基于PLC的风电机组控制系统设计.doc

摘要:随着世界进一步的发展，经济全球化已经成为了必然，经济的发展是建立在传统资源消耗的基础上的。当刚进入21世纪时，全人类人口总量就进入了60亿，到2016年世界人口总量已经达到70多亿，巨大的人口总量每天的基本生活就要需要大量的传统资源。在过去几十年发展中，地球的传统资源就已经消耗了不少。再加上传统资源的消耗会产生巨大的污染，进而引发了一系列环境污染事件危及人类生存，比如南极臭氧层漏洞、全球的温室效应等。世界各国也在研究新的能源。相比较这些新能源，风能具有一定的优势。风力发电经过几十年的发展，技术日益成熟。风电也是一种无污染的可再生清洁能源，对改善全世界能源结构、实现经济的可持续发展和保护世界生态环境具有重要意义。因此风力发电是非常重要的。

在本次设计里，整个风电机组系统是基于可编程逻辑控制器（PLC）之上建立起来的。随着PLC技术的日益完善，使得PLC功能全面、价格适宜，而且能够使整个控制系统安全工作生产，因此PLC系统不仅在风力发电方面应用广泛，而且在其它工业控制方面应用也广泛。所以选择PLC作为本次设计中的主控制器。在本次设计中PLC主要控制偏航系统、液压系统、温度系统、齿轮箱系统等。偏航系统是风力发电中的重要一环，偏航系统中不仅包含偏航还包含解缆。

关键词  风力发电；PLC；偏航系统

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 目的和意义-1

1.2 风力发电发展状况-1

1.2.1 国外风力发电发展状况-1

1.2.2 国内风力发电发展状况-1

1.3 设计整体思路-2

2 系统整体方案设计-3

2.1 系统工作原理-3

2.2 系统工作流程-4

2.2.1 系统控制模式-4

2.2.2 各子系统控制介绍-4

2.3 系统整体设计-5

3 系统硬件设计-8

3.1 PLC概述-8

3.1.1 PLC的发展历史-8

3.1.2 PLC的工作原理-8

3.1.3 PLC控制系统的I/O通道地址分配-8

3.1.4 PLC主控制器选型-9

3.2 扩展模块选型-10

3.2.1 数字量输出模块EM222-10

3.2.2 数字量输入/输出模块EM223-11

3.2.3 模拟量输入扩展模块EM231-12

3.2.4 模拟量输入∕输出模块EM235-12

3.3 电机选型与偏航主电路-13

3.3.1 系统电机选型-13

3.3.2 偏航电机主电路-14

3.4 低压电器选型-15

3.4.1 接触器选型-15

3.4.2 断路器选型-15

3.4.3 熔断器选型-15

3.4.4 主令电器选型-16

4 控制系统软件设计-17

4.1 程序工作流程图的设计-17

4.1.1 系统启停工作流程图-17

4.1.2 偏航系统工作流程图-17

4.1.3 齿轮箱系统工作流程图-18

4.1.4 发电机系统工作流程图-19

4.1.5 液压系统工作流程图-20

4.2 程序调试-21

总结-23

致谢-24

参考文献-25

附录-26