风力发电机的分布式监控系统的研究 开题报告

题目：风力发电机的分布式监控系统的研究

学院：电气工程专业：电气工程及其自动化姓名：李岱学号：07291045

文献综述：

一、风力发电及其数据采集和监控

风力发电机原理

风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机＋充电器＋数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V 市电，才能保证稳定使用。

机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。

我国风力发电的概况与前景

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广，

仅陆地上的风能储量约2.53 亿千瓦。随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。近5年来，世界风能市场每年都以40%的速度增长。预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25%。现在，风能发电成本已经下降到1980 年的1/5。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。

为了更好响应国家政策，充分利用可再生能源；为了缓减电力供应紧缺，满足电力需求，更好的绿色运行电力环境及时维护电力设备，迫切需要建设大量风力发电项目系统，同时达到远程维护系统，达到远程运行指导、维护的需要。建立远程维护系统将大大减少人力，加快信息处理的速度，提高信息的准确性和可靠性。

风电场气象参数的采集

风电场气象参数的采集是风电场风况研究的重要数据依据，过去，我国风电场的气象数据一般直接采用当地气象部门的资料，很难满足建设风电场对气象数据的特殊要求。另外，风电场建成后，为了保证风电机组的正常运行也需要对风电场的气象参数进行监测。通过组态软件的分布式系统控制的数据采集存储模块和短距离无线通讯模块一次采集多个设定点的多种气象数据，可以实时地分析气象条件，为风能资源评估、风电场的选址、风电机组选型与安装、风机运行监测等项目提供详细、可靠的信息资源。

风电设备的监控

风电设备监控软件应具备风电行业专用的设备负荷专用曲线及监测组件，适合风电场级监控和风电场运维护中心的系统集成，采用核心数据库系统、来实现相关各风电场的所有风电机组、继电保护、风速、发电量、售电量等运行情况的远程监视和接收汇总，能及时的了解风电机组运行状态和发电状况的功能。采用实时数据库系统软件，可构建统一的海量实时生产数据监管平台，整合不同设备厂家的监控系统，在管理层建设统一的管理数据平台，实现以生产管理和安全管理为核心的自动报表功能、生产装置的监控功能。通过对风电场设备数据的采集和整理，提供庞大的信息数据库，便于对数据进行分析。网络结构采用C／S通信方式，通信效率高，易扩展，减少投资。运维中心可采用双网关通信，数据通道和上网通道隔离，安全可靠。数据传输如采用VPN方式，安全可靠。

二、组态软件相关知识

组态的定义：

新华汉语字典将“组态”解释为化学化合物的结构，尤指分子中原子的空间结构，它主要强调元素间相互作用形成结构。工控软件中“组

态”概念源于英文单词configuration，即采用所提供的工具、方法和组件(如显示、操作和报警处理等) 构造某一具体工控过程(软件、人机交互)。通常，“组”即为组装；“态”意为事物以某种结构所呈现的形态，而形态是事物在一定条件下的表现形式和状态。

组态是指确定组件，并将它们以一定的物理形式按照确定的关系以兼容、即插即用的形式组装成满足某种特性要求的系统的过程和方法。与传统的设计所不同，组态仅需设计或优选组件，组件一旦选定，就能以类似于拼板和搭积木的方式将组件即插即用、兼容地插人，实现系统的构建。组态正是运用并强调这种即插即用、快速定制的系统构造方法，实现组件的共享与重用。依照系统的特性或形态，可以将组态划分为有形组态和无形组态，或进一步划分为软件组态、硬件组态、机械产品组态、制造装备组态和数控系统的组态等。

组态软件简介：

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI(人机接口软件，Human Ma chine Interface)的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。

组态软件具有强大的界面显示组态功能、良好的开放性、丰富的功能模块、强大的数据库、可编程的命令语言。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I／O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。

现有的组态软件提供的控制器种类非常有限，不能实现先进控制。但是，组态软件的开发性和可扩展性表现在它们都采用开放式结构，系统可以与广泛的数据源交换数据能导人动态链接赢支持Microsoft开放数据库互连(ODBC)接口，有强大的数据库连接能力全面支持OPC(OLE for

Process Contro1)标准，可以和更多的自动化设备相连接，通过DDE(Dyn amic Data Exchange)与其它应用程序交换数据，充分利用计算机丰富的软件资源全面支持Active X控件，提供极其灵活的面向对象的系统扩充功能。

组态软件的优点

（1）可视化。过程控制对象一般很多，如果实验平台能包含所有的对象，不考虑经济因素，实验场地大小将无法想象。组态软件中包含了过程控制中常见的对象图片，如执行器、反应器、容器和泵等，这些图片信息都直观地反映出常见过程控制设备的外观。此外，组态软件还为用户提供了绘图功能，如果对象是图库中不存在的，使用者可以利用组态软件提供的绘图工具来绘制该对象。

（2）灵活的编程功能。过程控制的方案何其多，对同一个对象，在控制要求不同、侧重点不同的情况下，可以有不同的控制策略。利用软件编程实现控制算法，可以灵活更改控制算法、控制参数。组态软件的可视化优点使人可以从中获得感性认识，大大超越了实验设备提供的对象范围。灵活的编程功能，多种控制策略的选择，使人可以通过对不同控制策略的选择，看到不同的控制效果，加深对该种控制特点的理解。

组态软件在国内的主要产品介绍

组态软件产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。

随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式。对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，Management Information System）和CIMS（计算机集成制造系统，Computer Integrated Manufacturing System）的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。因此，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。下面就对几种组态软件分别进行介绍。

（1）InTouch：Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新，并且InTouch提供了丰富的图库。但是，早期的InTouch软件采用ＤＤＥ方式与驱动程序通信，性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。

（2）Fix：Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.ｘ软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序（需单独购买）。Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX，在iFiX中，Intellution提供了强大的组态功能，但新版本与以往的6.ｘ版本并不完全兼容。原有的Script语言改为VBA（Visual Basic For Application），并且在内部集成了微软的VBA开发环境。遗憾的是，Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。在iFiX中，Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。Intellution也是OPC（OLE for Process Control）组织的发起成员之一。iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。

（3）Citech：CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。Citech具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。Citech提供了类似Ｃ语言的脚本语言进行二次开发，但与iFix不同的是，Citech的脚本语言并非是面向对象的，而是类似于Ｃ语言，这无疑为用户进行二次开发增加了难度。

（4）WinCC：Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境，Simens提供类Ｃ语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂，用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。

（5）组态王：组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司（更早的品牌多数已经湮灭）。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。

（6）Controx（开物）：华富计算机公司的Controx2000是全32位的组态开发平台，为工控用户提供了强大的实时曲线、历史曲线、报警、数据报表及报告功能。作为国内最早加入OPC组织的软件开发商，Controx内建OPC支持，并提供数十种高性能驱动程序。提供面向对象的脚本语言编译器，支持ActiveX组件和插件的即插即用，并支持通过ODBC连接外部数据库。Controx同时提供网络支持和WevServer功能。

（7）ForceControl（力控）：大庆三维公司的ForceControl（力控）从时间概念上来说，力控也是国内较早就已经出现的组态软件之一。只是因为早期力控一直没有作为正式商品广泛推广，所以并不为大多数人所知。大约在93年左右，力控就已形成了第一个版本，只是那时还是一个基于DOS和VMS的版本。后来随着Windows3.1的流行，又开发出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控诞生之前，他主要用于公司内部的一些项目。32位下的1.0版的力控，在体系结构上就已经具备了较为明显的先进性，其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构，而且其实时数据库结构可为可组态的活结构。在1999~2000年期间，力控得到了长足的发展，最新推出的2.0版在功能的丰富特性、易用性、开放性和I/O驱动数量，都得到了很大的提高。在很多环节的设计上，力控都能从国内用户的角度出发，即注重实用性，又不失大软件的规范。另外，公

司在产品的培训、用户技术支持等方面投入了较大人力，相信在较短时间内，力控软件产品将在工控软件界形成巨大的冲击。

其他常见的组态软件还有GE的Cimplicity，Rockwell的RsView，NI的LookOut，PCSoft的Wizcon以及国内一些组态软件通态软件公司的MCGS，也都各有特色。

三、PLC系统相关知识

PLC是一种数字运算的电子操作系统装置，专为工业现场应用而设计的，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备都应按易于与工业控制器系统联成一个整体和易于扩充其功能的原则进行设计。

进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的当次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。

PLC具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等特点，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广泛应用。

PLC控制系统设计的基本原则

任何一种控制系统都是为了实现被控制对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此。在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求

（2）保证PLC控制系统安全可靠

（3）力求简单。经济，使用及维修方便

（4）适应发展的需要

PLC的选择

随着PLC在工业控制中推广普及，PLC产品的种类越来越多，其结构型号，性能，容量，指令系统，编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC在控制系统中的应用有着重要作用。

PLC机型选择的基本原则是：在功能满足要求的前提下，选择最可靠，

维护使用最方便以及性能价格比最优的机型，具体应考虑以下几个方面。

(1)结构合理

(2)功能相当

(3)机型统一

(4)是否在线编程

PLC的分类及主要产品

在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级别：

（1）小型PLC

小型PLC的I/O点数一般在128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O 以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。

（2）中型PLC

中型PLC采用模块化结构，其I/O点数一般在256-1024点之间。I/O 的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能联接各种特殊功能模块，

通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。

（3）大型PLC

一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统，使机器的可靠性更高。

主要产品：

国外：

施耐德公司， Quantum、Premium、Momentum等；

罗克韦尔（A-B公司），SLC、MicroLogix、Control Logix等；

西门子公司， SIMATIC S7-400/300/200系列；

GE公司

日本欧姆龙、三菱、富士、松下等。

国内：

PLC生产厂约30家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，

还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产。

PLC今后发展的重点

1、人机界面更加友好

2、网络通讯能力大大加强

3、开放性和互操作性大大发展

4、PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。

5、工业以太网的发展对PLC有重要影响。

6、可编程逻辑控制器的特点趋势

（1）高可靠性

（2）丰富的I/O接口模块

（3）采用模块化结构

（4）编程简单易学

（5）安装简单，维修方便

四、PROFIBUS-DP相关资料

PROFIBUS-DP的DP即Decentralized Periphery。它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I／O的通信。它与PROFIBUS-PA （Process Automation ）、PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)共同组成了PROFIBUS标准。

PROFIBUS-DP作用

用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。

①传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s 到12M bit/s。

②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。支持单主或多主系统。总线上最站点（主－从设备）数为126。

③通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。

④运行模式：运行．清除．停止。

⑤同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定

模式：输入同步。

⑥功能：DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过部线对DP主站（DPM1）进行配置，每DP从站的输入和输出数据最大为246字节。

⑦可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD＝４进行。DP 从站带看门狗定时器（Watchdog Timer）。对DP从站的输入／输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。

⑧设备类型：第二类DP主站（DPM2）是可进行编程．组态．诊断的设备。第一类DP主站（DPM1）是中央可编程控制器，如PLC．PC 等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器．阀门等.

PROFIBUS-DP传输距离

PROFIBUS的传输速率为96～12kbps最大传输距离在12kbps时为1000m，15Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接 127个站点。

PROFIBUS-DP现场总线监控系统

现场总线监控系统采用主一从方式工作。当系统运行时，主站按顺序访问每个子站。

(1)采集系统状态数据：系统状态的信息主要由两个来源：一是系统设备的执行机构在执行每一次操作时都要向上一级报告系统状态，状态报告包括操作命令的当前执行情况、设备当前状态、操作命令的完成、取消、操作故障情况等，根据报告可随时掌握系统运行的状态；另一个是通过各种传感器、检测元件得到的。

(2)监视系统的状态：对设备所发回的实时数据进行分类、整理，显示各网络节点设备的实时状况。

(3)处理异常情况：检查判别系统状态中的不正常信息，根据不同情况提出处理方案。

(4)人机交互：查询当前系统状态数据：实时数据、当前计划、设备状态、运行情况，并处理异常状况。

五、变频器相关资料

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。国内技术较领先的品牌有汇川、欧瑞(原烟台惠丰)、三晶、蓝海华腾。

通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。

变频器的原理

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

变频器的组成

变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。

高容量电容存储转换后的电能。

逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

控制器按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。

当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PL C和变频器相配合使用。PLC可提供控制信号和指令的通断信号。

在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行数据处理需要时间，存在一定的时间延迟，故在较精确的控制时应予以考虑。因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪声而出现故障，将变频器与PLC相连接时应该注意

以下几点：

1 .对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，而且应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。

2 .当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入／输出模块的电源线上接入噪声滤波器和降低噪声用的变压器等，另外，若有必要，在变频器的接线端也应采取相应的措施。

3.当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。

4 .通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪声干扰的水平。

PLC和变频器连接应用时，由于二者涉及到用弱电控制强电，因此，应该注意连接时出现的干扰，避免由于干扰造成变频器的误动作，或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。并应特别注意系统的可靠性问题，尤其是变频器所产生的高次谐波，可以通过多种方式对PLC产生影响。

主要参考文献：

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遵义钛业股份有限公司 2010

2. 杨斌，郭建英，孙永全，马兴元，赵海秋。《基于 AVR的风电场气象参数采集与管理系统》哈尔滨理工大学测控技术通信工程学院测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室 2010-08

3.《力控推出风电设备SCADA监控软件FCWP》自动化信息

4. 付海。《组态软件仿真功能在PLC程序设计中的应用》

天津城市职业学院 2010-07-09

5. 孔凡君。《如何设计PLC控制系统的方案》

徐州机电工程高等职业学校 2010

6. 杨丽洁。《DCS组态软件实时数据库系统的设计》

华北电力大学自动化系 2010

7. 白晶，秦现生，蒋明桔，张顺琦。《一种组态式产品设计方法》

西北工业大学机电学院 2010-08

8. 侯思颖。《组态软件仿真在过程控制教学中的应用》

西华大学电气信息学院 2010-06

9. 王晓红，徐立芳，李琳。《基于PROFIBUS—DP现场总线监控系统的设计与实现》

哈尔滨工程大学工程训练中心 2010-02

10. 蓝晓威。《小议PLC变频器技术的特点与实现》

哈尔滨北辰彩板制造有限公司

11. 潘鸣。《变频器与PLC配合使用时应注意的几个问题》

北京机械工业自动化研究所电气物理设备与应用技术工程研究中心

2010-01-20

12.百度百科

研究方案：

原理图：

设计可用设备和器件：

（1）.所需设备：

a)S7-300(CPU314C-2DP) 1台、

b)计算机（1G内存，奔4－200M，80G硬盘）1台，

c)变频器MM440 2台

d)风力发电机2台

(2).所需软件：

a)STEP 7软件V5.4

b)力控监控软件Forecontrol V6.1 sp3

(3).所需材料：通信电缆、通信接口、通信电缆、工具、万用表等。

项目概述：

本设计拟定2 台风力发电机，一个监控中心（主机），这个系统要求通过力控软件实现系统的数据采集和工艺等画面显示。

1、搭建基于风力发电机控制的基本力控软件平台；

2、在PLC、变频器、PROFIBUS-DP现场总线的硬件基础上，实现主机基于力控

软件的上位监控模式；

3、用STEP 7编写PLC程序，实现PLC对于风机的数据采集和监控；

4、完善监控平台的功能，构建风力发电机组实时数据系统。在监控中心，实

现系统的数据采集和工艺流程等画面显示，报警与事件系统处理，趋势图

形的显示；报表功能的实现；权限管理；实时控制，数据存储，转储等，

网络发布，图形浏览等。

具体步骤：

首先使用连有风机的SIEMENS S7-300与2台SIEMENS MM440变频器进行主从通信，实现风机的PLC本地控制。

主机是具有以太网连接的PC机，在这台PC上运行三维力控组态软件Force

control和工控软件平台STEP 7。

主机用SIEMENS内部的多机接口协议MPI实现与SIEMENS的PLC S7-300连接。

在工控软件STEP 7平台上实现对SIEMENS的可编程序控制器S7-300及其通过工业现场总PROFIBUS连接的2台SIEMENS MM440变频器进行系统设置、软件编程和系统调试。

在组态软件Force control 平台上，根据控制系统的工艺流程，完成上位监控软件的设计、编写和调试，并实现上位机的远程控制。

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1 查阅资料，参观调研，完成前期准备工作，

并完成开题报告。2010年12月下旬-2011年3月中旬

2 学会力控软件的基本操作和主要功能，掌

握如何设置分布式网络节点的方法。2011年3月中旬-3月底

3 掌握用STEP 7编写PLC程序并完成对风机

PLC程序的编写。2011年3月底-4月中旬

4 与指导教师及相关同学进行交流，完成上

位监控软件的设计、编写和调试，并实现上位

机的远程控制。2011年4月中旬-5月中旬

5 完成硬件调试和通讯调试。2011年5月中

旬-5月下旬

6 根据指导老师的评阅与意见完成毕业论文

2011年5月下

旬-6月初

7 论文答辩2011年6月初

指导教师意见：

指导教师签名：审核日期：