基于PLC风机偏航系统解缆控制(7)

2019-04-17 00:11

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模拟量经过A/D转换后成为二进制数,一般情况下模拟量的分辨率是通过二进制数的位数来表示的。由表4-2所示,该模拟量输入模块的分辨率是16bit,其最高位为符号位,正数为0,负数为1。

则可求的模拟量电流I与数字量D关系为:

(4-18)

(4-19)

(4-20)

20I?15D2?1联立两式可得风速与数字量的关系:

208D?V?4215?12512525V?D?6553424.4 PLC程序设计

4.4.1 变量定义

为了能够便于说明程序中,表4-3为程序中所用变量的定义。

表4-3 变量的定义

变量名 WIND_SPEED UNTWIST_A_SIGNAL UNTWIST_B_SIGNAL UNTWIST_STATUS SC_CONTROL UNTWIST_STEP 风速 定义 位置传感器A信号跳变 位置传感器B信号跳变 8:顺时针解缆状态 16:逆时针解缆状态 0:顺时针方向解缆 1:逆时针方向解缆 1:位置传感器状态00 2:位置传感器状态10 3:位置传感器状态11 4:位置传感器状态01 UNTWIST_PULSE X1 X 4.4.2 设置任务优先级

脉冲计数 风机初始位置 风机纽缆角度 UNTWIST_LIMITED_SWITCH 解缆限位开关 力士乐PLC将总程序分成多个任务并提供了任务优先级的设置(有0~31个等级),

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这样可以自由的设置任务的优先级来控制程序的运行顺序。同时还可以设置任务的类型,力士乐PLC提供了4种任务类型[16]:

(1)循环型任务:这类任务被反复执行,并可以根据需要设定期间的间隔时间。 (2)自由型任务:这类任务从开机就启动并不断循环直至有其他程序将其停止。 (3)内部中断任务:用来中断任务,如系统保护程序等。 (4)外部中断任务:通过外部信号中断任务,如紧急开关等。 这次课题将程序分为三个任务: (1)安全链任务(SC):

图4-8 安全链任务设置

安全链任务优先级为1,任务类型为内部中断任务,调用程序为SC_CONTROL()。这样设置的作用是当有其他程序与安全链程序同时触发时,只运行安全链程序,起到保护作用。

(2)主任务(MAIN)

图4-9 主任务设置

主任务优先级为10,任务类型为自由型任务,调用程序为MAIN()。 (3)解缆任务(UNTWIST)

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图4-10 解缆任务设置

解缆任务优先级为2,类型为循环任务,时间间隔设置为100毫秒,调用程序为TWIST_ANGLE()。 4.4.3 PLC程序

程序见附录1。

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5 结 论

本课题的来源是风力发电机组关键部件建模与故障机模型。以风力发电机模型机的偏航系统解缆控制为研究对象,采用PLC控制作为上位机控制解缆装置,当风机同方向旋转大于规定数时,为保护连接电缆的安全,带动风力发电模型机的解缆驱动器回转同转数,解开缠绕的电缆,确保电缆安全送电和信号电缆正常工作。

本课题主要包括三方面内容,元器件的选型,解缆方法的设定及PLC编程。本文首先介绍了风力发电的历史及世界和我国的风电发展现状,研究目的与意义以及本文的结构安排。然后介绍元器件如限位开关,传感器,风速仪等。再通过对风机在偏航过程中可能的情况确定解缆方法,最好根据要求完成PLC的程序。

从本次课题的应用背景可见解缆对于风机运行稳定起到十分关键的作用。本次设计的解缆方法还有待进一步的研究及改进。

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参考文献

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