PLC控制风力发电机系统设计.docVIP

摘 要 PLC是计算机技术为核心的通用工业自动化装置。它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有高可靠性、灵活运用、易于编程、使用方便等特点，因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。 风力发电机作为动力源代替人力、蓄力。对生产力的发展发挥过重要作用。PLC在风力发电机的应用方面以及系统控制等诸多方面都起到极为核心的作用。伴随时代发展，进入21世纪崭新工业控制领域PLC仍然能够引导主要是由于在最初其采用计算机的设计思想和适应各种现场应用，随着的飞速发展，已经可以在各个领域去适应不同的客户要求。这就是PLC的生命力，具有一个非常灵活的大脑，和可以随时变化和更新的身体部件。 目 录 第一章 PLC概述 ---------------------------------------------------------------（1) 1.1 PLC的生产、特点和发展 ----------------------------------------------------（1）原理Programmable Controller）简写成 PLC，其中 L为逻辑（Logic）的意思，第一台可编程控制器是1969年在美国面世的。经过30多年的发展，现在可编程控制器已经成为重要、可靠、应用场合广泛的工业控制微型计算机。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入／输出控制各种类型的机械或生产过程。 PLC的特点 可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。可编程控制器具有诸多优点： 1）PLC2）PLC3）PLC、PID4）PLCPLC诞生不久就显示了其在工业控制领域的重要作用。如日本、德国和法国等国家相继研制成各自的PLC，PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而发展，由1位机发展成8位机，随着微处理器CPU和微型计算机技术在PLC中的应用，形成了现代意义的PLC。现在PLC产品已经使用了16位、32位高性能微处理器，而且实现了多处理器的多信道处理，通信技术使PLC的应用得到进一步的发展。目前，PLC技术已经比较成熟。 1.2 PLC的基本结构 PLC的结构 用可编程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现。入出变换 、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点。而入出变换实际上就是信息处理，信息处理当今最常用的是微处理机技术，PLCPLC要考虑实际的控制需要。物理实现要求PLC的输入， 应当排除干扰信号适应于工业现场。输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用。这就要求I/O电路专门设计。根据PLC实施控制的基本点的分析，PLCCPU、RAM、ROMCPU）一般由控制电路、运算器和寄存器组成，这些电路一般都集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元、输入输出（I/O）接口电路相连接。CPU按扫描方式工作，从0000首址存放的第一条用户程序开始，到用户程序最后一个地址，不停的周期性扫描，每扫描一次，用户程序就执行一次。 图1 PLC的典型结构 CPU的主要功能为： ①从存储器中读取指令。CPUCPU内的指令寄存器中。 ②执行指令。对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码，执行指令规定的操作，如读取输入信号，取操作数，进行逻辑运算和算术运算，将结果输出给有关部分。 ③准备取下一个指令。CPU执行完一条指令后，能根据条件产生下一条指令的地址，以便取出和执行下一条指令，在CPU的控制下，程序的指令既可以顺序执行，也可以分支或跳转。 ④处理中断。CPU除顺序执行程序外，还能接收输入输出接口发来的中断请求，并进行中断处理，中断处理完后，再返回原址，继续顺序执行。 存储器用于存放系统程序，一般系统程序是由PLC厂家编写的，不能由用户直接存取。系统程序存储器用来存放有关系统管理解释指令、标准程序系统调用等程序。一般用PROM或EPROM构成。 由用户编写的程序称为用户程序，用户程序存放在用户程序存储器中，用户程序存储器的容量不大，一般只有几K 的容量，常用ROM构成。 C．输入/输出部分 这是PLC与被控设备相连接的接口电路。用户设备输入PLC的各种控制信号，如限位开关、操作按扭、选择开关、行程开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量（要通过模数变换进机内）等，通过输入输出电路将这些信号转换成中央处理器能够接收和处理的信号。输出接口电路将中央处理器送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电