本文關(guān)鍵詞：基于PLC與組態(tài)監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)的設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)力發(fā)電 人機界面 風(fēng)速模型 控制系統(tǒng)

【摘要】：隨著常規(guī)能源的日益缺乏與環(huán)境污染的加重,新能源的重要性逐漸凸顯,風(fēng)力發(fā)電因其眾多優(yōu)越性而倍受青睞。風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展激發(fā)了人才需求,同時國內(nèi)很多高校相繼開設(shè)風(fēng)力發(fā)電相關(guān)專業(yè)課程,但是大部分高校實驗室都缺少易于操作和直觀演示的風(fēng)力發(fā)電實驗平臺,讓風(fēng)電相關(guān)課程的教學(xué)停留在理論的層面上。為了滿足風(fēng)力發(fā)電專業(yè)人才培養(yǎng)的需要以及實驗教學(xué),在實驗室搭建風(fēng)力發(fā)電實驗平臺,并對其控制系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計有其重要的意義。本實驗平臺主要由風(fēng)力發(fā)電裝置、模擬風(fēng)場機構(gòu)和系統(tǒng)控制柜三部分組成,設(shè)計的控制系統(tǒng)以PLC為主控制器,結(jié)合了變頻調(diào)速、組態(tài)監(jiān)控等技術(shù),對實驗平臺進(jìn)行風(fēng)場模擬、側(cè)風(fēng)偏航以及人機界面設(shè)計。首先,提出實驗平臺控制系統(tǒng)的總體設(shè)計,同時通過MATLAB建立基本風(fēng)、陣風(fēng)、漸變風(fēng)三種典型風(fēng)速模型,并用典型風(fēng)速模型分析實測風(fēng)速,得出本實驗平臺模擬風(fēng)場中需要設(shè)計的風(fēng)速模型;其次,進(jìn)行硬件設(shè)計,分別設(shè)計了系統(tǒng)硬件主電路、控制電路以及PLC外圍接線電路,并對PLC、變頻器等硬件進(jìn)行選型和連接參數(shù)設(shè)置;接著,利用STEP-Micro/WIN4.0編程軟件完成以太網(wǎng)通信、風(fēng)場運動、風(fēng)速模型、側(cè)風(fēng)偏航、量程轉(zhuǎn)換等子程序的設(shè)計;最后,分別用MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行觸摸屏設(shè)計和力控Force control 6.1組態(tài)軟件進(jìn)行上位機設(shè)計,前者采用PPI通訊直接與下位機PLC PORT通信口連接,后者采用以太網(wǎng)通訊與拓展模塊CP243-1連接,通過人機界面操作控制、參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)顯示,可以實現(xiàn)側(cè)風(fēng)偏航、風(fēng)速風(fēng)向可變模擬風(fēng)場以及整個風(fēng)力發(fā)電運行流程的可視化。通過控制系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計與調(diào)試,表明該實驗平臺可以幫助學(xué)生建立直觀的風(fēng)力發(fā)電概念,同時通過人機界面對風(fēng)速、輸出電壓等數(shù)據(jù)的監(jiān)測顯示,可以讓學(xué)生進(jìn)一步深入了解風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)原理和運行特點。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 人機界面 風(fēng)速模型 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.1.1 國外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 選題背景與意義12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計14-23
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺14-15
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)的總體設(shè)計15-16
• 2.3 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)理論基礎(chǔ)16-18
• 2.3.1 PLC控制技術(shù)16-17
• 2.3.2 變頻調(diào)速技術(shù)17-18
• 2.3.3 組態(tài)監(jiān)控技術(shù)18
• 2.4 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)18-19
• 2.4.1 PLC與觸摸屏的PPI通訊18
• 2.4.2 PLC與上位機的以太網(wǎng)通訊18-19
• 2.5 風(fēng)速模型19-22
• 2.5.1 典型風(fēng)速模型19-20
• 2.5.2 運用典型風(fēng)速模型分析實測風(fēng)速20-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)硬件設(shè)計23-34
• 3.1 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計23-28
• 3.1.1 控制系統(tǒng)主電路設(shè)計23-24
• 3.1.2 控制系統(tǒng)控制電路設(shè)計24-25
• 3.1.3 PLC外圍接線電路設(shè)計25-28
• 3.2 硬件選型28-31
• 3.2.1 PLC及拓展模塊28-30
• 3.2.2 變頻器30
• 3.2.3 觸摸屏30-31
• 3.3 硬件與PLC連接31-33
• 3.3.1 觸摸屏與PLC連接31
• 3.3.2 變頻器與PLC連接31-32
• 3.3.3 帶編程軟件的PC與PLC連接32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 風(fēng)力發(fā)電實驗平臺控制系統(tǒng)軟件設(shè)計34-50
• 4.1 西門子S7-200PLC編程簡介34-35
• 4.1.1 編程語言34
• 4.1.2 STEP7-Micro/WIN編程軟件34-35
• 4.2 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計35-37
• 4.3 系統(tǒng)程序子模塊設(shè)計37-49
• 4.3.1 上位機以太網(wǎng)通信子程序設(shè)計37-39
• 4.3.2 風(fēng)場運動子程序設(shè)計39-40
• 4.3.3 風(fēng)速模型子程序設(shè)計40-46
• 4.3.4 變頻器頻率給定子程序設(shè)計46
• 4.3.5 側(cè)風(fēng)偏航子程序設(shè)計46-48
• 4.3.6 模擬量量程轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 人機界面設(shè)計50-62
• 5.1 人機界面設(shè)計思想50
• 5.2 組態(tài)軟件的選擇50-51
• 5.3 觸摸屏設(shè)計51-55
• 5.3.1 主控窗口組態(tài)51-52
• 5.3.2 實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)52-53
• 5.3.3 設(shè)備窗口組態(tài)53-54
• 5.3.4 用戶窗口組態(tài)54-55
• 5.4 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計55-61
• 5.4.1 上位機控制策略55-56
• 5.4.2 上位機與PLC通訊56-57
• 5.4.3 安全管理界面57-59
• 5.4.4 工藝流程界面59
• 5.4.5 系統(tǒng)控制界面59
• 5.4.6 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面59-60
• 5.4.7 報表曲線界面60-61
• 5.4.8 系統(tǒng)配置61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 系統(tǒng)調(diào)試62-71
• 6.1 調(diào)試問題分析與解決62-70
• 6.1.1 程序調(diào)試62-66
• 6.1.2 人機界面調(diào)試66-69
• 6.1.3 系統(tǒng)控制柜調(diào)試69-70
• 6.2 本章小結(jié)70-71
• 第七章 總結(jié)與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 圖表清單75-78
• 致謝78

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：687232