一种风力发电机组安全链模拟维护平台的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机安全链技术领域，具体涉及一种风力发电机组安全链模拟维护平台。


背景技术：

2.风力发电机组安全链是独立于计算机系统的一种硬件安全回路，通过闭环串联各个严重故障节点，例如紧急停机按钮、机舱振动开关、叶轮超速等故障信号，当其中一个节点被触发，将导致整个安全回路断电，进而使风力发电机组进入紧急停机状态，并锁定变桨系统、主控系统、变流系统，避免造成严重的故障后果。安全链被触发后，必须将引起安全链触发的故障点消除，并进行手动复位操作后，风力发电机组才可以重新进入正常运行状态。导致安全链故障的原因存在很多种情况，由于安全链为风力发电机组最高的安全保护措施，一旦触发致使风力发电机组进入紧急停机过程，所以对于安全链故障在实际的风力发电机组上无法多次重复测试和模拟，因此，需要一种风力发电机组安全链模拟维护的平台，能够快速重复的进行安全链测试与维护过程，实现提高现场故障处理能力。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型提供一种风力发电机组安全链模拟维护平台，用于对风力发电机组安全链维护，即故障触发，安全链断开，故障点处理进行了软件和硬件模拟，通过此模拟维护平台可重复进行安全链模拟维护，在不影响实际风力发电机组正常运行的情况下，进行安全链模拟维护，故障点采用存储列表的形式，可以对常见和不常见故障点进行增加或减少，以解决现有技术中存在的技术问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种风力发电机组安全链模拟维护平台，包括上位机模块、主控制器、可复位按钮开关、控制继电器和指示灯；
5.所述上位机模块用于操作人员进行安全链模拟维护时的指令操作与信息交互；
6.所述主控制器包括扩展io模块和通讯模块，用于处理接收到的安全链中各个节点的物理状态，并进行安全链状态判断；
7.所述扩展io模块用于接入安全链中各节点的开关状态，即闭合或断开；
8.所述通讯模块用于模拟安全链中由设备通讯识别到的安全链节点状态；
9.所述可复位按钮开关用于模拟安全链各个节点的通断状态，可手动进行控制，来模拟该节点的闭合和断开；
10.所述指示灯用于提示安全链各个节点的通断状态，指示灯的通电状态由控制继电器控制。
11.进一步地，所述主控制器采用beckhoff控制器，beckhoff控制器模块配置分为两组，其中一组为cx1010
‑
0011模块和cx1500
‑
m310模块，另一组为bk3150模块、kl1104模块、kl2134模块和kl9010模块。
12.进一步地，所述beckhoff控制器中的cx1010
‑
0011模块为cpu模块，cpu模块用于进
行逻辑编程，对安全链动作信号进行逻辑判断，并作相应的处理。
13.进一步地，所述cx1500
‑
m310模块为profibus通讯主站模块，可进行profibus总线的波特率设置、站点地址设置，以及总线状态监测，通过该通讯主站模块，与从站模块进行通讯，实现与从站的信号数据的传输。
14.进一步地，所述bk3150模块为profibus从站模块，非扩展情况下可接入64个总线端子模块，并且可以自动检测总线波特率，根据主控制器组态情况对bk3150模块进行站点地址配置。
15.进一步地，所述kl1104模块为4通道数字量输入信号模块，24vdc信号输入，用于对安全链各节点的信号进行采集，所述kl2134模块为4通道数字量输出模块，可实现24vdc信号输出。
16.进一步地，所述上位机模块上还设置有照明单元，照明单元由分布在不同位置处的若干个led灯组成。
17.进一步地，所述上位机模块与主控制器之间通过以太网进行交互控制。
18.本实用新型具有如下优点：本实用新型用于对风力发电机组安全链维护，即故障触发，安全链断开，故障点处理进行了软件和硬件模拟，通过此模拟维护平台可重复进行安全链模拟维护，在不影响实际风力发电机组正常运行的情况下，进行安全链模拟维护，故障点采用存储列表的形式，可以对常见和不常见故障点进行增加或减少。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
20.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
21.图1为本实用新型的系统图；
22.图2为本实用新型的控制电路图；
23.图中：1、上位机模块；2、主控制器；3、可复位按钮开关；4、控制继电器；5、指示灯；21、扩展io模块；22、通讯模块。
具体实施方式
24.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.参照说明书附图1
‑
2所示的一种风力发电机组安全链模拟维护平台，包括上位机模块1、主控制器2、可复位按钮开关3、控制继电器4和指示灯5；
26.所述上位机模块1用于操作人员进行安全链模拟维护时的指令操作与信息交互；
27.所述主控制器2包括扩展io模块21和通讯模块22，用于处理接收到的安全链中各个节点的物理状态，并进行安全链状态判断；
28.所述扩展io模块21用于接入安全链中各节点的开关状态，即闭合或断开；
29.所述通讯模块22用于模拟安全链中由设备通讯识别到的安全链节点状态；
30.所述可复位按钮开关3用于模拟安全链各个节点的通断状态，可手动进行控制，来模拟该节点的闭合和断开；
31.所述指示灯5用于提示安全链各个节点的通断状态，指示灯5的通电状态由控制继电器4控制。
32.如附图1
‑
2所示，所述主控制器2采用beckhoff控制器，beckhoff控制器模块配置分为两组，其中一组为cx1010
‑
0011模块和cx1500
‑
m310模块，另一组为bk3150模块、kl1104模块、kl2134模块和kl9010模块。
33.如附图1
‑
2所示，所述beckhoff控制器中的cx1010
‑
0011模块为cpu模块，cpu模块用于进行逻辑编程，对安全链动作信号进行逻辑判断，并作相应的处理。
34.如附图1
‑
2所示，所述cx1500
‑
m310模块为profibus通讯主站模块，可进行profibus总线的波特率设置、站点地址设置，以及总线状态监测，通过该通讯主站模块，与从站模块进行通讯，实现与从站的信号数据的传输。
35.如附图1
‑
2所示，所述bk3150模块为profibus从站模块，非扩展情况下可接入64个总线端子模块，并且可以自动检测总线波特率，根据主控制器2组态情况对bk3150模块进行站点地址配置。
36.如附图1
‑
2所示，所述kl1104模块为4通道数字量输入信号模块，24vdc信号输入，用于对安全链各节点的信号进行采集，所述kl2134模块为4通道数字量输出模块，可实现24vdc信号输出。
37.如附图1
‑
2所示，所述上位机模块1上还设置有照明单元，照明单元由分布在不同位置处的若干个led灯组成。
38.如附图1
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2所示，所述上位机模块1与主控制器2之间通过以太网进行交互控制。
39.本实用新型的使用过程如下：本实用新型设计的风力发电机组安全链模拟维护平台包括上位机模块1、主控制器2、可复位按钮开关3、控制继电器4和指示灯5，上位机模块1用于操作人员进行安全链模拟维护时的指令操作与信息交互；主控制器2包括扩展io模块21和通讯模块22，用于处理接收到的安全链中各个节点的物理状态，并进行安全链状态判断；扩展io模块21用于接入安全链中各节点的开关状态，即闭合或断开；通讯模块22用于模拟安全链中由设备通讯识别到的安全链节点状态；可复位按钮开关3用于模拟安全链各个节点的通断状态，可手动进行控制，来模拟该节点的闭合和断开；指示灯5用于提示安全链各个节点的通断状态，指示灯5的通电状态由控制继电器4控制；其中，主控制器2采用beckhoff控制器，beckhoff控制器模块配置分为两组，其中一组为cx1010
‑
0011模块和cx1500
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m310模块，另一组为bk3150模块、kl1104模块、kl2134模块和kl9010模块；beckhoff控制器中的cx1010
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0011模块为cpu模块，cpu模块用于进行逻辑编程，对安全链动作信号进
行逻辑判断，并作相应的处理；cx1500
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m310模块为profibus通讯主站模块，可进行profibus总线的波特率设置、站点地址设置，以及总线状态监测，通过该通讯主站模块，与从站模块进行通讯，实现与从站的信号数据的传输。bk3150模块为profibus从站模块，非扩展情况下可接入64个总线端子模块，并且可以自动检测总线波特率，根据主控制器2组态情况对bk3150模块进行站点地址配置；kl1104模块为4通道数字量输入信号模块，24vdc信号输入，用于对安全链各节点的信号进行采集，kl2134模块为4通道数字量输出模块，可实现24vdc信号输出。
40.整体安全链模拟回路由8个安全链节点组成，分别为塔底急停、机舱急停、远程急停、plc急停、变桨通讯信号、超速信号、扭缆信号、振动信号，每个节点信号的通断由可复位按钮来模拟，相同的，每个节点的信号状态可由指示灯显示模拟，初始状态下，安全链闭合，kl1104模块各个输入点为高电平(24vdc)，当操作人员通过按下某个可复位按钮，该可复位按钮代表的安全链节点信号断开，kl1104输入点变为低电平(0vdc)，主控制器cpu接收到kl1104的安全链节点信号变化后，通过控制kl2134模块的输出状态，即安全链节点信号高电平对应该安全链节点状态的kl2134模块输出点输出为高电平，安全链节点信号低电平则对应该安全链节点状态的kl2134模块输出点输出为低电平，通过kl2134模块的输出状态使控制继电器进行通断动作，进而控制用于显示该安全链节点状态的指示灯通电或断电。同时，主控制器cpu在安全链节点信号断开时随机生成一个引起该安全链节点断开的故障原因n1，并进行存储，操作人员通过上位机模块1来模拟安全链故障原因的匹配，通过选择故障原因n2来匹配主控制器2存储的故障原因n1，若n1等于n2，则匹配成功，通过上位机模块1进行安全链复位操作，恢复指示灯5通电状态，否则无法匹配成功，安全链断开状态无法被复位，指示灯5无法恢复通电状态，本实用新型用于风力发电机组安全链维护，即故障触发，安全链断开，故障点处理进行了软件和硬件模拟，通过此模拟维护平台可重复进行安全链模拟维护，在不影响实际风力发电机组正常运行的情况下，进行安全链模拟维护，故障点采用存储列表的形式，可以对常见和不常见故障点进行增加或减少。
41.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
42.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。