發(fā)布時間：2017-10-08 14:37

  本文關(guān)鍵詞：基于RSView Studio的風(fēng)力發(fā)電機組三維監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：隨著能源危機和污染問題的日益嚴(yán)重,風(fēng)能越來越受到世界各國的高度重視。由于風(fēng)電行業(yè)的不斷發(fā)展,有關(guān)風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行問題逐漸引起了人們的關(guān)注,風(fēng)力發(fā)電機組能否安全運行關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機組的使用壽命、維修成本以及發(fā)電效率。因此設(shè)計一套能夠獲取風(fēng)力發(fā)電機組實時運行信息,并根據(jù)實際情況對其加以控制,從而達(dá)到分析數(shù)據(jù)、預(yù)防事故發(fā)生的監(jiān)控系統(tǒng),對于保障風(fēng)力發(fā)電機組安全穩(wěn)定的運行顯得尤為重要。為此,本文將整個監(jiān)控系統(tǒng)分為人機交互界面、三維模型顯示、系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換三大部分進(jìn)行設(shè)計,并為此開展了以下研究工作:首先,通過對監(jiān)控軟件的分析,本文運用RSView Studio軟件進(jìn)行監(jiān)控界面的開發(fā),完成了在該組態(tài)軟件中安全登錄界面、報警界面、實時數(shù)據(jù)監(jiān)測界面、趨勢圖等界面的設(shè)計,實現(xiàn)了對風(fēng)力發(fā)電機組的電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)的監(jiān)控,其界面簡單易操作;其次,由于三維圖形技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)方面的廣泛應(yīng)用,本文通過對3Dmax建模軟件的研究,根據(jù)風(fēng)機的實物模型,采用幾何法和圖像法結(jié)合技術(shù),完成了風(fēng)機塔架、風(fēng)葉、輪轂等部件的構(gòu)造,并進(jìn)行組裝,最終完成了風(fēng)機三維模型的創(chuàng)建;最后,本文還通過對通信接口深入的研究,將整個監(jiān)控系統(tǒng)分為管理層、監(jiān)控層和執(zhí)行層,監(jiān)控層是整個風(fēng)力發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)的核心,實現(xiàn)了對風(fēng)力發(fā)電機組的監(jiān)視和控制,執(zhí)行層通過PLC來獲取Simulink中風(fēng)力發(fā)電機組的動態(tài)特性,管理層是通過Access數(shù)據(jù)庫對風(fēng)力發(fā)電機組的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。因此,本文確立了采用ODBC接口實現(xiàn)監(jiān)控層與管理層的通訊,以及采用OPC接口實現(xiàn)監(jiān)控層與執(zhí)行層的通訊,從而實現(xiàn)了整個監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。以河北大學(xué)羅克韋爾實驗室的設(shè)備為平臺,對本文所設(shè)計的風(fēng)力發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了模擬。該監(jiān)控系統(tǒng)具有下列功能:既能夠在監(jiān)控界面實現(xiàn)三維圖形的顯示;同時,還能夠?qū)戏ㄓ脩暨M(jìn)行驗證并登錄;并且在不同風(fēng)速狀況下,實時趨勢圖和實時數(shù)據(jù)為操作人員提供了各個時間內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,而產(chǎn)生的報警信息也能夠及時提醒工作人員進(jìn)行處理,從而保證了系統(tǒng)的安全運行。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 三維建模 RSView Studio OPC 監(jiān)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題的背景和意義10-11
• 1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的研究目標(biāo)12-13
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第2章 風(fēng)力發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案14-21
• 2.1 監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 系統(tǒng)的功能層次15-17
• 2.2.1 管理層實現(xiàn)的功能15-16
• 2.2.2 監(jiān)控層實現(xiàn)的功能16
• 2.2.3 執(zhí)行層實現(xiàn)的功能16-17
• 2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的方案17-20
• 2.3.1 OPC技術(shù)17-18
• 2.3.2 監(jiān)控層與管理層數(shù)據(jù)交換的方式18-19
• 2.3.3 監(jiān)控層與執(zhí)行層數(shù)據(jù)交換的方式19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 風(fēng)力發(fā)電機組的仿真21-36
• 3.1 三維圖形技術(shù)21-23
• 3.1.1 基于幾何法的 3D建模技術(shù)21-22
• 3.1.2 基于圖像法的 3D建模技術(shù)22
• 3.1.3 基于幾何法與圖象法的混合模型構(gòu)建法22-23
• 3.2 風(fēng)力發(fā)電機組三維模型的創(chuàng)建23-32
• 3.2.1 風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)23-24
• 3.2.2 模型創(chuàng)建的過程24-29
• 3.2.3 風(fēng)力發(fā)電機模型的渲染29-31
• 3.2.4 模型的導(dǎo)出31-32
• 3.3 風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)特性仿真32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 風(fēng)力發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)36-57
• 4.1 三維模型的顯示36-37
• 4.2 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)37-42
• 4.2.1 RSLogix Emulate 5000模擬器的創(chuàng)建37
• 4.2.2 RSLinx OPC服務(wù)器的建立37-39
• 4.2.3 RSLogix5000與RSLogix Emulate 5000的通訊39-40
• 4.2.4 RSView Studio與MATLAB的通訊40-42
• 4.3 監(jiān)控界面功能的設(shè)計42-44
• 4.4 監(jiān)控界面功能實現(xiàn)44-56
• 4.4.1 安全登陸界面44-46
• 4.4.2 監(jiān)控界面46-48
• 4.4.3 趨勢圖48-50
• 4.4.4 實時數(shù)據(jù)監(jiān)測50-51
• 4.4.5 系統(tǒng)報警界面51-54
• 4.4.6 數(shù)據(jù)記錄界面54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 全文總結(jié)57-58
• 5.2 研究展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：994584