專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]控制系統(tǒng)是整個(gè)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的大腦，實(shí)時(shí)控制和檢測(cè)組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)子系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其所包含的所有電器元件與傳感器，信號(hào)種類多、數(shù)量大，控制算法復(fù)雜，所以很難實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)在廠內(nèi)進(jìn)行的功能、性能測(cè)試。目前，在各種類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的生產(chǎn)廠內(nèi)，功能和性能測(cè)試的效率與覆蓋率低，大部分企業(yè)在廠內(nèi)只進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的安全規(guī)格測(cè)試與電氣測(cè)試，而對(duì)控制系統(tǒng)性能和功能測(cè)試安排在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)廠或風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，導(dǎo)致控制系統(tǒng)的功能、性能測(cè)試只能在運(yùn)到整機(jī)廠或風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行，一旦出現(xiàn)問題現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的難度大，效率低，嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)安裝、調(diào)試進(jìn)度。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]為了克服風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)廠內(nèi)測(cè)試條件的不足，本實(shí)用新型提供一種專用測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置具備當(dāng)前風(fēng)電行業(yè)涉及的各種通信接口，不僅滿足了控制系統(tǒng)功能、 性能的測(cè)試要求，同時(shí)為變流器、變槳系統(tǒng)提供了測(cè)試接口，能方便地實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的廠內(nèi)測(cè)試。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下述[0005]本實(shí)用新型采用可編程控制器PLC，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)外圍傳感器輸入信號(hào)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作及反饋信號(hào)和各種現(xiàn)場(chǎng)總線通信模擬，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)運(yùn)行狀態(tài)模擬，并設(shè)置人機(jī)交互界面，依據(jù)測(cè)試需求操作人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)模擬運(yùn)行狀態(tài)人工或自動(dòng)切換。[0006]本實(shí)用新型包括四個(gè)組成部分主回路電源、輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器 PLC系統(tǒng)。主回路電源為輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器PLC系統(tǒng)提供電源，主回路電源主要由變壓器、開關(guān)電源和配電開關(guān)等組成；輸入輸出接口為整個(gè)測(cè)試設(shè)備與被測(cè)系統(tǒng)的物理接口，主要由重載連接器接插件與電纜組件組成；負(fù)載為被測(cè)系統(tǒng)提供模擬負(fù)載信號(hào)，主要由功率電阻及其控制回路組成；可編程控制器PLC系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各組成單元、子系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的對(duì)象特性與各種運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、變流器、變槳系統(tǒng)、連接電網(wǎng)等風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)傳感器信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作信號(hào)和狀態(tài)反饋信號(hào)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬。[0007]本實(shí)用新型設(shè)置了開發(fā)平臺(tái)功能和三級(jí)軟件測(cè)試功能，即一方面可以滿足軟件開發(fā)人員設(shè)計(jì)驗(yàn)證與調(diào)試需求，另一方面針對(duì)被測(cè)系統(tǒng)不同的開發(fā)階段還設(shè)置了模塊測(cè)試 (軟件功能模塊或研發(fā)新選型硬件模塊)、代碼級(jí)測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試等功能。[0008]此外，本實(shí)用新型除具備上述功能外，還可通過模擬控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變流器和變槳系統(tǒng)的測(cè)試，并設(shè)置了各種通信接口，以適應(yīng)當(dāng)前各種品牌變流器、變槳系統(tǒng)通信方式。[0009]本實(shí)用新型具有以下特征[0010]I)本實(shí)用新型的核心系統(tǒng)包括嵌入式模塊、輸入輸出模塊、通信模塊等部分，通信接口涵蓋了應(yīng)用于當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各種通信接口 以太網(wǎng)、CanOpen、Profibus、RS485、 RS232，通信方式可依據(jù)被測(cè)對(duì)象測(cè)試需求進(jìn)行選擇；[0011]2)本實(shí)用新型可編程控制器PLC系統(tǒng)設(shè)置了操作觸摸屏、操作按鈕、旋鈕和指示燈，對(duì)各種數(shù)字、模擬、通信等輸出信號(hào)進(jìn)行控制與監(jiān)測(cè)，可分別通過手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組各種運(yùn)行工況與運(yùn)行特性模擬；[0012]3)本實(shí)用新型輸入輸出接口出線方式采用重載連接器，連接集成度高，方便、高效地實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的模塊化結(jié)構(gòu)，可以極大地提高被測(cè)系統(tǒng)安裝效率，減少接線錯(cuò)誤率。[0013]測(cè)試實(shí)施過程中，依據(jù)被測(cè)系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)要求，選擇本實(shí)用新型輸入輸出接口及其相應(yīng)電纜組件，依據(jù)被測(cè)系統(tǒng)的物理通信接口選擇本實(shí)用新型通信接口，連接本實(shí)用新型與被測(cè)系統(tǒng)；上電啟動(dòng)本實(shí)用新型與被測(cè)系統(tǒng)，通過本實(shí)用新型觸摸屏按被測(cè)系統(tǒng)類型選擇測(cè)試功能，按測(cè)試要求操作觸摸屏、操作按鈕、旋鈕，監(jiān)控指示燈、觸摸屏界面變量與系統(tǒng)狀態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試。[0014]本實(shí)用新型的有益效果在生產(chǎn)過程中，可以方便、高效地實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的全功能測(cè)試及變流器、變槳系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)測(cè)試。


[0015]圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；[0016]圖2是本實(shí)用新型的控制流程圖；[0017]圖I描述了本實(shí)用新型四大部件相互之間的連接方式和信號(hào)傳輸方式，其中虛線框?yàn)楸粶y(cè)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。[0019]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如圖I所示，由主回路電源、輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器 PLC系統(tǒng)四部分組成。主回路電源主要由變壓器和開關(guān)電源組成，變壓器一次側(cè)接三相交流380V外部供電，二次側(cè)輸出三相交流690V，三相交流690V連接至負(fù)載的輸入端，為負(fù)載提供電源，開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)交流220V到直流24V的交直流變換，開關(guān)電源連接可編程控制器 PLC系統(tǒng)電源輸入端子，為可編程控制器PLC系統(tǒng)提供電源；負(fù)載在連接主回路電源提供三相交流690V供電后，輸出三相交流電流負(fù)載信號(hào)至輸入輸出接口，由輸入輸出接口通過電纜組件連接至圖I虛線框所示被測(cè)系統(tǒng)；可編程控制器PLC系統(tǒng)在連接主回路電源提供直流24V供電后，通過程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、變流器、變槳系統(tǒng)、連接電網(wǎng)等風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)傳感器信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作信號(hào)和狀態(tài)反饋信號(hào)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬，并按圖2所示的控制流程，讀取輸入輸出接口輸入信號(hào)， 向輸入輸出接口輸出控制信號(hào)；由輸入輸出接口統(tǒng)一將可編程控制器PLC系統(tǒng)輸入、輸出信號(hào)和模擬負(fù)載信號(hào)連接至圖I虛線框所示被測(cè)系統(tǒng)。[0020]實(shí)施測(cè)試過程中，依據(jù)圖I中虛線框所示被測(cè)系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)、物理通信接口要求，選擇本實(shí)用新型輸入輸出接口及其相應(yīng)電纜組件，連接本實(shí)用新型與被測(cè)系統(tǒng)；上電啟動(dòng)本實(shí)用新型與被測(cè)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)本實(shí)用新型負(fù)載輸出信號(hào)，模擬被測(cè)系統(tǒng)負(fù)載輸入， 通過本實(shí)用新型可編程控制器PLC系統(tǒng)按被測(cè)系統(tǒng)類型選擇測(cè)試功能，進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)子系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其所包含的所有電器元件與傳感器信號(hào)和做作特性模擬，同時(shí)通過指示燈、觸摸屏界面監(jiān)控被測(cè)系統(tǒng)測(cè)試功能運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)系統(tǒng)在廠內(nèi)進(jìn)行的功能、性能測(cè)試，圖I虛線框中，被側(cè)系統(tǒng)可以是控制系統(tǒng)、變流器和變槳系統(tǒng)中的任一產(chǎn)品或組合。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述的測(cè)試設(shè)備包括主回路電源、輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器PLC系統(tǒng)；所述的主回路電源由變壓器、開關(guān)電源和配電開關(guān)組成，為輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器PLC系統(tǒng)提供電源；所述的輸入輸出接口為整個(gè)測(cè)試設(shè)備與被測(cè)系統(tǒng)的物理接口，由重載連接器接插件與電纜組件組成；所述的負(fù)載由功率電阻及其控制回路組成，為被測(cè)系統(tǒng)提供模擬負(fù)載信號(hào)；所述的可編程控制器PLC系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各組成單元、子系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的對(duì)象特性與各種運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)傳感器信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作信號(hào)和狀態(tài)反饋信號(hào)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備，其特征是所述的變壓器的一次側(cè)接三相交流380V外部供電，變壓器的二次側(cè)輸出三相交流690V，三相交流690V連接至負(fù)載的輸入端，為負(fù)載提供電源；所述的開關(guān)電源連接可編程控制器PLC系統(tǒng)電源輸入端子，為可編程控制器PLC系統(tǒng)提供電源；所述的負(fù)載輸出三相交流電流負(fù)載信號(hào)至輸入輸出接口，由輸入輸出接口通過電纜組件連接至被測(cè)系統(tǒng)；可編程控制器PLC系統(tǒng)讀取輸入輸出接口的輸入信號(hào)，并向輸入輸出接口輸出控制信號(hào)，通過輸入輸出接口將可編程控制器PLC系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)和模擬負(fù)載信號(hào)送至被測(cè)系統(tǒng)。
專利摘要一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備，包括主回路電源、輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器PLC系統(tǒng)。所述的主回路電源由變壓器、開關(guān)電源和配電開關(guān)組成，為輸入輸出接口、負(fù)載和可編程控制器PLC系統(tǒng)提供電源。所述的輸入輸出接口為整個(gè)測(cè)試設(shè)備與被測(cè)系統(tǒng)的物理接口，由重載連接器接插件與電纜組件組成。所述的負(fù)載由功率電阻及其控制回路組成，為被測(cè)系統(tǒng)提供模擬負(fù)載信號(hào)。所述的可編程控制器PLC系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各組成單元、子系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的對(duì)象特性與各種運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)傳感器信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作信號(hào)和狀態(tài)反饋信號(hào)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬。
文檔編號(hào)G05B23/02GK202735832SQ20112055972
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者邵桂萍, 郭金東, 蔣玲, 王永超, 張麗媛 申請(qǐng)人:北京科諾偉業(yè)科技有限公司