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/ 风力发电机组PLC系统 可编程控制器(PLC) PLC主控制器 PLC主控制器是风机运行控制的大脑，其内置的程序决定了控制系统的响应。 人机界面(Human Machine Interface，简称HMI) 现场监控电脑用于保存风机的运行数据、操作记录以及故障记录。监控PC内装基于WINDOWS的SCADA（supervisory control and data acquisition）远程监视控制系统，用于风机的运行、维护与就地启停控制，而且可以该系统修改风机的运行参数。 配电控制保护模块 配电控制保护模块由电源系统（包括UPS）、低压继电器、断路器、保护开关、发电机保护装置等组成。 机舱PLC控制从站 机舱内的控制从站通过fastbus光纤通讯与塔筒基部的主控制器相连，并将主控制器的指令通过滑环传送到轮毂内的变桨控制器。该控制从站用于处理机舱内的各种传感器信号以及接受各种执行机构的反馈信号，并控制各种执行机构，如液压马达、机舱内的加热、冷却系统、偏航马达等。 二 PLC的结构及工作原理 2.1 可编程控制器（PLC）概述 I. 主机 2.3 可编程控制器的指令系统 3 结合风力发电机组介绍PLC使用 PLC一般配置示意图 实际布置： 系统控制目标 控制系统保持风力发电机组安全可靠运行，同时高质量地将不断变化的风能转化为频率、电压恒定的交流电送入电网。 控制系统采用计算机控制技术实现对风力发电机组的运行参数、状态监控显示及故障处理，完成机组的最佳运行状态管理和控制。 利用计算机智能控制实现机组的功率优化控制，定桨距恒速机组主要进行软切入、软切出及功率因数补偿控制，对变桨距风力发电机组主要进行最佳叶尖速比和额定风速以上的恒功率控制。 大于开机风速并且转速达到并网转速的条件下，风力发电机组能软切入自动并网，保证电流冲击小于额定电流。对于恒速恒频的风机，当风速在4-7m/s之间，切入小发电机组（小于300KW）并网运行，当风速在7-30m/s之间，切入大发电机组（大于500KW）并网运行。 风电机组控制器由塔底控制柜和机舱顶部控制柜组成。塔底控制柜包括功率柜和计算机柜（含电容补偿）。 功率柜为风力发电机组的主配电系统，包括发电机与电网连接主回路、可控硅主回路、电量采集回路、电源变换、防雷保护回路、安全继电器电路等。 计算机柜包括中心控制器及其控制电路、电容补偿装置及其控制保护电路等。 顶部控制柜(TB1)包括机舱内传感器信号的处理与转换，这些信号包括温度信号、叶轮过速信号、风速风向信号、转速驱动信号等。同时，也为机舱内的电动机如偏航电机、液压油泵等执行机构提供电源。 电网控制：主要包括总的有功和无功控制，远程监控等。 整机控制：主要包括最大功率跟踪控制，速度控制， 自动偏航控制等。 变流器：主要包括双馈发电机的并网控制，有功无功解耦控制，亚同步和超同步运行控制等。 变桨控制：又分为统一变桨控制和独立变桨控制两种，大型风电机组大多采用了独立变桨方式。（减少紊流对风电机组的影响，平衡各个叶片的受力状况以及系统安全保障冗余的考虑） HMI（Human machine interface） HMI主界面 风力发电机中所用的PLC 实验室所具备的条件 实验目的 实验内容： 作业： 机舱柜中所用的模块 电动机所用的模块 [ ] X0 R0 Y0 Y0 [ ] ( DF ) R0 1个扫描周期 X0 时序图 R0 Y0 虚线部分为自锁产生的输出 DF/ 功能：当检测到触发信号下降沿时，线圈接通1个扫描周期 [ ] ( DF/ ) [ ] X0 R0 Y0 Y0 [ ] ( DF/ ) R0 例： X0 R0 Y0 1个扫描周期 虚线部分为自锁产生的输出 [ ] X0 R0 Y0 Y0 [ ] ( DF/ ) R0 例： 时序图 VIII. 空操作指令NOP [ ] NOP  ? Y0 R0 语句表指令 LD R1 NOP OT Y0 NOP指令的使用对程序运行的结果没有任何影响，一般为了方便阅读。 IX. 移位指令SR X0 X1 X2 SR WR2 IN C CLR 语句表指令 LD X0 LD X1 LD X2 SR WR2 X. 堆栈指令PSHS、RDS、POPS PSHS用于压入堆栈，RDS用于读出堆栈，POPS用于弹出堆栈。 [ ] X1 X2 X3 Y1 [ ] Y0 [ ] Y2 X0 PSHS RDS POPS