风电叶片静力加载试验系统自动控制模块的研究与实现

摘要

为实现风电叶片静力加载试验系统，本文设计并实现了自动控制模块来优化试验系统。
　　利用传感器、组态模块和三菱PLC等部件组成自动控制模块，模块的主要功能是利用PLC控制伺服电机的正转反转牵引风电叶片模拟实际的受力情况。在传统的试验系统中几乎都是以起重机牵引叶片来完成试验，而本文所设计的自动控制模块则脱离需要多台起重机相互配合的半自动模式，设计使用一套力闭环PI算法来自动控制多个加载点牵引风电叶片进行试验。
　　风电叶片静力加载试验所关注的数据分别为拉力、位移与应变，利用三菱PLC配套的模拟量输入模块与数字量输入模块进行数据采集。由于各个传感器的输出信号不同，本文设计了传感器信号调理与计算，实现了多路信号采集的一致性。
　　控制部分一方面负责控制模块的基本启停、实时计算和报警等功能，另一方面还要同步精准控制5台伺服电机的运动。模块运用三菱PLC的多CPU模式来分别控制伺服电机的运动。系统的操作加入了组态模块，设计实现了多个控制界面，通过触摸面板，操作人员能够直观轻松的完成相应试验步骤。同时软件系统可以实时监测数据并实现同步数据存储至SD卡。
　　通过实际测试，运用该自动控制模块的试验系统使风机叶片静力加载试验的性能得到大幅加强，对多点静力加载的精度也有明显提升，加载效果与加载速度明显优于传统的试验系统；风电叶片静力加载试验也达到了加载平稳、操作便捷、控制协调的效果，不仅完全满足试验要求，也提高了试验数据的精度和试验过程的稳定性，达到了牵引力误差小于3%，试验时间不超过4小时的效果。

目录

第1章 绪论

1.1研究背景及选题意义

1.2 国内外研究现状

1.3 方案确定与研究内容

第2章 自动控制模块的硬件设计

2.1 自动控制模块需求分析

2.2 自动控制模块硬件组成与选型

2.3 硬件功能设计

2.4 本章小结

第3章 自动控制模块软件功能实现

引言

3.1 数据传输模块

3.2 CPU模块

3.3 运动控制模块软件设计

3.4 组态模块软件设计

3.5 本章小结

第4章 自动控制模块功能测试分析

引言

4.1 手动模式测试

4.2 组态模块人机界面测试

4.3 自动模式测试

4.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

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