專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)測試設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]控制系統(tǒng)是整個風(fēng)電機組運行的大腦，實時控制和檢測組成風(fēng)力發(fā)電機組的各個子系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)及其所包含的所有電器元件與傳感器，信號種類多、數(shù)量大，控制算法復(fù)雜，所以很難實現(xiàn)對控制系統(tǒng)在廠內(nèi)進行的功能、性能測試。目前，在各種類型風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的生產(chǎn)廠內(nèi)，功能和性能測試的效率與覆蓋率低，大部分企業(yè)在廠內(nèi)只進行一些簡單的安全規(guī)格測試與電氣測試，而對控制系統(tǒng)性能和功能測試安排在風(fēng)力發(fā)電機組整機廠或風(fēng)電場現(xiàn)場進行，導(dǎo)致控制系統(tǒng)的功能、性能測試只能在運到整機廠或風(fēng)電現(xiàn)場后進行，一旦出現(xiàn)問題現(xiàn)場修復(fù)的難度大，效率低，嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電機組整機安裝、調(diào)試進度。實用新型內(nèi)容[0003]為了克服風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)廠內(nèi)測試條件的不足，本實用新型提供一種專用測試裝置，該測試裝置具備當(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、 性能的測試要求，同時為變流器、變槳系統(tǒng)提供了測試接口，能方便地實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的廠內(nèi)測試。[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下述[0005]本實用新型采用可編程控制器PLC，實現(xiàn)控制系統(tǒng)外圍傳感器輸入信號及執(zhí)行機構(gòu)動作及反饋信號和各種現(xiàn)場總線通信模擬，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組整機運行狀態(tài)模擬，并設(shè)置人機交互界面，依據(jù)測試需求操作人機交互界面實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機組整機模擬運行狀態(tài)人工或自動切換。[0006]本實用新型包括四個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測試設(shè)備與被測系統(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)載為被測系統(tǒng)提供模擬負(fù)載信號，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)對風(fēng)力發(fā)電機組各組成單元、子系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)的對象特性與各種運行狀態(tài)進行模擬，以實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、發(fā)電機、變流器、變槳系統(tǒng)、連接電網(wǎng)等風(fēng)力發(fā)電機組系統(tǒng)傳感器信號與執(zhí)行機構(gòu)動作信號和狀態(tài)反饋信號的靜態(tài)、動態(tài)模擬。[0007]本實用新型設(shè)置了開發(fā)平臺功能和三級軟件測試功能，即一方面可以滿足軟件開發(fā)人員設(shè)計驗證與調(diào)試需求，另一方面針對被測系統(tǒng)不同的開發(fā)階段還設(shè)置了模塊測試 (軟件功能模塊或研發(fā)新選型硬件模塊)、代碼級測試和系統(tǒng)測試等功能。[0008]此外，本實用新型除具備上述功能外，還可通過模擬控制系統(tǒng)實現(xiàn)對變流器和變槳系統(tǒng)的測試，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]本實用新型具有以下特征[0010]I)本實用新型的核心系統(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)被測對象測試需求進行選擇；[0011]2)本實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，對各種數(shù)字、模擬、通信等輸出信號進行控制與監(jiān)測，可分別通過手動、自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)風(fēng)電機組各種運行工況與運行特性模擬；[0012]3)本實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、高效地實現(xiàn)了本實用新型的模塊化結(jié)構(gòu)，可以極大地提高被測系統(tǒng)安裝效率，減少接線錯誤率。[0013]測試實施過程中，依據(jù)被測系統(tǒng)輸入輸出信號要求，選擇本實用新型輸入輸出接口及其相應(yīng)電纜組件，依據(jù)被測系統(tǒng)的物理通信接口選擇本實用新型通信接口，連接本實用新型與被測系統(tǒng)；上電啟動本實用新型與被測系統(tǒng)，通過本實用新型觸摸屏按被測系統(tǒng)類型選擇測試功能，按測試要求操作觸摸屏、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，實現(xiàn)對被測系統(tǒng)的測試。[0014]本實用新型的有益效果在生產(chǎn)過程中，可以方便、高效地實現(xiàn)風(fēng)電機組控制系統(tǒng)的全功能測試及變流器、變槳系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的聯(lián)機測試。


[0015]圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；[0016]圖2是本實用新型的控制流程圖；[0017]圖I描述了本實用新型四大部件相互之間的連接方式和信號傳輸方式，其中虛線框為被測系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
進一步說明本實用新型。[0019]本實用新型結(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)對風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、發(fā)電機、變流器、變槳系統(tǒng)、連接電網(wǎng)等風(fēng)力發(fā)電機組系統(tǒng)傳感器信號與執(zhí)行機構(gòu)動作信號和狀態(tài)反饋信號的靜態(tài)、動態(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， 向輸入輸出接口輸出控制信號；由輸入輸出接口統(tǒng)一將可編程控制器PLC系統(tǒng)輸入、輸出信號和模擬負(fù)載信號連接至圖I虛線框所示被測系統(tǒng)。[0020]實施測試過程中，依據(jù)圖I中虛線框所示被測系統(tǒng)輸入輸出信號、物理通信接口要求，選擇本實用新型輸入輸出接口及其相應(yīng)電纜組件，連接本實用新型與被測系統(tǒng)；上電啟動本實用新型與被測系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)本實用新型負(fù)載輸出信號，模擬被測系統(tǒng)負(fù)載輸入， 通過本實用新型可編程控制器PLC系統(tǒng)按被測系統(tǒng)類型選擇測試功能，進行風(fēng)力發(fā)電機組的各個子系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)及其所包含的所有電器元件與傳感器信號和做作特性模擬，同時通過指示燈、觸摸屏界面監(jiān)控被測系統(tǒng)測試功能運行效果，實現(xiàn)對被測系統(tǒng)在廠內(nèi)進行的功能、性能測試，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)電機組控制系統(tǒng)測試設(shè)備，其特征在于，所述的測試設(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測試設(shè)備與被測系統(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，為被測系統(tǒng)提供模擬負(fù)載信號；所述的可編程控制器PLC系統(tǒng)對風(fēng)力發(fā)電機組各組成單元、子系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)的對象特性與各種運行狀態(tài)進行模擬，以實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機組系統(tǒng)傳感器信號與執(zhí)行機構(gòu)動作信號和狀態(tài)反饋信號的靜態(tài)、動態(tài)模擬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)測試設(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，并向輸入輸出接口輸出控制信號，通過輸入輸出接口將可編程控制器PLC系統(tǒng)的輸入、輸出信號和模擬負(fù)載信號送至被測系統(tǒng)。
專利摘要一種風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)測試設(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測試設(shè)備與被測系統(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，為被測系統(tǒng)提供模擬負(fù)載信號。所述的可編程控制器PLC系統(tǒng)對風(fēng)力發(fā)電機組各組成單元、子系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)的對象特性與各種運行狀態(tài)進行模擬，以實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機組系統(tǒng)傳感器信號與執(zhí)行機構(gòu)動作信號和狀態(tài)反饋信號的靜態(tài)、動態(tài)模擬。
文檔編號G05B23/02GK202735832SQ20112055972
公開日2013年2月13日 申請日期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 申請人:北京科諾偉業(yè)科技有限公司