D874-风力发电风车故障监测系统设计 下载积分：50　资料编号： D874

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说明书1份，共50页，约22000字左右

CAD版本本图纸，共1张

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组的各类轴承、齿轮箱、风轮、发电机正常工作；通过选择合适的控制方法，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、风轮和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，仿真结果满足设计要求。

关键词：可编程控制器；故障监测；控制系统；传感器；风力发电

目录

1前言 1

1.1风力发电的发展现状和意义 1

1.2设计的主要内容及目的 1

2风力发电系统以及故障监测系统简介 3

2.1风力发电系统的组成 3

2.2风力发电风车故障监测系统组成 4

2.3风电诊断系统主要实现功能 5

2.4风力发电风车主要故障 6

2.4.1风力发电机组故障 6

2.4.2风力发电风车叶片故障 7

2.4.3风力发电风车轴承主要故障 8

3风电故障监测系统总体设计方案 9

3.1机组状态特征参数监测 9

3.1.1气象参数监测 9

3.1.2振动监测 10

3.1.3转速监测 10

3.1.4温度监测 11

3.2其他参数监测 11

3.3控制系统总体方案设计 12

4 风力发电风车故障监测系统硬件选型设计 13

4.1故障监测系统传感器 13

4.1.1转速传感器 13

4.1.2温度传感器 17

4.1.3振动传感器 20

4.2系统传感器与系统控制模块的选型设计 22

4.2.1风速风向传感器的选型 22

4.2.2 温度传感器的选型 22

4.3 PLC概述 27

4.3.1 PLC的发展历程 27

4.3.2 PLC的工作原理 27

4.3.3 PLC控制系统接线设计 31

4.3.4 PLC扩展模块选择 32

5系统软件设计 36

5.1主程序 36

5.2硬件中断程序 36

5.3梯形图和指令 37

5.3.1系统启动停止和维护急停 37

5.4软件安全设计 37

5.4.1容错性设计 37

5.4.2软件权限设计 38

6 经济性分析 39

7 总结 40

致谢 41

参考文献 42

附录A 外文翻译 44

附录B 外文文献 49

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