【正文】 說(shuō) ， 這 還 只 是 一 個(gè) 初 步 的 、 相 對(duì) 較 低 的 運(yùn) 行 要 求 。 風(fēng) 機(jī) 具 有 的 這 種 能 力 稱(chēng) 為 低 電 壓穿 越 運(yùn) 行 能 力 （ LVRT） ， 有 的 國(guó) 家 甚 至 要 求 當(dāng) 電 網(wǎng) 電 壓 跌 落 至 零 時(shí) 還 能 保持 在 網(wǎng) 運(yùn) 行 。 但 是 ， 隨 著 在 網(wǎng) 運(yùn) 行 風(fēng) 機(jī) 的 數(shù) 量 越來(lái) 越 大 ， 尤 其 是 在 風(fēng) 力 發(fā) 電 集 中 的 地 區(qū) ， 如 國(guó) 家 規(guī) 劃 建 設(shè) 的 六 個(gè) 千 萬(wàn) 千 瓦 風(fēng)電 基 地 ， 這 種 做 法 會(huì) 對(duì) 電 網(wǎng) 造 成 嚴(yán) 重 影 響 ， 甚 至 可 能 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 事 故 。 當(dāng) 發(fā) 生 電 網(wǎng) 電 壓 跌落 時(shí) ， 從 前 的 做 法 是 讓 風(fēng) 機(jī) 從 電 網(wǎng) 切 出 。 （ 2） 需 要 進(jìn) 一 步 提 高 低 電 壓 穿 越 運(yùn) 行 能 力 （ LVRT） 。 目 前 ， 風(fēng) 機(jī) 投 資 用 戶(hù) 和 電 網(wǎng) 調(diào) 度 中 心 對(duì) 廣 布 于 不 同 地 域 的 風(fēng)場(chǎng) 之 間 的 聯(lián) 網(wǎng) 要 求 越 來(lái) 越 迫 切 ， 雖 然 各 個(gè) 風(fēng) 機(jī) 制 造 廠 家 都 提 供 了 一 定 的 手 段實(shí) 現(xiàn) 風(fēng) 機(jī) 互 連 ， 但 是 由 于 采 用 的 方 案 不 同 ， 不 同 廠 家 的 風(fēng) 機(jī) 進(jìn) 行 互 聯(lián) 時(shí) 還是 會(huì) 有 很 多 問(wèn) 題 存 在 ， 實(shí) 施 起 來(lái) 難 度 較 大 。 當(dāng)前 ， 由 于 風(fēng) 力 發(fā) 電 機(jī) 組 在 我 國(guó) 電 網(wǎng) 中 所 占 比 例 越 來(lái) 越 大 ， 風(fēng) 力 發(fā) 電 方 式 的 電網(wǎng) 兼 容 性 較 差 的 問(wèn) 題 也 逐 漸 暴 露 出 來(lái) ， 同 時(shí) 用 戶(hù) 對(duì) 不 同 風(fēng) 場(chǎng) 、 不 同 型 號(hào) 風(fēng)機(jī) 之 間 的 聯(lián) 網(wǎng) 要 求 也 越 來(lái) 越 高 ， 這 也 對(duì) 風(fēng) 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 提 出 了新 的 任 務(wù) 。變 頻 系 統(tǒng) （ 變 頻 ） 器 ： 與 主 控 制 系 統(tǒng) 接 口 ， 和 發(fā) 電 機(jī) 、 電 網(wǎng) 連 接 ， 直 接承 擔(dān) 著 保 證 供 電 品 質(zhì) 、 提 高 功 率 因 素 ， 滿(mǎn) 足 電 網(wǎng) 兼 容 性 標(biāo) 準(zhǔn) 等 重 要 作 用 。 目 前 來(lái) 看 ， 變槳 控 制 系 統(tǒng) 的 葉 片 驅(qū) 動(dòng) 有 液 壓 和 電 氣 兩 種 方 式 ， 電 氣 驅(qū) 動(dòng) 方 式 中 又 有 采 用交 流 電 機(jī) 和 直 流 電 機(jī) 兩 種 不 同 方 案 。 它 對(duì) 外 的 三 個(gè) 主 要 接 口 系 統(tǒng) 就 是 監(jiān) 控 系統(tǒng) 、 變 槳 控 制 系 統(tǒng) 以 及 變 頻 系 統(tǒng) （ 變 頻 器 ） ， 它 與 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 接 口 完 成 風(fēng) 機(jī)實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 及 統(tǒng) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 的 交 換 ， 與 變 槳 控 制 系 統(tǒng) 接 口 完 成 對(duì) 葉 片 的 控 制 ， 實(shí)現(xiàn) 最 大 風(fēng) 能 捕 獲 以 及 恒 速 運(yùn) 行 ， 與 變 頻 系 統(tǒng) （ 變 頻 器 ） 接 口 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 有 功 功率 以 及 無(wú) 功 功 率 的 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 。 各 部 分 的 主 要 功 能 如 下 ：監(jiān) 控 系 統(tǒng) （ SCADA） ： 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 全 風(fēng) 場(chǎng) 風(fēng) 機(jī) 狀 況 的 監(jiān) 視 與 啟 、操 作 它 包 括 大 型 監(jiān) 控 軟 件 及 完 善 的 通 訊 網(wǎng) 絡(luò) 。 如 果 去 除 系 統(tǒng) 中 的 限 時(shí) 功 能 還 可 以 把 搶 答 器 改 為 呼 叫 器 能 夠 在 醫(yī) 院 病 房 、賓 館 客 房 、 寫(xiě) 字 樓 辦 公 室 、 工 廠 生 產(chǎn) 車(chē) 間 等 多 種 地 方 使 用 。 比 如 十 位 、十 六 位 或 者 二 十 位 等 。 基 于 PLC的 多 路 搶 答 器 控 制 系 統(tǒng) 可 以 根 據(jù) PLC修 改 程 序 方 便 這 一 特 點(diǎn) 隨意 調(diào) 整 設(shè) 置 的 時(shí) 間 或 者 控 制 系 統(tǒng) 的 工 作 狀 態(tài) 。 PLC是 采 用 大 規(guī) 模 集 成 電 路 、 微 型 計(jì) 算 機(jī)技 術(shù) 的 發(fā) 展 成 果 逐 步 形 成 具 有 多 種 優(yōu) 點(diǎn) 和 微 型 、 小 型 、 中 型 、 大 型 、 超 大 型等 各 種 規(guī) 格 的 PLC系 列 產(chǎn) 品 應(yīng) 用 于 從 繼 電 器 控 制 系 統(tǒng) 到 監(jiān) 控 計(jì) 算 機(jī) 之 間 的 許多 控 制 領(lǐng) 域 ， 它 最 適 用 于 以 開(kāi) 關(guān) 為 主 的 控 制 功 能 。 隨 著 市 場(chǎng) 需 求 的 不 斷 提 高 PLC的 發(fā) 展 體 現(xiàn) 出 以 下 趨 勢(shì) 。 PLC控 制 系 統(tǒng) 具 有 對(duì) 驅(qū) 動(dòng) 風(fēng) 機(jī) 的 電機(jī) 過(guò) 熱 保 護(hù) 、 故 障 報(bào) 警 、 機(jī) 械 故 障 報(bào) 警 和 瓦 斯 濃 度 斷 電 等 功 能 特 點(diǎn) ， 為 煤 礦礦 井 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 的 節(jié) 能 技 術(shù) 改 造 提 供 一 條 新 途 經(jīng) 。 目 前 煤 礦 礦 井 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 中 ， 大 多 仍 采 用 繼 電 、 接 觸 器 控 制 系 統(tǒng) ， 但這 種 控 制 系 統(tǒng) 存 在 著 體 積 大 、 機(jī) 械 觸 點(diǎn) 多 、 接 線 復(fù) 雜 、 可 靠 性 低 、 排 除 故障 困 難 等 很 多 的 缺 陷 ， 且 因 工 作 通 風(fēng) 機(jī) 一 直 高 速 運(yùn) 行 ， 備 用 通 風(fēng) 停 止 ， 不能 輪 休 工 作 ， 易 使 工 作 通 風(fēng) 機(jī) 產(chǎn) 生 故 障 ， 降 低 使 用 壽 命 。 煤 礦 礦 井 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 是 煤礦 礦 井 安 全 生 產(chǎn) 的 重 要 組 成 部 分 ， 煤 礦 礦 井 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 能 否 正 常 工 作 與 礦 井 內(nèi)工 作 環(huán) 境 條 件 、 生 產(chǎn) 效 率 、 安 全 生 產(chǎn) 密 切 相 關(guān) 。 隨 著 電 子 技 術(shù) 和 微 電 子 技 術(shù) 的 迅 速 發(fā) 展 ， PLC和 變 頻 器 正 成 為 通 用 、廉 價(jià) 和 性 能 可 靠 的 控 制 和 驅(qū) 動(dòng) 設(shè) 備 ， 得 到 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 近 年 來(lái) ， 出 于 節(jié) 能 的 迫 切 需 要 和 對(duì) 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 不 斷 提 高 的 要 求 ， 加 之 采 用PLC和 變 頻 器 易 操 作 、 易 維 護(hù) 、 控 制 精 度 高 ， 并 可 以 實(shí) 現(xiàn) 高 功 能 化 等 特 點(diǎn) ，采 用 基 于 PLC的 變 頻 器 驅(qū) 動(dòng) 方 案 開(kāi) 始 逐 步 取 代 風(fēng) 門(mén) 、 擋 板 、 閥 門(mén) 的 控 制 方 案 。 從 而 導(dǎo) 致 生 產(chǎn) 成 本 增 加 ， 設(shè)備 使 用 壽 命 縮 短 ， 設(shè) 備 維 護(hù) 、 維 修 費(fèi) 用 高 居 不 下 。 這 樣 ，不 論 生 產(chǎn) 的 需 求 大 小 ， 風(fēng) 機(jī) 都 要 全 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) ， 而 運(yùn) 行 工 況 的 變 化 則 使 得 能 量 以風(fēng) 門(mén) 、 擋 板 的 節(jié) 流 損 失 的 形 式 消 耗 掉 了 。第 1章 緒 論 題 的 研 究 意 義 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 、 產(chǎn) 品 加 工 制 造 業(yè) 中 ， 風(fēng) 機(jī) 設(shè) 備 主 要 用 于 鍋 爐 的 燃 燒 系 統(tǒng) 、其 他 設(shè) 備 的 烘 干 系 統(tǒng) 、 冷 卻 系 統(tǒng) 、 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 等 場(chǎng) 合 ， 根 據(jù) 生 產(chǎn) 需 要 對(duì) 爐 膛 壓力 、 風(fēng) 速 、 風(fēng) 量 、 溫 度 等 指 標(biāo) 進(jìn) 行 控 制 和 調(diào) 節(jié) 以 適 應(yīng) 工 藝 要 求 和 運(yùn) 行 工 況 。 究 竟 采 用 何 種 方 式 主 要 取 決 于 制 造 廠 家 多年 來(lái) 形 成 的 技 術(shù) 路 線 及 傳 統(tǒng) 。變 槳 控 制 系 統(tǒng) ： 與 主 控 系 統(tǒng) 配 合 ， 通 過(guò) 對(duì) 葉 片 節(jié) 距 角 的 控 制 ， 實(shí) 現(xiàn) 最 大風(fēng) 能 捕 獲 以 及 恒 速 運(yùn) 行 ， 提 高 了 風(fēng) 力 發(fā) 電 機(jī) 組 的 運(yùn) 行 靈 活 性 。主 控 系 統(tǒng) ： 主 控 系 統(tǒng) 是 風(fēng) 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 的 主 體 ， 它 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 啟 動(dòng) 、 自 動(dòng) 調(diào) 向 、自 動(dòng) 調(diào) 速 、 自 動(dòng) 并 網(wǎng) 、 自 動(dòng) 解 列 、 故 障 自 動(dòng) 停 機(jī) 、 自 動(dòng) 電 纜 解 繞 及 自 動(dòng) 記 錄與 監(jiān) 控 等 重 要 控 制 、 保 護(hù) 功 能 。 風(fēng) 機(jī) 的 控 制 系 統(tǒng) 是 風(fēng) 機(jī) 的 重 要 組 成 部 分 ， 它 承 擔(dān) 著 風(fēng) 機(jī) 監(jiān) 控 、 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 、實(shí) 現(xiàn) 最 大 風(fēng) 能 捕 獲 以 及 保 證 良 好 的 電 網(wǎng) 兼 容 性 等 重 要 任 務(wù) ， 它 主 要 由 監(jiān) 控系 統(tǒng) 、 主 控 系 統(tǒng) 、 變 槳 控 制 系 統(tǒng) 以 及 變 頻 系 統(tǒng) （ 變 頻 器 ） 幾 部 分 組 成 。 Online monitoring目 錄引 言 ............................................................................................................................1第 1 章 緒 論 ..........................................................................................................2 課題的研究意義 ..................................................................................................2 PLC 及風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r ......................................................................2第二章 總體方案設(shè)計(jì) ..................................................................................................5 控制系統(tǒng)的要求 .................................................................................................5 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 .........................................................................................5 變頻調(diào)速節(jié)能分 .................................................................................................5 變頻調(diào)速的依據(jù) .................................................................................................6 離心風(fēng)機(jī)控制原理分析 .....................................................................................6第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................................................................10 溫度傳感器的選擇 ...........................................................................................10 PLC 的選擇 ........................................................................................................10 FP0 系列 PLC 的特點(diǎn) ................................................................................10 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 ............................................................................10 變頻器的選擇 ...................................................................................................11第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................15 PLC 程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................15 離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換過(guò)程分析 ............................................................................18 系統(tǒng)工作狀態(tài) ............................................................................................18 狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方法 ..............................................................