风力发电机组PLC系统.

基于PLC的风力发电控制系统设计导言风力发电已经成为一种重要的可再生能源，被广泛应用于各个领域。

风力发电系统包括风轮、转子、发电机等组成部分，而风力发电系统的控制是保证其高效稳定运行的关键。

本文将基于PLC设计一个风力发电控制系统。

1.系统结构设计风力发电控制系统的基本结构包括传感器、PLC、执行器和人机界面。

传感器用于实时监测风力发电系统的各个参数，如风速、转子转速等。

PLC作为控制中心，接收传感器信号并进行逻辑控制。

执行器根据PLC的控制输出信号来控制风力发电系统的各个部分，如调节风机转速等。

人机界面用于显示系统状态、设置参数等。

2.控制策略设计2.1风速监测与控制通过风速传感器实时监测风速，当风速低于一定阈值时，关闭风机，避免风机受到损坏；当风速在一定范围内时，根据发电机的负载情况自动调整风机转速，以保证风力发电系统的稳定运行。

2.2风轮传感器监测与控制风轮传感器用于监测转子的转速及转向，当转速过高时，PLC将自动减小风机转速；当转速过低时，PLC将自动增加风机转速。

2.3发电机控制发电机的电压、频率等参数需要监测和控制，PLC将通过与发电机的连接，监测其电压和频率，当参数超过设定范围时，PLC将调节风机的转速，以确保发电机稳定运行。

2.4过载保护控制当发电机过载时，PLC将根据预设的过载保护策略，立即切断风机的供电，以保护发电机的安全运行。

3.软件编程设计PLC的软件编程需要根据控制策略进行设计，通常使用PLC编程语言（如LD、FC等）进行编程。

根据控制策略中描述的各种情况及相应的控制动作，设计相应的逻辑流程和控制算法。

4.人机界面设计人机界面通常使用触摸屏显示，显示风力发电系统的各项参数，如风速、转速、电压、频率等，并提供实时监控和报警功能。

用户可以通过触摸屏进行参数设置、故障诊断及报警解除等操作。

结论基于PLC的风力发电控制系统设计是实现风力发电系统高效稳定运行的关键。

通过PLC的控制，可以对风速、转速、电压、频率等参数进行实时监测和控制，提高风力发电系统的可靠性和效率。

目录第一章 PLC概述---------------------------------------------------------------（1) 1.1 PLC的生产、特点和发展 ----------------------------------------------------（1） 1.2 PLC的基本结构 --------------------------------------------------------------(1) 1.3 PLC的工作过程及原理 --------------------------------------------------------(4) 1.4 PLC的编程语言的基本指令系统和编程方法 ----------------------------------(5) 第二章风力发电机概述-------------------------------------------------- (7) 2.1风力发电机简介----------------------------------------------------------- (7) 2.2风力发电机原理----------------------------------------------------------- (7) 2.3风力发电机结构 ---------------------------------------------------(8) 2.4风力发电机的展望 -------------------------------------------------------(9) 第三章自制PLC控制风力发电机的构成 ------------------------------------ (10) 3.1风力发电机的设计思想------------------------------------------------------(10) 3.2自制PLC控制风力发电机的构成 -------------------------------------------(11) 第四章设计流程 ------------------------------------------------------------- (15) 4.1程序流程图--------------------------------------------------------------- (16) 4.2 PLC输入/输出地址表 -----------------------------------------------------(17) 4.3外部接线图 -------------------------------------------------------------(18) 4.4 梯形图 --------------------------------------------------------------------（19）总结---------------------------------------------------------------------------(21) 致谢---------------------------------------------------------------------------（22）参考文献----------------------------------------------------------------------(23)摘要PLC是计算机技术为核心的通用工业自动化装置。

学号：常州大学毕业设计(论文）题目基于PLC的风力发电控制系统设计学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月基于PLC的风力发电控制系统设计摘要:近年来随着经济的不断发展和人们生活水平的不断改善,在世界范围内石油、煤炭这些不可再生资源的使用量已经大大超过环境所能承受的范围，燃烧发电厂产生的污染物也对地球环境产生了负影响。

然而风能是一种清洁、可再生的能源，在发电这一领域具有巨大的开发潜力和商业活力。

随着科技的不断进步，计算机和可编程控制的科研水平在提升，这对于风电控制的研究又提供了新的途径。

针对风能具有随机性、不确定性的特点，本文用西门子可编程控制器S7-200来对风力发电进行控制。

主要内容包括电气原理图和设计流程图的绘制，PLC、电气元件的选型,发电机组启动控制、偏航控制、温度控制和变压器控制等.在论文中给出详细的控制原理解释和各模块的功能介绍,并配有每一模块的控制程序。

最后进行相关调试和仿真，利用STEP7—Micro/WIN32编程软件对PLC程序进行调试、仿真运行和在线诊断等，使仿真结果满足设计要求。

关键词：风力发电；可编程控制器;偏航；温度控制The Control System of Wind Power Based on PLCAbstract：In recent years, with the continuous development of the economy and people’s living standards continue to improve, in the scope of world petroleum，oil and coal these non-renewable resource consumption was significantly more than the environment can stand。

Combustion power generation of pollutants generated also produced negative effect to the environment of the earth. However, the wind energy is a clean，renewable energy power generation，it has tremendous development potential and business activity in this area。

PLC在风力发电中的作用随着环境问题的凸显和能源需求的增长，风力发电逐渐成为一种可持续发展的能源选择。

在风力发电的过程中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种关键的自动化技术，起到了重要的作用。

本文将探讨PLC在风力发电中的作用，并对其应用进行分析。

一、PLC控制风力发电机组的启停功能在风力发电中，控制风力发电机组的启停功能是至关重要的，PLC的应用使得这一过程更加稳定和高效。

通过PLC的程序设计，可以根据风速等环境因素实时监测，并自动控制风力发电机组的启停。

当风速达到一定的阈值时，PLC将打开发电机组，开始发电；相反，当风速低于一定阈值时，PLC将关闭发电机组，以避免功率损失和机械损坏。

PLC的启停功能保证了风力发电机组在合适的时机开启和关闭，提高了发电效率和设备的使用寿命。

二、PLC控制风向系统的调整在风力发电中，PLC还可以通过控制风向系统的调整来提高发电效率。

PLC可以根据风向传感器的反馈信息，实时监测风力的方向，并自动调整风向系统的角度。

通过PLC的精确控制，风力装置可以始终面对风的方向，最大限度地捕捉风能，实现更高的发电效率。

这种自动调整的功能，使得风力发电系统能够适应不同风向条件下的发电要求，提高了风力发电的稳定性和可靠性。

三、PLC对风力发电机组的故障诊断和维护在风力发电过程中，机组的故障和维护是不可避免的。

PLC作为一个高级的自动化控制系统，可以通过监测和分析各种传感器的数据，实时诊断发电机组的故障，并提供相应的报警信号。

通过PLC的故障诊断功能，可以及时发现和解决故障，提高了风力发电机组的可靠性和可维护性。

此外，PLC还可以记录重要的工作参数和故障信息，为后续的维护工作提供参考，降低了维护成本和时间。

四、PLC实现风力发电系统与电力网络之间的通讯在现代风力发电系统中，PLC还承担着与电力网络之间的通讯功能。

通过PLC的通讯协议和接口，风力发电系统可以与电力系统实现数据传输和信息交换，实现对电网的连接和实时监测。

PLC在风力发电系统中的实际应用PLC（可编程逻辑控制器）作为一种专门用于工控系统的自动化组件，广泛应用于各种工业领域，其在风力发电系统中的实际应用也越来越受到重视。

本文将介绍PLC在风力发电系统中的具体应用，并探讨其优势和挑战。

1. 引言风力发电作为一种可再生能源，具有环保、可持续等优点，越来越多的国家和地区开始关注和大力发展。

而为了更高效地管理和控制风力发电系统，PLC的应用成为一种普遍选择。

2. 风力发电系统概述在介绍PLC的应用之前，我们先了解一下典型的风力发电系统。

风力发电系统由风机（或称风力涡轮机）、发电机、传输系统和监控系统组成。

风力涡轮机通过叶片转动来驱动发电机发电，并将发电过程中产生的电能传输到电网供电。

3. PLC在风力发电系统中的控制应用3.1 风机控制PLC通过监测风机的状态和环境信息，实现对风机的控制和调节。

例如，可以根据风速实时调整叶片的角度，以优化风机的输出功率和效率。

同时，PLC也可以实现对风机的安全保护功能，当风速过大或其他异常情况发生时，及时停止风机运行，以避免损坏或事故发生。

3.2 发电机控制PLC在发电机控制方面也发挥着重要作用。

PLC可以监测发电机的运行状态，包括温度、振动、电流等参数，并实时反馈给系统操作员。

当发电机出现异常时，PLC可以及时发出警报并采取相应的措施。

此外，PLC还可以控制发电机的起停、并联和自动恢复等功能，确保发电机的安全可靠运行。

3.3 传输和监控系统控制PLC在风力发电系统的传输和监控系统中也有广泛应用。

传输系统主要用于将发电机输出的电能传输到电网供电，而监控系统则用于对整个风力发电系统进行实时监测和管理。

PLC可以实现对传输系统的电压、频率和功率因数等参数进行监测和调节，确保电能的稳定传输。

同时，PLC还可以通过与监控系统的通信，将系统状态、报警信息等实时反馈给操作员，并实现对系统的远程监控和控制。

4. PLC在风力发电系统中的优势使用PLC作为风力发电系统的控制设备，具有以下几个优势：- 稳定可靠：PLC具备较高的抗干扰能力和稳定性，能够在恶劣的工作环境下稳定运行，确保系统的安全和可靠性。

PLC在风能和太阳能发电系统中的应用案例随着环境保护和可再生能源的重要性日益增长，风能和太阳能发电系统作为最为广泛应用的可再生能源技术之一，正逐渐成为现代发电领域的重要组成部分。

而在这些发电系统的控制与管理中，PLC（可编程逻辑控制器）的应用日益广泛。

本文将为大家介绍几个在风能和太阳能发电系统中应用PLC的案例。

1. 案例一：风能发电系统中的PLC应用风能发电系统通过风轮驱动发电机转动，进而将机械能转变成电能。

在这个系统中，PLC充当着控制中心的角色，负责监测风速、控制风轮的转向、调节电网连接等。

通过PLC的智能控制，可以使风能发电系统实现最佳的工作状态，提高发电效率，同时保证系统的安全稳定运行。

2. 案例二：太阳能发电系统中的PLC应用太阳能发电系统利用太阳能电池板将太阳能转变为直流电能，并通过逆变器将直流电能转化为交流电能，以供家庭、企业或公共设施使用。

在这个系统中，PLC被用来监测太阳能电池板的输出电流和电压，并向逆变器发送指令，控制电能的输出和运行状态。

通过PLC的精确控制，可以实现对太阳能发电系统的最佳调节，提高发电效率和逆变器的使用寿命。

3. 案例三：风能和太阳能发电系统的协同控制在一些情况下，风能和太阳能发电系统可以结合使用，以实现能量的互补和稳定供电。

在这种情况下，PLC的应用更为复杂和重要。

PLC可以通过监测风速、太阳辐射等数据，并结合电池组的电量和负荷需求，实现对风能和太阳能发电系统的协同控制。

通过PLC的精确计算和控制，可以实现两个系统的平衡运行，最大程度地利用可再生能源，提高整个系统的可靠性和经济性。

4. 案例四：远程监测与故障诊断PLC在风能和太阳能发电系统中还广泛应用于远程监测与故障诊断。

通过与互联网或监控中心的连接，PLC可以将系统数据实时传输至远程终端，实现对系统运行情况的实时监测与控制。

同时，PLC还能够通过内置的故障检测与诊断功能，自动判断系统是否存在故障，并提供相应的故障报警与维修指导，减少停机时间和维修成本。

PLC在风力发电系统中的应用案例随着可再生能源技术的发展和环境意识的增强，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式已经得到了广泛应用。

在风力发电系统中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种可靠的自动控制设备，发挥着重要的作用。

本文将介绍PLC在风力发电系统中的应用案例。

一、案例背景风力发电系统通过利用风力驱动涡轮机转动，从而产生电能。

由于风力的随机性和不稳定性，需要对系统进行实时的监测和控制，以保证发电效率和系统的安全运行。

PLC作为一种可编程的控制器，可以实现对风力发电系统的监测、控制和保护。

二、案例介绍本案例以一座风力发电场为例，介绍PLC在其发电系统中的具体应用。

该风力发电场包括多台风力发电机组，每台发电机组包括风轮、涡轮机、发电机和变频器等关键设备。

1. 实时监测与数据采集PLC通过与各个设备连接，实时监测风轮转速、风向、机舱温度、湿度等参数，并将这些数据采集到主控制中心。

运用PLC的高速数据采集功能和精确的测量模块，可以对风力发电系统进行精确的监测和分析，以优化系统运行。

2. 过程控制与调节针对风力发电系统中的各个关键设备，PLC可以实现自动控制和调节。

通过编写程序，PLC可以根据不同的工况条件和需求，控制涡轮机的转速、发电机的输出功率、变频器的频率等参数，以实现最佳的发电效率和系统运行稳定性。

3. 系统保护与安全PLC在风力发电系统中承担着重要的保护功能。

当系统中出现异常情况，如过载、电网故障等，PLC能够快速响应并采取相应措施，保护设备的安全运行。

此外，PLC还可以实施对风力发电机组的远程故障排除和诊断，提高系统的可靠性和维护效率。

4. 远程监控与管理PLC通过与远程监控系统的连接，可以实现对风力发电系统的远程监控和管理。

监控中心可以通过PLC获取发电机组的运行状态、功率输出等信息，实时监测系统的运行情况，并可对系统进行远程控制和调节，提高系统的运行效率和管理水平。

三、案例优势PLC在风力发电系统中的应用带来了诸多优势：1. 稳定可靠性：PLC作为一种可编程的控制器，具有高度的可靠性和稳定性，能够确保风力发电系统的安全运行。

PLC在风电机组控制中的作用PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的数字化电子设备。

风电机组是一种利用风能转换为电能的设备。

PLC在风电机组控制中起着重要的作用，本文将探讨PLC在风电机组控制中的应用。

一、PLC的基本原理和结构PLC采用了数字化的技术和程序控制的方式，通过输入输出模块、中央处理器、存储器等组成。

它可以根据预先编写的程序逻辑完成对输入的处理，并控制输出执行相应的动作。

PLC的基本原理是接收输入信号、经过逻辑处理、再经过输出模块输出控制信号。

二、PLC在风电机组控制中的应用1. 监测和控制风速PLC能够通过风速传感器实时监测风速，并基于预设的阈值，控制风电机组的转速。

当风速超过预设值时，PLC可以自动调节发电机转速，以防止风电机组受到过大的风力冲击。

2. 控制发电机启停PLC可以通过输入信号感知发电机运行状态，如转速、电压、温度等。

当发现异常情况时，PLC可以自动发出控制信号，实现发电机的停止或重新启动，从而保护设备的安全运行。

3. 调节转子角度风电机组的转子叶片角度会影响发电机的转速和发电效率。

PLC可根据风速和风向等参数，精确控制转子角度，使风电机组始终处于最佳工作状态，提高发电效率。

4. 监测和控制电网连接PLC能够监测电网的状态，包括电压、频率、功率因数等参数。

当电网出现异常时，如电压波动、频率偏离等，PLC可以发出相应的控制信号，实现与电网的连接和断开，并保证风电机组的安全运行。

5. 实现远程监控和管理通过与上位机、云平台等设备的连接，PLC可以实现对风电机组的远程监控和管理。

运维人员可以通过云平台获取风电机组的运行数据，实时监测设备状态，进行故障诊断和维护，提高运行效率和可靠性。

三、结语PLC在风电机组控制中发挥着重要的作用。

它通过监测和控制风速、调节转子角度、控制发电机的启停等手段，保证风电机组的安全运行和发电效率的提高。

同时，PLC还实现了远程监控和管理，为运维人员提供了便捷的操作和维护手段。