基于plc风力发电控制系统的设计

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1、摘要全球人口增长和发展中国家的经济扩张，到2050年，世界能源需求可能翻番甚至增加两倍。地球上的全部生命都依赖于能源和碳循环。能源对经济级社会发展都至关重要，但这也带来了环境方面的挑战。我们必须探索能源生产与消费的各个方面，包括提高能效、清洁能源、全球碳循环、碳资源、废弃物和生物质，还要关注它们与气候和自然资源问题之间的关系。风力发电的发展是时代的需要。在风力发电控制系统中，基于PLC为主控制器的设计是未来的发展方向。本设计基于PLC的风力发电控制系统，旨在保证风力发电机偏航系统、齿轮箱、液压系统、发电机正常工作；通过选择合

2、适的控制方法，使系统能更加稳定的运行，进而可以有效提高风力利用率。设计中主要对发电机控制电路、偏航控制电路、齿轮箱及液压站的运行和工作情况进行了设计，并绘制了相应的电气原理图。在控制电路中还说明了PLC、电动机及相应低压器件的型号选择，绘制了I/O接线图；在发电机控制电路中，设计了发电机的转速控制方面；偏航电路中，设计了对风、解缆功能；在液压系统中，设计了温控、压力控制功能；在齿轮箱系统中，设计了油位控制功能。同时在设计中还详细编写了各部分的控制程序，并进行了相关调试，另外利用S7-200仿真软件进行了系统仿真验证，仿真结果

3、满足设计要求。关键词：可编程控制器；偏航；液压系统；控制系统；风力发电ABSTRACTGlobalpopulationgrowthanddevelopingeconomicexpansion,to2050,worldenergydemandmaydoubleorevenincreasedtwotimes.Thewholeoflifeonearthdependsonboththeenergyandthecarboncycle.Energyforeconomicsocialdevelopmentarecrucial,butith

4、asalsobroughtenvironmentalchallenges.Wemustexploretheenergyproductionandconsumptioninallaspects,includingimprovingenergyefficiency,cleanenergy,theglobalcarboncycle,carbonresource,wasteandbiomass,butalsopayattentiontothemandclimateandnaturalresourceproblemsbetween.W

5、indpowerdevelopmentistheneedofthetimes.InthewindpowercontrolsystembasedonProgrammableLogicController(PLC),mainlyisthedesignoffuturedevelopmentdirection.BasedonthedesignofPLCwindpowercontrolsystem,inordertoensurethewindmillgeneratoryawsystem,gearbox,hydraulicsystem,

6、thegeneratorwork;byselectingappropriatecontrolmethod,makingthesystemmorestableoperation,whichcaneffectivelyimprovetheutilizationrateofwindpower.Designofthemaingeneratorcontrolcircuit,controlcircuit,gearboxandhydraulicstationrunningandworkingconditionsforthedesign,a

7、nddrawthecorrespondingelectricalschematicdiagram.ThecontrolcircuitalsoshowsPLC,motorandcorrespondinglowvoltagedevicesmodelselection,renderingtheI/Owiringdiagram;ingeneratorcontrolcircuit,designofthegeneratorspeedcontrol;yawcircuit,designofwind,startingfunction;inth

8、ehydraulicsystem,designtemperaturecontrol,pressurecontrolfunction;inthegearboxsystem,designthelevelcontrolfunction.Inthedesignofthedetailedwritte