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斯特林太阳能发电主控器上位机监控软件设计

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:57:10
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斯特林太阳能发电主控器上位机监控软件设计【摘要】:现在世界面临着三大危机:一是化石能源日趋匮乏的能源危机,二是发展中国家能源不足的发展中危机,三是燃烧燃料造成排气公害、温室效应、臭

【摘要】:现在世界面临着三大危机:一是化石能源日趋匮乏的能源危机,二是发展中国家能源不足的发展中危机,三是燃烧燃料造成排气公害、温室效应、臭氧层被破坏等环境危机。解决这三大危机的最有力措施,就是利用自然能源,特别是太阳能。太阳能取之不尽,又无污染,而且发展中国家的大阳能资源十分丰富。所以,太阳能发电在发展中国家的发展前景是十分广阔的。目前太阳能发电的应用主要包括光伏发电与光热发电,而光热发电主要有槽式、塔式和碟式三种方式,其中槽式、塔式技术较为成熟,但投资较大,规模效益好,适合于集中发电,但其效率相对于碟式低,且需要大量的水资源作为工作介质;碟式斯特林太阳能发电效率最高,既适合集中发电也适于分布式发电,但技术不甚成熟。碟式斯特林太阳能发电存在着很多光伏发电没有的优点,如光电转换高、噪音小、污染小、不耗费水资源等,因而近年来受到国内外的关注。 本课题主要是斯特林太阳能发电主控器的设计,斯特林太阳能发电主控器是斯特林发电机控制核心部分,主要包括下位机(包括数据采集、数据接收等功能)与上位机(包括数据处理、实时显示、手动自动控制等功能)。本文介绍了斯特林太阳能发电主控器上位机的软件设计、操作界面设计、程序的编写与调试、上位机的硬件设计、通讯设计(主要包括接口卡的选择与通讯协议的设计)、自动功率控制以及相关现场实验数据分析等。上位机软件设计采用Delphi为开发平台,CAN为主要通讯方式,实现了监控热、电、气参数的采集标定,数据存储,手动操作以及自动操作的主要功能。解决了远距离多台套现场数据的传输、监测、手动操作和自动功率调节问题,具有其性价比高,数据传输可靠,操作简单,运行稳定可靠等优点。 【关键词】:斯特林发动机 太阳能热发电 功率自动调节 Delphi 主控系统
【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
  • ABSTRACT6-8
  • 致谢8-14
  • 第一章 绪论14-20
  • 1.1 斯特林发动机介绍14-17
  • 1.1.1 斯特林发动机简介14-15
  • 1.1.2 斯特林发动机工作原理15-17
  • 1.2 国内外现状17-18
  • 1.3 斯特林太阳能发动机的结构介绍18-19
  • 1.4 本课题的主要内容19-20
  • 第二章 主控系统下位机硬件设计简述20-23
  • 2.1 主控系统下位机硬件设计概述20
  • 2.2 单片机 MC9S12XS128 介绍20-21
  • 2.3 主控下位机硬件整体结构简述21-22
  • 2.4 上位机与下位机简单介绍22-23
  • 第三章 CAN 通讯23-28
  • 3.1 CAN 总线概述23
  • 3.2 CAN-USB 简述23-24
  • 3.3 CAN-PCI 简述24-26
  • 3.4 通讯的最终选择26-28
  • 第四章 斯特林太阳能主控上位机设计与调试28-39
  • 4.1 Delphi 的简单介绍28-29
  • 4.2 上位机的设计要求与思路29-39
  • 4.2.1 斯特林发电机组主控制器程序编制要求29-31
  • 4.2.2 斯特林发电机组主控制器程序设计思路31-32
  • 4.2.3 斯特林发电机组主控制器上位机程序设计思路32-39
  • 第五章 上位机软件主界面设计与调试39-63
  • 5.1 上位机软件主界面显示设计思路39-46
  • 5.1.1 库函数的介绍39-42
  • 5.1.2 主界面相关功能的介绍42-43
  • 5.1.3 主界面显示源代码的简单介绍43-46
  • 5.2 数据的存储46-49
  • 5.3 主界面其它功能的介绍49-63
  • 5.3.1 温度显示图的介绍49-50
  • 5.3.2 阳光跟踪介绍50-54
  • 5.3.3 参数设置介绍54-57
  • 5.3.4 电参量明细介绍57-58
  • 5.3.5 手动与自动控制简介58-61
  • 5.3.6 主界面其它功能的介绍61-63
  • 第六章 上位机相关辅助界面编制与调试63-69
  • 6.1 模拟量接收界面63-64
  • 6.2 故障及开关量显示界面64
  • 6.3 软件调试界面64-65
  • 6.4 软件测试界面65-67
  • 6.5 实时数据界面67-68
  • 6.6 通道检测界面68-69
  • 第七章 实验结果与数据分析69-77
  • 7.1 现场实验过程69-71
  • 7.2 数据分析71-77
  • 第八章 总结77-78
  • 参考文献78-80
  • 附录一 主控系统设计原理图80-81
  • 附录二 硬件实物图81-84
  • 附录三 主控制系统主要测量参数84-85
  • 附录四 主控制台按钮、指示器85-86
  • 附录五 跟踪系统主要测量参数与控制阀门86-87
  • 附录六 太阳能发电装置 CAN 通讯协议87-90
  • 附录七 斯特林太阳能发电机布置示意图90-91
  • 附录八 斯特林太阳能发电机测量参数与机构布置框图91-92
  • 附录九 自动控制流程图92-97
  • 附录十 自动控制源代码97-112
  • 攻读硕士期间发表的论文及科研工作112-113


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