CN103161663A - 一种低成本的变桨系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种低成本的变桨系统，包括PLC模块，绝对值编码器和变桨驱动器，所述变桨驱动器上设有DSP处理器，所述绝对值编码器的输出端通过SSI接口与所述DSP处理器的输入端连通，所述DSP处理器的输出端通过通讯方式与PLC模块的输入端。本发明利用现有硬件条件，节省多个PLC模块，并减少了机柜插头之间的线数，只需增加PLC模块上的通讯模块，从而降低了PLC模块工作负荷，降低了变桨系统成本。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种低成本的变桨系统。
背景技术
变桨系统主要实现的功能是根据风速变化，控制叶片旋转的角度，保证风力发电机组恒功率输出，目前常用的变桨系统的构成方案包括：一个中控柜，内含PLC模块，3个集成驱动器的轴控制柜，3个电池柜，3台集成热敏电阻、绝对值编码器、制动装置的电机，3个冗余绝对值编码器，6个限位开关。电机绝对值编码器信号通过同步串行接口传递给PLC模块，PLC模块需要三路EL5001编码器模块来接收此信号，从而获得电机实际位置信号；变桨驱动器通过安装在电机上的测速发电机或者复合在绝对值编码器上的增量编码器得到电机实际转速，用以对电机进行速度控制；PLC模块通过一个EL4034模拟量输出模块来输出模拟电压信号给三个变桨驱动器，作为速度给定；PLC模块中还需要两个EL3112模块来检测电机电流；以及若干个EL3204模块来检测温度；这一系列的模块不仅增加了整个系统的复杂程度，使PLC模块高负荷运作，也增加了维护难度，导致了硬件和人力成本升高。
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低成本的变浆系统，以节省硬件模块，减少PLC模块负荷，降低PLC模块发热，同时降低成个系统的成本。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种低成本的变桨系统，包括PLC模块，绝对值编码器和变桨驱动器，所述变桨驱动器上设有DSP处理器，所述绝对值编码器的输出端通过SSI接口与所述DSP处理器的输入端连通，所述DSP处理器的输出端通过通讯方式与PLC模块的输入端。
优选的，上述的一种低成本的变桨系统，其中：所述绝对值编码器为单圈16位绝对式角度编码器，所述绝对值编码器的输出数据形式为格雷码；所述DSP处理器为TMS320F2812；所述SSI接口为SSI208P接口转并口模块；所述绝对值编码器的输出端与所述SSI208P接口转并口模块的输入端连接；所述SSI208P接口转并口模块的八位数据总线D0～D7与所述TMS320F2812的低八位数据总线XD0～XD7相连；因使用的绝对值编码器为16位，所以仅需一位地址线即可区分绝对值编码器数据高八位和低八位；所述TMS320F2812的/XZCS67与所述SSI208P接口转并口模块的/CS连接，使用外部地址片选管脚/XZCS67作为SSI208P接口转并口模块的外部片选信号；所述TMS320F2812的通用IO口GPIOB4与所述SSI208P接口转并口模块的START连接，控制SSI208P接口转并口模块启动；所述TMS320F2812的通用IO口GPIOB5与所述SSI208P接口转并口模块的/END连接，进行SSI208P接口转并口模块转换结束状态查询；所述SSI208P接口转并口模块的CLKMD0、CLKMD1和GRAY分别接上拉电阻拉高，将SSI208P接口转并口模块同步时钟频率配置为2MHz；将GRAY管脚拉高，SSI208P接口转并口模块将绝对值编码器输出的格雷码数据转换成BCD码。
优选的，上述的一种低成本的变桨系统，其中：所述PLC模块和所述DSP处理器上分别设有一通讯模块。
优选的，上述的一种低成本的变桨系统，其中：所述通讯模块为485通讯模块或CAN通讯模块。
本发明通过绝对值编码器的位置信号本身就可以算出电机实际转速，而且精度比增量编码器测速精度更高；变桨驱动器本身就在实时检测电机电流，用以对电机进行调速控制；变桨驱动器上采用的DSP处理器有16路AD采样通道，本身可以采集PT100检测的温度信号。因此本发明利用现有硬件条件，PLC模块内部的很多功能都可以在变桨驱动器内实现，PLC模块所需的信息和数据可以通过变桨驱动器与PLC模块之间的通讯进行上传，从而可以节省PLC模块的很多模块，并减少了机柜插头之间的线数，PLC模块上只需增加通讯模块，使PLC模块专注于变桨系统运动控制，减少了PLC模块工作负荷，降低了PLC模块的发热量以及整个变桨系统的成本。
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是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的TMS320F2812、SSI208P接口转并口模块和绝对值编码器的连接原理图；
图3是本发明实施例的SSI208P接口转并口模块的流程图。
具体实施方式
实施例：
本实施例的一种低成本的变桨系统，如图1～图2所示，包括PLC模块，绝对值编码器和变桨驱动器，变桨驱动器上设有DSP处理器，绝对值编码器的输出端通过SSI接口与DSP处理器的输入端连通，DSP处理器的输出端通过通讯方式与PLC模块的输入端。其中：绝对值编码器为单圈16位绝对式角度编码器，绝对值编码器的输出数据形式为格雷码；DSP处理器为TMS320F2812；SSI接口为SSI208P接口转并口模块；绝对值编码器的输出端与SSI208P接口转并口模块的输入端连接；SSI208P接口转并口模块的八位数据总线D0～D7与TMS320F2812的低八位数据总线XD0～XD7相连；因使用的绝对值编码器为16位，所以仅需一位地址线即可区分绝对值编码器数据高八位和低八位；TMS320F2812的/XZCS67与SSI208P接口转并口模块的/CS连接，使用外部地址片选管脚/XZCS67作为SSI208P接口转并口模块的外部片选信号；TMS320F2812的通用IO口GPIOB4与SSI208P接口转并口模块的START连接，控制SSI208P接口转并口模块启动；TMS320F2812的通用IO口GPIOB5与SSI208P接口转并口模块的/END连接，进行SSI208P接口转并口模块转换结束状态查询；SSI208P接口转并口模块的CLKMD0、CLKMD1和GRAY分别接上拉电阻拉高，将SSI208P接口转并口模块同步时钟频率配置为2MHz；将GRAY管脚拉高，SSI208P接口转并口模块将绝对值编码器输出的格雷码数据转换成BCD码。其它控制器的硬件电路依次类推。若绝对值编码器超过16位，同理可以使用另一位地址位来实现数据区分PLC模块和DSP处理器上分别设有一通讯模块，其中：通讯模块为485通讯模块或CAN通讯模块。
SSI208P接口转并口模块的启动转换控制和数据读取操作比较简单，其流程如图3所示。测得绝对值编码器位置信号后，DSP处理器内部即可通过此位置信号计算出电机实际转速，同时可以根据PLC模块需要，定时将此位置信号通过通讯方式上传给PLC模块。同理，所需的电机电流信号由于变桨驱动器本身一直在检测，也可以通过通讯方式传递给PLC模块。变桨驱动器上的TMS320F2812有16路AD转换通道，除去变桨驱动器本身需要检测的电流电压等信号外，还剩余一些AD转换通道，可以变桨系统内部的一些温度检测信号分别输入到各个变桨驱动器中检测，控制板上只需增加相应的信号调理电路即可。检测到的温度信号也可以通过通讯方式传递给PLC模块，PLC模块上只需增加一个通讯模块即可，而DSP处理器上本身就集成有485通讯、CAN通讯功能，从数据传输速率考虑，采用CAN通讯更合适。通讯的数据可以按照其重要程度分为几类，对以重要数据可以采用定时中断方式发送，以满足实时性要求；对于重要性不高的数据，可以采用轮询方式定时发送，定时周期依据PLC模块需求而定。
本实施例的绝对值编码器的位置信号本身就可以算出电机实际转速，而且精度比增量编码器测速精度更高；变桨驱动器本身就在实时检测电机电流，用以对电机进行调速控制；变桨驱动器上采用的DSP处理器有16路AD采样通道，本身可以采集PT100检测的温度信号。因此本实施例利用现有硬件条件，PLC模块内部的很多功能都可以在变桨驱动器内实现，PLC模块所需的信息和数据可以通过变桨驱动器与PLC模块之间的通讯进行上传，从而可以节省PLC模块的很多模块，并减少了机柜插头之间的线数，PLC模块上只需增加通讯模块，使PLC模块专注于变桨系统运动控制，减少了PLC模块工作负荷，降低了PLC模块的发热量以及整个变桨系统的成本。
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 (4)
1.一种低成本的变桨系统，包括PLC模块，绝对值编码器和变桨驱动器，其特征在于：所述变桨驱动器上设有DSP处理器，所述绝对值编码器的输出端通过SSI接口与所述DSP处理器的输入端连通，所述DSP处理器的输出端通过通讯方式与PLC模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种低成本的变桨系统，其特征在于：所述绝对值编码器为单圈16位绝对式角度编码器，所述绝对值编码器的输出数据形式为格雷码；所述DSP处理器为TMS320F2812；所述SSI接口为SSI208P接口转并口模块；所述绝对值编码器的输出端与所述SSI208P接口转并口模块的输入端连接；所述SSI208P接口转并口模块的八位数据总线D0～D7与所述TMS320F2812的低八位数据总线XD0～XD7相连；所述TMS320F2812的/XZCS67与所述SSI208P接口转并口模块的/CS连接；所述TMS320F2812的通用IO口GPIOB4与所述SSI208P接口转并口模块的START连接；所述TMS320F2812的通用IO口GPIOB5与所述SSI208P接口转并口模块的/END连接；所述SSI208P接口转并口模块的CLKMD0、CLKMD1和GRAY分别接上拉电阻拉高。
3.根据权利要求1所述的一种低成本的变桨系统，其特征在于：所述PLC模块和所述DSP处理器上分别设有一通讯模块。
4.根据权利要求3所述的一种低成本的变桨系统，其特征在于：所述通讯模块为485通讯模块或CAN通讯模块。
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|---|---|
| CN (1) | CN103161663A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103697850A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种ssi总线转盘角度测试方法 |
| CN104373292A (zh) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 苏州能健电气有限公司 | 一种简易型变桨系统 |
| CN106762411A (zh) * | 2016-12-24 | 2017-05-31 | 大连尚能科技发展有限公司 | 一种含有集成plc功能的变桨伺服驱动器的低压变桨系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1788237A2 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | General Electric Company | Method and apparatus for wind turbine braking |
| WO2009153614A2 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Clipper Windpower Technology, Inc. | Means and method of wind turbine control for maximum power acquisition |
| CN201608678U (zh) * | 2009-11-05 | 2010-10-13 | 北京华电天仁电力控制技术有限公司 | 一种风电变桨系统全数字交流异步伺服电机驱动器 |
| CN201925091U (zh) * | 2010-12-10 | 2011-08-10 | 苏州能健电气有限公司 | 一种风力发电变桨系统 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1788237A2 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | General Electric Company | Method and apparatus for wind turbine braking |
| WO2009153614A2 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Clipper Windpower Technology, Inc. | Means and method of wind turbine control for maximum power acquisition |
| CN201608678U (zh) * | 2009-11-05 | 2010-10-13 | 北京华电天仁电力控制技术有限公司 | 一种风电变桨系统全数字交流异步伺服电机驱动器 |
| CN201925091U (zh) * | 2010-12-10 | 2011-08-10 | 苏州能健电气有限公司 | 一种风力发电变桨系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 靳红涛等: "基于SSI208接口模块的光电编码器数据采集设计", 《电子元器件应用》, vol. 11, no. 11, 30 November 2009 (2009-11-30) * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104373292A (zh) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 苏州能健电气有限公司 | 一种简易型变桨系统 |
| CN103697850A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-02 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种ssi总线转盘角度测试方法 |
| CN103697850B (zh) * | 2013-12-14 | 2017-06-13 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种ssi总线转盘角度测试方法 |
| CN106762411A (zh) * | 2016-12-24 | 2017-05-31 | 大连尚能科技发展有限公司 | 一种含有集成plc功能的变桨伺服驱动器的低压变桨系统 |
| CN106762411B (zh) * | 2016-12-24 | 2019-03-08 | 大连尚能科技发展有限公司 | 一种含有集成plc功能的变桨伺服驱动器的低压变桨系统 |
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