一種基于plc的手動(dòng)變槳控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片變槳的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片變槳是十分重要的技術(shù)要求，在兆瓦級(jí)大型風(fēng)機(jī)變槳系統(tǒng)維護(hù)中手動(dòng)變槳控制必不可少的環(huán)節(jié)。
[0003]授權(quán)公告號(hào)為CN202031775U，授權(quán)公告日為2011年11月9日的中國實(shí)用新型專利公開了一種兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的影響機(jī)組的運(yùn)行壽命和安全運(yùn)行等問題，包括機(jī)艙控制器及變槳控制系統(tǒng)，其技術(shù)要點(diǎn)是:變槳控制系統(tǒng)中以包含通過信號(hào)電纜連接的變槳控制器和獨(dú)立監(jiān)測裝置的變槳主控柜作為變槳主控單元，并由變槳電池柜、伺服控制柜、變槳電機(jī)組成三個(gè)槳葉的變槳執(zhí)行單元；機(jī)艙控制器將統(tǒng)一的槳角給定值發(fā)送到變槳控制器；變槳主控柜與三個(gè)槳葉的變槳執(zhí)行單元連接，并發(fā)送獨(dú)立變槳信號(hào)給相應(yīng)的伺服控制柜。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，變槳控制準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)監(jiān)測槳距角調(diào)節(jié)，消除風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪運(yùn)行的軸向振動(dòng)，增加機(jī)組安全鏈的保護(hù)環(huán)節(jié)，有效地提升風(fēng)電機(jī)組超速保護(hù)能力，使風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行更加可靠、穩(wěn)定。
[0004]現(xiàn)有的手動(dòng)變槳控制是依賴手動(dòng)變槳操作盒進(jìn)行手動(dòng)變槳的，這種變槳方式需要維護(hù)人員將手動(dòng)變槳操作盒放到風(fēng)機(jī)塔頂?shù)妮嗇炆?，再將手?dòng)變槳操作盒的插頭插在變槳控制柜的相關(guān)位置上才能控制變槳。這種變槳控制方式給維護(hù)人員帶來了很多不便之處，變槳效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且在放變槳操作盒可能造成變槳操作盒損壞，提高了維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述采用手動(dòng)變槳操作盒進(jìn)行變槳存在的變槳效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于PLC的手動(dòng)變槳控制系統(tǒng)，通過該變槳控制系統(tǒng)控制就不需要維護(hù)人員將手動(dòng)變槳操作盒放到風(fēng)機(jī)塔頂?shù)妮嗇炆?，提高了變槳效率，減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0006]為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于PLC的手動(dòng)變槳控制系統(tǒng)，其特征在于:包括電源模塊、PLC控制器、主旋鈕開關(guān)和至少一個(gè)變槳單元，每一個(gè)變槳單元均包括硬件部分和軟件部分；每一個(gè)變槳單元的硬件部分均包括1個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器、1個(gè)副旋鈕開關(guān)、3個(gè)按鈕開關(guān)、1個(gè)限位開關(guān)、1個(gè)指示燈和1個(gè)限位開關(guān)指示燈，所述電源模塊能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)為直流電，所述主旋鈕開關(guān)、副旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的一端連接在電源模塊上，主旋鈕開關(guān)、副旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的另一端連接在PLC控制器上，所述指示燈連接在PLC控制器上，所述PLC控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，所述限位開關(guān)連接在電源模塊上，所述限位開關(guān)指示燈連接在限位開關(guān)上；每一個(gè)變槳單元的軟件部分均包括手動(dòng)變槳模塊、手動(dòng)開槳模塊、手動(dòng)收槳模塊、槳葉角度校零模塊、槳葉角度為0°位置指示模塊和槳葉角度為92°位置指示模塊，所述手動(dòng)變槳模塊用于控制變槳系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)變槳模式，所述手動(dòng)開槳模塊用于控制槳葉開槳，所述手動(dòng)收槳模塊用于控制槳葉收槳，所述槳葉角度校零模塊用于槳葉角度校零，所述槳葉角度為0°位置指示模塊用于指示槳葉角度到達(dá)0°位置，所述槳葉角度為92°位置指示模塊用于指示槳葉角度到達(dá)92°位置。
[0007]所述手動(dòng)變槳模塊的具體控制流程為:PLC控制器檢測主旋鈕開關(guān)的電信號(hào)高電平信號(hào)還是低電平信號(hào)，檢測到主旋鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)則進(jìn)入手動(dòng)變槳模式，檢測到主旋鈕開關(guān)的電信號(hào)為低電平信號(hào)手動(dòng)變槳模塊不動(dòng)作。
[0008]所述手動(dòng)開槳模塊的具體控制流程為:手動(dòng)變槳模塊控制槳葉變槳系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)變槳模式后，PLC控制器檢測所有副旋鈕開關(guān)和控制手動(dòng)開槳的按鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)還是低電平信號(hào)，當(dāng)有副旋鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)，且控制手動(dòng)開槳的按鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)，則電信號(hào)為高電平信號(hào)的副旋鈕開關(guān)控制的槳葉在相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下朝著開槳方向運(yùn)行，PLC控制器檢測到為低電平信號(hào)的副旋鈕開關(guān)控制的槳葉不動(dòng)作。
[0009]所述手動(dòng)收槳模塊的具體控制流程為:手動(dòng)變槳模塊控制槳葉變槳系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)變槳模式后，PLC控制器檢測所有副旋鈕開關(guān)和控制手動(dòng)收槳的按鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)還是低電平信號(hào)，當(dāng)有副旋鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)，且控制手動(dòng)收槳的按鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)，則電信號(hào)為高電平信號(hào)的副旋鈕開關(guān)控制的槳葉在相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下朝著收槳方向運(yùn)行，PLC控制器檢測到為低電平信號(hào)的副旋鈕開關(guān)控制的槳葉不動(dòng)作。
[0010]所述槳葉角度校零模塊具體控制流程為:手動(dòng)變槳模塊控制槳葉變槳系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)變槳模式后，PLC控制器檢測所有副旋鈕開關(guān)和控制槳葉角度校零的按鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)還是低電平信號(hào)，當(dāng)有副旋鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)，且控制槳葉角度校零的按鈕開關(guān)的電信號(hào)為高電平信號(hào)，則電信號(hào)為高電平信號(hào)的副旋鈕開關(guān)控制的槳葉在相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行槳葉角度校零，槳葉角度校零完成后，PLC控制器點(diǎn)亮指示燈，PLC控制器檢測到為低電平信號(hào)的副旋鈕開關(guān)控制的槳葉不動(dòng)作。
[0011]所述槳葉角度為0°位置指示模塊具體控制流程為:PLC控制器檢測所有槳葉的角度是否處于0°位置，處于0°位置的槳葉對(duì)應(yīng)的指示燈被PLC控制器點(diǎn)亮，處于其他位置的槳葉對(duì)應(yīng)的指示燈不點(diǎn)亮。
[0012]所述槳葉角度為92°位置指示模塊具體控制流程為:PLC控制器檢測所有槳葉的角度是否處于92°位置，處于92°位置的槳葉對(duì)應(yīng)的限位開關(guān)接通，相應(yīng)的限位開關(guān)指示燈點(diǎn)亮。
[0013]伺服驅(qū)動(dòng)器通過連接在變槳電機(jī)上的反饋線來檢測變槳電機(jī)位置從而計(jì)算出槳葉角度，并通過CAN通信發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器就可檢測出槳葉的角度。
[0014]槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)到92度位置的時(shí)候，就會(huì)觸碰到相應(yīng)的限位開關(guān)，相應(yīng)的指示燈就會(huì)被點(diǎn)殼。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明是基于PLC來實(shí)現(xiàn)的控制，整個(gè)控制簡單方便，易于控制。通過該變槳控制系統(tǒng)控制就不需要維護(hù)人員將手動(dòng)變槳操作盒放到風(fēng)機(jī)塔頂?shù)妮嗇炆?，提高了變槳效率，減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的控制原理圖；
圖2為本發(fā)明手動(dòng)變槳模塊具體控制流程圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1手動(dòng)開槳模塊具體控制流程圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1手動(dòng)收槳模塊具體控制流程圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1槳葉角度校零模塊具體控制流程圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例1槳葉角度為0°位置指示模塊具體控制流程圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例1槳葉角度為92°位置指示模塊具體控制流程圖；
圖8為實(shí)施例2的控制原理圖；
圖9為本發(fā)明實(shí)施例2手動(dòng)開槳模塊具體控制流程圖；
圖10為本發(fā)明實(shí)施例2手動(dòng)收槳模塊具體控制流程圖；
圖11為本發(fā)明實(shí)施例2槳葉角度校零模塊具體控制流程圖；
圖12為本發(fā)明實(shí)施例2槳葉角度為0°位置指示模塊具體控制流程圖；
圖13為本發(fā)明實(shí)施例2槳葉角度為92°位置指示模塊具體控制流程圖；
圖14為實(shí)施例3的控制原理圖；
圖15為本發(fā)明實(shí)施例3手動(dòng)開槳模塊具體控制流程圖；
圖16為本發(fā)明實(shí)施例3手動(dòng)收槳模塊具體控制流程圖；
圖17為本發(fā)明實(shí)施例3槳葉角度校零模塊具體控制流程圖；
圖18為本發(fā)明實(shí)施例3槳葉角度為0°位置指示模塊具體控制流程圖；
圖19為本發(fā)明實(shí)施例3槳葉角度為92°位置指示模塊具體控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
一種基于PLC的手動(dòng)變槳控制系統(tǒng)，其特征在于:包括電源模塊、PLC控制器主旋鈕開關(guān)和至少一個(gè)變槳單元，每一個(gè)變槳單元均包括硬件部分和軟件部分；每一個(gè)變槳單元的硬件部分均包括1個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器、1個(gè)副旋鈕開關(guān)、3個(gè)按鈕開關(guān)、1個(gè)限位開關(guān)、1個(gè)指示燈和1個(gè)限位開關(guān)指示燈，所述電源模塊能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)為直流電，所述旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的一端連接在電源模塊上，旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的另一端連接在PLC控制器上，所述指示燈連接在PLC控制器上，所述PLC控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，所述限位開關(guān)連接在電源模塊上，所述限位指示燈連接在限位開關(guān)上；每一個(gè)變槳單元的軟件部分均包括手動(dòng)變槳模塊、手動(dòng)開槳模塊、手動(dòng)收槳模塊、槳葉角度校零模塊、槳葉角度為0°位置指示模塊和槳葉角度為92°位置指示模塊，所述手動(dòng)變槳模塊用于控制變槳系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)變槳模式，所述手動(dòng)開槳模塊用于控制槳葉開槳，所述手動(dòng)收槳模塊用于控制槳葉收槳，所述槳葉角度校零模塊用于槳葉角度校零，所述槳葉角度為0°位置指示模塊用于指示槳葉角度到達(dá)0°位置，所述槳葉角度為92°位置指示模塊用于指示槳葉角度到達(dá)92°位置。
[0018]變槳單元為一個(gè)，所