專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變槳距系統(tǒng)控制方法，尤其是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳距控制系統(tǒng)是依據(jù)風(fēng)速的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)槳距角，控制吸收的風(fēng)能。變槳距控制軟件完成邏輯控制、設(shè)備操作、數(shù)據(jù)通訊等功能。目前許多公司針對(duì)自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變槳系統(tǒng)控制軟件功能單一，擴(kuò)展性、移植性差、調(diào)試過程比較復(fù)雜，不便于系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種模塊化設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展和移植的風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟1)系統(tǒng)上電后，完成初始化2)在一定時(shí)間內(nèi)，判斷系統(tǒng)維護(hù)開關(guān)是否按下，若為是系統(tǒng)將進(jìn)入維護(hù)模式，若為否，執(zhí)行步驟3)；3)判斷系統(tǒng)是否錯(cuò)誤或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；若為否，判斷下位機(jī)是否已經(jīng)進(jìn)入等待模式，若為是，上位機(jī)進(jìn)入等待模式；上位機(jī)和下位機(jī)都進(jìn)入等待模式后，判斷上位機(jī)和下位機(jī)中的任何一處是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟幻，若為否，執(zhí)行步驟4)；4)系統(tǒng)處在等待模式中時(shí)，如果上位機(jī)收到系統(tǒng)外部設(shè)備傳來的運(yùn)行指令后，上位機(jī)和下位機(jī)都將進(jìn)入正常運(yùn)行模式，在正常運(yùn)行模式中，上位機(jī)將接收到的外部命令和目標(biāo)參數(shù)分別傳送給下位機(jī)，下位機(jī)將執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；同時(shí)，下位機(jī)將每個(gè)控制軸的狀態(tài)信息傳給上位機(jī)，經(jīng)上位機(jī)匯總，再將整個(gè)系統(tǒng)的信息傳給變槳系統(tǒng)外部設(shè)備；在正常運(yùn)行模式下，判斷上位機(jī)和下位機(jī)中的任何一處是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟4)；5)當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，或系統(tǒng)外部設(shè)備向上位機(jī)發(fā)送命令要求系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式，并根據(jù)故障發(fā)生的嚴(yán)重性進(jìn)行相應(yīng)的緊急收槳操作 若是一般性的故障，則由下位機(jī)控制電機(jī)完成快速收槳后，系統(tǒng)收到錯(cuò)誤復(fù)位命令進(jìn)行復(fù)位后沒有錯(cuò)誤再次發(fā)生時(shí)，則系統(tǒng)進(jìn)入等待模式，返回步驟4)；如果是嚴(yán)重故障，則由上位機(jī)控制接觸器給電機(jī)直接供電，完成開環(huán)收槳后，通過操作員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，返回步驟4)。所述的上位機(jī)為控制器，下位機(jī)為驅(qū)動(dòng)器。所述的步驟5)中的一般性的故障包括斷路器跳閘、電機(jī)溫度過高、備用電源故障。所述的步驟幻中的嚴(yán)重故障包括驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部出現(xiàn)故障、編碼器故障。所述的步驟1)初始化包括輸入輸出信號(hào)的初始化、通訊參數(shù)的設(shè)置、通訊連接的建立。所述的步驟2)中的維護(hù)模式下，通過手動(dòng)的方式進(jìn)行系統(tǒng)的維修和其它操作，其它操作包括電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)設(shè)定、參考點(diǎn)設(shè)定。所述的下位機(jī)設(shè)有多個(gè)。所述的下位機(jī)為3個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展和移植；上位機(jī)增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制、數(shù)據(jù)通訊、系統(tǒng)擴(kuò)展功能；帶有位置閉環(huán)控制的下位機(jī)提高了電機(jī)控制的精度；采用CANopen通訊和可視化的調(diào)試界面，便于用戶進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和參數(shù)配置。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明的軟件架構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖1、圖3所示，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟1)系統(tǒng)上電后，完成初始化，初始化包括輸入輸出信號(hào)的初始化、通訊參數(shù)的設(shè)置、通訊連接的建立；2)在一定時(shí)間內(nèi)，判斷系統(tǒng)維護(hù)開關(guān)是否按下，若為是系統(tǒng)將進(jìn)入維護(hù)模式，通過手動(dòng)的方式進(jìn)行系統(tǒng)的維修和其它操作，其它操作包括電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)設(shè)定、參考點(diǎn)設(shè)定， 若為否，執(zhí)行步驟3)；3)判斷系統(tǒng)是否錯(cuò)誤或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；若為否，判斷下位機(jī)2是否已經(jīng)進(jìn)入等待模式，若為是，上位機(jī)1進(jìn)入等待模式；上位機(jī)1和下位機(jī)2都進(jìn)入等待模式后，判斷上位機(jī)1和下位機(jī)2中的任何一處是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)，若為否，執(zhí)行步驟4)；4)系統(tǒng)處在等待模式中時(shí)，如果上位機(jī)收到系統(tǒng)外部設(shè)備3傳來的運(yùn)行指令后， 上位機(jī)1和下位機(jī)2都將進(jìn)入正常運(yùn)行模式，在正常運(yùn)行模式中，上位機(jī)1將接收到的外部命令和目標(biāo)參數(shù)分別傳送給下位機(jī)2，下位機(jī)2將執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；同時(shí)，下位機(jī)2將每個(gè)控制軸的狀態(tài)信息傳給上位機(jī)1，經(jīng)上位機(jī)1匯總，再將整個(gè)系統(tǒng)的信息傳給變槳系統(tǒng)外部設(shè)備3 ；在正常運(yùn)行模式下，判斷上位機(jī)1和下位機(jī)2中的任何一處是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟4)；5)當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，或系統(tǒng)外部設(shè)備3向上位機(jī)1發(fā)送命令要求系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式，并根據(jù)故障發(fā)生的嚴(yán)重性進(jìn)行相應(yīng)的緊急收槳操作若是一般性的故障(斷路器跳間、電機(jī)溫度過高、備用電源故障)，則由下位機(jī)2控制電機(jī)完成快速收槳后，系統(tǒng)收到錯(cuò)誤復(fù)位命令進(jìn)行復(fù)位后沒有錯(cuò)誤再次發(fā)生時(shí)，則系統(tǒng)進(jìn)入等待模式，返回步驟4)；如果是嚴(yán)重故障(驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部出現(xiàn)故障、編碼器故障)，則由上位機(jī)1控制接觸器給電機(jī)直接供電，完成開環(huán)收槳后，通過操作員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，返回步驟4)。 所述的上位機(jī)1為控制器，下位機(jī)2為驅(qū)動(dòng)器。所述的下位機(jī)為3個(gè)，并通過總線分別與上位機(jī)1連接。如圖2所示，上位機(jī)1和下位機(jī)2均包括系統(tǒng)初始化、等待模式、正常運(yùn)行模式、緊急模式以及維護(hù)模式。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟1)系統(tǒng)上電后，完成初始化2)在一定時(shí)間內(nèi)，判斷系統(tǒng)維護(hù)開關(guān)是否按下，若為是系統(tǒng)將進(jìn)入維護(hù)模式，若為否， 執(zhí)行步驟3)；3)判斷系統(tǒng)是否錯(cuò)誤或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；若為否，判斷下位機(jī)是否已經(jīng)進(jìn)入等待模式，若為是，上位機(jī)進(jìn)入等待模式；上位機(jī)和下位機(jī)都進(jìn)入等待模式后，判斷上位機(jī)和下位機(jī)中的任何一處是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)，若為否， 執(zhí)行步驟4)；4)系統(tǒng)處在等待模式中時(shí)，如果上位機(jī)收到系統(tǒng)外部設(shè)備傳來的運(yùn)行指令后，上位機(jī)和下位機(jī)都將進(jìn)入正常運(yùn)行模式，在正常運(yùn)行模式中，上位機(jī)將接收到的外部命令和目標(biāo)參數(shù)分別傳送給下位機(jī)，下位機(jī)將執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；同時(shí)，下位機(jī)將每個(gè)控制軸的狀態(tài)信息傳給上位機(jī)，經(jīng)上位機(jī)匯總，再將整個(gè)系統(tǒng)的信息傳給變槳系統(tǒng)外部設(shè)備；在正常運(yùn)行模式下，判斷上位機(jī)和下位機(jī)中的任何一處是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟 5)；若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟4)；5)當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，或系統(tǒng)外部設(shè)備向上位機(jī)發(fā)送命令要求系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式，并根據(jù)故障發(fā)生的嚴(yán)重性進(jìn)行相應(yīng)的緊急收槳操作若是一般性的故障，則由下位機(jī)控制電機(jī)完成快速收槳后，系統(tǒng)收到錯(cuò)誤復(fù)位命令進(jìn)行復(fù)位后沒有錯(cuò)誤再次發(fā)生時(shí)，則系統(tǒng)進(jìn)入等待模式，返回步驟4)；如果是嚴(yán)重故障，則由上位機(jī)控制接觸器給電機(jī)直接供電，完成開環(huán)收槳后，通過操作員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，返回步驟 4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的上位機(jī)為控制器，下位機(jī)為驅(qū)動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的步驟5)中的一般性的故障包括斷路器跳閘、電機(jī)溫度過高、備用電源故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的步驟幻中的嚴(yán)重故障包括驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部出現(xiàn)故障、編碼器故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的步驟1)初始化包括輸入輸出信號(hào)的初始化、通訊參數(shù)的設(shè)置、通訊連接的建立。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的步驟2)中的維護(hù)模式下，通過手動(dòng)的方式進(jìn)行系統(tǒng)的維修和其它操作，其它操作包括電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)設(shè)定、參考點(diǎn)設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的下位機(jī)設(shè)有多個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的下位機(jī)為3個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟1)系統(tǒng)完成初始化2)判斷系統(tǒng)維護(hù)開關(guān)是否按下，若為是系統(tǒng)將進(jìn)入維護(hù)模式，若為否，執(zhí)行步驟3)；3)判斷系統(tǒng)是否錯(cuò)誤或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；若為否，上位機(jī)和下位機(jī)都進(jìn)入等待模式后，判斷是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；4)系統(tǒng)處在等待模式中時(shí)，如果上位機(jī)收到系統(tǒng)外部設(shè)備傳來的運(yùn)行指令后，上位機(jī)和下位機(jī)都將進(jìn)入正常運(yùn)行模式，判斷是否檢測(cè)到有故障或警告發(fā)生，若為是，執(zhí)行步驟5)；5)系統(tǒng)進(jìn)入緊急模式，并根據(jù)故障發(fā)生的嚴(yán)重性進(jìn)行相應(yīng)的緊急收槳操作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有模塊化設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展和移植等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03D7/00GK102312772SQ201010215620
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者王智 申請(qǐng)人:上海派恩科技有限公司