基于PLC的调距桨控制系统的设计

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PLC控制器在变桨控制系统中的应用

电动变桨PLC控制器设计PLC控制器在变桨系统中的应用1、引言功率调节是风力发电机组的关键技术之一。

风力发电机组在超过额定风速（一般为12~16m/s）以后，由于机械强度和发电机、电力电子容量等物理性能的限制，必须降低风轮的能量捕获，使功率输出仍保持在额定值附近。

这样也同时限制了叶片承受的负荷和整个风力机受到的冲击，从而保证风力发电机安全不受损害。

功率调节的方式主要有定桨距失速调节、变桨距角调节和混合调节三种方式。

目前兆瓦级风机普遍采用变桨距角调节方式。

而世界上大型风力发电机组变桨距系统的执行机构主要有两种，液压变桨距执行机构和电动变桨距执行机构。

其中电动变桨距系统的桨距控制通过电动机来实现，结构紧凑、控制灵活、可靠，正越来越受到大多数整机厂家的青睐，市场前景十分广阔。

2、电动变桨距系统2.1电动变桨距概述变桨距就是叶片绕其安装轴旋转，改变叶片的桨距角，以改变叶片的风能捕获能力，从而改变风力发电机的气动特型。

《风力发电机组原理与应用》。

电动变桨是用电动机作为变桨动力，图（1）为电动变桨距执行机构原理图伺服驱动器控制电动机带动减速机的输出轴齿轮旋转, 输出轴齿轮与桨叶根部回转支承的内侧的齿轮啮合，带动桨叶进行变桨。

<浅谈风力发电机组的液压和电动变桨系统>图1 电动变桨距执行机构原理图变桨距风力发电机组与定桨距风力发电机组相比，起动与制动性能好，风能利用系数高，在额定功率点以上输出功率平稳。

所以，大型和特大型风力发电机组多采用变桨距形式。

《风力发电机组原理与应用》变桨距角机组启动时可以对转速进行控制，并网后可对功率进行控制，使风力机的启动性能和功率输出特性都有显著改善。

变桨距角调节的风力发电机在阵风时，塔架、叶片、基础受到的冲击，较之失速调节型风力发电机组要小的多，可减少材料，降低整机重量。

它的缺点是需要有一套比较复杂的变桨距调节机构，要求风力机的变桨距角系统对阵风的响应速度足够快，才能减轻由于风的波动引起的功率脉动。

【精编完整版】基于PLC的交流电动机的调速控制设计毕业论文设计

基于PLC的交流电动机的调速控制设计系部：机电工程系学生姓名：专业班级：机电 10C3 班指导教师：年月日声明本人所呈交的基于PLC的交流电动机的调速控制设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：【摘要】本设计将运用先进的PLC控制技术，配合变频调速装置，设计电机运行工艺，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，系统中从而达到最终准确实现对电机调速的控制。

解决整套电机系统的电力拖动方面的一系列问题。

本文首先，研究交流电动机的工作原理及变频调速控制的原理，对设计方案进行研究、提出设计方法和手段；然后，根据对设计方案的分析，完成设计由PLC为核心控制变频调速的系统，由PLC完成电机速度的数据采集，达到对变频器的控制，最终实现对电机进行变频转速调节，实现能源充分利用，达到生产的要求。

关键词：PLC，交流电动机，变频器目录目录 (4)引言 (5)课题背景 (5)第一章绪论 (5)1.1三相交流异步电动机的结构和工作原理 (5)1.2 三相异步电动机的调速方式 (6)1.2.1 变极调速 (6)1.2.2 变频调速 (6)1.2.3 变转差率调速 (6)第二章硬件设计 (7)2.1 变频调速原理 (7)2.2 变频器结构 (8)2.3 变频器的控制方式 (9)2.4 变频器的选择 (9)第三章软件设计 (10)3.1 可编程控制器（PLC）简介 (10)3.1.1 PLC的基本特点 (10)3.1.2 可编程控制器的分类 (11)3.2 可编程控制器基础 (12)3.2.1可编程控制器的结构 (12)3.2.2可编程控制器的工作原理 (14)第四章程序设计 (17)4.1 变频器参数设置 (17)4.2 程序 (18)结论 (21)谢辞 (23)引言课题背景交流异步电机由于结构简单、维修容易等优点，被广泛应用于工农业及其他生产当中。

毕业设计（论文）-基于PLC控制的多段调速系统实现

摘要随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。

传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。

本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。

关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器AbstractWith the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.Key words: PLC; RS-485; multistage speed; encoder目录第一章概述 (4)1.1 课题研究的背景及意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.3 本课题研究的主要内容 (6)第二章系统分析 (7)2.1 PLC基本知识 (7)2.1.1 PLC的基本功能 (8)2.1.2 PLC的特点 (9)2.1.3 PLC的展望 (11)2.2 变频器基本知识 (12)2.2.1 变频器的应用 (12)2.2.2 变频器的分类 (13)2.2.3 变频器控制的展望 (14)2．3 光电编码器 (15)2.3.1 增量式编码器 (15)2.3.2 绝对式编码器 (16)第三章系统设计 (19)3.1 总体方案 (19)3.2 硬件设计 (19)3.2.1 变频器的连接 (20)3.2.2 光电编码器的配置 (20)3.2.3 PLC输入输出口分配 (21)3.3 软件设计 (21)3.3.1 变频器的参数设置 (22)3.3.2 PLC的设计 (23)第四章结论 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章概述1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步，PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速，已渗透到各个领域，以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。

PLC的浆液下移动机器人控制系统.

PLC的浆液下移动机器人控制系统摘要：结合浆液下移动机器人系统的功能要求及PLC的特点，构建了桨液下移动机器人的控制系统。

为提高该机器人系统的经济效益和实用性，简化机器人控制系统，以西门子PLC为主控制器构成整个机器人的控制网络。

对网络通信，电机控制的关键技术进行了探讨，并完成了整个控制系统的软件程序设计。

该系统的实现对于研究以PLC控制移动机器人的相关技术具有指导意义。

目前，在移动机器人控制技术和PLC应用方面有很多人已经做了相关的研究工作。

本文研究的机器人(小车)工作在大约40 m深的浆液下，为防止水煤浆由于长时间的存贮而沉淀，在按照规划的轨迹移动时完成搅拌水煤浆功能。

基于超声波传感器和电子罗盘的实时测量位姿信息，查模糊控制表，控制电机，使机器人能及时、连续、平稳、按规划轨迹运行。

采用西门子S7-200系列PLC 作为主控制器来实现对浆液下移动机器人的控制。

1 控制系统基本构成在移动机器人的应用中，精确的位姿是跟踪控制首要解决的问题。

为此，本机器人的定位采用了超声波网络定位系统，导航采用了电子罗盘。

整个控制网络如图1所示。

图1 机器人控制网络PLC系统为控制系统的核心，做主站管理各从站，起到总的控制作用，通过RS-485总线同各个从站进行数据传递。

PLC把各个从站得到的信息经过加工处理后，得到最终的控制命令传给电机，控制机器人进行准确的行走。

TD200可对PLC的参数进行实时的修改，达到实时控制的需要。

1号单片机、2号单片机、3号单片机记录发射超声波信号在介质中的传播时间，乘以超声波的传播速度，可以计算出相应的距离，通过定位算法便可对机器人进行定位。

超声波在介质中的传播速度随温度变化，有着特定函数关系，因此可以借助温度传感器对超声波的速度进行修正。

电子罗盘可获得小车的姿态，实现小车的导航。

操作员通过无线通信的方式达到对机器人的无线控制。

无线控制是对有线控制的一种辅助措施，使机器人能得到更理想的控制效果。

基于plc变桨系统的研究 (1)本科论文

摘要风力发电作为绿色能源在全世界迅速发展，这是解决世界能源危机的重要途径，在这个背景下本文对直驱式永磁风力发电控制系统进行了应用设计。

本文以风力发电的工作原理等基础理论为基本理论，得到一种控制风能的利用效率的变桨控制的基本控制策略；通过比较当前流行的几个风力发电机组的结构和不同控制方案之间的不同特点；分析了直驱式永磁风力发电的性能和特点，最终得出本机组需要采用以“同步高速、无刷励磁旋转、全功率的逆变”为核心的技术路线。

本论文最后完成了风力发电机控制系统的设计，以控制系统所要实现的功能为基础，根据控制系统的要求，分析了系统输出和输入的信号，简单阐述了组成控制系统的硬件系统的可编程处理器和最主要的控制信号变送器，确定了传感器的类型以及各硬件的配置；以这些为基础讨论了一些控制系统的控制策略，研究设计了主程序的流程图，变桨距控制图，并详细的研究了变桨距的控制过程，得出了控制原理和结构组成。

关键词：风力发电机；控制系统；变桨控制AbstractThe rapid development of wind power as a green energy in the world , this is an important way to solve the world's energy crisis, in this context this paper, the direct-drive permanent magnet wind turbine control system application design .Structures and different control schemes by comparing several currently popular among wind turbine ; This paper -based wind power works for the basic theory and other theories to obtain a controlled wind energy utilization efficiency of the basic control strategy pitch control different characteristics ; analyze the performance and features direct-drive permanent magnet wind power , concluded the unit needs to adopt a " synchronous speed , brushless excitation rotation, full power inverter '' as the core technology roadmap .Finally completed the design of the wind turbine control system to control system functions to be achieved , based on the control system according to the requirements , the system analyzes the signal output and input , briefly addressed the composition of the control system programmable hardware systems the main control signal processor and transmitter to determine the type and configuration of each sensor hardware ; based on these control strategies discussed some of the control system , a flow chart of the main program of study design , variable pitch control charts and detailed study of the pitchof the control process , the control principle and structure derived components.Keywords : wind turbine ; control systems ; pitch control目录摘要 (I)第1章风力发电简介及背景展望分析 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2风力发电简介 (1)1.3国内外发展现状以及展望分析 (3)1.4本论文的主要研究意义及内容 (6)第2章风力发电机和变桨距控制过程研究 (7)2.1变桨距控制过程研究 (7)2.1.1空气动力学原理 (7)2.1.2风速特性分析 (10)2.2电机结构类型及特点 (10)2.2.1双馈式风力发电机 (10)2.2.2直驱式风力发电机 (11)第3章PLC控制理论研究 (13)3.1PLC的基本概念 (13)3.2PLC的组成部分 (13)3.3S7-300的系统结构 (14)3.4PLC的循环处理过程 (14)3.5S7-300的编程语 (16)3.6PLC的供电及接地抗干扰问 (16)第4章直驱式永磁同步风力发电机系统控制研究 (18)4.1概述 (18)4.2变桨距系统控制 (19)4.3风电机组控制系统的设计 (21)4.3.1风力发电机电动变桨控制系统硬件结构 (21)4.3.2 变桨系统的控制策略 (23)4.3.3控制系统的软件设计 (23)4.3.4变桨控制系统软件设计 (25)4.3.5偏航控制系统软件设计 (26)4.3.6故障报警和联锁保护 (28)第5章总结与展望 (29)参考文献 (30)致谢 (31)第1章风力发电简介及背景展望分析1.1 研究背景及意义近年来，随着现代工业的发展和生产技术的进步,对高速、超高速的电力驱动需求日益增大，对各种驱动装置提出了越来越苛刻的性能要求，如高速高精度机床、涡轮分子泵以及飞轮储能等新型设备，要求其驱动装置不但要有很高的旋转速度，还要有很高的回转精度，并且其体积也不能太大。

基于PLC的调距桨控制系统的设计

基于PLC的调距桨控制系统的设计马宁;秦珩【摘要】可调螺距螺旋桨CPP(简称可调桨或调距桨)广泛应用于拖船、渔船、工程船(布缆船、挖泥船等)、调查船、科学考察船、油船、渡船、滚装船、破冰船等.基于PLC的调距桨控制系统使用PLC为主要控制单元,通过程序控制系统各部件工作;辅以HMI为主要显示部件,组成高性能的CPP控制系统.克服了以往的分立元件控制方式下故障多、维修困难的问题,使设备具有集成度高,简单灵活,易于维护的特点.在海洋勘察船上一年多的使用,取得良好的效果,不仅各项性能完全达到设计要求,工作稳定可靠,而且产品维护升级非常方便.基于PLC的调距桨控制系统,将PLC和HMI技术引入船舶CPP智能控制领域,增强了产品功能,降低了产品成本,具有较好的经济效益,同时对推动船舶电气的标准化建设也具有十分重要的意义.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2015(035)008【总页数】5页(P61-65)【关键词】调距桨;PLC;HMI【作者】马宁;秦珩【作者单位】南海舰队装备部,广东湛江524001;南海舰队装备部,广东湛江524001【正文语种】中文【中图分类】TP273可调螺距螺旋桨 CPP（Controllable Pitch Propeller)，一般称为可调桨或调距桨，此称呼是相对于定距桨 FPP（Fixde Pitch Propeller）而言的，在推进器中属于高端产品，性能好，价格高。

调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下，仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值，既可以省去换向装置，又可减少船舶换向的时间。

和单工作制的定距桨不同，它是多工作制机构，有效地协调了船的多工况与单一主机的矛盾，在非设计点的其它工况，均能发挥主机螺旋桨的能力与效率，提高船的性能，和定距桨动力装置相比，可提高约3～5%的综合效率，具有明显的节能效果。

广泛采用调距桨的船型有：拖船、工程船（布缆船、挖泥船等）、调查船、科学考察船、油船、渡船、滚装船、破冰船等。

基于PLC的电机控制系统设计

目录目录 (1)第一章绪论 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2相关技术简介 (3)1.2.1变频器的应用与发展概况 (3)1.2.2 PLC技术 (5)1.3本文设计的主要内容 (6)第二章变频调速原理 (6)2.1变频器基本结构 (6)2.2 变频调速的基本原理 (7)2.3 变频调速的优点 (10)第三章 PLC技术 (12)3.1 PLC概述 (12)3.2 PLC的组成及各部分作用 (12)3.3 PLC的工作原理 (15)第四章实验系统的设计 (17)4.1系统设计功能分析 (17)4.2 PLC和变频器的选择 (17)4.2.1SIMATIC S7-200介绍 (17)4.2.2 SIMATIC MICROMASTER420变频器性能介绍 (21)4.3 闭环系统设计 (22)4.3.1 系统硬件设计 (23)4.4 多段速控制设计 (28)4.4.1 硬件设计 (28)4.5软件设计 (30)4.5.1 编程软件介绍 (30)4.5.2闭环程序设计 (31)4.5.3 多段速程序设计 (34)第五章实验调试和数据分析 (36)5.1 闭环系统 PID参数整定 (36)5.2 多段速控制分析 (38)第六章总结与体会 (38)参考文献 (39)致谢 (39)第一章绪论1.1研究背景及意义调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。

在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。

调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。

可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。

它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。

plc水泵自动调压控制课程设计

plc水泵自动调压控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和在水泵自动调压控制中的应用。

2. 学生能够掌握水泵自动调压控制系统的组成、工作原理及其功能。

3. 学生能够学习并运用相关的电气符号和PLC编程语言，完成水泵自动调压控制程序的编写。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简单的PLC水泵自动调压控制系统。

2. 学生能够通过实际操作，提高解决实际工程问题的能力和团队合作能力。

3. 学生能够熟练使用相关的测试设备，进行系统调试和故障排除。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对自动化技术的兴趣，增强对工程技术的热爱。

2. 学生能够认识到PLC技术在水泵自动调压控制中的重要性，增强环保意识和节能意识。

3. 学生在课程实践过程中，培养团队合作精神，提高沟通协调能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，使学生能够在实践中掌握PLC水泵自动调压控制技术。

学生特点：学生已具备一定的电气基础和PLC编程知识，对实际操作有较高的兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的动手能力和创新能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，进行有针对性的指导。

通过课程目标的分解，确保学生在学习过程中能够达到预期的学习成果。

二、教学内容1. 理论知识：- PLC的基本原理与结构- 水泵自动调压控制系统的工作原理- 电气符号及PLC编程语言相关教材章节：第1章 PLC概述，第3章 PLC编程语言及编程技巧，第5章常用电气设备及其控制。

2. 实践操作：- 水泵自动调压控制系统的设计- PLC编程软件的使用- 系统调试与故障排除相关教材章节：第4章 PLC控制系统设计，第6章 PLC控制系统调试与维护。

3. 教学大纲：- 第一周：PLC基本原理与结构的学习，了解水泵自动调压控制系统的工作原理。

- 第二周：学习电气符号及PLC编程语言，进行简单的编程练习。

基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究

基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究徐志保，郭陆峰(福建电力职业技术学院国网福建电力有限公司技能培训中心，福建泉州 362000)摘要: 现有船舶动力推进装置普遍采用调距桨作为动力推进发生装置，在动力发生过程中需要对应的动力电机控制参数控制，才能使调距桨产生最大的推进力。

但是，现有的推进控制系统在对动力电机控制上无法匹配对应参数。

导致推进控制力降低，电机供电转数失常，影响船舶的动力输送。

因此提出基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究。

通过创建基于单片机的动力控制硬件，对传统控制硬件进行更新；再通过引入自适应推进算法，实现动力电机参数的自动调整控制效果。

最后，通过对比实验证明提出设计系统的可行性。

关键词：单片机；调距桨；自动推进；控制系统中图分类号：U664 文献标识码：A文章编号： 1672 – 7649(2019)7A – 0019 – 03 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.7A.007Research on automatic propulsion control system of ship pitch controlpropeller based on single chip microcomputerXU Zhi-bao, GUO Lu-feng(Fujian Electric Power Vocational and Technical College, Skills Training Center of FujianElectric Power Co.Ltd, Quanzhou 362000, China)Abstract: The pitch-controlled propeller is widely used in the existing marine power propulsion devices. In order to maximize the propulsion force of the pitch-controlled propeller, the corresponding control parameters of the power motor are needed in the process of power generation. However, the existing propulsion control system can not match the correspond-ing parameters in the control of power motor. As a result, the propulsion control force is reduced and the power supply speed of the motor is out of order, which affects the power transmission of the ship. Therefore, the research of ship pitch control propeller automatic propulsion control system based on single chip computer is proposed. The traditional control hardware is updated by creating power control hardware based on MCU, and then the self-adaptive propulsion algorithm is introduced to realize the automatic adjustment control effect of power motor parameters. Finally, the feasibility of the design system is proved by comparative experiments.Key words: SCM；pitch control propeller；automatic propulsion；control system0 引　言随着船舶动力发生装置的不断进步，现有船舶普遍采用调距桨作为自身的动力推进发生装置。

KL调距桨的控制模式及工作过程解析

KL调距桨的控制模式及工作过程解析摘要：本文主要针对KL调距桨使用过程中，在不同的工作模式下从机械调距、液压驱动、PLC电控、系统监控等方面全面阐述调距桨动作控制过程，为该型调距桨的维护保养及故障检修提供参考借鉴。

关键词：调距桨、PLC电控、控制模式引言调距桨是一种船舶推进装置，可以在不改变推进轴系的转向和转速的情况下，利用调整桨叶螺距实现船舶的前进、后退、变速、停止等动作，在任何航行条件下均可充分利用主机的全部功率，能够有效提高船舶机动性能及续航能力。

KL调距桨装置主要由机械调距系统、液压驱动系统、PLC电控系统和监控系统等部分组成，根据船舶使用需求将调距桨设置为四种控制模式，即自控模式、备用模式、本地模式和应急模式。

各控制模式均在PLC程序控制的下，有条不紊的执行相应的动作，控制调距桨可靠的运行。

一、PLC程序工作过程解析PLC上电后主程序开始执行，利用SM0.1特殊辅助继电器在首个扫描周期接通的特性将系统初始化，对运算过程中用到的寄存器进行清零，并调用子程序SBR0，将PID运算的增益值设为60.0，采样时间为1s，积分时间为0.8s，微分时间为0s，采用定时器中断，将定时器中断0的时间周期设为10ms，连接中断事件INT2后开启中断，利用SBR3子程序，将程序运行时所需的VD200到VD228寄存器，写入初始值。

从第二个扫描周期开始，系统开始在主程序中运行，不断循环检测反馈电流与指示电流之间的差值，若差值过大，则辅助继电器M4.0接通，执行PID输出；若差值在允许范围内，则中间辅助继电器M4.1接通，断开PID输出。

当指令电流与反馈电流相等时，即调距桨在稳态状况下，PLC主程序处于循环检测过程中，PID虽然运算更新内部寄存器，但不对外输出控制信号；当调距桨开始调距时，指令电流发生了跃变，PLC通过SMB34设置的10ms中断周期，每隔10ms产生一次中断事件，同时执行INT2中断程序，中断程序利用SBR2子程序，每隔10ms采集一次指令电流和反馈电流的值，分别存入VB38和VB60为首地址的十个连续寄存器中，并通过计算取10个采集数据的平均值存入VW26和VW28寄存器中。

基于PLC的风力发电机的变速控制

基于PLC的风力发电机的变速控制摘要随着风力发电技术的发展，变速恒频风力发电技术成为了风力发电未来发展新趋势。

变桨系统是变速风力发电机组的重要部分，其性能对风力发电机组的整体性能起到重要的作用。

本文研究了变速恒频风力发电系统的运行原理，详细的分析了其工作过程以及结构。

本文通过两种方法控制变速风力发电机组，分别是：通过伺服系统控制桨叶桨距角和通过PLC电机的转速。

风机变桨系统主要由PLC控制系统、风速传感器、轮毂控制柜、直流控制电机、蓄电池、整流器组成。

PLC控制系统通过风速传感器提供的控制信号对电路进行控制。

由于风力发电控制系统对性能要求较高,选用PLC作为控制器不但可以用简单的程序来实现复杂的逻辑控制,而且同时具有稳定性高的特点。

关键词：变速恒频，风力发电，变桨距控制，PLC控制系统Variable speed control of wind turbine based on thePLCAbstractsWith the development of wind power generation technology,variable speed constant frequency wind power generation technology has become the trend of the future development of wind power generation.The pitch system is an important part of the variable speed wind turbine,playing an important role in the performance of the overall performance of the wind turbine.This paper studies the variable speed constant frequency wind power generation system operation principle,and the structure and working process are analyzed in detail.This article through two kinds of methods to control of variable speed wind turbine,respectively is:through the servo system control blade pitch angle and the rotational speed of the motor by PLC.Fan variable pitch system mainly comprises a wind speed sensor,PLC control system,control cabinet,rectifiers,battery hub,DC motor control.PLC control system through the wind speed sensor provides the control signal to the control circuit.Wind power control system of the high performance requirements, therefore,using PLC as the controllernot only can use the simple procedure to realize complex control logic,but also have the characteristics of high stability.Key words:VSCF,Wind power,Pitch control,PLC control system目录第一章绪论 (1)1.1国内风力发电技术发展概况 (1)1.2风力发电机变速的优点 (1)1.3变桨距控制与变速控制关系 (2)1.4变速风力发电机组的控制组成 (2)1.5PLC介绍 (3)第二章风机基本理论 (5)2.1风力机的各部分介绍 (5)2.2变桨距风电机组介绍 (5)2.3变桨距控制原理 (6)第三章风机变桨系统硬件部分设计 (8)3.1变桨系统的描述 (8)3.2风机变桨系统结构介绍 (8)3.3风机变桨控制流程分析 (9)3.4变桨控制系统硬件部分设计 (10)3.5轮毂控制柜控制系统硬件部分设计说明 (12)第四章器件的选择及线径的选择 (14)4.1稳压器选型 (14)4.2接触器选型 (14)4.3变桨电机选型 (15)4.4风速仪选型 (15)4.5速度传感器选型 (15)4.6欠电压继电器选型 (16)4.7空开选型 (16)第五章控制程序设计 (18)5.1PLC的选择 (18)5.2PLC的I/O端口分配及外围接线图 (19)5.3控制程序编写 (22)第六章总结 (23)致谢 (25)附录 (26)第一章绪论1.1国内风力发电技术发展概况我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源也比较丰富。

基于PLC的自动调平控制系统研制的开题报告

基于PLC的自动调平控制系统研制的开题报告一、研究背景在目前的工业生产中，机器的自动化程度越来越高。

在一些自动化程度较高的生产线上，有一些需要精密控制的工作，例如工件的表面加工等。

但是，由于机器的制造和使用过程中难免会受到一些外界因素的影响，这些因素会导致机器的运动轨迹不稳定，最终影响到工件的精度和质量。

因此，需要一种能够实现自动调平的控制系统，来保证机器的运动轨迹的稳定性。

二、研究内容本文将研究基于PLC的自动调平控制系统，该系统能够通过传感器检测机器的运动轨迹并进行实时调整，从而使得机器的运动轨迹更加稳定。

具体来说，研究内容包括以下几个方面：1.系统设计：设计自动调平控制系统的硬件和软件结构，确定系统所需的传感器、执行器和PLC等控制器硬件，以及编写控制系统的程序。

2.传感器选择：研究适合自动调平控制系统的传感器类型，分析其优缺点，选择最合适的传感器。

3.自动调平算法研究：研究自动调平算法的原理和实现方式，设计适合本系统的算法，并对其进行模拟和仿真验证。

4.系统测试与分析：对设计的自动调平控制系统进行实际测试，分析测试数据，对系统在实际工作中的效果进行评估。

三、研究意义本研究旨在开发一种基于PLC的自动调平控制系统，能够实现对机器运动轨迹的实时监测和调整，提高了机器在工作过程中的稳定性和精度，从而提高了工件的质量和生产效率。

四、研究方法本研究采用实验研究法，通过实际测试来评估系统在工作中的效果。

具体研究方法包括：硬件和软件设计、传感器选择、自动调平算法研究、系统测试与分析等。

五、进度安排第一年：系统设计和编程、传感器选型和开发、自动调平算法的研究与设计；第二年：系统测试、数据分析、优化和改进。

六、可能存在的问题在研究过程中可能会遇到以下问题：1.传感器数据的异常：由于传感器本身的精度存在差异，可能会出现数据异常的情况，导致控制系统的误差增大。

2.算法的复杂性：自动调平算法的设计需要考虑众多因素，可能会出现算法复杂性过高、运算速度过慢的问题。

基于PLC船舶电站自动调频调载装置的设计

大连海事大学毕业论文二O一一年六月基于PLC船舶电站自动调频调载装置设计专业班级：船机修造2班姓名：朱祥指导教师：赵殿礼轮机工程学院摘要船舶电站的可靠运行对船舶安全、经济地运营起着重要的作用，而自动调频调载是船舶自动化电站的主要功能之一[]1。

由于船舶电站的容量是有限的，某些大电动机的容量甚至可以与单机容量相比拟；而且船舶工况也较为复杂，如航行工况、进出港工况、停泊工况、装卸货工况等，这就导致运行在船舶电站上的负载总是处于动态的变化当中，因此，电网频率和各机组的负载分配情况也会随着工况的变化而相应地波动。

为保障船舶用电设备的正常工作并最大限度发挥机组容量，必须采取相应的措施以保证电网频率的稳定和各机组负载的合理分配，本文采用PLC，设计出性能优良、工作可靠、反应迅速的船舶电站自动调频调载装置。

本文设计的船舶电站自动调频调载装置由一个主站和三个子站组成。

主站是以Windows XP作为操作系统的工业PC控制机，对各个子站PLC进行编程和状态检测。

每个子站由一台S7-300 PLC构成，独立控制一台发电机组，子站S7-300 PLC 通过输入模块进行各种信号的采集，由CPU模块对各数据进行分析和处理，然后通过输出模块发出各种控制信号。

本文利用SIMATIC STEP7工业软件来进行系统的硬件组态和控制程序的编写，采用模块化的编程思想主要设计了自动起动模块、自动准同步并车模块、自动调频调载模块、自动解列与停机模块。

关键词：船舶电站；调频调载；PLCAbstractThe reliable working of ship power station has a very important effect on the safely and economically operating for ship, and frequency and load automatic control is one of the main functions for automatic ship power station. Due to the limited capacity for ship power station, some large motor’s capacity even can compare with the single generator’s capacity; Also the ship has a lot of working conditions, such as navigation condition、entry and exit condition、anchor condition、cargo condition and so on, these lead its load is always during dynamic variation; therefore, the power line’s frequency and each generator’s load distribution waves at the same time. To make sure the ship electro-equipment work normally and make full use of generators’capacity, it is necessary to make adjustment accordingly to guarantee a steady frequency and reasonable load distribution. The PLC is used in this text, designing frequency and load automatic control for ship power station with excellent function, reliable operation, rapid response.The ship power station frequency and load automatic control is composed of one operating station computer and three slave computers in this text. Master computer is an industrial PC with Windows XP as the operating system, we use it to program for the slave computer and detect its state. Every slave computer, consisting of Siemens S7- 300 PLC, controls a generator independently. Slave computers collects all kinds of symbols through input modules, the CPU module analysis and process all kinds of data and then have all kinds of control symbols through output modules.The hardware configuration and control program for the system is designed by using SIMATIC Step7 industrial software in this text, mainly designing automatic start module, automatic quasi-synchronous parallel operation module, automatic frequency and load regulation module, automatic parallel off and stop module.Keywords: Ship Power Station，Frequency and Load Modulate，PLC目录第1章绪论 (1)1.1船舶交流电力系统概述 (1)1.2船舶交流电站特点 (2)1.3PLC在船舶交流电站中的应用 (2)1.3.1 PLC概述 (2)1.3.2 PLC应用于船舶交流电站自动控制系统 (3)第2章船舶电力系统频率和有功功率自动调节原理 (4)2.1船舶电力系统频率变化原因 (4)2.2船舶电力系统负荷调节效应 (4)2.3调速器调速原理 (6)2.4调速器调速特性 (7)2.5有功功率分配和调节原则 (8)2.6自动调频调载方法 (9)2.7自动调频调载装置工作原理 (10)第3章船舶电站自动调频调载装置硬件设计 (11)3.1系统整体结构及S7-300介绍 (11)3.1.1 系统整体结构 (11)3.1.2 S7-300系列PLC概述 (12)3.2系统测控单元及其详细配置 (13)3.2.1 测控单元设计 (13)3.2.2船舶电站中应用的传感器 (14)3.2.3 S7-300硬件组态 (15)第4章船舶电站PLC控制系统程序设计 (19)4.1PLC编程语言介绍 (19)4.2PLC控制系统程序总体框架 (19)4.3系统主要模块程序设计 (20)4.3.1 自动起动模块程序设计 (20)4.3.2 自动准同步并车模块程序设计 (22)4.3.3 自动调频调载模块程序设计 (26)4.3.4 自动解列与停机模块程序设计 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)基于PLC船舶电站自动调频调载装置设计第1章绪论1.1 船舶交流电力系统概述船舶交流电力系统主要由电源、配电装置、电网和电力负载按照一定方式连接的整体，是船舶上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置的和网络的总称[]2。