[實(shí)用新型]一種基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420397103.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN204003268U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張萬(wàn)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張萬(wàn)軍
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00;F03D11/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電風(fēng)速測(cè)量控制系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速的發(fā)展，傳統(tǒng)能源日益短缺，風(fēng)力發(fā)電具有清潔、無污染、可再生等自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，受到了世界各國(guó)廣泛的關(guān)注，越來越多的風(fēng)能用于風(fēng)力發(fā)電。但是風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)及風(fēng)速測(cè)量裝置存在以下一些缺點(diǎn)：一、以往的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，很少使用工控機(jī)及PLC控制系統(tǒng)，智能化程度低、可靠性不強(qiáng)，無法及時(shí)應(yīng)對(duì)風(fēng)速測(cè)量過程中出現(xiàn)的各種復(fù)雜情況，生產(chǎn)成本高、設(shè)備故障率高，人為因素干擾測(cè)量精度，影響整個(gè)風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)的效率；二、普通的風(fēng)速測(cè)量裝置一般使用光電編碼盤及輸出額定電壓實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易受碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)及輸出額定電壓的波動(dòng)，使得測(cè)試效率低及可靠性差、穩(wěn)定不強(qiáng)，以致風(fēng)速測(cè)量范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了克服上述不足，給出了一種基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置：包括工控機(jī)、PLC系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、控制裝置、執(zhí)行裝置；所述的PLC系統(tǒng)，包括以太網(wǎng)模塊、外設(shè)，所述的外設(shè)包括顯示器、鍵盤及打印機(jī)，PLC系統(tǒng)通過以太網(wǎng)及以太網(wǎng)模塊與工控機(jī)連接，外設(shè)通過RS232與PLC系統(tǒng)連接，作為人機(jī)一體化的設(shè)備與PLC系統(tǒng)對(duì)話，顯示并打印風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量的結(jié)果。

所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為USB-2085數(shù)據(jù)采集卡，即插即用、用于數(shù)據(jù)采集。

所述的傳感器包括溫度傳感器、氣溫傳感器、風(fēng)向傳感器及轉(zhuǎn)速傳感器。

所述的控制裝置包括風(fēng)機(jī)換向控制及風(fēng)機(jī)測(cè)速裝置。

所述的執(zhí)行裝置包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)機(jī)。

本實(shí)用新型發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果：本發(fā)明改變了以往的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量方式將PLC控制技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)速測(cè)量控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)風(fēng)速測(cè)量裝置包括I/O接口、控制電路、顯示電路、分頻裝置、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及繼電器組成。其中 I/O接口用于接收交流采樣信號(hào)；控制電路、顯示電路用于控制及顯示測(cè)量風(fēng)速；分頻裝置用于分頻，形成高穩(wěn)定的風(fēng)速控制信號(hào)；風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置主要由采樣輸入信號(hào)裝置、基準(zhǔn)電壓裝置、接口電路及顯示電路組成；啟動(dòng)風(fēng)速測(cè)量裝置，風(fēng)力電機(jī)輸出采樣電壓及輸出頻率共同確定風(fēng)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)定。

除了以上這些，本發(fā)明設(shè)計(jì)出了基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電控制裝置和風(fēng)速換向裝置，完全實(shí)現(xiàn)風(fēng)速在線測(cè)量，提高了風(fēng)電發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用效率，降低了風(fēng)力發(fā)電的成本，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置圖；

圖2是本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速控制裝置圖；

圖3是本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速控制過程流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括工控機(jī)、PLC系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、控制裝置、執(zhí)行裝置；所述的PLC系統(tǒng)：包括以太網(wǎng)模塊、外設(shè)，所述的外設(shè)包括顯示器、鍵盤及打印機(jī)，PLC系統(tǒng)通過以太網(wǎng)及以太網(wǎng)模塊與工控機(jī)連接，外設(shè)通過RS232與PLC系統(tǒng)連接，作為人機(jī)一體化的設(shè)備與PLC系統(tǒng)對(duì)話，顯示并打印風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速測(cè)量的結(jié)果。

所述的PLC系統(tǒng)中的PLC控制器采用西門子S7-200系列可編程控制器。

所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為USB-2085數(shù)據(jù)采集卡，即插即用、用于數(shù)據(jù)采集及過程控制。

所述的傳感器包括溫度傳感器、氣溫傳感器、風(fēng)向傳感器及轉(zhuǎn)速傳感器，用于采集風(fēng)力發(fā)電在運(yùn)行時(shí)的各種參數(shù)，包括溫度、氣溫、風(fēng)向及轉(zhuǎn)速等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)由非物理量(溫度、氣溫、風(fēng)向及轉(zhuǎn)速)到物理量(電流及電壓)的轉(zhuǎn)換。

所述的控制裝置包括風(fēng)機(jī)換向控制及風(fēng)機(jī)測(cè)速裝置。所述的風(fēng)機(jī)換向控制用于風(fēng)機(jī)的剎車、停車、換向等控制。

所述的風(fēng)力發(fā)電風(fēng)速控制裝置，如圖2所示，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置、風(fēng)機(jī)測(cè)速裝置及交流電系統(tǒng)。