基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) I定性的特點(diǎn)，本文用西門(mén)子可編程限制器S7-200來(lái)對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行限制。主要內(nèi)容包編程軟件對(duì)PLC程序進(jìn)行調(diào)試、仿真運(yùn)行和在線診斷等，使仿真結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。ⅡAbstract:Inrecentyears,withthecontinuouslivingstandardscontinuetoimprove,inthescopeofworldpetroleum,oilandCombustionpowergenerationofpollutantsgenerenvironmentoftheearth.However,thewindenergyisaclean,renewableenergytheprogressofscienceandtechnology,computerandprogrammablecontrolofthelevelofscientificresearchinapaper,aimingatthesecharacteristicsofunandelectricaltransformercontrolandsoon.Inthispaper,itgivesdetaiprincipleandthefunctionofeacsimulation,usingofSTEP7-Micro/WIN32proKeywords:windpowergeneration;programmablecontro I Ⅲ 11.1選題背景與意義 11.2國(guó)內(nèi)外發(fā)呈現(xiàn)狀 2 2 31.3主要內(nèi)容及章節(jié)支配 42風(fēng)電機(jī)組組成與風(fēng)能理論 62.1風(fēng)電機(jī)組組成部分介紹 62.1.1風(fēng)輪及其組件 62.1.2機(jī)艙及其組件 7 82.1.4限制系統(tǒng) 82.2風(fēng)能理論簡(jiǎn)介 92.2.1風(fēng)速和風(fēng)能 92.3本章小結(jié) 93設(shè)計(jì)方案和電氣元件選型 3.2I/O地址安排與電氣元件選型 3.2.1I/0地址安排 3.2.3其他器件的選型 203.3本章小結(jié) 4.1.1PLC的基本結(jié)構(gòu) 2 4.1.3PLC的特點(diǎn) 4.2.2偏航限制程序 264.2.3溫度限制程序 4.2.4變壓器限制程序 4.3本章小結(jié) 5系統(tǒng)調(diào)試與仿真 5.2系統(tǒng)仿真 5.3本章小結(jié) 426結(jié)論 43 46第1頁(yè)共46頁(yè)1.1選題背景與意義第2頁(yè)共46頁(yè)2010年風(fēng)電裝機(jī)1000萬(wàn)千瓦的目標(biāo)。在2010年，我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量已超過(guò)3000萬(wàn)第3頁(yè)共46頁(yè)第4頁(yè)共46頁(yè)過(guò)238000KW。這表明去年風(fēng)電市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率達(dá)6%,總量同比增長(zhǎng)超過(guò)21%。另一在始終在巨大壓力下前行?！钡?頁(yè)共46頁(yè)2風(fēng)電機(jī)組組成與風(fēng)能理論風(fēng)能發(fā)電的原理，是風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)電機(jī)的輪片旋轉(zhuǎn)，輪片的一端連接發(fā)電機(jī)的機(jī)械聯(lián)動(dòng)桿，發(fā)電機(jī)內(nèi)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生電流，這樣實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電的目的。依據(jù)現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)技術(shù)，風(fēng)速3m/s左右的微風(fēng)即可以起先發(fā)電。本章簡(jiǎn)潔介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成以及相關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)問(wèn)，即可清晰了解風(fēng)力發(fā)電的原理和過(guò)程。2.1風(fēng)電機(jī)組組成部分介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，按其容量可大小以劃分為小型風(fēng)電機(jī)組 (10KW以下),中型風(fēng)電機(jī)組(10~100KW),大型風(fēng)電機(jī)組(100KW以上);按其主軸與地面的相對(duì)位置，可以劃分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(主軸與地面平行),垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(主軸與地面垂直)。最早最簡(jiǎn)潔的風(fēng)力發(fā)電機(jī)由葉輪和發(fā)電機(jī)兩個(gè)部分組成，站立于肯定高度的塔上。由于外界因素影響風(fēng)很不穩(wěn)定，這類(lèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓、頻率差異很大且效率低下，沒(méi)有實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。所以在原有的基礎(chǔ)上，增加了偏航系統(tǒng)，齒輪箱，限制系統(tǒng)，停機(jī)系統(tǒng)等部件更加有效地運(yùn)用風(fēng)能。在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上大致可以把一個(gè)一般的風(fēng)電機(jī)分為四大部分：風(fēng)輪組件，機(jī)艙組件，塔架組件以及限制部分。圖2-1表示風(fēng)機(jī)各個(gè)部分的組成。風(fēng)輪由三部分組成：葉片、輪轂、風(fēng)輪軸[4。風(fēng)輪是風(fēng)力發(fā)電機(jī)最重要的部件，也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)區(qū)分于其他發(fā)電機(jī)的顯要標(biāo)記，其作用是獲得和汲取風(fēng)能，它將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。而風(fēng)輪軸則將能量給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得風(fēng)能的部件，風(fēng)能利用率的好壞大都取決于良好的葉片外第7頁(yè)共46頁(yè) 第8頁(yè)共46頁(yè)2.1.3塔架部件塔架的功能是支撐位于空中的機(jī)艙、輪片等風(fēng)力發(fā)電主要器件，一般要求高度達(dá)到六十米以上，且塔架與地基相連接處要求堅(jiān)固，能夠承受強(qiáng)大的風(fēng)力沖擊以及有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行引起的不同載荷，將這些載荷接地消退，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠平穩(wěn)平安地運(yùn)行下去。塔架內(nèi)部配置線纜還必需將發(fā)電機(jī)運(yùn)作得到的電能輸送至蓄電池或者變壓器傳輸至電網(wǎng)。塔架內(nèi)部空間大，必需配有爬梯與平安導(dǎo)軌，備以工作人員操作、維護(hù)。塔架的幾種基本形式：?jiǎn)喂芾€式，衍架拉線式，衍架式和錐筒式。2.1.4限制系統(tǒng)限制系統(tǒng)是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心部分，它關(guān)系到系統(tǒng)中每一個(gè)部件的動(dòng)作和狀態(tài)。通常運(yùn)用PLC,或者DSP微機(jī)處理器作為限制器件，它們功能強(qiáng)大，能夠應(yīng)付惡劣的工作環(huán)境，所以受到廣泛應(yīng)用。限制系統(tǒng)的功能主要有對(duì)運(yùn)行過(guò)程的模擬量和數(shù)字量進(jìn)行采集、傳遞、分析、運(yùn)算，從而做出吩咐限制風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行，使得功率輸出穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速在合理的范圍內(nèi)；若出現(xiàn)故障或者遇到異樣狀況可以快速精確地檢測(cè)到并且分析緣由，做出相應(yīng)的愛(ài)護(hù)措施或停機(jī)。限制系統(tǒng)通常由各種傳感器，微機(jī)處理器，編程限制器，軟件系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。圖2-3為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組限制系統(tǒng)示意圖。發(fā)電機(jī)啟動(dòng)控制偏航控制溫度控制功率調(diào)整其他控制第9頁(yè)共46頁(yè)2.2風(fēng)能理論簡(jiǎn)介2.2.1風(fēng)速和風(fēng)能2.3本章小結(jié)第10頁(yè)共46頁(yè)3.1設(shè)計(jì)方案圖3-1表示這個(gè)系統(tǒng)流程框圖：YN3.1.2具體模塊設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)不同方面的功能，將整個(gè)系統(tǒng)分為四個(gè)主要模塊：發(fā)電機(jī)啟動(dòng)模塊、偏航限制模塊、溫度限制模塊和變壓器限制模塊。下來(lái)具體說(shuō)明每個(gè)模塊的主要功能、限制過(guò)程以及限制流程圖。(1)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)模塊這一模塊的功能是啟動(dòng)系統(tǒng)總開(kāi)關(guān)，PLC初始化。風(fēng)速傳感器采集了外界風(fēng)速模擬值，將風(fēng)速反饋給PLC,假如風(fēng)速過(guò)大，不符合發(fā)電的風(fēng)速要求，若風(fēng)速太大或者太小，不穩(wěn)定狀況時(shí)，PLC則可以向工作人員報(bào)警，工作人員可以選擇手動(dòng)停機(jī)；假如風(fēng)速在合理的范圍內(nèi)，系統(tǒng)則啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，并在此時(shí)發(fā)電機(jī)信號(hào)燈顯示發(fā)電機(jī)在工作，系統(tǒng)信號(hào)燈顯示表示系統(tǒng)運(yùn)行。第12頁(yè)共46頁(yè)NY(2)偏航限制模塊因此確定對(duì)風(fēng)目標(biāo)為風(fēng)輪回轉(zhuǎn)面與風(fēng)向垂直。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變更，超出允許誤差范圍時(shí)，正動(dòng)作。使得機(jī)艙能夠精確地對(duì)風(fēng)7。轉(zhuǎn)動(dòng)。依據(jù)風(fēng)向傳感器信號(hào)得到的風(fēng)向標(biāo)夾角信號(hào)給出偏航限制指令，當(dāng)角度為180°第13頁(yè)共46頁(yè)向右偏轉(zhuǎn)機(jī)艙水平軸0°機(jī)艙水平軸0°向左偏轉(zhuǎn)風(fēng)輪回轉(zhuǎn)面風(fēng)輪回轉(zhuǎn)面誤差范圍，不做任何動(dòng)作機(jī)艙水平軸0°第14頁(yè)共46頁(yè)YNYYNYNYNYN圖3-4偏航限制流程圖(3)溫度限制模塊常州高校本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)，有很強(qiáng)的敏捷性、好用性，運(yùn)用便利等優(yōu)點(diǎn)，所以將有效地提高PLC設(shè)計(jì)效率。圖3-5為機(jī)艙和塔架內(nèi)部溫度閉環(huán)限制系統(tǒng)：pu(t)其中Kc為比例系數(shù)，T?為積分時(shí)間常數(shù)，Tp為微分時(shí)間常數(shù)9]。比例系數(shù)Kc反應(yīng)限制系統(tǒng)的偏差信號(hào)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)整作用馬上產(chǎn)生調(diào)整作用，使得系統(tǒng)偏差快速向減小的趨勢(shì)變更。積分系數(shù)Ti使得系統(tǒng)消退穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度，以保證明現(xiàn)對(duì)設(shè)定值的無(wú)靜差跟蹤。微分系數(shù)Tp反應(yīng)系統(tǒng)偏差的變更率，預(yù)見(jiàn)偏差變更的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的限制作用。直觀而言，微分作用能在偏差還沒(méi)有形成之前，就已經(jīng)消退偏差。在這個(gè)溫控系統(tǒng)中，限制器的參數(shù)的整定方法是工程整定法，主要依靠于工程閱歷，干脆在限制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，并且方法簡(jiǎn)潔、簡(jiǎn)潔駕馭。試驗(yàn)湊試法是通過(guò)閉環(huán)運(yùn)行或模擬，視察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，然后依據(jù)各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響，反復(fù)湊試參數(shù)，直至出現(xiàn)滿(mǎn)足的響應(yīng)曲線，從而確定PID限制參數(shù)。試驗(yàn)湊試法的整定步驟為“先比例，再積第一進(jìn)行整定比例限制。將比例限制作用由小變到大，視察各次響應(yīng)，直至出現(xiàn)反應(yīng)快、超調(diào)量小的響應(yīng)曲線。E其次進(jìn)行整定積分環(huán)節(jié)。在比例限制下穩(wěn)態(tài)誤差不能滿(mǎn)足要求時(shí)，則須要加入積分限制。將第一個(gè)步驟中選擇的比例系數(shù)削減到原來(lái)的50%-80%,再將積分時(shí)間置一個(gè)較大值，觀測(cè)響應(yīng)曲線。然后減小積分時(shí)間，加大積分作用，并且相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反復(fù)湊試至得到較滿(mǎn)足的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。第三進(jìn)行是微分環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)步驟二，PI限制只能消退穩(wěn)態(tài)誤差，而動(dòng)態(tài)過(guò)程不能令人滿(mǎn)足，此時(shí)應(yīng)當(dāng)加入微分限制，構(gòu)成PID限制。首先置微分時(shí)間Tp=0,漸漸加大Tp,同時(shí)相應(yīng)地變更比例系數(shù)和積分時(shí)間，反復(fù)湊試直至獲得滿(mǎn)足的限制效果。依據(jù)上述試驗(yàn)湊試法，對(duì)這個(gè)溫控系統(tǒng)進(jìn)行分析，分別反復(fù)湊試各個(gè)參數(shù)，得到最滿(mǎn)足的響應(yīng)曲線，圖3-9為系統(tǒng)經(jīng)PID各系數(shù)整定后的階躍響應(yīng)曲線。在測(cè)試比例系數(shù)Kc時(shí)，發(fā)覺(jué)當(dāng)系數(shù)越小，響應(yīng)曲線反應(yīng)越快，超調(diào)量越小，過(guò)渡過(guò)程越平穩(wěn)，但余差變大。系數(shù)越大，偏差也隨之變大，過(guò)渡過(guò)程簡(jiǎn)潔震蕩。反復(fù)湊試確認(rèn)系統(tǒng)的比例系數(shù)為0.01,但余差比較大。測(cè)試積分系數(shù)T?時(shí)，將比例系數(shù)0.01減小到原來(lái)的一半，首先置積分系數(shù)為10.0,發(fā)覺(jué)不能很好地消退由比例系數(shù)整定后產(chǎn)生的余差。逐步減小積分時(shí)間，積分作用由弱變強(qiáng)，消退余差的實(shí)力由弱變強(qiáng)。在湊試積分系數(shù)為3.0時(shí)，發(fā)覺(jué)系統(tǒng)能夠較好地將余差消退，。消退了偏差，輸出停止變更。因?yàn)樵摐乜叵到y(tǒng)的特點(diǎn)具有大慣性、大滯后性，所以運(yùn)用微分系數(shù)調(diào)整沒(méi)有效果。通常運(yùn)用PI限制方式。因此，設(shè)定微分系數(shù)為0.0。設(shè)定系統(tǒng)采樣時(shí)間為0.1s。在這個(gè)溫度限制系統(tǒng)中，機(jī)艙和塔架內(nèi)部的溫度設(shè)定值、增益、采樣時(shí)間、積分時(shí)間和微分時(shí)間都已在程序中設(shè)定，溫度設(shè)定值為0.616,增益為0.01,采樣時(shí)間為0.1,積分時(shí)間為3.0,微分時(shí)間為0.0。溫度PID機(jī)艙P(yáng)ID設(shè)定參數(shù)和塔架內(nèi)部PID設(shè)定參數(shù)一樣。溫度設(shè)定值0.616表示實(shí)際溫度為25℃。計(jì)算25℃由公式3.1帶入各系數(shù)具體值得到的。只要啟動(dòng)溫控系統(tǒng)，進(jìn)氣閥就會(huì)放冷氣流進(jìn)入降溫，檢測(cè)室溫，過(guò)程變量高于溫度設(shè)定值，接著進(jìn)氣，若過(guò)程變量低于溫度設(shè)定值，馬上停止進(jìn)氣。機(jī)艙和塔架溫度閉環(huán)限制流程圖如下：NNPID算法PID算法Y第18頁(yè)共46頁(yè)機(jī)艙是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中很重要的組成部分，假如溫度過(guò)高將會(huì)影響發(fā)電機(jī)、主塔架排氣閥塔架排氣閥機(jī)艙排氣閥塔架排氣閥總進(jìn)氣閥限制室內(nèi)溫度時(shí)滿(mǎn)1小時(shí)后進(jìn)行排氣；按下停止按鈕后，關(guān)閉送分電動(dòng)機(jī)和排氣閘門(mén)。用到模擬量輸入模塊EM231和模擬量輸出模塊EM232。(4)變壓器限制模塊在變壓器限制系統(tǒng)中，將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的高壓(此電壓為傳輸?shù)礁邏狠旊娋€路的高電壓)。這有利于電壓的傳輸與利用，電壓過(guò)低或過(guò)高會(huì)引起線路的負(fù)載第19頁(yè)共46頁(yè)開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù)為11個(gè)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)為11個(gè)，擴(kuò)展模擬量輸入模塊EM231模擬量輸入點(diǎn)數(shù)為4個(gè)，擴(kuò)展模擬量輸出模塊EM232模擬量輸出點(diǎn)數(shù)為2個(gè)。3.2.2PLC的選型數(shù)為4個(gè)，模擬量輸出點(diǎn)數(shù)為2個(gè)。選擇西門(mén)子S7-200CPU226型號(hào)，有24點(diǎn)開(kāi)關(guān)量模塊EM231CN和EM232CN。模擬量輸入模塊EM為24VDC狀態(tài)。模擬量輸出模塊EM232CN具有2路模擬量輸出通道，也為24VDC第20頁(yè)共46頁(yè)分類(lèi)名稱(chēng)數(shù)據(jù)類(lèi)型I/O口地址系統(tǒng)總啟動(dòng)變壓器啟動(dòng)機(jī)艙溫控系統(tǒng)啟動(dòng)機(jī)艙溫控系統(tǒng)急停塔架內(nèi)部溫控系統(tǒng)啟動(dòng)塔架內(nèi)部溫控系統(tǒng)急停溫度限制系統(tǒng)總啟動(dòng)溫度限制系統(tǒng)總停止輸出系統(tǒng)啟動(dòng)顯示燈發(fā)電機(jī)啟動(dòng)向左偏航向右偏航合適風(fēng)向顯示燈風(fēng)速過(guò)大警報(bào)顯示燈溫控進(jìn)氣閥進(jìn)氣變壓器運(yùn)行變壓器停運(yùn)風(fēng)速風(fēng)向機(jī)艙溫度塔架內(nèi)部溫度機(jī)艙進(jìn)氣閥進(jìn)氣塔架內(nèi)部進(jìn)氣閥進(jìn)氣變壓器選用干式自冷變壓器SCB10-M-630/10,低壓側(cè)為380V,高壓側(cè)則在30第21頁(yè)共46頁(yè)通用協(xié)助存儲(chǔ)器M0.1風(fēng)速參數(shù)大于3m/s通用協(xié)助存儲(chǔ)器M0.2風(fēng)速參數(shù)大于15m/s通用協(xié)助存儲(chǔ)器M0.3風(fēng)向參數(shù)在145°~155°區(qū)間風(fēng)向參數(shù)在155°~165°區(qū)間通用協(xié)助存儲(chǔ)器M0.5風(fēng)向參數(shù)在165°~171°區(qū)間風(fēng)向參數(shù)在171°~189°區(qū)間風(fēng)向參數(shù)在189°~195°區(qū)間風(fēng)向參數(shù)在195°~205°區(qū)間通用協(xié)助存儲(chǔ)器M1.1風(fēng)向參數(shù)在205°~215°區(qū)間通用協(xié)助存儲(chǔ)器M2.1通用協(xié)助存儲(chǔ)器M3.1PLC運(yùn)行時(shí)這一位始終為1,是常ON繼電器特別存儲(chǔ)器SM0.1PLC首次掃描時(shí)為1,一個(gè)掃描周期。常用特別存儲(chǔ)器SM0.5該位供應(yīng)了一個(gè)周期為1秒鐘，占空比為0.5的時(shí)鐘累加寄存器ACO、AC1用于存放數(shù)據(jù)，如運(yùn)算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)限制外部負(fù)載的開(kāi)關(guān)信號(hào)3.3本章小結(jié)第22頁(yè)共46頁(yè)4可編程限制器及限制程序4.1可編程限制器簡(jiǎn)介第23頁(yè)共46頁(yè)第24頁(yè)共46頁(yè)(2)運(yùn)動(dòng)限制(3)閉環(huán)過(guò)程限制(4)數(shù)據(jù)處理(5)聯(lián)網(wǎng)通信第25頁(yè)共46頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)為A0-Am(例如：4-20mA),A/D轉(zhuǎn)換以后的數(shù)值為D0-Dm(例如：6400-32000),模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A,A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D,由于是線性關(guān)系，D=(A-A0)×(Dm-D0)/(Am-A0)+DO在以下程序中遇到模擬量轉(zhuǎn)換，用公式4.1和公式4.2對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算便可以有效入模塊讀入，該模塊的第一個(gè)通道連接一塊帶4-20mA變送輸出的風(fēng)速顯示儀表，轉(zhuǎn)換為數(shù)值6400-32000。該儀表的量程設(shè)置為0-20m/s,即0m/s時(shí)輸出4mA,20m/s時(shí)輸出20mA。風(fēng)速顯示儀的鉑電阻輸入端接入一個(gè)220歐姆可調(diào)電位器?？梢杂霉?.3說(shuō)明X=(20-0)×(D-6400)/(32000-6400 模擬量轉(zhuǎn)換后存在VD220,將VD220中數(shù)值與正常風(fēng)力發(fā)電比較，在3m/s-5m/s風(fēng)速范圍內(nèi)有信號(hào)則啟動(dòng)發(fā)電機(jī)(Q0.0);假如大于風(fēng)速范圍，則發(fā)出停機(jī)警報(bào)(Q0.5),工作人員察覺(jué)后可以手動(dòng)停機(jī)。風(fēng)速參數(shù)>3m/s))))4.2.2偏航限制程序轉(zhuǎn)換。外部風(fēng)向模擬量AIW2由EM231輸入模塊讀入。該模塊的其次個(gè)通道連接一塊帶即0°時(shí)輸出4mA,360°時(shí)輸出20mA。風(fēng)速顯示儀的鉑電阻輸入端接入一個(gè)220歐姆可調(diào)電位器?？梢杂霉?.5說(shuō)明模擬量轉(zhuǎn)換過(guò)程。X表示輸入的第27頁(yè)共46頁(yè) 風(fēng)向模擬量轉(zhuǎn)換SM0.0N2圖4-3風(fēng)向模擬量轉(zhuǎn)換梯形圖VD222VD222M0.5網(wǎng)絡(luò)12風(fēng)向參數(shù)189-195角度區(qū)間VD222VD222M0.7VD222VD222R)第28頁(yè)共46頁(yè)風(fēng)向參數(shù)205-215角度區(qū)間VD222VD222)>=R)7個(gè)角度區(qū)間進(jìn)行不同的限制策略。180°表示正對(duì)迎風(fēng)面。接下來(lái)將對(duì)這7個(gè)角度區(qū)間啟動(dòng)向右偏航的電動(dòng)機(jī)。機(jī)艙偏轉(zhuǎn)角度的大小由電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間確定，偏轉(zhuǎn)角度越小， 145-155:向右偏航(002)90s155-165:向右偏航(Q0.2)50s165-171:向右偏航(002)20s)))第29頁(yè)共46頁(yè) 171-189:合適風(fēng)向，顯示燈亮(004))4.2.3溫度限制程序第30頁(yè)共46頁(yè)名稱(chēng)數(shù)據(jù)大小32位32位32位32位機(jī)艙采樣時(shí)間32位機(jī)艙積分時(shí)間32位機(jī)艙微分時(shí)間32位機(jī)艙積分前項(xiàng)32位32位32位32位32位32位塔架內(nèi)部采樣時(shí)間32位塔架內(nèi)部積分時(shí)間32位塔架內(nèi)部微分時(shí)間32位塔架內(nèi)部積分前項(xiàng)32位32位機(jī)艙溫度16位塔架內(nèi)部溫度16位機(jī)艙P(yáng)ID輸出16位塔架內(nèi)部PID輸出16位溫控初始化：中斷設(shè)置圖4-7溫控系統(tǒng)初始化梯形圖第31頁(yè)共46頁(yè))斷INT_1的中斷時(shí)間為10,定時(shí)中斷的時(shí)間間隔為20ms。鈕I1.7,Q1.2被置0表示總進(jìn)氣閥停止進(jìn)氣流(Q1.2=0)。)第32頁(yè)共46頁(yè)為0~5V。然而模擬量輸出模塊EM232供應(yīng)的電壓為0~10V。EM232模塊0~10V的電PLC送到EM232的最大數(shù)字量為16000,在PID的輸出值送到模塊EM232時(shí)，要乘以16000不是乘以32000,保證送至冷卻機(jī)電路的電壓在5V之內(nèi)。 分析程序網(wǎng)絡(luò)28,首先分別對(duì)機(jī)艙溫度限制啟動(dòng)(I1.0)和停止(I1.1)的運(yùn)行標(biāo)模塊EM232的AQWO值設(shè)為16000,這表示進(jìn)氣閥關(guān)閉。4-20mA變送輸出的風(fēng)向顯示儀表，轉(zhuǎn)換為數(shù)值6400-32000。該儀表的量程設(shè)置為0-100℃,即0℃時(shí)輸出4mA,100℃時(shí)輸出20mA。風(fēng)速顯示儀的鉑電阻輸入端接入一X=(100-0)×(D-6400)/(32000-6400)-0 網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題INENO-VD112網(wǎng)絡(luò)2中傳送機(jī)艙溫控PID參數(shù)(第三章說(shuō)明參數(shù)的整定),VD104中存放機(jī)艙溫度設(shè)定值0.616,VD112中存放增益0.01,VD116中存放采樣時(shí)間0.1,VD120中存放積分時(shí)間3.0,VD124中存放微分時(shí)間0.0。塔架內(nèi)部的溫控子程序和機(jī)艙的類(lèi)似，塔架內(nèi)部溫度輸入模擬量為AIW6,塔架內(nèi)部溫度PID參數(shù)和機(jī)艙溫度PID參數(shù)相同。圖4-11為機(jī)艙溫控中斷子程序。中斷子程序的作用是對(duì)機(jī)艙與塔架內(nèi)部進(jìn)行PID網(wǎng)絡(luò)1中中斷計(jì)時(shí)用SM0.5秒脈沖時(shí)鐘，上升沿有效起先執(zhí)行程序。首先將機(jī)艙模擬量(過(guò)程變量)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)值(0.00-1.00之間的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù))從而利于PID運(yùn)算。第34頁(yè)共46頁(yè)A0UTAC00UTAC0L0UT不不圖4-11中斷子程序INT_1中機(jī)艙溫控梯形圖(1)將16位整數(shù)轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)數(shù)—實(shí)數(shù)。第35頁(yè)共46頁(yè)模擬量AIW4送至AC0,DTR指令使得ACO內(nèi)的值轉(zhuǎn)為實(shí)數(shù)，再送單元VDO,4.2.4變壓器限制程序網(wǎng)絡(luò)34)網(wǎng)絡(luò)35變壓器停止運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)36)網(wǎng)絡(luò)37)在運(yùn)行狀態(tài)(Q0.1),按下啟動(dòng)按鈕(I0.1)變壓器才會(huì)運(yùn)行(Q2.0)。同樣道理，變壓第36頁(yè)共46頁(yè)點(diǎn)流過(guò)Q0.1常開(kāi)觸點(diǎn)和M3.1的常閉觸點(diǎn)至線圈M3.0,M3.0仍為ON,這種限制方法第37頁(yè)共46頁(yè)RS-232接口、RS-485接口、S7-200CPU、計(jì)算機(jī)等。采納PC/PPI電纜建立PC與PLC然后啟動(dòng)管理器，在線通信進(jìn)行STEP7的參數(shù)設(shè)置。打開(kāi)SIMATIC管理器管理項(xiàng)目和庫(kù)，在STEP7-Micro/WIN32運(yùn)行時(shí)打開(kāi)“視圖”菜單中的“通信”建立對(duì)話框，檢查各個(gè)參數(shù)的屬性是否正確，確定系統(tǒng)是否連接了CPU主機(jī)。5.1程序調(diào)試(1)在吩咐菜單中選擇Debug>ProgramEditinRun。(3)若程序輸入有誤，系統(tǒng)會(huì)提示錯(cuò)誤，不能運(yùn)行。(4)修改程序，直至系統(tǒng)提示沒(méi)有錯(cuò)誤可以運(yùn)行為止。(5)用程序狀態(tài)測(cè)試程序，在GettingStartedONLINE項(xiàng)目窗口上打開(kāi)OB1。把LAD/STL/FBD編輯窗口打開(kāi)，激活功能Debug>Monitor。(6)或者可以通過(guò)監(jiān)視和修改功能測(cè)試各個(gè)程序變量。下載和運(yùn)行程序后，按下工具欄的圖標(biāo)距并設(shè)置程序檢測(cè)變量后，便可在變量表中監(jiān)視輸入和輸出。(7)退出RUN模式。5.2系統(tǒng)仿真MCGS(MonitorandControlSystem)是基于Windows平臺(tái)且用于快速構(gòu)造和形成上