风,光,储供电系统软硬件设计.doc

摘要:风能和太阳能是使用比较多的清洁能源。但其单独发电时存在诸多问题，比如风能和太阳能都有各自的局限性，有各自的真空期。独立建设时储能和维护的花费很大。但它们的互补性很高。所以我设计了一个风/光/储能供电系统；本文详细介绍了该系统的可行性。并对系统的总设计进行原理分析，硬件设计，软件设计，和执行的可行性进行了分析阐述。本设计以三菱FX-2N16MR为核心处理器，选用三菱GOT2000作为人机交换界面。小型风力发电机和太阳能板作为电能产生并储存到电瓶上，并通过触摸屏控制其负载输出。该系统通过RS-232串口总线通讯技术。用D/A模块完成了对风/光的瞬时输出功率进行监视。在硬件设计上能够合理的搭配。软件上满足其切换条件的算法需求。完成了对信息数据采集并在触摸屏上实时显示的功能。实验证明，该设计发挥了风/光发电的互补性，大大的降低了系统发电的真空期。提高了系统的可靠性也降低了系统的维护费用。

关键字：风/光储能；三菱FX-2NPLC；GOT2000触摸屏；RS-232串口通讯

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

2课题研究的背景和意义-2

2.1 课题研究的背景-2

2.2 课题研究意义-2

3．系统硬件设计-3

3.1系统总体设计方案-3

3.2三菱电机自动化FX-2N16MR控制器-4

3.2.1三菱 FX2N16MR控制器的总述-4

3.2.2 FX2N16MRPLC的硬件介绍-5

3.2.3 FX2N 16MR PLC的I/O口配置-5

3.2.4 4A/D转换模块-5

3.2.5 4D/A转换模块-6

3.3 风力发电机系统及其控制器-7

3.3.1 变频器-7

3.3.2三相异步电机-8

3.3.3风力发电机-8

3.3.4 直流电压变送器-8

3.3.5直流电流变送器-9

3.3.6蓄电池-10

3.4 光伏发电及其控制-10

3.4.1太阳能电池板-10

3.4.2 太阳能充电控制器-10

3.4.3 逆变器-12

3.4.4 电烙铁-13

3.5 触摸屏的介绍-13

4系统软件设计-14

4.1风/光储能的软件设计总体方案-14

4.2 FX2N-16MR PLC的编程组态软件设计-16

4.2.1 GX Works2编程软件的介绍-16

4.2.2 Modbus通信协议-16

4.3 触摸屏的设计-17

4.3.1 触摸屏与PLC通过RS-232通讯-17

4.3.2在一体化GT designer编程软件中进行按以下参数设置-19

4.3.3 绘制图形动画及建立动画连接-19

5.系统仿真平台实物图-21

总    结-22

参 考 文 献-23

附录A 系统模型的程序-24

致    谢-28