CN108825445A - 一种风力发电机组无线联调测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组无线联调测试系统，包括联调一体柜、控制箱、触摸屏、机舱无线通信模块和轮毂无线通信模块，控制箱和触摸屏设置于联调一体柜上；控制箱的数目为至少两个；控制箱与触摸屏相连；控制箱具有与机舱控制模块相连的接口；机舱无线通信模块能够与机舱控制模块可插拔连接，轮毂无线通信模块能够与轮毂变桨主控模块可插拔连接；机舱无线通信模块与轮毂无线通信模块无线相连。本发明具有的有益效果：操作简便、功能齐全、可减少地形影响且便于移动携带地。

Description

一种风力发电机组无线联调测试系统

技术领域

本发明属于风力发电机制造设备技术领域，具体涉及一种风力发电机组无线联调测试系统。

背景技术

风电机组是将风能转化为电能的装置，在出厂前需要对机舱控制柜和轮毂变桨控制柜进行联调测试。以机舱控制柜为例，其控制模块主要包括定位模块、通信模块、数字输入输出模块和模拟输入模块。其中，通信模块用来与现有的联调测试平台进行通信实现控制信号及测试数据的传输。定位模块用于测风机偏航转向和角度位置，在调试风机时需要利用定位模块将偏航限位装置调整到0°。数字输入输出模块用于按钮开关，行程开关、限位开关以及传感输出等数字量的输入，如控制柜上各种开关按钮的动作。模拟量输入模块则用于压力、流量、温度、电压、电流等模拟量的输入。现有的风力发电机组联调测试平台中，机舱控制柜中的控制模块和轮毂变桨控制柜中的控制模块之间的数据信号传输方式为有线通信连接，如遇到测试场地限制，还需额外增加辅助用的通信线缆，增大了数据信号传输受干扰的几率，增加了生产成本。

现有的联调测试平台受外形和设计限制，不便于随意移动，仅能供生产车间内使用，如长期放置户外的呆滞机组需要重新联调测试，只能运回生产基地和车间内进行调试，增加了运输的成本和人力物力的浪费。

现有的联调测试平台在测试完成后，需要人工对照保存的文本文档进行测试数据的记录和填写，这会增加测试数据录入错误的风险，导致以后测试数据查阅出现错误。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种风力发电机组无线联调测试系统，操作简便、功能齐全、可减少地形影响且便于移动携带地。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种风力发电机组无线联调测试系统，

包括联调一体柜、控制箱、触摸屏、机舱无线通信模块和轮毂无线通信模块，控制箱和触摸屏设置于联调一体柜上；

控制箱的数目为至少两个；控制箱与触摸屏相连；控制箱具有与机舱控制模块相连的接口；机舱无线通信模块能够与机舱控制模块可插拔连接，轮毂无线通信模块能够与轮毂变桨主控模块可插拔连接；机舱无线通信模块与轮毂无线通信模块无线相连。

作为优选方案，

联调一体柜具有至少两个收容控制箱的收容槽，控制箱分别可推拉地安装于收容槽中。

作为优选方案，

控制箱具有不同的结构或尺寸。

作为优选方案，

联调一体柜上还设置有打印机，打印机与触摸屏相连。

作为优选方案，

联调一体柜的柜底设置有脚轮，其柜边设置有把手。

作为优选方案，

控制箱包括空气开关、I/O接线端子和PLC模块；空气开关和PLC模块均与I/O接线端子相连；PLC模块包括通信模块、CPU模块、数字输入输出模块和模拟输入模块；

通信模块与CPU模块双向连接，用于建立PLC模块与机舱控制模块之间的双向连接；

数字输入输出模块的输出端与CPU模块的输入端连接，用于数字量信号的输入；

模拟输入模块的输出端与CPU模块的输入端连接，用于模拟量信号的输入。

作为优选方案，

通信模块为光纤模块时，其通过光纤与机舱控制模块的光纤模块相连；通信模块为无线通信模块时，无线通信模块与机舱无线通信模块无线连接。

作为优选方案，

控制箱还包括电源模块，电源模块给控制箱供电。

作为优选方案，

触摸屏具有人机交互模块和存储模块。

本发明具有的有益效果：操作简便、功能齐全、可减少地形影响且便于移动携带地。

附图说明

图1是本发明的结构立体图；

图2是本发明的系统框图；

图3是本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至3所示，一种风力发电机组无线联调测试系统，包括联调一体柜1、控制箱2、3、触摸屏4、机舱无线通信模块、轮毂无线通信模块和打印机5，打印机5、控制箱2、3和触摸屏4设置于联调一体柜1上。联调一体柜1的柜底设置有脚轮9，其柜边设置有把手10。

控制箱的数目为两个，分别是1.5MW型控制箱2和2MW型控制箱3，两种控制箱的内部组成相同，分别用于1.5MW的风机联调测试和2MW的风机联调测试。联调一体柜1的左右两侧具有两个收容槽，在使用时，控制箱插入到相应收容槽中进行连接安装。为了区分两种不同型号的控制箱，其被设计成具有不同结构或尺寸的外形，这样便可以快速区分两种型号的控制箱从而快速投入使用。两种控制箱通过网线分别连接触摸屏4，触摸屏4通过通信串行总线与打印机5相连，触摸屏4设置一键打印功能，测试完毕后，点击打印按键可将测试数据按照设定好的格式输出。

控制箱具有与机舱控制模块相连的接口，该接口为控制箱内PLC模块的通信模块所带的光纤口，同样地，机舱控制模块的通信模块也具有光纤口，两个光纤口通过光纤6进行连接，实现数据的传输。控制箱包括电源模块、空气开关、I/O接线端子和PLC模块；电源模块给控制箱供电，空气开关和PLC模块均与I/O接线端子相连。PLC模块还包括CPU模块、数字输入输出模块和模拟输入模块。通信模块与CPU模块双向连接，用于建立PLC模块与机舱控制模块之间的双向连接；数字输入输出模块的输出端与CPU模块的输入端连接，用于数字量信号的输入；模拟输入模块的输出端与CPU模块的输入端连接，用于模拟量信号的输入。上述模块均为现有模块，其功能和连接方式均为现有技术，故不做具体阐述。

当通信模块为光纤模块时，其通过光纤与机舱控制模块的光纤模块相连；当通信模块为无线通信模块时，无线通信模块直接与机舱无线通信模块7无线连接。触摸屏4具有人机交互模块和存储模块，人机交互模块为HMI型的交互模块，可进行控制指令的输入和运行参数的显示。存储模块可将测试数据进行记录和存储。

机舱无线通信模块7能够与机舱控制模块可插拔连接，轮毂无线通信模块8能够与轮毂变桨主控模块可插拔连接；机舱无线通信模块7与轮毂无线通信模块8无线相连。

测试时，先给机舱控制柜接入400V供电，给所需控制箱接入24V供电，将触摸屏4通过网线和控制箱内的PLC模块连接，控制箱中的PLC模块通过光纤6和机舱控制模块连接，开启触摸屏4，出现HMI人机操作界面，此时即可开始进行整机的静态和动态测试，通过点击人机界面的操作选项，使PLC控制系统发出控制逻辑，实现电气部件动作，控制风机部件的运行；通过在风机安装的各种传感器，将风机各部件的运行状态，诸如转速、温度、振动等，反馈到控制箱2的PLC模块中，再经PLC模块传输到触摸屏4，存储到存储模块里，并在人机界面显示出来，以便监控。

静态和动态测试完毕后，将机舱无线通信模块7安装到机舱控制柜内的机舱控制模块上，将轮毂无线通信模块8安装到轮毂变桨控制柜内的轮毂控制模块上，给轮毂变桨控制柜供电，然后开启机舱无线通信模块7和轮毂无线通信模块8，使两个无线通信模块之间的无线数据信号传输畅通，此时即可通过触摸屏4的人机操作界面进行整机与轮毂间的联调测试，通过人机界面上的操作选项，控制信号通过机舱无线通信模块7传递到轮毂轮毂无线通信模块8，使轮毂控制模块发出控制逻辑，实现电气部件动作，控制轮毂变桨系统运行；轮毂变桨侧的诸如桨叶位置、电流、温度、驱动状态，通过轮毂无线通信模块8传递到机舱无线通信模块9，再经机舱控制模块反馈给触摸屏4，存储到存储模块里，并在人机界面显示出来，以便监控。

触摸屏4通过通信串行总线与打印机5连接，测试完成后，可以通过在触摸屏4内预先编写的程序将测试过程中记录的数据形成表格文档的报表形式，点击触摸屏4一键打印选项，可以实现测试数据通过打印机5打印出来。

通过上述方案使得机舱控制模块与轮毂控制模块无线连接，克服了地形等因素的限制，大大提高了测试过程的灵活性。联调一体柜1则具有便携移动的特点，可以在不同生产车间进行联调测试。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

包括联调一体柜（1）、控制箱（2、3）、触摸屏（4）、机舱无线通信模块和轮毂无线通信模块，所述控制箱（2、3）和触摸屏（4）设置于联调一体柜（1）上；

所述控制箱（2、3）的数目为至少两个；所述控制箱（2、3）与所述触摸屏（4）相连；所述控制箱（2、3）具有与机舱控制模块相连的接口；所述机舱无线通信模块（7）能够与机舱控制模块可插拔连接，所述轮毂无线通信模块（8）能够与轮毂变桨主控模块可插拔连接；所述机舱无线通信模块（7）与所述轮毂无线通信模块（8）无线相连。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述联调一体柜（1）具有至少两个收容所述控制箱（2、3）的收容槽，所述控制箱（2、3）分别可推拉地安装于所述收容槽中。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述控制箱（2、3）具有不同的结构或尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述联调一体柜（1）上还设置有打印机（5），所述打印机（5）与所述触摸屏（4）相连。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述联调一体柜（1）的柜底设置有脚轮，其柜边设置有把手。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述控制箱（2、3）包括空气开关、I/O接线端子和PLC模块；所述空气开关和所述PLC模块均与所述I/O接线端子相连；所述PLC模块包括通信模块、CPU模块、数字输入输出模块和模拟输入模块；

所述通信模块与所述CPU模块双向连接，用于建立所述PLC模块与机舱控制模块之间的双向连接；

所述数字输入输出模块的输出端与所述CPU模块的输入端连接，用于数字量信号的输入；

所述模拟输入模块的输出端与所述CPU模块的输入端连接，用于模拟量信号的输入。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述通信模块为光纤模块时，其通过光纤与所述机舱控制模块的光纤模块相连；所述通信模块为无线通信模块时，所述无线通信模块与所述机舱无线通信模块（7）无线连接。

8.根据权利要求6所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述控制箱（2、3）还包括电源模块，所述电源模块给所述控制箱（2、3）供电。

9.根据权利要求1所述的一种风力发电机组无线联调测试系统，其特征在于：

所述触摸屏（4）具有人机交互模块和存储模块。