一种用于风机主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统的制作方法

1.本发明涉及风力发电机组的调试技术，具体是一种用于风力发电机组的主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统。


背景技术：

2.风力发电机组是由塔筒、机舱、轮毂、叶片、发电机、主控系统、变桨控制系统等众多部件组成的、体积庞大的综合体，因而，组成风力发电机组的各部件是以独立生产成型之后再组装成整体的，这就涉及到各部件之间相互协作运行的联合调试。其中，最为突出的就是，将生产成型的轮毂与机舱进行信号交互、监测的联合调试处理，而轮毂与机舱之间的此种联合调试处理实则是将轮毂上的变桨控制系统与机舱内的主控系统进行信号控制联合调试。
3.目前，轮毂与机舱之间的联合调试处理是，在车间内将轮毂实体移动至机舱处或装配在机舱上进行。然而，轮毂实体的吨位重达百吨上下，如此庞大的部件在车间内进行移动及后续联调操作处理，不仅占用大量车间内生产空间和消耗大量辅助材料，而且整个过程费时费力、技术难度大，联调效率低下。


技术实现要素：

4.本发明的技术目的在于：针对上述风力发电机组生产过程中对轮毂与机舱之间进行联合调试处理的特殊性，以及现有技术的不足，提供一种既能够达到轮毂实体与机舱之间进行联合调试之技术效果，又能够使联合调试过程轻松、方便、高效地实现的测试系统，即用于风力发电机组的主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统。
5.本发明的技术目的通过下述技术方案实现：一种用于风机主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统，包括主控系统，所述测试系统还包括有能够模拟作为风机轮毂的变桨控制系统的变桨模拟系统，所述变桨模拟系统与所述主控系统之间电联接、并进行模拟变桨控制过程的交互通信，通过所述变桨模拟系统测试获得所述主控系统与当前对应风机轮毂之间的信号相互反馈状态、信号动作检测状态和供电状态。
6.作为优选方案之一，所述变桨模拟系统与所述主控系统以滑环进行电联接。进一步的，所述变桨模拟系统通过线缆一与滑环进行电联接，所述主控系统通过线缆二与滑环进行电联接。
7.作为优选方案之一，所述变桨模拟系统主要由机箱及布置于所述机箱内、且模拟组成变桨控制系统的plc控制器、do模块、di模块、通讯模块和开关电源组成，所述机箱上设置有与所述do模块电联接、且能够模拟作为所述变桨控制系统中的变桨执行单元而获取变桨指令信号的指示灯，所述机箱上设置有与所述di模块电联接、且能够模拟作为所述变桨控制系统中的变桨执行单元而反馈变桨动作信号的反馈开关。进一步的，所述机箱上设置有搬移手柄。
8.作为优选方案之一，所述主控系统布置于风机的机舱内。
9.作为优选方案之一，所述风机为直驱型风力发电机组。或者，所述风机为双馈型风力发电机组，所述变桨模拟系统通过固定支架以可拆卸结构联接在机舱内的主轴端部处。亦或者，所述风机为高速永磁型风力发电机组，所述变桨模拟系统通过固定支架以可拆卸结构联接在机舱内的主轴端部处。
10.本发明的有益技术效果是：上述技术措施以结构紧凑、小巧的变桨模拟系统代替结构庞大、吨位重的轮毂，与主控系统进行模拟变桨控制过程的交互通信，从而测试获得主控系统与当前对应风机轮毂之间的信号相互反馈状态、信号动作检测状态和供电状态，即变桨模拟系统以信号传达方式模拟主控系统向变桨控制系统中的变桨执行单元所输出的变桨指令信号、以操作开关反馈方式模拟变桨控制系统中的变桨执行单元向主控系统所反馈的变桨动作信号，从而达到轮毂实体与机舱之间进行联合调试之技术效果，同时又无需向机舱移动并组装轮毂实体，大大降低了轮毂实体与机舱之间进行联合调试的操作技术难度，能够使整个联合调试过程轻松、方便、高效地实现，极大的改善了风力发电机组生产过程中的联合调试处理作业，市场前景突出。
附图说明
11.图1为本发明的一种结构示意图。
12.图2为本发明的另一种结构示意图。
13.图3为图2中所示变桨模拟系统背侧的结构示意图。
14.图中代号含义：1—机舱；2—滑环；3—主控系统；4—线缆二；5—变桨模拟系统；6—线缆一；7—指示灯；8—反馈开关；9—主轴；10—中心管；11—固定支架；12—搬移手柄。
具体实施方式
15.本发明涉及风力发电机组的调试技术，具体是一种用于风力发电机组的主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图
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即图1对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释；实施例2结合说明书附图
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即图2和图3对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释；其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1或实施例2的附图。
16.在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。
17.实施例1参见图1所示，本发明为用于直驱型风力发电机组的主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统，其包括滑环2、主控系统3和变桨模拟系统5。
18.其中，滑环2和主控系统3均布置于机舱1内，主控系统3的信号端口用作通过线缆二4与滑环2进行电联接。
19.变桨模拟系统5用作模拟代替轮毂内的变桨控制系统，即变桨模拟系统5能够模拟作为轮毂内的变桨控制系统。变桨模拟系统5主要由机箱及布置于机箱内、且模拟组成变桨控制系统的plc控制器、do模块、di模块、通讯模块和开关电源等组成。
20.具体的，机箱上设置有信号端口，该信号端口用作通过线缆一6与滑环2进行电联接。机箱的两侧分别设置有能够使手提等搬移操作的搬移手柄12。
21.plc控制器按照实际变桨控制系统的plc控制器设计成型，根据主控系统3的指令、按照内部设定程序执行相应的变桨步骤，并向主控系统3反馈相应动作。
22.do模块用作执行上述变桨模拟系统5的plc控制器输出的变桨动作指令。
23.di模块用作接收变桨动作信号并向上述变桨模拟系统5的plc控制器输入。
24.通讯模块用作将上述变桨模拟系统5内的plc控制器产生的数据与机舱侧主控系统3内的通讯模块进行交互通信。
25.开关电源用作将输入的220vac电源变为24vdc，为内部的通讯模块、plc控制器、do模块、di模块及机箱上的指示灯7、反馈开关8等供电。
26.上述机箱上设置有与内部所排布的do模块电联接的指示灯7，这些指示灯7模拟代替变桨控制系统中的变桨执行单元接收动作信号，即用作获取主控系统向变桨控制系统中的变桨执行单元发出的变桨指令信号。
27.上述机箱上设置有与内部所排布的di模块电联接的反馈开关8，这些反馈开关8模拟代替变桨控制系统中的变桨执行单元反馈动作信号，即用作变桨控制系统中的变桨执行单元向主控系统反馈变桨动作信号。
28.通过上述变桨模拟系统5的结构可知，变桨模拟系统5与实际的变桨控制系统相较而言，其余结构基本未变，只是将变桨执行单元（即变桨电机等变桨动力链）更换为指示灯7和反馈开关8，并将体积庞大、吨位重的轮毂以结构小巧的机箱代替，以获得结构紧凑、小巧的“变桨模拟箱”（重量约20kg，相较于重量约100吨的轮毂搬移进行联调测试而言，可操作性不言而喻）。
29.上述直驱型风力发电机组的主控系统与轮毂之间进行信号联调测试时：
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机舱1保持静止不动；
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通过搬移手柄12将变桨模拟系统5搬移并放置在机舱1附近处（或机舱1里面）；
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将线缆一6的一端插头与变桨模拟系统5的信号端口联接、另一端与滑环2联接；
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将线缆二4的一端插头与主控系统3的信号端口联接、另一端与滑环2联接；
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启动主控系统3和变桨模拟系统5；主控系统3与变桨模拟系统5进行模拟变桨控制过程的交互通信，即主控系统3按照内部设定程序执行相应的测试步骤，具体而言：
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主控系统3向变桨模拟系统5供电，通过变桨模拟系统5上的电源指示灯向外界展示供电状态是否正常；
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主控系统3向变桨模拟系统5发出变桨指令，通过变桨模拟系统5上的变桨指令信号指示灯7向外界展示信号反馈状态是否正常；
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通过变桨模拟系统5上的反馈开关8向主控系统3发出变桨动作信号，主控系统3接收对应信号之后向变桨模拟系统5发出对应指令，通过变桨模拟系统5上的变桨指令信号指示灯7向外界展示信号动作检测状态和信号相互反馈状态是否正常；若上述主控系统3与变桨模拟系统5之间的交互通信与设计逻辑一致，则达到了信号交互检测之技术目的，表明通过变桨模拟系统5测试获得了主控系统3与当前对应风机轮毂之间的信号相互反馈状态、信号动作检测状态和供电状态。
30.实施例2参见图2和图3所示，本发明为用于双馈型风力发电机组的主控系统与轮毂之间信号联调的测试系统，其包括滑环2、主控系统3和变桨模拟系统5。
31.其中，滑环2和主控系统3均布置于机舱1内，主控系统3的信号端口用作通过线缆二4与滑环2进行电联接。机舱1内布置有主轴9。
32.变桨模拟系统5用作模拟代替轮毂内的变桨控制系统，即变桨模拟系统5能够模拟作为轮毂内的变桨控制系统。变桨模拟系统5主要由机箱及布置于机箱内、且模拟组成变桨控制系统的plc控制器、do模块、di模块、通讯模块和开关电源等组成。
33.具体的，机箱上设置有信号端口，该信号端口用作通过线缆一6与滑环2进行电联接。机箱的两侧分别设置有能够使手提等搬移操作的搬移手柄12。
34.plc控制器按照实际变桨控制系统的plc控制器设计成型，根据主控系统3的指令、按照内部设定程序执行相应的变桨步骤，并向主控系统3反馈相应动作。
35.do模块用作执行上述变桨模拟系统5的plc控制器输出的变桨动作指令。
36.di模块用作接收变桨动作信号并向上述变桨模拟系统5的plc控制器输入。
37.通讯模块用作将上述变桨模拟系统5内的plc控制器产生的数据与机舱侧主控系统3内的通讯模块进行交互通信。
38.开关电源用作将输入的220vac电源变为24vdc，为内部的通讯模块、plc控制器、do模块、di模块及机箱上的指示灯7、反馈开关8等供电。
39.上述机箱上设置有与内部所排布的do模块电联接的指示灯7，这些指示灯7模拟代替变桨控制系统中的变桨执行单元接收动作信号，即用作获取主控系统向变桨控制系统中的变桨执行单元发出的变桨指令信号。
40.上述机箱上设置有与内部所排布的di模块电联接的反馈开关8，这些反馈开关8模拟代替变桨控制系统中的变桨执行单元反馈动作信号，即用作变桨控制系统中的变桨执行单元向主控系统反馈变桨动作信号。
41.通过上述变桨模拟系统5的结构可知，变桨模拟系统5与实际的变桨控制系统相较而言，其余结构基本未变，只是将变桨执行单元（即变桨电机等变桨动力链）更换为指示灯7和反馈开关8，并将体积庞大、吨位重的轮毂以结构小巧的机箱代替，以获得结构紧凑、小巧的“变桨模拟箱”（重量约20kg，相较于重量约100吨的轮毂搬移进行联调测试而言，可操作性不言而喻）。
42.上述双馈型风力发电机组的主控系统与轮毂之间进行信号联调测试时：
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通过搬移手柄12将变桨模拟系统5搬移至机舱1内的主轴9外端处，并通过变桨模拟系统背侧的固定支架11将变桨模拟系统5固定在主轴9的外端，使变桨模拟系统5能够随着主轴9进行旋转动作；
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将线缆一6的一端插头与变桨模拟系统5的信号端口联接、另一端穿过主轴9上的中心管10再与滑环2联接；
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将线缆二4的一端插头与主控系统3的信号端口联接、另一端与滑环2联接；
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启动主控系统3和变桨模拟系统5；主轴9旋转动作，变桨模拟系统5随着主轴9进行旋转动作，主控系统3与变桨模拟系统5进行模拟变桨控制过程的交互通信，即主控系统3按照内部设定程序执行相应的测试步骤，具体而言：
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主控系统3向变桨模拟系统5供电，通过变桨模拟系统5上的电源指示灯向外界展示供电状态是否正常；
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主控系统3向变桨模拟系统5发出变桨指令，通过变桨模拟系统5上的变桨指令