风电变桨主控系统的plc控制器的制造方法
【专利摘要】本发明揭示了一种风电变桨主控系统的PLC控制器，包括相互连接的CPU单元，编码器单元，模拟量输出单元和CAN通讯单元；还包括扩展单元；扩展单元包括主芯片单元，光耦电路，运放电路，输出晶体管和CAN收发器；主芯片单元包括主芯片，主芯片上集成有数字输入单元，数字输出单元，模拟量输入单元和CAN接口单元；光耦电路的输入端与外部数字输入单元连接，光耦电路的输出端与数字输入单元连接；输出晶体管的输入端与数字输出单元连接，输出晶体管的输出端与外部输出电路连接；外部模拟信号通过运放电路与模拟量输入单元连接；CAN接口单元通过CAN收发器与CAN通讯单元连接。本发明用扩展单元代替原PLC的扩展单元，降低成本，可靠性高。
【专利说明】风电变桨主控系统的PLC控制器
【技术领域】
[0001]本发明属于程序控制系统领域，尤其一种风电变桨主控系统的PLC控制器。
【背景技术】
[0002]随着不可再生能源在世界范围内面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生资源的关注和利用日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术，已作为我国新能源发展战略的重点。
[0003]目前，风电变桨主控系统中，主要还是依靠PLC来实现对系统的总体控制，常用的PLC控制器如图1所示，包括CPU单元，编码器单元，模拟量输出单元，数字量输入单元，模拟量输入单元以及数字量输出单元。由于PLC的高效性和高可靠性，使得其在变桨系统中的应用十分广泛，几乎绝大部分的变桨系统都是以这种形式来实现变桨系统的控制，然而，PLC高昂的价格和国外的技术垄断却成为了风电降低成本的“绊脚石”，如何在保证可靠性的同时，成功的降低成本，已经成为了摆在企业面前迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种具有扩展单元的风电变桨主控系统的PLC控制器。
[0005]本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:
[0006]一种风电变桨主控系统的PLC控制器，包括CPU单元，编码器单元，模拟量输出单元，加设有一 CAN通讯单元,所述CPU单元,编码器单元,模拟量输出单元和CAN通讯单元之间相互连接；还包括一扩展单元；所述扩展单元包括主芯片单元，光耦电路，运放电路，输出晶体管和CAN收发器；所述主芯片单元包括主芯片，所述主芯片上集成有数字输入单元，数字输出单元，模拟量输入单元和CAN接口单元；所述光耦电路的输入端与外部数字输入单元连接，所述光耦电路的输出端与所述数字输入单元连接；所述输出晶体管的输入端与所述数字输出单元连接，所述输出晶体管的输出端与外部输出电路连接；外部模拟信号通过所述运放电路与所述模拟量输入单元连接；所述CAN接口单元通过CAN收发器与所述CAN通讯单元连接。
[0007]本发明的突出效果为:提出了一种新的风电变桨主控系统的PLC控制器，用扩展单元代替原PLC的扩展单元，减少了对国外PLC技术的完全依赖，从而降低风电变桨主控系统的成本，同时保证高可靠性。
[0008]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是现有技术的PLC控制器示意图；
[0010]图2是本发明的实施例1的PLC控制器示意图；
[0011]图3是本发明的实施例1的扩展单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1:本实施例的一种风电变桨主控系统的PLC控制器，如图2和图3所示，包括CPU单元，编码器单元，模拟量输出单元，加设有CAN通讯单元，CPU单元，编码器单元，模拟量输出单元和CAN通讯单元之间相互连接；还包括扩展单元；扩展单元包括主芯片单元，光耦电路，运放电路，输出晶体管和CAN收发器；主芯片单元包括主芯片，主芯片为LPC11C24芯片。主芯片上集成有数字输入单元(DI)，数字输出单元(DO)，模拟量输入单元(AD)和CAN接口单元(CAN);光耦电路的输入端与外部数字输入单元连接，光耦电路的输出端与数字输入单元连接；输出晶体管的输入端与数字输出单元连接，输出晶体管的输出端与外部输出电路连接；外部模拟信号通过运放电路与模拟量输入单元连接；CAN接口单元通过CAN收发器与CAN通讯单元连接。CAN收发器采用CTM1050T单元。
[0013]本实施例用扩展单元取代原来的PLC扩展单元，扩展单元与PLC的联系通过CAN总线来实现，两者之间执行CAN0PEN协议，扩展单元如图3所示，软硬件设备如下:
[0014]硬件:
[0015]1.主芯片:主芯片采用NXP的LPCl 1C24芯片作为核心控制芯片，该芯片片内ROM中集成了 CANopen驱动，极大的简化了 CAN0PEN通讯协议的开发。该芯片内部为50MHzCortex-MOARM处理器,保证了扩展单元的处理能力。
[0016]2.数字输入单元(DI) /数字输出单元(DO):该单元具有数字量的输入/输出功能。输入由隔离光耦实现，每个输入量都可以做到隔离；输出量由主芯片控制的输出晶体管来实现。
[0017]3.模拟量输入单元(AD):该单元对模拟量具有采集的功能。外部模拟信号由运放电路处理后，输入到主芯片的模拟量输入单元(AD)，从而实现温度、电压、电流等信号的采集。
[0018]4.CAN接口单元(CAN):由于主芯片LPC11C24内部集成了 CAN控制器，所以无需外加控制芯片。CAN收发器采用CTM1050T单元，该单元集成开关电源，隔离电源，收发芯片于一体，极大地简化了电路设计。
[0019]本实施例的数字输入单元对数字量进行采集，所采集的数字量通过光耦电路输入主芯片，主芯片处理后将输出量通过输出晶体管输出至数字输出单元。模拟量输入单元对模拟量进行采集，所采集的模拟量通过运放电路输入主芯片，主芯片通过CAN接口单元与CAN收发器实现通信，CAN收发器通过连接CAN通讯单元实现与PLC的联系。
[0020]本实施例提出了一种PLC扩展单元替代方案，主要的运动控制仍然由PLC的CPU加运动控制单元来实现，而一般的输入输出点则由扩展单元来实现，它们之间通过CAN0PEN协议来实现信息共享与控制，减少了对PLC的完全依赖，从而降低风电变桨主控系统的成本又不失可靠性。
[0021]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。
【权利要求】
1.一种风电变桨主控系统的PLC控制器，包括CPU单元，编码器单元，模拟量输出单元，CAN通讯单元，所述CPU单元、编码器单元、模拟量输出单元和CAN通讯单元之间相互连接；其特征在于:还包括一扩展单元；所述扩展单元包括主芯片单元，光耦电路，运放电路，输出晶体管和CAN收发器；所述主芯片单元包括主芯片，所述主芯片上集成有数字输入单元，数字输出单元，模拟量输入单元和CAN接口单元；所述光耦电路的输入端与外部数字输入单元连接，所述光耦电路的输出端与所述数字输入单元连接；所述输出晶体管的输入端与所述数字输出单元连接，所述输出晶体管的输出端与外部输出电路连接；外部模拟信号通过所述运放电路与所述模拟量输入单元连接；所述CAN接口单元通过CAN收发器与所述CAN通讯单元连接。
【文档编号】G05B19/05GK104375453SQ201310374420
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】丁式超 申请人:苏州能健电气有限公司