【正文】 TT47。人不可能靠投機取巧成功的。不要說畢業(yè)設計是垃圾，不要說這些東西你以后用不到。這篇論文從結構到程序設計到排版幾乎都是自己完成的，雖然我也像其他人一樣抄了不少別人的東西。、KM2，控制偏航電機正反轉。、KM2，控制偏航電機正反轉。、。取風向角，并存于MD150 即時計算機艙的位置。當風速達到切入風速時，啟動系統(tǒng)，機械剎車松開。所以每有一個狀態(tài)響應，則對偏航角加上或減去2 186。 當機艙逆時針轉動時，偏航角減小。分別記錄AB信號一個周期內的四個狀態(tài)。的風向角。（2）風向角計算對由風向儀提供的模擬量進行轉化，得到介于180186。0θ163。180時， 順時針偏航：180θ163。并執(zhí)行控制算法。將風向角與偏航角相減，得到對風角θ。若是，則結束自動對風程序，無需對風。 ~8 186。之間。當機艙小于零時，對偏航角歸算至180186。~180186。并在下一段程序中進行歸算。內，自動解纜結束。所以每有一個狀態(tài)響應， 186。當機艙逆時針解纜時，偏航角減小。對風向角分別加5和減5，并分別儲存。若偏航角達到1080度，則啟動自動解纜程序，并驅動偏航電機。根據(jù)風電機組電控系統(tǒng)對偏航控制系統(tǒng)的其他功能要求， 完成了基于PLC的軟件設計。同時也給出了具體解決方案，如在偏航系統(tǒng)中加入了一個算法，當計算出機艙與風向的夾角后，系統(tǒng)能確認運動的最短路徑，然后才驅動電機對風，從而為系統(tǒng)節(jié)約能源。所以在參考了已有的偏航驅動的硬件線路后，設計了硬件電路圖。介紹了常見偏航系統(tǒng)的硬件部件，包括了偏航驅動機構、風速風向傳感器、扭纜傳感器等?，F(xiàn)將本文的工作成果及所獲得的結論總結如下：（1）目前我國針對風力發(fā)電的研究主要局限在電氣方面的研究，而對于風力發(fā)電機的機械部分少有涉及。后者則多用大型并網型風力發(fā)電系統(tǒng)，由位于下風向的風向標發(fā)出的信號進行主動對風控制。風力發(fā)電機組的偏航控制系統(tǒng)，主要分為兩大類：被動迎風偏航系統(tǒng)和主動迎風系統(tǒng)。第6章 總結由于風能具有能量密度低、隨機性和不穩(wěn)定性等特點，風力發(fā)電機組是復雜多變量非線性不確定系統(tǒng)，因此，控制技術是機組安全高效運行的關鍵。8176。同時，程序也存在一些問題，需要進一步的完善，如對風不夠精確。（1）實驗1結果（2）實驗2結果（3）實驗3結果（4）實驗4結果（5）實驗5結果 實驗分析實驗在STEP7上進行運行，測試了風機自啟動、偏航的順逆時針旋轉、偏航行走最短路徑與解纜功能是否有效。以下為實驗截圖，其中MD160儲存機艙位置，MD150儲存風向角。160176。逆時針否176。160176。100176。順時針否176。390176。150176。風向角160176。風向角為30176。風向角為160176。風向角為120176。風向角為150176。所以按以下步驟進行實驗。當偏航超過1080176。根據(jù)以上條件進行設計，設計方案見附錄五。（3）模擬機艙轉動。（2）脈沖計數(shù)。這段模擬程序必須滿足下列條件。以檢驗程序是否能在真實環(huán)境下運行。（8） 通過對輸入/輸出存儲器、位存儲器、定時器和計數(shù)器的操作，可以記錄一系列的實踐，并且可回放使它自動進行程序測試。（6） 同真實的CPU模塊一樣，在S7PLCSIM中可以改變CPU的運行模式。（5） 可以選擇定時器自動運行，或者手動置位/撫慰。（4） 通過創(chuàng)建變量表，可以存取模擬PLC的輸入/輸出存儲器、累加器和寄存器中的數(shù)據(jù)。電機該按鈕，可打開S7PLCSIM軟件及模擬CPU，當S7PLCSIM軟件運行時，可自動地連接到模擬的CPU上。S7PLCSIM軟件主要具有以下特點：（1） S7PLCSIM可模擬S7控制器的存儲器區(qū)域。另外，S7PLCSIM可供布局給硬件設備的讀者在學習時使用。它能夠在PG/PC上模擬S7300、S7400系列CPU中用戶程序的執(zhí)行過程。程序中了實現(xiàn)偏航行走最短路徑，如何提高測量機艙角度精確性，風向風速測量值的轉化和電纜纏繞。 Y N 屏蔽自動偏航子程序 Y 執(zhí)行偏航解纜程序 主程序流程圖主程序見附錄四。否則進行偏航對風。主程序應先檢查風速是否達到切入風速，當達到切入風速后，啟動風力發(fā)電機組。 主程序設計以上程序只是主程序的一部分，需要將其編入主程序中。當風速達到切入風速時，剎車松開。 順時針偏航對風逆時針偏航對風逆時針偏航對風順時針偏航對風延時延時延時延時夾角θ在允許范圍內 Y記錄當前位置圖46 自動對風控制子程序流程圖自動對風子程序見附錄三。360θ163。180θ163。θ163。θ360176。*nγ0 = γ 360176。γ 0176。因為在風速風向傳感器會將數(shù)據(jù)以電流的形式傳送給PLC進行處理，所以本設計中，將用到功能FC105實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的轉化。K2K1)(HI_LIMLO_LIM)]+LO_LIM常數(shù)KK2的值取決與輸入值（IN）的極性。表43 FC105參數(shù)定義參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述EN輸入BOOL輸入使能端，高電平有效IN輸入INT要轉換為工程量的量程輸入值HI_LIM輸入REAL現(xiàn)場信號的最大量程值LO_LIM輸入REAL現(xiàn)場信號的最小量程值BIPOLAR輸入BOOL輸入極性設置：1表示輸入為雙極性，0表示輸入為單極性ENO輸出BOOL輸出使能端，正確執(zhí)行完畢，則輸出為1RET_VAL輸出WORD功能故障字：返回值為W160000表示指令執(zhí)行正確。在PLC程序中要對相應信號進行比較、運算時，通常先要將該型號轉換稱與傳感器量程對應的實際物理值。模擬量輸入接受到這些標準模擬量信號后，通過ADC轉換為與模擬量成正比例的數(shù)字量信號，并存放在緩沖器（PIW）中。模擬值輸入模塊用于將輸入的模擬量信號轉換成為CPU內部處理的數(shù)字信號；模擬量輸出模塊用于將CPU送給它的數(shù)字信號轉換成相應比例的電壓信號或電流信號，對執(zhí)行機構進行調節(jié)或控制。連續(xù)變化的物理量稱為模擬量，例如溫度、流量、壓力、速度等。風電機組連續(xù)地檢測風向角變化，并計算單位時間（10min）內平均風向，然后根據(jù)平均風 向判斷是否需要偏航，防止在陣風擾動下的頻繁偏航。），風電機組將執(zhí)行偏航對風，當此角度達到設定角度（1176。 θ 360176。 θ 180176。 θ 0176。 θ 180176。將以上分析匯總出偏航方向判別表，見表42，其中: n 為扭纜的圈數(shù),可以通過計數(shù)傳感器進行測量取整數(shù)。 θ 180176。 θ 360176。 θ 0176。 θ 180176。時，則 γ0 = γ+ 360176。時，則 γ0 = γ 360176。之間（用γ0表示），再與風向角進行計算比較，以確定風機偏航對風的方向?？刂扑惴ǎ簩⑵浇菤w算到180176。通常，當風向角與偏航角之間的夾角已經減小到1176。以上，便需要進行偏航。為了確定電機的轉向使風力機轉過最小路徑，即偏航時間最短，需要設計偏航算法。 N 解纜結束 記錄當前位置圖45 自動解纜子程序流程圖自動解纜程序見附錄二。開始讀取機艙偏航角度 機艙偏航角度0 ？ Y N 逆時針偏航解纜順時針偏航解纜延時延時機艙偏航角度與風向角間夾角5176。以此類推，這樣就可以得到當前已紐纜的角度。確定了如何判斷繞纜方向后，利用公式（42）計算扭纜角度： （43）式中，α為紐纜的角度；β為公式（48）所算得的傳感器精度[27]。偏航齒輪有126個齒，當位置傳感器A對準偏航齒輪一個齒的齒頂，位置傳感器B對準同一個齒的齒底，此時位置傳感器A輸出為高電平，位置傳感器B輸出為低電平，將一個齒分為四種狀態(tài)，則偏航齒輪的狀態(tài)數(shù)計算可得： 1264=504個 （41）位置傳感器精度為： （42）通過兩個位置傳感器的錯位安裝，可得此時精度小于1176。表41 順、逆時針方向位置傳感器A、B狀態(tài)順序圖左偏航兩AB信號的一個周期內變化的情況狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4狀態(tài)5A01100B00110右偏航兩AB信號的一個周期內變化的情況狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3狀態(tài)4狀態(tài)5A00110B01100當風力發(fā)電機電纜纏繞達到設定值時，解纜控制系統(tǒng)根據(jù)限位開關發(fā)出的信號控制解纜驅動器回轉相同轉數(shù)進行電纜解繞。同理當下一狀態(tài)變?yōu)锳=0，B=1時，風力發(fā)電機正在向逆時針偏航。利用兩個位置傳感器錯開安裝的方式，安裝示意圖如圖44所示圖44 位置傳感器的安裝示意圖當位置傳感器A和B掃描一個齒時，A和B的狀態(tài)會發(fā)生變化。無論是自動對風程序還是自動解纜程序，對機艙位置的記錄都是不可或缺的一部分。）時，運行解纜控制程序，使風機朝扭纜的相反方向偏航解纜，防止內部電纜發(fā)生纏繞。當風機偏航超過3 圈（177。由于風向的不確定性，風力發(fā)電機就需要經常偏航對風，而且偏航的方向也是不確定的，由此引起的后果是電纜會隨風力發(fā)電機的轉動而扭轉。 人工偏航控制人工偏航是指當風力發(fā)電機自動偏航失效、人工解纜或者是在需要維修和時，通過人工送命令來控制風力發(fā)電機偏航的操作。風向角和偏航角的定義如圖43所示圖43 風向角和偏航角風力機偏航控制系統(tǒng)工作原理是通過測風傳感器檢測風向、風速，并將檢測到的風向信號送到控制器。方向。~1080176。方向。風向從正北方向順時針變化時，風向角正向增加，正南方向為180176。定義正北方向為風向角0176。開始延時自動偏航人工偏航自動解纜 N