CN102385366A - 人机界面主控系统 - Google Patents

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傅建民
丁式超
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Abstract

本发明揭示了一种人机界面主控系统，用于塔基柜和机舱柜之间的通讯，塔基柜和机舱柜内分别设置有塔基人机界面和机舱人机界面，塔基柜CPU与塔基人机界面连接，塔基柜I/O模块与塔基柜CPU连接，塔基柜I/O模块与变流器系统基于EtherCAT总线协议连接；以太网通讯模块与机舱人机界面基于Ethernet连接，机舱柜I/O模块与以太网通讯模块连接，机舱柜I/O模块和变浆系统基于EtherCAT总线协议连接；以太网通讯模块基于EtherCAT总线协议，机舱柜人机界面通过以太网通讯模块连接到塔基柜CPU；塔基柜CPU与一风场网络基于Ethernet连接。本发明采用了EtherCAT实时以太网技术，提升了系统的可靠性和维护的方便性，降低了故障率并缩短了停机时间。

Description

人机界面主控系统
技术领域
本发明涉及风力发电控制调节领域，尤其涉及一种人机界面主控系统。
背景技术
在诸如灯塔、风力发电机等需远距离实时控制的机构，目前的人机界面方案是只有一个人机界面置于塔基柜，这使得在做维护时不方便查看报警信息及设置参数，为解决上述问题，出现了设置两个人机界面的方案，但是由于需要和塔基柜CPU通讯，从而增加设置了机舱柜和塔基柜间的额外的总线通讯电缆，既增加了成本又因为距离远使得维护及通讯质量受到影响，同时人机界面程序可视化元素单一，色彩表现能力差。
EtherCAT是用于工业自动化的以太网解决方案，其特点是性能优越、操作简便，EtherCAT可以用简单的线形拓扑结构来代替以太网星型结构，也可以采用传统方式，即采用交换机对EtherCAT进行布线，以便集成其它以太网设备，主站无需专用插卡，只需使用一个非常简单的接口即可实现与任何一台以太网控制器的连接，利用EtherCAT技术的优异性能，可以实现用传统现场总线系统所无法实现的控制方法，EtherCAT能够实现一种与现代工业PC的强大运算能力相匹配的通讯技术。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种人机界面主控系统，提升系统的可靠性和维护的方便性，降低故障率并缩短停机时间。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种人机界面主控系统，用于塔基柜和机舱柜之间的通讯，所述塔基柜和机舱柜内分别设置有塔基人机界面和机舱人机界面，所述塔基柜内还包括塔基柜CPU，塔基柜I/O模块和变流器系统，所述塔基柜CPU与所述塔基人机界面连接，所述塔基柜I/O模块与塔基柜CPU连接，所述塔基柜I/O模块与变流器系统基于EtherCAT总线协议连接；所述机舱柜内还包括以太网通讯模块，机舱柜I/O模块和变浆系统，所述以太网通讯模块与所述机舱人机界面基于Ethernet连接，所述机舱柜I/O模块与以太网通讯模块连接，所述机舱柜I/O模块和变浆系统基于EtherCAT总线协议连接；所述以太网通讯模块基于EtherCAT总线协议，所述机舱柜人机界面通过所述以太网通讯模块连接到所述塔基柜CPU；所述塔基柜CPU与一风场网络基于Ethernet连接。
优选的，上述的人机界面主控系统，其中：所述塔基柜CPU和塔基人机界面上分别设有DVI接口，所述塔基柜CPU与塔基人机界面通过DVI接口连接。
优选的，上述的人机界面主控系统，其中：所述塔基人机界面为触摸屏。
优选的，上述的人机界面主控系统，其中：所述机舱人机界面为触摸屏。
优选的，上述的人机界面主控系统，其中：所述触摸屏采用嵌入式Windows CE操作系统。
优选的，上述的人机界面主控系统，其中：塔基人机界面和机舱人机界面分别安装有.Net Framework程序，一次开发，即可运行于塔基柜CPU，机舱人机界面以及用于维护的笔记电脑上。
本发明的突出效果为：采用了EtherCAT实时以太网技术，无需额外的总线电缆，通过机舱柜的以太网通讯模块代替原有的总线连接到塔基柜CPU，连接了塔基柜I/O模块和机舱柜I/O模块，以及变流器系统和变桨系统，提升了系统的可靠性和维护的方便性，降低了故障率并缩短了停机时间。同时，采用不带CPU的触摸屏，增强了塔基柜CPU的利用率，并降低了系统成本。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例一种人机界面主控系统，如图1所示，用于塔基柜1和机舱柜2之间的通讯，塔基柜1和机舱柜2内分别设置有塔基人机界面3和机舱人机界面4，塔基人机界面3和机舱人机界面4均为采用嵌入式Windows CE操作系统的触摸屏。塔基柜1内还包括塔基柜CPU5，塔基柜I/O模块6和变流器系统11，塔基柜CPU5和塔基人机界面3上分别设有DVI接口9，塔基柜CPU5与塔基人机界面3通过DVI接口9连接，塔基柜I/O模块6与塔基柜CPU5连接，塔基柜I/O模块6与变流器系统11基于EtherCAT总线协议连接。机舱柜2内还包括以太网通讯模块7，机舱柜I/O模块8和变浆系统12，以太网通讯模块7与机舱人机界面4基于Ethernet连接，机舱柜I/O模块8与以太网通讯模块7连接，机舱柜I/O模块8和变浆系统12基于EtherCAT总线协议连接；以太网通讯模块7基于EtherCAT总线协议，机舱柜人机界面4通过以太网通讯模块7连接到塔基柜CPU5。塔基柜CPU5与风场网络10基于Ethernet连接。塔基人机界面3和机舱人机界面4分别安装有.Net Framework程序，一次开发，即可运行于塔基柜CPU5，机舱人机界面4以及用于维护的笔记电脑上。
本实施例采用了EtherCAT实时以太网技术，无需额外的总线电缆，通过机舱柜2的以太网通讯模块7代替原有的总线连接到塔基柜CPU5，连接了塔基柜I/O模块6和机舱柜I/O模块8，以及变流器系统11和变桨系统12，提升了系统的可靠性和维护的方便性，降低了故障率并缩短了停机时间。同时，采用不带CPU的触摸屏，增强了塔基柜CPU 5的利用率，并降低了系统成本。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种人机界面主控系统，用于塔基柜和机舱柜之间的通讯，所述塔基柜和机舱柜内分别设置有塔基人机界面和机舱人机界面，其特征在于：所述塔基柜内还包括塔基柜CPU，塔基柜I/O模块和变流器系统，所述塔基柜CPU与所述塔基人机界面连接，所述塔基柜I/O模块与塔基柜CPU连接，所述塔基柜I/O模块与变流器系统基于EtherCAT总线协议连接；所述机舱柜内还包括以太网通讯模块，机舱柜I/O模块和变浆系统，所述以太网通讯模块与所述机舱人机界面基于Ethernet连接，所述机舱柜I/O模块与以太网通讯模块连接，所述机舱柜I/O模块和变浆系统基于EtherCAT总线协议连接；所述以太网通讯模块基于EtherCAT总线协议，所述机舱柜人机界面通过所述以太网通讯模块连接到所述塔基柜CPU；所述塔基柜CPU与一风场网络基于Ethernet连接。
2.根据权利要求1所述的人机界面主控系统，其特征在于：所述塔基柜CPU和塔基人机界面上分别设有DVI接口，所述塔基柜CPU与塔基人机界面通过DVI接口连接。
3.根据权利要求1所述的人机界面主控系统，其特征在于：所述塔基人机界面为触摸屏。
4.根据权利要求1所述的人机界面主控系统，其特征在于：所述机舱人机界面为触摸屏。
5.根据权利要求3或4所述的任一人机界面主控系统，其特征在于：所述触摸屏采用嵌入式Windows CE操作系统。
6.根据权利要求1所述的人机界面主控系统，其特征在于：塔基人机界面和机舱人机界面分别安装有.Net Framework程序。
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