斯特林太阳能发电机主控系统之下位机研制

【摘要】：随着世界经济与科技的持续发展，工业人口迅速增加，大量的能源消耗使得传统化石能源逐渐枯竭，环境破坏也越来越严重，开发太阳能光热发电产业成为解决世界能源问题的主要途径。太阳能是一种清洁、无污染的新能源，它具有取之不尽、用之不竭、分布广泛等优点，在能源枯竭问题以及环境污染问题日益严重的今天，太阳能利用受到各国的重视。正是这些优势引导人们对太阳能光热发电的不断研究。太阳能光热发电系统是业内科学界广泛研究的重点。 本文主要完成了斯特林太阳能发电机主控系统下位机的设计和实现。首先介绍了太阳能光热发电技术的特点以及在全世界范围内的发展现状，重点介绍了碟式斯特林太阳能热发电技术。在此基础上，结合发电机组工作现场的特点，对斯特林太阳能发电机主控系统下位机平台的选择、模块的功能和构成、模块之间的通讯方式进行了分析并提出了设计理念。然后，针对控制器各模块的内部功能电路进行了详细的设计与实现，包括数字I/O接口电路、模拟量输入电路、测温测压电路、通信接口电路等，并完成了各模块的软件开发。 最后，完成了斯特林太阳能发电机主控系统下位机的各功能的实验室内部调试，并到西安电站现场完成了现场调试。调试结果表明，本文设计的斯特林太阳能发电机主控系统下位机满足现场发电机组的发电要求。 【关键词】：斯特林发动机 太阳能光热发电 嵌入式计算机 MC9S12XS128MAL CAN总线
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致谢7-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 课题的背景和意义13-14
• 1.1.1 当今我国及世界的能源现状13-14
• 1.1.2 太阳能利用14
• 1.2 太阳能热发电技术14-19
• 1.2.1 太阳能热发电技术在可再生能源发电方面的优势14-15
• 1.2.2 当前的太阳能发电概况15
• 1.2.3 太阳能热发电的几种主要方式15-19
• 1.3 碟式斯特林太阳能发电系统19-20
• 1.3.1 斯特林发动机19
• 1.3.2 碟式斯特林太阳能发电技术19
• 1.3.3 碟式斯特林太阳能发电技术在我国的发展19-20
• 1.4 课题的主要内容及研究意义20-21
• 1.4.1 本课题研究内容20-21
• 1.4.2 本课题研究意义21
• 1.5 本章小结21-22
• 第二章 斯特林太阳能发电机组主控系统介绍22-28
• 2.1 主控系统概述22
• 2.2 主控系统总体设计方案22-23
• 2.3 主控系统下位机功能分析23-27
• 2.3.1 主控系统的测控对象23-24
• 2.3.2 主控系统下位机的功能模块介绍24-26
• 2.3.3 主控系统安全报警功能26-27
• 2.4 主控系统下位机的先进设计理念27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 主控系统下位机的设计28-48
• 3.1 主控系统下位机硬件平台28-31
• 3.1.1 控制架构简介28-29
• 3.1.2 主控系统下位机核心控制单元29-31
• 3.2 主控系统下位机各功能模块详细设计方案31-47
• 3.2.1 基于 K 型热电偶的温度测量模块32-35
• 3.2.2 压力、温度及振动参数测量模块35-36
• 3.2.3 基于旋转编码器的发电机转速测量模块36-37
• 3.2.4 电能参数测量模块37-43
• 3.2.5 基于电磁继电器的控制模块43-44
• 3.2.6 通讯接口模块44-47
• 3.3 本章小结47-48
• 第四章 主控系统下位机软件开发48-60
• 4.1 主控系统下位机软件开发环境48-49
• 4.2 程序开发49-59
• 4.2.1 AD7606 控制程序开发49-50
• 4.2.2 电能模块控制程序50-51
• 4.2.3 测速程序51-52
• 4.2.4 CAN 通讯程序52-55
• 4.2.5 自动控制程序55-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 主控系统下位机测试及结果分析60-65
• 5.1 基于 AD7606 的相关功能模块测试及结果分析60-62
• 5.1.1 基于 K 型热电偶的温度测量模块的实验和结果60-61
• 5.1.2 基于 4-20mA 传感器测量模块的实验和结果61-62
• 5.2 发电机转速测量功能测试及结果分析62-63
• 5.3 通讯测试及结果分析63-64
• 5.3.1 RS-485 通讯测试63
• 5.3.2 CAN 通讯测试63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 全文总结65-66
• 参考文献66-69
• 附录 1 AD7606 控制程序69-74
• 附录 2 电量模块控制程序74-79
• 附录 3 CAN 中断接受程序79-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研工作80-81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

地铁主控仿真培训系统的初步研究    吴超,何正友,钱清泉

基于LONWORKS技术的地铁变电站自动化系统    李宗文;徐英雷;

浅析主控系统接口故障排查与处理    吕玲;

地铁主控系统与机电设备监控系统接口分析    楼天良;

DCS在火电厂主控系统中的应用    殷志远;

地铁主控系统防雷接地研究    赵静;何正友;钱清泉;

大力开发中的DDZ-S型系列仪表    甘和贵;

关于工厂综合自动化的若干问题    马少梅;

地铁消防联动控制的设计    湛维昭;梁东升;

Labview在上海地铁直流机车主控系统综合测试技术中的应用    邢震;张峰;吴浩;

广州市轨道交通四号线主控系统    徐余明;魏祥斌;刘正自;杨承东;

流体自动检测计算机集散控制系统设计及研究    张继军;侯君;

转炉自动化炼钢技术在鞍钢的应用    孟劲松;刘宇;

600MW仿真机CCS调试    史向东;张承进;

PLC为主控系统的自动检漏设备    陈凡;蒲如平;张华全;

城市轨道交通系统构成要素中的几个前沿技术研究    钱清泉;何正友;

光电跟踪半实物仿真平台的研究与实现    丁一;毛征;王欢;尹丽萍;尹志新;

火灾模式联动控制技术    徐明杰;毛宇丰;陈小林;胡竞;黄永波;梁东升;湛维昭;李万略;黄文昕;熊晓锋;张劭;康嘉忠;高翔;

城市轨道交通系统构成要素中的几个前沿技术研究    钱清泉;何正友;

光热三维扫描系统的计算机控制及数据采集    宋焱龙;沈剑锋;施柏煊;

治安巡控“三位一体”    徐学丽

中创以宽带网应用打造未来    

昌黎16个项目集中开工    记者 张宝林 通讯员 王志勇 刘艳丽

“十五”期间自动化仪表市场需求趋旺    浩天

安勤ECM-3412技术性与安全性二者兼得    上海安勤科技股份有限公司

自动化仪表“十五”市场预测    

发展现场总线技术 抓住行业发展机遇    中国仪器仪表行业协会副秘书长 陈铁君

仪器仪表：高技术产业化的重要手段    本报记者 任毅谦

海洋事业亮剑成就展    本报记者 赵建东

“十五”末数字仪表逾六成    本报记者 李连存

碟式聚光太阳能热发电系统用斯特林发动机的研制    李铁

碟式斯特林热发电熔融盐储热装置及储热腔腐蚀行为研究    王军伟

使用多层光学介质薄膜滤光的聚光太阳能发电技术的理论与实验研究    寿春晖

基于并行处理的机器人立体视觉伺服系统研究    李戈

新型高速织机的关键控制技术研究    周其洪

深海热液原位探测技术研究及其原型系统集成    吴怀超

碟式斯特林太阳热发电系统太阳模拟器的设计与实验研究    杜景龙

深海管道位姿测量系统的研制及相关理论研究    王文明

1kW斯特林发动机的实验研究及热力学分析    杨泰蓉

斯特林太阳能发电机主控系统之下位机研制    丁富

斯特林太阳能发电主控器上位机监控软件设计    古宏刚

基于计算机和网络技术的地铁主控系统    赵博

碟式斯特林太阳能热发电系统的模型构建和优化研究    何坚

斯特林机菱形机构结构优化与刚柔耦合动力学仿真    陈远大

分娩母猪自动饲喂系统的设计与研究    陈小江

基于ADuC831的微型可编程控制器的设计与实现    喇俊飞

农业养殖智能系统中温度数据采集与分析    沈涛

汽车排放实验室主控计算机系统开发    陈东

工业大行程测距系统的设计    梁晔