CN207992733U - 一种风电智能润滑展板控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电智能润滑展板控制系统，包括IPC工控计算机、HMI单元、运动控制单元、数据采集单元、输入模块、输出模块和LED控制单元。所述IPC工控计算机采用通用工控机。所述HMI单元与IPC工控计算机连接，实时监控设备状态；所述运动控制单元与IPC工控计算机连接，驱动风电润滑展板中偏航轴承、齿轮箱的伺服电机旋转；所述数据采集单元、输入模块和输出模块与IPC工控计算机连接，以太网通讯实时采集设备侧的信号；所述LED控制单元与IPC工控计算机连接，以485通讯方式发送LED灯带状态控制信息。本实用新型风电智能润滑展板控制系统，解决了风电行业润滑领域培训不直观、学习效果差的问题，能够更确切的模拟和展示设备的动作和运行状态。

Description

一种风电智能润滑展板控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制系统领域，具体涉及一种风电智能润滑展板控制系统。

背景技术

风电设备中的齿轮箱、偏航轴承等不是最频发故障的部件，但却是导致停机时间最长的部件，与润滑相关的机械故障比例相当高。无论是陆上风机还是海上风机，地理位置都很偏远，工作环境比较恶劣，维护困难，因此润滑系统的稳定可靠运行至关重要。

然而，对于风电行业新进员工或者相关专业毕业生，他们对相关核心部件润滑系统及发生事故时的处理方法不熟悉，缺乏统一、感性的认识，一旦出现操作失误或稍有不慎，有可能引发严重的质量和安全事故，对国家和企业造成严重的损失。因此相关的知识和技能培训就显的十分重要，由于几乎所有风电设施都分布在野外，不可能将培训都放到现场进行，而常规的理论知识培训又缺乏直观生动的辅助手段，导致内容枯燥、学习效果差，难以达到预期的培训效果。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足问题，提供一种风电智能润滑展板控制系统。

为实现上述目的本实用新型的设计方案是：风电智能润滑展板控制系统，包括IPC工控计算机、运动控制单元、HMI单元、数据采集单元、输入模块、输出模块和LED控制单元。

所述IPC工控计算机提供软硬件平台，用以开发控制软件，包括风电智能润滑系统用户界面程序、I/O处理程序、和运动控制位置速度运算程序；提供以太网、485接口同所述运动控制单元、数据采集单元和LED控制单元通迅。

所述运动控制单元与IPC工控计算机连接，包括运动控制卡、伺服驱动器1、伺服电机1、和伺服驱动器2、伺服电机2。运动控制卡接受IPC控制指令，以脉冲加方向控制方式控制伺服驱动器1和伺服驱动器2。伺服驱动器1连接伺服电机1，伺服电机1驱动展板中的偏航轴承；伺服驱动器2连接伺服电机2，伺服电机2驱动本展板中的齿轮箱。

所述HMI单元与IPC工控计算机连接，运行、显示所开发的人机交互界面。

所述数据采集单元与IPC工控计算机连接，包括数据采集接口卡，其通过RS485接口以MODBUS通讯方式连接，实时采集来自展板侧的数据信号，包括稀油在线检测信号如震动、油液高度、磨粒、水分、粘度、油温；稀油离线检测信号如黏温性能、极压抗磨性、油膜稳定性、水解安定性、氧化安定性、抗泡性、防腐蚀性、剪安定性；油脂在线检测信号如压力、震动、粘度；油脂离线检测信号，如氧化安定性、防腐蚀性、极压性能、铁谱。

所述输出模块与IPC工控计算机连接，控制输出程序运行的逻辑结果，包括稀油泵启/停，油脂泵启/停，报警信息驱动输出。

所述LED控制单元与IPC工控计算机连接，接受IPC软件中对于LED灯带颜色和跑马速度控制信息。该单元以STM单片机为控制核心，加上辅助电路器件和接口为灯带提供5V电源并控制灯带跑马效果。LED灯带颜色控制用于区分稀油和油脂、在线检测和离线检测参数。LED灯带跑马速度控制用于模拟稀油油路和油脂油路中润滑油的流速，进而直观反映油路流量的状态变化。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型作示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1为本实用新型控制系统控制结构图；

图2为本实用新型运动控制单元控制结构图；

图3为本实用新型LED控制单元电气原理图；

图4为本实用新型LED控制单元控制结构图；

图5为本实用新型数据采集单元电气原理图；

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。

如图1所示为本实用新型控制系统结构图，包括IPC工控计算机、运动控制单元、HMI单元、数据采集单元、输入模块、输出模块和LED控制单元。

所述IPC工控计算机通过标准接口与所述运动控制单元、数据采集单元和LED控制单元硬件连接。在WINDOWS操作系统中使用VB高级语言开发人机交互程序界面、运动控制程序和I/O处理程序。

如图2所示为本实用新型运动控制单元控制结构图，运动控制单元与IPC工控计算机连接，包括运动控制卡、伺服驱动器1、伺服电机1、和伺服驱动器2、伺服电机2。运动控制卡接受IPC控制指令，以脉冲加方向控制方式控制伺服驱动器1和伺服驱动器2。伺服驱动器1连接伺服电机1，伺服电机1驱动本展板中的偏航轴承；伺服驱动器2连接伺服电机2，伺服电机2驱动本展板中的齿轮箱。

所述HMI单元与IPC工控计算机连接，运行显示所开发的人机交互界面。

图5所示为数据采集单元电气原理图，所述数据采集单元与IPC工控计算机连接，包括数据采集接口卡，其通过RS485接口以MODBUS通讯方式连接，实时采集来自展板侧的数据信号，包括稀油在线检测信号，如震动、油液高度、磨粒、水分、粘度、油温；稀油离线检测信号，如黏温性能、极压抗磨性、油膜稳定性、水解安定性、氧化安定性、抗泡性、防腐蚀性、剪安定性；油脂在线检测信号，如压力、震动、粘度；油脂离线检测信号，如氧化安定性、防腐蚀性、极压性能、铁谱。

所述输出模块与IPC工控计算机连接，控制输出程序运行的逻辑结果，包括稀油泵启/停，油脂泵启/停，报警信息驱动输出。

图4所示为LED控制单元控制结构图，所述LED控制单元与上位机既IPC工控计算机通过485通讯连接，接受IPC软件中对于LED灯带颜色和跑马速度控制信息。该单元以STM单片机为控制核心，加上辅助电路器件和接口为灯带提供5V电源并控制LED灯带跑马灯效果，提供两个通道(CH1、CH2)分别控制两路LED灯带。图中所述PC通过SWD接口与LED灯带控制器连接，用于程序写入和调试。LED灯带颜色控制用于区分稀油和油脂、在线检测和离线检测参数。LED灯带跑马速度控制用于模拟稀油油路和油脂油路中润滑油的流速，进而直观反映油路流量的状态变化。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风电智能润滑展板控制系统，其特征在于：包括IPC工控计算机、运动控制单元、数据采集单元、和LED控制单元，所述运动控制单元与IPC工控计算机连接，接受脉冲指令并反馈位置数据；所述数据采集单元与IPC工控计算机连接，用以交换模拟量采集数据；所述LED控制单元与IPC工控计算机连接。

2.如权利要求1所述的一种风电智能润滑展板控制系统，其特征在于：所述的IPC工控计算机采用10.4寸工控触摸一体机，集成EtherNet接口与以太网运动控制卡连接，通过RS485串口转换器与数据采集卡、LED灯带控制器连接。

3.如权利要求1所述的一种风电智能润滑展板控制系统，其特征在于：所述的运动控制单元采用运动控制卡、脉冲式伺服和交流永磁同步伺服电机。

4.如权利要求1所述的一种风电智能润滑展板控制系统，其特征在于：所述的数据采集单元，采用数据采集接口卡，其通过RS485硬件接口以MODBUS通讯协议与IPC工控计算机连接，上传数据信号。

5.如权利要求1所述的一种风电智能润滑展板控制系统，其特征在于：所述的LED控制单元控制灯带颜色和速度。

6.如权利要求1所述的一种风电智能润滑展板控制系统，其特征在于：所述的LED控制单元，配置两路LED灯带通道，分别驱动两路灯带；通过SWD接口与PC连接，用于程序写入和调试，加以辅助电路器件和接口为灯带提供5V电源并控制灯带跑马灯效果。