一种带变桨滑环单元冗余通讯的装置的制作方法

本发明涉及风力发电机组变桨滑环单元领域，特别是涉及一种带变桨滑环单元冗余通讯的装置。

背景技术：

现有运行的风电机组机舱柜plc与变桨柜plc之间的通讯，均采用单一的变桨滑环通讯滑道。由于风力发电机组运行工况恶劣等原因，造成主控与变桨通讯故障时有发生，尤其是大风时，一旦发生滑环通讯故障，风机只能停机待小风时维护，严重影响发电量。

目前业内比较先进的技术是采用基于无线技术的通信滑环，通信滑环包括定子通信单元的定子天线模块、第一无线收发控制模块、第一接口模块以及转子通信单元的转子天线模块、第二无线收发控制模块、第二接口模块；其中，定子系统通过第一接口模块与第一无线收发控制模块相连接，第一无线收发控制模块通过定子天线模块与转子通信单元进行数据通信；转子系统通过第二接口模块与第二无线收发控制模块相连接，第二无线收发控制模块通过转子天线与定子通信单元进行数据通信。通过对于滑环的两侧利用无线射频信号构建底层物理连接通道进行数据交换，无需直接的物理接触，消除了因相对运动的摩擦、损耗、震动而给通信带来的不稳定因素。但针对该基于无线技术的通信滑环的滑环单元的稳定性仍有待于考验。

由此可见，上述现有的变桨滑环单元通讯单元在仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的带变桨滑环单元冗余通讯的装置，使其克服现有单一通讯方式的不足，成为当前业界极需改进的目标。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种带变桨滑环单元冗余通讯的装置，使其大大提高变桨滑环单元的通讯可靠性，克服现有单一通讯方式的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种带变桨滑环单元冗余通讯的装置，包括采用有线通讯连接的机舱柜主plc和变桨柜从plc，所述机舱柜主plc中设有主无线模块，所述变桨柜从plc中设有从无线模块，所述主无线模块与从无线模块之间无线通讯连接，且所述无线通讯连接作为有线通讯连接的冗余通讯。

作为本发明的一种改进，所述机舱柜主plc采用mpc240模块，所述mpc240模块通过mx213模块与所述主无线模块连接，所述变桨柜从plc采用倍福cx9000-0001模块，所述倍福cx9000-0001模块通过第一el6751-0010模块与所述从无线模块连接，所述倍福cx9000-0001模块还通过第二el6751-0010模块与所述mx213模块连接。

进一步改进，所述mx213模块均通过canopen专用电缆与所述主无线模块和第二el6751-0010模块连接，所述第一el6751-0010模块通过canopen专用电缆与所述从无线模块连接。

进一步改进，所述主无线模块采用dataeaglecompact6710主模块，所述从无线模块采用dataeaglecompact6710从模块。

进一步改进，所述mpc240模块采用nt255供电模块为其供电。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

本发明通过设置无线冗余通讯方式，使其在有线通讯方式出现故障时，能及时切换为无线通讯方式，保障风电机组的正常持续运行，大大提高了变桨滑环单元的通讯可靠性，使变桨滑环单元的维护由被动维护变为主动维护，减少了维护停机时间，增加发电量，特别适用于大型风电机组和海上风电机组，具有良好的推广价值。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明带变桨滑环单元冗余通讯的装置的结构示意图。

图2是本发明在有线通讯正常工作时的plc程序截图；

图3是本发明在无线通讯正常工作时的plc程序截图；

图4是本发明在有线通讯故障时无线通讯正常工作的plc程序截图。

具体实施方式

本发明针对变桨滑环通讯部分有线通讯可靠性不高的问题，通过研究轮毂无线通讯做为有线通讯的冗余通讯，保障风电机组的正常运行。具体实施例如下。

参照附图1所示，本实施例带变桨滑环单元冗余通讯的装置，包括机舱柜主plc和与其连接的主无线模块，以及变桨柜从plc和与其连接的从无线模块。

本实施例中该机舱柜主plc采用bachmann的mpc240模块，由于mpc240模块缺少相应的canopen接口，所以本实施例采用mx213模块作为canopen通讯的主站模块建立网络，该mx213模块有2个canopen接口，其中一个接口通过canopen专用电缆与主无线模块连接。

该变桨柜从plc采用倍福cx9000-0001模块，由于cx9000-0001模块缺少相应的canopen接口，所以本实施例采用el6751-0010模块作为canopen通讯的从站模块建立网络。因该el6751-0010模块仅有1个canopen接口，所以该cx9000-0001模块连接两个el6751-0010模块。其中一个el6751-0010模块通过canopen专用电缆与从无线模块连接，另一个el6751-0010模块通过canopen专用电缆与mx213模块的另一个canopen接口建立有线连接。则机舱柜主plc与变桨柜从plc之间采用canopen专用通讯电缆有线连接，两者之间的波特率设置为500kbps。

该主无线模块与从无线模块之间无线通讯连接，且该无线通讯连接作为该有线通讯连接的冗余通讯。这样在有线通讯方式出现故障时，无线通讯方式可以做为冗余通讯保障风电机组的持续正常运行。

进一步的，本实施例中主无线模块采用dataeaglecompact6710主模块，从无线模块采用dataeaglecompact6710从模块，且该主无线模块和从无线模块均采用24vdc为其供电。

还有，该mpc240模块采用nt255供电模块为其供电，

本发明带变桨滑环单元冗余通讯装置的搭建步骤和测试方法如下：

a)根据上述带变桨滑环单元冗余通讯装置的结构，搭建机舱柜主plc与变桨柜从plc之间的有线通讯连接，形成有线通讯测试平台。通过主plc与从plc之间的有线通讯方式发送和接收相关数据信号，可测试主从plc两者是否正常，以验证主从plc以及相关的模块工作是否正常。如附图2所示表明主plc与从plc之间的有线通讯工作正常。

b)在上述步骤测试得到该主从plc以及相关的模块工作均正常的情况下，断开有线，搭建机舱柜主plc与变桨柜从plc之间的无线通讯连接，形成无线通讯测试平台。通过测试主plc与从plc之间的发送和接收数据信号是否正常，可验证无线通讯连接方式是否正常，即判断主无线模块和从无线模块工作是否正常。如附图3所示表明主plc与从plc之间的无线通讯工作正常。

c)在有线通讯和无线通讯都测试无问题的情况下，变更主控程序，在2种通讯均连接的情况下，断掉有线通讯，观察无线通讯是否正常工作，若正常，则表明该无线通讯方式可做为有线通讯方式的冗余来使用，进一步的保证该风电机组的支持运行。如附图4所示表明断掉有线通讯后无线通讯工作正常。

本发明中主plc测试软件采用bachmann的编程软件进行编程，从plc测试软件采用beckhoff的编程软件进行编程，通过相应的心跳位可判断主plc与从plc的通讯是否连通，并使用相应的标志位可判断主plc与从plc之间是有线通讯还是无线通讯在正常工作，从而判断无线通讯是否为有线通讯的冗余。

本发明通过设置无线冗余通讯方式，使变桨滑环单元的通讯可靠性大大提高，对变桨滑环单元的维护由被动维护变为主动维护，减少了维护停机时间，增加发电量，特别适用于大型风电机组和海上风电机组，具有良好的推广价值。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。