基于51单片机的风力发电机组润滑系统
基于ARM的风力发电机齿轮箱润滑油实时监控系统
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５—５ ０ ９ Ｘ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ ８
基于 Ａ Ｒ Ｍ 的风 力 发 电机 齿 轮 箱 润 滑 油 实 时 监 控 系统
高志朋 ， 臧铁 钢 ， 周 益
（ 南 京航 空航 天 大学 机 电学 院 ， 江 苏 南京 ２ １ ３年 第 ４ ２卷
机 械设 计 与制 造 工 程
增加 了油 液品质传 感器 及颗 粒度探 头 ， 传 感器 的安 装方 式使 用螺 纹 连接 ， 输 出 为 ４～２ ０ ｍ Ａ 的工 业 标 准信 号 ， 电流 信 号 比 电压 信 号 有 较 强 的 抗 干 扰 能 力， 远距离 传输 中 的衰减也 相对较 少 。实验 中在输 出端与地 之 间串连一 个 １ ５ ０ １ ￣的精 密 电阻 ， 将 电流
摘要： 针 对风 电场齿轮 箱 润 滑油取 样 不便 、 离线样 本 不 具典 型 性 的 特 点 ， 设 计 了一 种 风 力发 电机 齿轮 箱润 滑 油 实 时监 控 系统 。 系统采 用模 块化 设 计 ，包括信 号 采 集 、 Ａ Ｒ Ｍ 处理 平 台和远 程 通讯
等部 分 。 重点 阐述 了监控 系统的硬 件 电路设 计 。 系统 能够 独 立完 成齿 轮 箱 润滑 油主 要 参数 的采 集、 现 场数据 匹配 、 远 程通 讯及 存储 等 工作 。 结果 表 明 ， 该 方 案 能 够 为 实现 齿轮 箱 的视 情 维 护提
１ ． ２ 信号 采集 子 系统
嵌＾ 式控制器硬件电路主要 以微处理器 ￥ ３ Ｃ ６ ４ １ ０
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ８—１ ６
为 对齿 轮箱 的维 护作 出准确 的预警 ， 对 齿轮 油
浅谈风电机组液压及润滑系统问题处理
浅谈风电机组液压及润滑系统问题处理风电机组液压及润滑系统问题是风电行业中常见的技术难题，它的处理直接影响到风电机组的性能和寿命。
液压及润滑系统问题如果得不到及时有效的处理，将给风电机组带来严重的安全隐患，甚至影响到整个风电场的正常运行。
对液压及润滑系统问题的处理必须引起重视，本文将浅谈风电机组液压及润滑系统的常见问题及处理方法。
我们来看一下风电机组液压系统的常见问题及处理方法。
在风电机组中，液压系统通常用于控制叶片的调整和叶轮的调速，而润滑系统则用于风电机组的轴承、齿轮等部件的润滑。
对于液压系统而言，常见的问题包括液压泵的故障、液压管路的漏油、液压缸的漏油和液压控制阀的故障等。
对于润滑系统而言，常见的问题包括润滑油的污染、润滑油的泄漏和润滑系统的堵塞等。
对于液压系统的常见问题，首先需要检查液压泵的工作状态，如果发现液压泵存在故障，应该立即更换或修理。
其次需要检查液压管路是否存在漏油现象，如果存在漏油则需要及时修复漏点，并且对整个液压系统进行清洗和排气。
对于液压缸的漏油问题，通常是由于密封件损坏所致，需要更换密封件，并对液压缸进行检修。
对于液压控制阀的故障，需要进行故障诊断并进行修理或更换。
对于润滑系统的常见问题，首先需要定期更换润滑油，并保持润滑油的清洁。
其次需要及时修复润滑油泄漏的部位，并对润滑系统进行检查和维护。
对于润滑系统的堵塞问题，需要清洗润滑系统，并检查各个润滑点的润滑情况。
对于液压及润滑系统的问题，应该定期进行检查和维护，并且在发现问题时及时处理，以保证风电机组的安全运行和长期稳定性能。
除了常见的液压及润滑系统问题之外，风电机组在使用中还可能出现一些特殊的问题，下面将介绍一下这些特殊问题及处理方法。
首先是液压系统的高温问题，由于风电机组在工作过程中可能会出现液压系统的温度过高，这时需要检查液压系统的散热装置是否正常工作，如果散热装置存在故障，需要及时修理或更换。
还需检查液压油的油温和油压是否正常，如果不正常则需要进行调整。
基于51单片机的风力发电机组润滑系统
可编程 序控 制器Ｐ Ｌ Ｃ 的Ｉ ／ Ｏ 点 ，包括润 滑油 油位反 馈
变桨 轴 承 、偏 航轴 承 、偏航 齿轮 、风轮 轴承及 发 电 机 轴 承 等部 位） 需 要有 专用 的润 滑泵 对 其进 行 自动
Ｌｕｂｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｗ ｉ ｎ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｅ ｔ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ０ ｎ ５１ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｕｎ ｉ ｔ
ｇ ｅ ａ ｒ ａ ｎｄ ｔ ｏ ｃ ｏｍｂ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｅ － ｓ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏｆ ｌ ｕｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｕｍｐ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ．Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈａ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ａ ｕｔ ｏ － ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ｌ ｕ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
风力发电机组齿轮箱润滑油温度监控系统_郑翔
第11卷第4期 2008年12月上海电机学院学报JO U RN A L O F SH A NG H AI DI AN JI U N IV ERSIT YVol .11No .4 Dec .2008 收稿日期:2008-08-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(60772006);上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金资助项目(sdj -07002)作者简介:郑 翔(1979-),男,助教,专业方向为电力电子与电力传动,E -mail :zheng xiang @sdju .edu .cn文章编号 1671-2730(2008)04-0256-04风力发电机组齿轮箱润滑油温度监控系统郑 翔, 徐余法, 王致杰(上海电机学院电气学院,上海200240) 摘 要:提出在风力发电机组齿轮箱润滑系统中,应用M CS -51单片机及其控制电路,结合复合PID 算法、GSM -M odem 通信技术,控制风扇或加热器进行冷却或加热以实现对润滑油温度的精确控制的方法。
实验结果表明,该系统具有过渡时间短、超调量小(2℃)和稳定误差小(0.4℃)等特点。
关键词:温度控制;齿轮箱润滑;MCS -51单片机;全球移动通讯系统调制谐调器;风力发电 中图分类号:TM 315;TP 315.35 文献标识码:AThe G ear Oil T emperature Supervision and C ontrol System of WindmillZ H E NG X iang , X U Yu f a , WA NG Zhijie(Scho ol of Electric ,Shanghai Dianji University ,Shanghai 200240,China ) Abstract :As the perform ance of gear oil is influenced by tem perature ,the method of rem ote tem -perature supervision and control is develo ped here .Fan or heater is controlled to cool o r heat up the lubricatio n oil in the windmill gear -box with MCS -51and its co ntrol circuit ,com bined with hy brid PID algo rithm and GSM -M odem comm unicatio n technology .The experiment show s that the temperature is precisio nly controlled ,the sy sterm has the features of shor t se ttling tim e ,small o vershoo ting (2℃)and o nly a little steady state erro r (0.4℃). Key words :temperature -contro l ;g ear -lubrication ;M CS -51micro -co ntroller ;g lobal sy stem for m obile com munication mo derm (GSM -Modem );wind energy pow er 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视[1]。
风力发电机组系统学习之润滑系统与技术
风机主要润滑点-主齿轮箱
齿轮箱常见故障分析：
2.齿轮油温度过高 常见故障原因： 齿轮油温度过高一般是因为风电机组长处于时间满发状态，润滑油因齿轮箱发热 而温度上升超过正常值。 处理方法： 出现温度接近齿轮箱工作温度上限的现象时，可敞开塔架大门，增强通风降低机 舱温度，改善齿轮箱工作环境温度。若发生温度过高导致的停机，不应进行人工 干预，使机组自行循环散热至正常值后启动。有条件时应观察齿轮箱温度变化过 程是否正常、连续，以判断温度传感器工作是否正常。
12
粘度指数
• 粘度指数反映了油的粘度随温度变化的特性
–液体的粘度会随温度变化而变化 –润滑油随温度升高而变稀 –油的粘度指数越高，粘度随温度的变化幅度越小。 –该指标是运行于较大温度范围内的润滑油的重要
指标
倾点
• 定义: 倾点是在指定条件下冷却油品，使其能够流 动的最低温度。
• 许多矿物油中都含有可溶性蜡。当油被冷却时, 这些 蜡会析出晶体交连成网状,油则吸附在蜡晶体上,随着 蜡晶体越来越多, 油逐渐失去流动性。
–在同样条件下，低粘度液体比高粘度液体更易于 流动
–粘度单位通常用厘斯 cSt, mm2/s来表示。
–通常用SAE, ISO 级别来描述粘度。
工业润滑油 ISO粘度等级
ISO粘度等级 ISO VG 2 ISO VG 3 ISO VG 5 ISO VG 7 ISO VG 10 ISO VG 15 ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 ISO VG 100 ISO VG 150 ISO VG 220 ISO VG 320 ISO VG 460 ISO VG 680 ISO VG 1000 ISO VG 1500
40℃时粘度，厘斯
浅谈风电机组液压及润滑系统问题处理
浅谈风电机组液压及润滑系统问题处理风电机组是利用风能发电的设备，它包括风轮、发电机和液压系统等部件。
在风能发电过程中，液压系统起到了非常重要的作用，它可以控制风轮的转动和角度，同时也需要进行润滑以确保各个部件的正常运转。
由于长期使用和环境影响，风电机组的液压及润滑系统可能会出现一些问题，需要及时处理。
本文将从液压系统和润滑系统两个方面谈一下风电机组液压及润滑系统问题的处理方法。
液压系统问题处理风电机组的液压系统通常包括油箱、油泵、阀门、油管和液压缸等部件。
在风电机组运转过程中，液压系统可能会出现以下问题：1. 液压系统泄漏液压系统的泄漏是最常见的问题之一。
泄漏可能发生在油管连接处、阀门、液压缸等部件上。
一旦出现泄漏，就会导致液压系统压力下降，影响机组的正常运转。
对于泄漏问题，首先需要查找泄漏点，然后及时更换密封件或紧固件，确保液压系统的密封性。
2. 液压系统压力不稳定液压系统压力不稳定可能是由于油泵故障、阀门不良、油管堵塞等原因引起的。
对于这种情况，需要检查油泵和阀门的工作状态，清理油管，确保液压系统的通畅性。
同时也需要定期检查和更换液压油，保持液压系统的正常工作压力。
润滑系统问题处理风电机组的润滑系统主要包括润滑油箱、润滑油泵、润滑油管和润滑脂等部件。
正确的润滑系统能够降低机组运转时的摩擦，延长机组的使用寿命。
润滑系统也可能出现以下问题：1. 润滑油泄漏润滑油泄漏可能会导致润滑不良，增加机组的摩擦和磨损。
对于润滑油泄漏问题，需要定期检查润滑系统的连接处和密封件，及时更换损坏的部件，确保润滑系统的正常工作。
2. 润滑油温度过高润滑油温度过高可能是由于润滑油泵故障、润滑油管堵塞等原因引起的。
对于润滑油温度过高的问题，需要检查润滑油泵的工作状态，清理润滑油管，保持润滑油的通畅性。
同时也需要定期更换润滑油，确保润滑油的品质。
3. 润滑油污染严重润滑油污染严重会降低机组的润滑效果，加剧机组的磨损。
对于润滑油污染严重的问题，需要定期更换润滑油，并加强润滑油箱的清洁工作，确保润滑油的纯净度。
基于51单片机的智能风扇控制系统设计与实现
Design and implementation of intelligent fan control system based on 51 single chip microcomputerAbstract：This system mainly studies the composition and functions of the intelligent fan system, and introduces some related technology realization process. What's more, the possibility of the current technology realization is very large, the market demand is also very high, and with the society's increasing demand for intelligence, so the fan is destined to develop in the direction of intelligence.In our real life, science and technology are also changing with each passing day, people's income is also gradually increasing, people's most intuitive is that the quality of life has been improved, and they enjoy a lot of products.However, due to the backward technology, there are still many types of fans that are low-end and common. Mainly because of the low price of electric fans, many families, schools or factories will purchase such products.But the common fan technology content is not high, the operation is mainly rely on manual, resulting in cumbersome operation, lack of intelligence and other problems. Therefore, the intelligent fan system was born. Intelligent fan can automatically perceive the external environment, respond in time, and adjust the speed according to the external temperature. Combining with the technology of human body recognition module and infrared module, it can create an intelligent fan system.This can make our life more convenient, intelligent, and reduce a lot of unnecessary and tedious operations, to achieve energy conservation and environmental protection intelligent life enjoyment.Keywords：51 single chip microcomputer, intelligent fan, human body recognition目录1.1系统研究背景 (3)1.2系统研究意义 (3)1.3国内外研究现状 (4)1.4系统现状 (4)第2章系统的设计与论证 (6)2.1系统控制模块设计与论证 (6)2.2系统测温模块设计与论证 (6)2.3系统温度显示模块设计与论证 (6)2.4 系统调速模块设计与论证 (7)第3章系统硬件模块设计 (8)3.1系统整体结构设计 (8)3.2系统控制模块设计 (8)3.2.1 控制模块STC89C52设计 (8)3.2.2 STC89C52的工作电路 (9)3.3系统测温模块设计 (10)3.3.1 DS18B20的特点与简介 (10)3.3.2 DS18B20的测温工作原理 (11)3.3.3 DS18B20温度数据的读写 (12)3.4系统温度显示模块设计 (13)3.4.1 LED数码管的结构 (13)3.4.2 LED数码管的显示工作原理 (14)3.5系统风扇驱动和调速模块设计 (15)3.5.1 系统风扇的驱动模块设计 (15)3.5.2 系统风扇调速模块设计 (16)3.6系统按键模块设计 (16)3.7系统红外控制模块设计 (17)3.8人体识别模块设计 (18)第4章系统软件设计 (20)4.1程序设计的软件 (20)4.2主程序流程图 (20)4.3测温模块程序流程图 (21)4.4数码管显示模块程序流程图 (22)4.5按键模块程序流程图 (23)第5章系统测试 (25)5.1系统硬件模块测试 (25)5.1.1 按键测试 (25)5.1.2 传感器DS18B20温度采集测试 (25)5.2系统功能测试 (26)第6章结论 (29)参考文献： (30)致谢 (31)第1章绪论1.1系统研究背景我们常见的电风扇一般只有四、五个风速档,用的是人工开关,而且并不是每个人家里都会有空调，或者在一些小型的工厂或者一些小型加工厂，这些地方都可能没有配备大型的中央空调系统这些东西，所以这些东西往往都会采用风扇这种小成本的东西来代替，但是不清楚室内温度,只是手动的控制用哪个档，一旦人们因为环境温度的变化之后又得要去手动调节，所以这是一个很麻烦的操作方法。
风力发电机组轴承的润滑剂循环系统设计与优化
风力发电机组轴承的润滑剂循环系统设计与优化摘要：风力发电机组是目前世界上最常见和有效的可再生能源发电设备之一。
在风力发电机组的运行过程中，轴承是承载旋转部件重量的关键部件之一，其润滑剂循环系统的设计与优化对整个风力发电机组的运行效率和寿命有着重要的影响。
本文将探讨风力发电机组轴承的润滑剂循环系统的设计原理、存在的问题及优化方案。
一、引言风力发电机组是一种将风能转化为电能的设备，由风轮、减速器、发电机等部分组成。
在风力发电机组的运行过程中，润滑剂循环系统的设计和优化对于保证轴承的正常运行和延长其寿命至关重要。
二、润滑剂循环系统的设计原理润滑剂循环系统的设计原理是确保轴承在运行过程中得到适量的润滑剂，并保持润滑剂的质量和性能。
润滑剂循环系统通常由润滑剂供给装置、润滑剂冷却装置、滤清器和润滑剂回收装置等组成。
首先，润滑剂供给装置负责提供足够的润滑剂给轴承，确保其在运行过程中不会干涩或过热。
其原理是通过泵将润滑剂送入轴承的润滑剂通道，并保持一定的压力。
其次，润滑剂冷却装置主要用于控制润滑剂的温度，避免过热对轴承产生不利影响。
一般采用风冷或水冷方式，通过传热原理将润滑剂的温度降低到合适的范围。
然后，滤清器的作用是过滤掉润滑剂中的杂质和固体颗粒，确保润滑剂的纯净度。
这有助于减少轴承的磨损和故障，延长其使用寿命。
最后，润滑剂回收装置用于回收和循环利用润滑剂，减少资源浪费。
它通过分离和过滤润滑剂中的污染物和磨粒，恢复润滑剂的性能，同时降低环境污染。
三、存在的问题尽管润滑剂循环系统在风力发电机组中起着重要作用，但目前仍存在一些问题需要解决。
首先，润滑剂的选择和性能匹配需要改进。
不同轴承所需的润滑剂性能不同，需要根据实际情况选取合适的润滑剂。
当前，大部分风力发电机组仍采用传统的矿物油润滑剂，其性能有限，不适应工作环境恶劣和高速旋转的要求。
其次，润滑剂循环系统的稳定性和可靠性有待提高。
由于风力发电机组的工作环境复杂多变，润滑剂循环系统必须能够适应不同的工况，同时保证其稳定性和可靠性。
基于51单片机的智能风扇控制系统
基于51单片机智能风扇控制系统的设计与实现摘要：随着气温的逐渐上升，风扇的需求量也逐渐扩大。
传统风扇不能根据外界温度的变化对风扇转速快慢进行调整，也不能对风扇的开关与否进行自动控制，这将会损耗大量的电力资源。
针对这些问题，开发设计了智能风扇控制系统。
该系统以STC89C51RC单片机最小系统为核心，利用DS18B20温度采集模块，LCD 1602显示屏、L298N电机驱动模块、HC-SR501人体感应模块、舵机控制模块、ESP8266 WIFI控制模块组成智能风扇控制系统。
当有人进入室内, HC-SR501人体感应模块会监测到有人出现,同时DS18B20温度采集模块将采集到的温度与系统开始设置的阈值做比较,并将采集到的温度数据显示在LCD 16 -02显示屏上。
当室温高于所设置的温度且有人存在的情况下,风扇将会自动吹风；当温度低于所设置的温度时风扇仍保持关闭状态。
该系统采取了三种工作方式，第一种工作方式为按键控制，从左至右按键功能依次为摇摆、红外、定温、定时。
第二种工作方式为红外遥控器控制，在遥控器上按下相应的功能按键，即可控制风扇。
第三种工作方式为手机终端APP控制，通过手机客户端实现风扇的自动启动和停止，旋转方向，改变风扇的转速等。
关键词：STC89C51RC单片机；智能风扇；人体感应；keil Uvision；Intelligent Fan Control System Basedon 51 Single Chip Design and Implementation Abstract:With the gradual rise in temperature, the demand for fans has gradually expanded. However, the traditional fan can not adjust the speed of the fan according to the change of the outside temperature, and can not control the fan switch automatically. In response to this problem, we will develop intelligent control system of the fan.The system is based on the minimum system of the STC89C51RC MCU.The intelligent fan control system is composed of DS18B20 temperature acquisition module, LCD 1602 display, L298N motor drive module, HC-SR501 human body induction module, steering control module and ESP8266 WIFI control module. When the person enters the room, the human body infrared sensor module will detect people, while the DS18B20 temperature acquisition module will collect the temperature and the system begins to set the threshold to compare, and the collected temperature data is displayed on the LCD 1602 display. When the room temperature is higher than the set temperature and someone exists, the fan will automatically blow; when the temperature is lower than the set temperature ,the fan will still turn off . The system takes three kinds of work, the first work for the key control, from left to right button function in order of swing, infrared, fixed temperature and timing. The second mode of operation for the infrared remote control, press the corresponding function button on the remote control, you can control the fan. The third type of work for the mobile terminal APP control, through the mobile client to achieve automatic fan start and stop, rotation direction, change the fan speed and so on.Key words: STC89C51RC Single-Chip; Intelligent Fan; Human Infrared Sensor Module; Keil Uvision ;目录一、论文(设计)正文 (1)1绪论 (1)1.1系统开发的背景 (1)1.2系统开发的目的和意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.3.1国内研究现状 (2)1.3.2国外研究现状 (2)1.4主要研究内容 (3)2系统分析 (4)2.1可行性分析 (4)2.2系统需求分析 (5)2.2.1功能需求分析 (5)2.2.2性能需求分析 (6)2.2.3系统实现方式 (7)3系统硬件设计 (9)3.1系统概述 (9)3.2单片机最小系统电路 (9)3.2.1 STC89C51RC单片机简介 (9)3.2.2 STC89C51RC单片机常用寄存器 (10)3.3 LCD 1602显示屏模块 (11)3.4 DS18B20温度传感器模块 (12)3.4.1 DS18B20温度传感器的特性 (12)3.4.2 DS18B20温度传感器的电路实现 (13)3.5红外遥控模块 (13)3.6 HC-SR501人体感应模块 (14)3.6.1 HC-SR501人体感应模块工作原理 (14)3.6.2 HC-SR501人体感应模块特性 (14)3.6.3 HC-SR501人体感应模块的电路实现 (15)3.7舵机控制模块 (16)3.7.1舵机的特性 (16)3.7.2舵机控制模块工作原理 (17)3.8 ESP8266 WIFI控制模块 (17)3.8.1 ESP8266 WIFI控制模块特性 (18)3.8.2 ESP8266 WIFI控制模块AT指令 (18)3.9系统其它电路 (21)3.9.1复位电路 (21)3.9.2晶振电路 (22)3.9.3开关电路 (22)3.9.4按键电路 (23)3.9.5 DS1302时钟芯片电路 (23)3.9.6 L298N电机驱动电路 (24)4系统软件设计 (25)4.1程序语言及开发环境 (25)4.2主程序 (25)4.3 LCD 1602显示屏控制程序 (26)4.4 DS18B20温度监测控制程序 (27)4.5红外遥控控制程序 (29)4.6 HC-SR501人体感应控制程序 (30)4.7 舵机控制程序 (31)4.8 ESP8266 WIFI控制程序 (32)5系统功能实现与测试 (34)5.1系统显示界面与实物图 (34)5.2LCD 1602显示屏的测试 (34)5.3 DS18B20温度传感器的测试 (35)5.4红外遥控器的测试 (35)5.5 HC-SR501人体感应的测试 (36)5.6舵机控制测试 (37)5.7 ESP8266 WIFI测试 (38)6总结 (39)参考文献 (40)谢辞 (41)二、附录 (42)宝鸡文理学院本科毕业设计开题报告 ............................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的风力发电机组润滑系统
29电工电气 (2013 No.9)基于51单片机的风力发电机组润滑系统作者简介：胡国强(1976- )，男，高级技师，大专，从事风力发电机组装配调试排故工作。
摘 要：为解决风力发电机组各轴承及齿轮在运行时能自动加注润滑油脂的问题，通过单片机技术开发了一套独立于风电机组主控的润滑自动控制系统，利用单片机对风电机组各轴承及齿轮工作信息的采集并结合预设的工作参数，自动进行内部程序的处理，进而对润滑泵的工作状态加以控制。
通过仿真验证，结果表明该系统实现了对风电机组润滑系统的自动控制。
关键词：单片机；风力发电机组；润滑泵；主控中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2013)09-0029-03胡国强(西门子风力发电设备(上海)有限公司，上海 200241)HU Guo-qiang（SIEMENS Wind Power Equipment (Shanghai) Co., Ltd, Shanghai 200241, China ）Abstract: In order to solve the problem of automatically filling in lubrication oil to each bearing and gear of wind power generator unit when they operate, this paper developed a set of lubrication autocontrol system independent of main control of wind power gen-erator sets via 51 microcontroller unit (MCU) technology. The MCU was used to collect the working information of each bearing and gear and to combine pre-set working parameters to automatically carry out internal program processing, which controlled the working state of lubrication pump further. Simulation verification shows that the system has achieved auto-control for the lubrication system of wind power generator sets.Key words: microcontroller unit; wind power generator sets; lubrication pump; main control systemLubricating System of Wind Power Generator Sets Based on51 Microcontroller Unit风力发电机组的润滑系统是指风力发电机组(以下简称风机)在日常运行时其旋转轴承及齿轮(包括变桨轴承、偏航轴承、偏航齿轮、风轮轴承及发电机轴承等部位)需要有专用的润滑泵对其进行自动加注润滑油脂，以保证各轴承、齿轮在工作时能得到及时而有效的润滑，使其能正常的运行。
基于51单片机的风力发电机组润滑系统
基于51单片机的风力发电机组润滑系统
胡国强
【期刊名称】《电工电气》
【年(卷),期】2013(000)009
【摘要】为解决风力发电机组各轴承及齿轮在运行时能自动加注润滑油脂的问题，通过单片机技术开发了一套独立于风电机组主控的润滑自动控制系统，利用单片机对风电机组各轴承及齿轮工作信息的采集并结合预设的工作参数，自动进行内部程序的处理，进而对润滑泵的工作状态加以控制。
通过仿真验证，结果表明该系统实现了对风电机组润滑系统的自动控制。
【总页数】4页(P29-31,36)
【作者】胡国强
【作者单位】西门子风力发电设备上海有限公司,上海,200241
【正文语种】中文
【中图分类】TM315
【相关文献】
1.兆瓦级风力发电机组件集中润滑系统应用现状及存在问题分析 [J], 王立飞;杨海锋;张楚翔;王小丽
2.集中润滑系统在风力发电机组偏航驱动系统上的应用 [J], 李玉峰
3.风力发电机组轴承润滑系统故障分析与改进 [J], 彭启明;傅彩明;毛文贵
4.风力发电机组单线式润滑系统工作原理及应用 [J], 张学文;阳雪兵;刘明;杨国龙
5.新能源风力发电机组润滑系统运行维护方法及设备状态评价研究 [J],
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29电工电气 (2013 No.9)基于51单片机的风力发电机组润滑系统作者简介：胡国强(1976- )，男，高级技师，大专，从事风力发电机组装配调试排故工作。
摘 要：为解决风力发电机组各轴承及齿轮在运行时能自动加注润滑油脂的问题，通过单片机技术开发了一套独立于风电机组主控的润滑自动控制系统，利用单片机对风电机组各轴承及齿轮工作信息的采集并结合预设的工作参数，自动进行内部程序的处理，进而对润滑泵的工作状态加以控制。
通过仿真验证，结果表明该系统实现了对风电机组润滑系统的自动控制。
关键词：单片机；风力发电机组；润滑泵；主控中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2013)09-0029-03胡国强(西门子风力发电设备(上海)有限公司，上海 200241)HU Guo-qiang（SIEMENS Wind Power Equipment (Shanghai) Co., Ltd, Shanghai 200241, China ）Abstract: In order to solve the problem of automatically filling in lubrication oil to each bearing and gear of wind power generator unit when they operate, this paper developed a set of lubrication autocontrol system independent of main control of wind power gen-erator sets via 51 microcontroller unit (MCU) technology. The MCU was used to collect the working information of each bearing and gear and to combine pre-set working parameters to automatically carry out internal program processing, which controlled the working state of lubrication pump further. Simulation verification shows that the system has achieved auto-control for the lubrication system of wind power generator sets.Key words: microcontroller unit; wind power generator sets; lubrication pump; main control systemLubricating System of Wind Power Generator Sets Based on51 Microcontroller Unit风力发电机组的润滑系统是指风力发电机组(以下简称风机)在日常运行时其旋转轴承及齿轮(包括变桨轴承、偏航轴承、偏航齿轮、风轮轴承及发电机轴承等部位)需要有专用的润滑泵对其进行自动加注润滑油脂，以保证各轴承、齿轮在工作时能得到及时而有效的润滑，使其能正常的运行。
然而若油脂补充过量则又容易引起风机内部油脂滴漏，不仅浪费，而且风机的清洁度也会下降，甚至给人身安全带来一定的隐患。
因此根据风机运行状况自动进行合理地补充各轴承、齿轮的润滑油脂是十分必要的。
1 润滑系统的结构组成及其相互的控制关系现在绝大部分风机的润滑系统是与风机主控相连接的，由主控直接统一控制其润滑工作，这样做有许多缺点。
首先会占用主控程序存储空间资源并且会相应提高主控程序的复杂度；其次会占用主控可编程序控制器PLC的I/O点，包括润滑油油位反馈信号、油路分配器堵油信号和润滑泵电源等，同时还会增加相应润滑系统至主控的连接线；再者若想更改润滑系统的各项参数包括润滑的时间间隔、每次润滑的时间等等，都需要经过主控程序进行修改，十分麻烦。
而本文所述的运用单片机对风机润滑系统的控制则可以改善以上诸多缺点，下面以偏航润滑系统为例来具体介绍。
如图1所示的控制框图可以看到单片机只需与主控连接有一组信号线(两根电线)即可，这组信号线可用编码的方式将润滑系统的油罐油位报警和分配器堵油报警两种信号反馈给主控，既简单实用又节约了主控及润滑系统的资源。
关于风基于51单片机的风力发电机组润滑系统电工电气 (2013 No.9)机偏航工作情况的信号，单片机可以直接从偏航编码器处取得，一旦检测到风机在进行偏航工作，单片机就会根据其内部程序来控制润滑泵的工作状态，润滑泵将油罐内的润滑油脂通过总输油管输送到油路分配器，由油路分配器再分别对偏航轴承、齿轮的各个润滑点加注油脂。
三个参数设置按钮可采用薄膜开关，分别为功能键、上行键和下行键，配合数码管显示屏可以设置润滑系统的各个参数，显示屏还可以显示润滑泵的工作状态，较为直观。
润滑泵与油罐还有单片机印刷电路模板可整合成一体，薄膜开关则放置在其外表面上，简单而易于操作。
而单片机的复位按钮应安装于较为隐蔽的位置，以防止误操作。
润滑泵与油路分配器应安装于离偏航轴承和齿轮距离较近的部位，以减少润滑油压力的损耗。
2 主要硬件电路设备的选型由于偏航轴承、齿轮需要干油润滑，因此系统采用了干油润滑泵，其电机选用的是DC 24V、72W 直流电机，润滑泵出口油压力为35MPa，基本能够满足最远润滑油加注点的压力要求。
系统总电源由风机主控制箱内的开关电源提供，为DC 24V，经断路器给系统供电。
单片机选用的是STC89C52RC型，该款单片机的程序存储容量为8KB、用C语言编程、可扩展能力强，基本可以达到风机润滑系统的各项控制要求，而且价格便宜、易于编程。
单片机电源为DC 5V由总电源经过三端稳压器降压供得。
为方便计算系统润滑工作周期等时间参数，单片机采用了频率为11.0592MHz的晶振。
数码管选用了DPY4-LED 型，共4位，其位选与段选信号引脚直接与单片机的I/O口相连，方便控制。
其他元器件较为简单可图1 偏航润滑系统控制框图根据实际情况选用，各电子元件应尽量采用贴片式封装以减少占用空间。
3 润滑系统工作原理的介绍3.1 编码器信号的采集偏航编码器采用的是光电式绝对值编码器，编码器转动轴上的尼龙齿轮与偏航轴承齿轮相啮合，当风机做偏航动作时，编码器被偏航轴承带动旋转，经光电检测装置检测输出若干组脉冲信号。
这里的润滑系统只取其中的一组脉冲信号，以脉冲信号的有无来判断风机偏航工作的开始与结束时刻。
编码器的一组脉冲信号通过光电耦合与51单片机具有计数功能的T0口相连。
单片机在判断风机偏航工作是否开始与结束的时刻点时，为排除干扰应在脉冲计数上留有适当的范围。
3.2 系统硬件电路的介绍为了节约系统占用空间，应尽量缩减印刷电路板的尺寸。
因此单片机采用最小系统工作，如图2所示的最小系统包括电源、晶振及复位电路。
电源用于单片机在工作时为其提供电能，晶振频率的大小决定了单片机的处理速度，而复位电容C 1的大小则决定单片机的复位时间的长短，最小系统中各电子元器件的参数在图2中已标明。
数码管显示屏的8个段选信号引脚直接与单片机P0口连接，再并联一组10k Ω的上拉电阻排阻，而其4个位选信号引脚则直接与单片机P2.4～P2.7口相连。
润滑泵控制电路如图3所示，由单片机P2.3口图2 51单片机最小系统基于51单片机的风力发电机组润滑系统31电工电气 (2013 No.9)与三极管型光电耦合器OC1相连，利用三极管的开关特性控制主继电器触点通断，从而进一步控制润滑泵的工作状态。
增设光电耦合器是为了在电气通路上与主电路相互隔离以防止其对单片机产生干扰。
而与主继电器线圈反并联的续流二极管则可以为继电器线圈失电时的能量释放提供回路。
3.3 润滑系统故障时与主控的联系当润滑系统发生缺油或油路堵塞等故障时应立刻通知主控，以便主控能迅速的将故障信息传送至中控，在中央控制室的监控屏上及时的反映出来，风机检修人员便可快速做出处理。
由于润滑系统主要有缺油、堵油两种故障，因此为了节约主控资源，从单片机P3.0和P3.1两个口引出两根导线与主控的I/O口相连，单片机用编码的方式组成4种情况通知主控，具体参考表1。
堵油和油位故障信号是从单片机的P1.0和P1.1口输入，若发生以上两种故障或其它故障后P1.2口输出低电平到P3.4口。
3.4 润滑系统的工作流程在每一次润滑系统的程序初始化之后，均要求润滑泵进行一次60s的润滑工作，以保障系统出现故障时对偏航工作计时数据的缺失而可能引起的润滑工作间隔时间过长情况的发生。
润滑系统的主程序工作流程如图4所示，程序初始化后需要检测编码器的信号，以确定风机是否开始做偏航工作，并且对其偏航工作时间进行累加，当风机停止偏航则暂停累加。
每一次累加满6h后，润滑泵便运行60s对偏航轴承、齿轮进行一次润滑油脂的加注补P 1图3 润滑泵控制电路表1 故障编码方式故障类型端口P3.0P3.1无故障堵油缺油其它故障情况00110101充，同时偏航工作累计时间清零并重新开始累加计时工作。
另外润滑系统还有故障报警和参数设置功能键两组检测信号。
其中优先级最高的是报警信号的检测，如果系统检测到故障报警信号则其它运行程序停止工作，同时给INT0口一个低电平信号以调用中断0报警子程序，并根据故障类型向主控传递故障信息。
参数设置功能键信号检测为次级优先级，进入参数设置子程序时应设置为按组合功能键以防止人为误操作。
当系统检测到确切的组合键信息后，立即给INT1口一个低电平信号以调用中断1参数设置子程序进行系统参数的修改，修改完成后自动保存并退出子程序继续执行原程序。
4 对单片机的编程操作4.1 单片机编程时的注意点在对润滑系统进行软件编程之前必须对单片机的I/O端口进行准确的配置，与外围硬件所连接的端口号必须与系统程序中所编制的一一对应。
运用中断、计数等功能的I/O第二功能端口在程序中要描写清楚。
在keil软件中用C语言编程时程序条理要清晰，以便出现问题时方便查找错误点[1]。
图4 润滑系统主程序工作流程图(下转第36页)基于51单片机的风力发电机组润滑系统电工电气 (2013 No.9)这里对决策变量进行调整后，得出最后结果，网损是计算10次后得出的平均值。
可以发现改进量子遗传算法比其他的智能算法具有更好的收敛速度和鲁棒性，而且优化效果更好。
初始数据1将数据限制在变量范围内进行计算，初始数据2是将控制变量越限再进行计算，都取得较好效果。