型，它適應于大型交流發(fā)電機差動保護電路中。區(qū)間風向參數(shù)在195176。區(qū)間風向參數(shù)在155176。型號：MQAEJ系列電磁制動三相異步電動機。西門子S7200提供外接擴展模擬量輸入輸出模塊。表32是與風力發(fā)電控制程序相關的存儲器注釋內(nèi)容。（4）變壓器控制模塊在變壓器控制系統(tǒng)中，將發(fā)電機產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)為標準的高壓（此電壓為傳輸?shù)礁邏狠旊娋€路的高電壓）。因為存在控制器、計算機系統(tǒng)、變壓器等各類重要的電力設備，所以控制塔架內(nèi)溫度是十分必要的。℃。逐步減小積分時間，積分作用由弱變強，消除余差的能力由弱變強。P(k)KC*Et=0t()積分時間P(k)Td*Et=0t()微分時間第三進行是微分環(huán)節(jié)。實驗湊試法是通過閉環(huán)運行或模擬，觀察系統(tǒng)的響應曲線，然后根據(jù)各參數(shù)對系統(tǒng)的影響，反復湊試參數(shù)，直至出現(xiàn)滿意的響應曲線，從而確定PID控制參數(shù)。本文中，溫度控制模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)將采用PID控制。之間，向左偏航電機將連續(xù)工作90秒。之間，向右偏航電機將連續(xù)工作50秒，當角度在165176。電機接電源后，制動裝置的整流器也隨之接通電源，線圈通電產(chǎn)生磁力吸引銜鐵進行制動，經(jīng)過摩擦力矩的阻礙，電動機即會停止轉(zhuǎn)動。215176。通常風電機偏航控制系統(tǒng)有三種控制方式：風向標控制的迎風自動偏航、風向標控制90176。最后是變壓器的控制。了解該設計所需用到的電器元件，對各種元件進行選型。最后還介紹了相關的風能理論知識。瞬時風速V用平均風速Vm加上風的波動分v來表示：V=Vm+v （） 風速為v，當風吹過葉輪時，葉輪受力轉(zhuǎn)動。塔架的幾種基本形式：單管拉線式，衍架拉線式，衍架式和錐筒式。齒輪箱結(jié)構(gòu)復雜，在機艙內(nèi)安裝空間小，由于外界工作環(huán)境惡劣，常有強風沖擊，維修檢查顯得十分困難，所以齒輪箱材料和可靠性要求比較高。機艙的左邊是風力發(fā)電轉(zhuǎn)子（葉片與風輪軸）。輪轂有固定式和鉸鏈式兩種。圖21 風電機組的組成 風輪及其組件 風輪由三部分組成：葉片、輪轂、風輪軸[4]。 按照現(xiàn)在的風機技術，風速3m/s左右的微風即可以開始發(fā)電。第三章和第四章是本論文中的重點部分。本文中應了解相關風力發(fā)電的知識和需解決的一些具體問題：理解相關空氣動力學知識，理解風力發(fā)電控制系統(tǒng)的硬件設備，選擇合適的元器件型號；如何假設建立個風力發(fā)電硬件模擬設備組，如何有效合理地分配I/O地址，如何正確繪制各個功能的電路圖，如何編制PLC程序，如何進行上下位機聯(lián)調(diào)模擬等。（2）定槳距機組逐步向變槳距機組轉(zhuǎn)換。2011年全球風電新增裝機容量超過41000MW[3]，目前全球風電總裝機容量已經(jīng)超過238000KW。近年來美國的風力發(fā)電發(fā)展最高端，新增裝機容量169萬千瓦，總裝機容量達到636萬千瓦。在技術方面，美國，丹麥，德國等科技實力強勁的國家向風電機偏航控制，變槳距控制，調(diào)整失速控制，自動化調(diào)控等各方面進行開發(fā)，他們建立了各種基于計算機技術的風能資源的測量，傳感和模擬系統(tǒng)，擴展了空氣動力學方面的理論知識，研制出了新一代的電機，例如具有變速發(fā)電機、變極發(fā)電機、變速恒頻發(fā)電機、變滑差發(fā)電機、步進低速發(fā)電機等。2008年，我國的新增裝機容量已達到630萬千瓦,我國總裝機容量翻兩倍達到了1200萬千瓦，已達到了上面所說的2010年風電裝機1000萬千瓦的目標。本文運用可編程控制器西門子S7200作為主控制器，通過啟動發(fā)電機，偏航控制，變壓器控制和溫度控制等幾個模塊設計，對不穩(wěn)定的風做出相應的控制，使得風能得到最大程度的利用。主要的控制方式有人工手動調(diào)控，計算機模擬，上下通信，預測調(diào)控，微控制器自動檢測調(diào)控等。丹麥和美國的研究水平提升最快，風力發(fā)電機容量也從幾十瓦發(fā)展到百千瓦。風力發(fā)電具有裝機容量增長快，成本下降快，安全環(huán)保等優(yōu)勢。最早的風車是由一位名叫阿布羅拉的古波斯奴隸發(fā)明的[1]，它就是一種簡單的風力發(fā)電機。 temperature control目 錄摘 要 I目 錄 III1 引言 1 選題背景與意義 1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 國內(nèi)發(fā)展狀況 2 國外發(fā)展狀況 3 主要內(nèi)容及章節(jié)安排 42 風電機組組成與風能理論 6 風電機組組成部分介紹 6 風輪及其組件 6 機艙及其組件 7 塔架部件 8 控制系統(tǒng) 8 風能理論簡介 9 風速和風能 9 本章小結(jié) 93 設計方案和電氣元件選型 10 設計方案 10 系統(tǒng)整體設計 10 具體模塊設計 11 I/O地址分配與電氣元件選型 19 I/0地址分配 19 PLC的選型 19 其他器件的選型 20 本章小結(jié) 214 可編程控制器及控制程序 22 可編程控制器簡介 22 PLC的基本結(jié)構(gòu) 22 PLC的工作原理 23 PLC的特點 23 PLC的應用 24 系統(tǒng)控制程序 24 發(fā)電機啟動程序 24 偏航控制程序 26 溫度控制程序 29 變壓器控制程序 35 本章小結(jié) 365 結(jié)論 43參 考 文 獻 44致 謝 45附 錄 A 46IV常州大學本科生畢業(yè)設計（論文）1 引言 選題背景與意義自然界的風，是由于大氣運動而產(chǎn)生的自然形式。隨著科技的不斷進步，計算機和可編程控制的科研水平在提升，這對于風電控制的研究又提供了新的途徑。在論文中給出詳細的控制原理解釋和各模塊的功能介紹，并配有每一模塊的控制程序。公元12世紀時，歐洲開始使用風車來抽水，碾磨谷物，海航中利用風帆來推進船只前進等。此后在20世紀，風力發(fā)電蓬勃發(fā)展。風力發(fā)電可以完全避免像石油、煤炭等化石燃料發(fā)電所產(chǎn)生的大量污染物和二氧化碳排放。技術較為成熟的專業(yè)制造企業(yè)大量出現(xiàn)，單機容量從百千瓦提高到幾百千瓦，變漿機組技術成熟并進入市場，與失速機組在競爭中發(fā)展。但在隨機性差異大，不確定因素多，非線性嚴重的風電系統(tǒng)中，這種簡單的控制方法也會產(chǎn)生很大的誤差。我國風能資源的分布除了具有空間上的差異以外，在時間上也有很大的差異。我國風電發(fā)展方向有以下幾方面：（1）風力發(fā)電從陸地向海面拓展。在海陸線附近由于陸地、海洋吸熱量差異大，表體溫度差異大而產(chǎn)生豐富的風能資源，風力強大，可以大規(guī)模采取進行發(fā)電。全世界風力發(fā)電發(fā)展速度最快是歐洲。就發(fā)展相對成熟的歐美風電市場來看，總裝機容量上升至94GW，%的用電需求。（5）海上風能利用技術及其風電場建設受到重視。文中又介紹了風力發(fā)電的歷史，國內(nèi)、國外發(fā)展現(xiàn)狀與研究趨勢。第五章中主要說明了對已編好的程序進行調(diào)試和仿真的過程，最后得出仿真結(jié)果。最早最簡單的風力發(fā)電機由葉輪和發(fā)電機兩個部分組成，站立于一定高度的塔上。葉片是風力發(fā)電機獲取風能的部件，風能利用率的好壞大都取決于良好的葉片外形，它材料的強度、硬度、密度以及使用壽命。風輪軸有較高的綜合機械性。聯(lián)軸器與制動器往往設計在一起。圖22 風力發(fā)電齒輪箱 偏航系統(tǒng)也稱作對風裝置，被安裝在機艙座內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)的功能主要有對運行過程的模擬量和數(shù)字量進行采集、傳遞、分析、運算，從而做出命令控制風電機組的運行，使得功率輸出穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速在合理的范圍內(nèi)；若出現(xiàn)故障或者遇到異常情況可以快速準確地檢測到并且分析原因，做出相應的保護措施或停機。mv2 （）單位時間里氣體流過截面S的氣體體積是V，那么V=Sv （） 單位氣體體積的質(zhì)量為m=ρV=ρvS （）