基于mcgs的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-08 13:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中國(guó)的風(fēng)力風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到 2020 年底，中國(guó)共建有 27 座風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī) 812 臺(tái)，總?cè)萘? 萬 KW。目前正處于前期工作階段和正在建設(shè)的風(fēng)電場(chǎng)以遍及 10 多個(gè)省、市和自治區(qū)。 風(fēng)力控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)工作 本設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)一個(gè)風(fēng)力控制系統(tǒng)，主控制器是西門子 PLC，主要功能有手動(dòng)控制順時(shí)運(yùn)動(dòng)、逆時(shí)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)控制順時(shí)、偏航運(yùn)動(dòng)，對(duì)風(fēng)力大小進(jìn)行檢測(cè)與控制。根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 的 要 求 ，主 要 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 擬 包 括 風(fēng) 力 發(fā) 電 機(jī) 組 控 制 系 統(tǒng) 中 的偏航系 統(tǒng)，風(fēng)速控制。第一步主要對(duì)硬件的選擇，第二步對(duì)軟件的設(shè)計(jì)，第三步撰寫論文。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 5 第二章 PLC 設(shè)計(jì) PLC 控制任務(wù)和要求 根據(jù)風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)和按鈕定義操作風(fēng)力供電控制單元上的相關(guān)按鈕，模擬風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)作相應(yīng)的動(dòng)作。各功能按鈕有效時(shí)，相應(yīng)按鈕指示燈亮。 要求： 風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)有兩個(gè)狀態(tài)，選擇開關(guān)撥向左邊時(shí)， PLC 處在手動(dòng)控制狀態(tài)，可以進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱的運(yùn)動(dòng)控制和側(cè)風(fēng)偏航控制。選擇開關(guān)撥向右邊時(shí)， PLC 處在自動(dòng)控制狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕， PLC 執(zhí)行自動(dòng)控制程序。 編寫風(fēng)力發(fā)電手動(dòng)程序 （ 1） PLC 處在手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，按下順時(shí)按鈕，順時(shí)按鈕的指示燈亮，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱順時(shí)移動(dòng)，當(dāng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱移動(dòng)到限位開關(guān)時(shí)，順時(shí)按鈕的指示燈熄滅，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱停止移動(dòng)。風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱在作順時(shí)移動(dòng)時(shí)，再次按下順時(shí)按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，順時(shí)按鈕的指示燈熄滅，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱停止移動(dòng)。 如果按下逆時(shí)按鈕，逆時(shí)按鈕的指示燈亮，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱逆時(shí)移動(dòng)，當(dāng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱移動(dòng)到限位開關(guān)時(shí)，逆時(shí)按鈕的指示燈熄滅，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱停止移動(dòng)。風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱在作逆時(shí)移動(dòng)時(shí)，再次按下逆時(shí)按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，逆時(shí)按鈕的指 示燈熄滅，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱停止移動(dòng)。 順時(shí)按鈕控制和逆時(shí)按鈕控制在程序上采取互鎖關(guān)系。 （ 2） PLC 處在手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，按下偏航按鈕，偏航按鈕指示燈亮，風(fēng)力發(fā)電機(jī)作側(cè)風(fēng)偏航動(dòng)作，尾翼偏轉(zhuǎn)到 45176。左右的位置，側(cè)風(fēng)偏航結(jié)束，偏航按鈕指示燈熄滅。風(fēng)力發(fā)電機(jī)作側(cè)風(fēng)偏航的過程中，再次按下偏航按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，側(cè)風(fēng)偏航結(jié)束，偏航按鈕指示燈熄滅。側(cè)風(fēng)偏航結(jié)束時(shí)，按下恢復(fù)按鈕，恢復(fù)按鈕的指示燈亮，風(fēng)力發(fā)電機(jī)撤銷側(cè)風(fēng)偏航，在此過程中，再次按下恢復(fù)按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，撤銷側(cè)風(fēng)偏航動(dòng)作停止，恢復(fù)按鈕的指示燈熄 滅。在撤銷側(cè)風(fēng)偏航的過程中，當(dāng)尾翼回到初始狀態(tài)時(shí)，撤銷側(cè)風(fēng)偏航的動(dòng)作結(jié)束，恢復(fù)按鈕的指示燈熄滅。編寫風(fēng)力發(fā)電自動(dòng)程序 PLC 處在自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，按下啟動(dòng)按鈕，風(fēng)場(chǎng)裝置作順時(shí)運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng) 1 秒停 2 秒的間斷運(yùn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱順時(shí)移動(dòng)到限位開關(guān)時(shí)，風(fēng)場(chǎng)裝置作逆時(shí)運(yùn)動(dòng)，即作運(yùn)動(dòng) 2 秒停 1 秒的間斷運(yùn)動(dòng)，當(dāng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱逆時(shí)移動(dòng)到限位開關(guān)時(shí)，風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱停止移動(dòng)，自動(dòng)運(yùn)行程序結(jié)束。 PLC 處在自動(dòng)控制狀態(tài)，調(diào)節(jié)控制軸流風(fēng)機(jī)的變頻器的頻率，當(dāng)風(fēng)速超過 DSP 控制器規(guī)定值時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)作側(cè)風(fēng)偏航，當(dāng)風(fēng)速低于 DSP 控制器規(guī)定值時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)撤銷側(cè)風(fēng)偏航。 PLC 處在自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于側(cè)風(fēng)偏航狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)則先撤銷側(cè)風(fēng)偏航。 風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱作順時(shí)運(yùn)動(dòng)和逆時(shí)運(yùn)動(dòng)在程序上采取互鎖關(guān)系。 風(fēng)力發(fā)電手動(dòng)自動(dòng)程序整合 整合以上程序，實(shí)現(xiàn)： 風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)有兩個(gè)狀態(tài)，選擇開關(guān)撥向左邊時(shí)， PLC 處在手動(dòng)控制狀態(tài)，可以進(jìn)行 風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 箱的運(yùn)動(dòng)控制和側(cè)風(fēng)偏航控制。選擇開關(guān)撥向右邊時(shí)， PLC 處在自動(dòng)控制狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕， PLC 執(zhí)行自動(dòng)控制程序。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 西門子 PLC 的主要 設(shè)計(jì) 工作 PLC 選型 本設(shè)計(jì)選用的 PLC 型號(hào)為西門子 S7200 系列，該 PLC 由 14 個(gè)輸入、 10 個(gè)繼電器輸出。 S7200 系列是一種可編程序邏輯控制器 (Micro PLC)。它能夠控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng)化控制需求。 S7200 的用戶程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指 令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)
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