一種定日鏡場控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及塔式太陽能熱發(fā)電定日鏡領(lǐng)域，特別涉及一種定日鏡場控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為一種清潔的可再生能源得到越來越多的應(yīng)用，尤其是光熱發(fā)電技術(shù)是繼光伏發(fā)電技術(shù)以后的新興太陽能利用技術(shù)。在幾種光熱發(fā)電技術(shù)中，塔式太陽能熱發(fā)電是采用大量的定日鏡將太陽光聚集到設(shè)置在吸熱塔頂?shù)奈鼰崞魃?，加熱工質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。其中，由于整個塔式太陽能熱發(fā)電定日鏡鏡場包含成千上萬面定日鏡，實現(xiàn)對每一面定日鏡的精確控制，使定日鏡能夠最大限度地將太陽光反射到吸熱器上，對于提尚定日鏡反射太陽光效率，提尚發(fā)電效率具有重要意義。
[0003]現(xiàn)有的定日鏡控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，穩(wěn)定性差，各個控制組之間關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，容易出現(xiàn)故障，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種定日鏡場控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了整個定日鏡場中多定日鏡統(tǒng)籌式調(diào)度及多元化控制，故障不擴(kuò)散，不對關(guān)聯(lián)設(shè)備造成影響，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
本發(fā)明提供一種定日鏡場控制系統(tǒng)，其包括:若干控制器組，至少一個中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及上位機(jī)服務(wù)器群，其中:
所述控制器組包括若干定日鏡控制器，每個定日鏡控制器對應(yīng)控制一個定日鏡；所述中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)關(guān)，交換機(jī)以及若干執(zhí)行調(diào)度控制器，若干所述執(zhí)行調(diào)度控制器與所述網(wǎng)關(guān)形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所述執(zhí)行調(diào)度控制器通過所述網(wǎng)關(guān)與所述交換機(jī)連接通信；
所述執(zhí)行調(diào)度控制器與所述控制器組連接通信；
所述交換機(jī)與所述上位機(jī)服務(wù)器群連接通信。
[0006]較佳地，當(dāng)所述中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的數(shù)量為至少兩個時，靠近所述上位機(jī)服務(wù)器群的所述執(zhí)行調(diào)度控制器還與另一所述中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的所述交換機(jī)連接通信。
[0007]較佳地，所述上位機(jī)服務(wù)器群的數(shù)量為兩個，分別為工作上位機(jī)服務(wù)器群和冗余上位機(jī)服務(wù)器群；當(dāng)所述工作上位機(jī)服務(wù)器群出現(xiàn)故障時，所述冗余上位機(jī)服務(wù)器群工作，設(shè)置冗余結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0008]較佳地，每個所述中間網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的所述網(wǎng)關(guān)和所述交換機(jī)的數(shù)量都為兩個，分別為工作網(wǎng)關(guān)、冗余網(wǎng)關(guān)、工作交換機(jī)以及冗余交換機(jī)，當(dāng)所述工作網(wǎng)關(guān)、所述工作交換機(jī)出現(xiàn)故障時，所述冗余網(wǎng)關(guān)、所述冗余交換機(jī)工作。
[0009]較佳地，所述執(zhí)行調(diào)度控制器、所述網(wǎng)關(guān)以及所述定日鏡控制器都包括CMC芯片(Control Module on Chip，片上控制模塊); 所述執(zhí)行調(diào)度控制器與所述網(wǎng)關(guān)以及與所述定日鏡控制器之間通過CMC芯片的通訊單元連接通信。
[0010]較佳地，所述上位機(jī)服務(wù)器群中設(shè)置有手機(jī)APP服務(wù)器；所述交換機(jī)設(shè)置有無線接入點(diǎn)，用于手機(jī)APP的無線接入，使得手機(jī)可以介入控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了鏡場的多元化控制，節(jié)約了鏡場運(yùn)營的成本。
[0011]較佳地，當(dāng)所述執(zhí)行調(diào)度控制器出現(xiàn)故障時，所述控制器組中的任一所述定日鏡控制器作為該控制器組的執(zhí)行調(diào)度控制器。
[0012]較佳地，所述定日鏡控制器包括CMC供電線、CMC芯片、傳感器、編碼器、電機(jī)以及CMC通訊總線，所述CMC供電線、傳感器、編碼器、電機(jī)以及CMC通訊總線分別與所述CMC芯片連接，其中:
所述CMC供電線用于為所述CMC芯片供電；
所述傳感器用于將定日鏡的水平角和/或方位角的零位信息傳輸給所述CMC芯片；
所述編碼器用于將定日鏡的水平角和/或方位角的位移信息傳輸給所述CMC芯片；所述CMC芯片用于對所述傳感器傳輸來的信號、所述編碼器傳輸來的信號以及外界輸入的信號進(jìn)行處理，得到所述定日鏡的控制信號，并將所述控制信號傳輸給所述電機(jī)；
所述電機(jī)用于根據(jù)所述控制信號對定日鏡的水平角和/或方位角進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到預(yù)定位置；
所述CMC通訊總線用于外界向所述CMC芯片輸入信號和/或所述CMC芯片向外界反饋信號。
[0013]較佳地，所述CMC芯片包括:電壓轉(zhuǎn)換器、電源單元、參考點(diǎn)單元、編碼器單元、數(shù)據(jù)存儲單元、數(shù)據(jù)處理單元、電機(jī)驅(qū)動單元以及通訊單元，其中:
所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述CMC供電線連接，所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述電源單元相連，用于向所述CMC芯片供電；
所述參考點(diǎn)單元的輸入端與所述傳感器相連，輸出端與所述數(shù)據(jù)處理單元相連，用于接收所述傳感器的信號，并將其傳輸給所述數(shù)據(jù)處理單元；
所述編碼器單元的輸入端與所述編碼器相連，輸出端與所述數(shù)據(jù)處理單元相連，用于接收所述編碼器的信號，并將其傳輸給所述數(shù)據(jù)處理單元；
所述數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲運(yùn)算處理程序；
所述數(shù)據(jù)處理單元用于調(diào)取所述數(shù)據(jù)存儲單元中的運(yùn)算處理程序來實現(xiàn)對所述傳感器、編碼器以及外界輸入的信號進(jìn)行運(yùn)算處理；
所述電機(jī)驅(qū)動單元的輸入端與所述數(shù)據(jù)處理單元相連，輸出端與所述電機(jī)相連，用于將所述數(shù)據(jù)處理單元運(yùn)行處理后的信號傳輸給所述電機(jī)；
所述通訊單元用于建立所述CMC芯片與所述CMC通訊總線的雙向通信連接。
[0014]較佳地，所述CMC芯片還包括運(yùn)動控制單元，所述運(yùn)動控制單元設(shè)置于所述數(shù)據(jù)處理單元與所述參考點(diǎn)單元、所述數(shù)據(jù)處理單元與所述編碼器單元以及所述數(shù)據(jù)處理單元與所述電機(jī)驅(qū)動單元之間，用于將所述參考點(diǎn)單元以及所述編碼單元傳輸來的信號轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)處理單元可識別的信號，還用于將所述數(shù)據(jù)處理單元運(yùn)行處理后的信號轉(zhuǎn)換為所述電機(jī)驅(qū)動單元可識別的信號。
[0015]較佳地，所述CMC芯片還包括看門狗單元，用于當(dāng)程序運(yùn)行錯誤時，對所述程序進(jìn)行復(fù)位。
[0016]較佳地，所述CMC芯片還包括保護(hù)單元，用于當(dāng)所述電機(jī)工作異常時，調(diào)整所述電機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)或停止所述電機(jī)。
[0017]較佳地，所述CMC芯片還包括實時時鐘單元，用于實時控制程序按時執(zhí)行。
[0018]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明提供的定日鏡場控制系統(tǒng)將定日鏡分為若干行或若干組，降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，可以實現(xiàn)對定日鏡的精確控制；
(2)本發(fā)明的中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用環(huán)形或星形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以大大增強(qiáng)整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用環(huán)形時，某一點(diǎn)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可自動切換為鏈狀網(wǎng)絡(luò)工作模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用星形時，某一支路的故障并不影響其它支路的正常運(yùn)行，即當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的某一點(diǎn)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)仍然能夠正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性；
(3)本發(fā)明通過設(shè)置冗余結(jié)構(gòu)，在正常工作的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障時，可以啟動冗余結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了整個定日鏡場控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；
(4 )本系統(tǒng)提供了手機(jī)接入功能，使得手機(jī)可以接入控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了鏡場的多元化控制，且操作更加方便快捷。
[0019]當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明的實施例1的具有一個中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定日鏡場控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的實施例2的具有兩個中間網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的定日鏡場控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的實施例3的具有三個中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定日鏡場控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的實施例4的另一種具有三個中間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定日鏡場控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的實施例5的定日鏡控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明的實施例6的定日鏡控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明的實施例7的定日鏡控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]標(biāo)號說明:1_定日鏡控制器，2-上位機(jī)服務(wù)器群，3-第一執(zhí)行調(diào)度控制器，4-第一網(wǎng)關(guān)，5-第一交換機(jī)，6-第二執(zhí)行