本發(fā)明涉及風力發(fā)電機組變槳滑環(huán)單元領(lǐng)域，特別是涉及一種帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊的裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有運行的風電機組機艙柜plc與變槳柜plc之間的通訊，均采用單一的變槳滑環(huán)通訊滑道。由于風力發(fā)電機組運行工況惡劣等原因，造成主控與變槳通訊故障時有發(fā)生，尤其是大風時，一旦發(fā)生滑環(huán)通訊故障，風機只能停機待小風時維護，嚴重影響發(fā)電量。

目前業(yè)內(nèi)比較先進的技術(shù)是采用基于無線技術(shù)的通信滑環(huán)，通信滑環(huán)包括定子通信單元的定子天線模塊、第一無線收發(fā)控制模塊、第一接口模塊以及轉(zhuǎn)子通信單元的轉(zhuǎn)子天線模塊、第二無線收發(fā)控制模塊、第二接口模塊；其中，定子系統(tǒng)通過第一接口模塊與第一無線收發(fā)控制模塊相連接，第一無線收發(fā)控制模塊通過定子天線模塊與轉(zhuǎn)子通信單元進行數(shù)據(jù)通信；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通過第二接口模塊與第二無線收發(fā)控制模塊相連接，第二無線收發(fā)控制模塊通過轉(zhuǎn)子天線與定子通信單元進行數(shù)據(jù)通信。通過對于滑環(huán)的兩側(cè)利用無線射頻信號構(gòu)建底層物理連接通道進行數(shù)據(jù)交換，無需直接的物理接觸，消除了因相對運動的摩擦、損耗、震動而給通信帶來的不穩(wěn)定因素。但針對該基于無線技術(shù)的通信滑環(huán)的滑環(huán)單元的穩(wěn)定性仍有待于考驗。

由此可見，上述現(xiàn)有的變槳滑環(huán)單元通訊單元在仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創(chuàng)設(shè)一種新的帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊的裝置，使其克服現(xiàn)有單一通訊方式的不足，成為當前業(yè)界極需改進的目標。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊的裝置，使其大大提高變槳滑環(huán)單元的通訊可靠性，克服現(xiàn)有單一通訊方式的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊的裝置，包括采用有線通訊連接的機艙柜主plc和變槳柜從plc，所述機艙柜主plc中設(shè)有主無線模塊，所述變槳柜從plc中設(shè)有從無線模塊，所述主無線模塊與從無線模塊之間無線通訊連接，且所述無線通訊連接作為有線通訊連接的冗余通訊。

作為本發(fā)明的一種改進，所述機艙柜主plc采用mpc240模塊，所述mpc240模塊通過mx213模塊與所述主無線模塊連接，所述變槳柜從plc采用倍福cx9000-0001模塊，所述倍福cx9000-0001模塊通過第一el6751-0010模塊與所述從無線模塊連接，所述倍福cx9000-0001模塊還通過第二el6751-0010模塊與所述mx213模塊連接。

進一步改進，所述mx213模塊均通過canopen專用電纜與所述主無線模塊和第二el6751-0010模塊連接，所述第一el6751-0010模塊通過canopen專用電纜與所述從無線模塊連接。

進一步改進，所述主無線模塊采用dataeaglecompact6710主模塊，所述從無線模塊采用dataeaglecompact6710從模塊。

進一步改進，所述mpc240模塊采用nt255供電模塊為其供電。

采用這樣的設(shè)計后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明通過設(shè)置無線冗余通訊方式，使其在有線通訊方式出現(xiàn)故障時，能及時切換為無線通訊方式，保障風電機組的正常持續(xù)運行，大大提高了變槳滑環(huán)單元的通訊可靠性，使變槳滑環(huán)單元的維護由被動維護變?yōu)橹鲃泳S護，減少了維護停機時間，增加發(fā)電量，特別適用于大型風電機組和海上風電機組，具有良好的推廣價值。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

圖1是本發(fā)明帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明在有線通訊正常工作時的plc程序截圖；

圖3是本發(fā)明在無線通訊正常工作時的plc程序截圖；

圖4是本發(fā)明在有線通訊故障時無線通訊正常工作的plc程序截圖。

具體實施方式

本發(fā)明針對變槳滑環(huán)通訊部分有線通訊可靠性不高的問題，通過研究輪轂無線通訊做為有線通訊的冗余通訊，保障風電機組的正常運行。具體實施例如下。

參照附圖1所示，本實施例帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊的裝置，包括機艙柜主plc和與其連接的主無線模塊，以及變槳柜從plc和與其連接的從無線模塊。

本實施例中該機艙柜主plc采用bachmann的mpc240模塊，由于mpc240模塊缺少相應(yīng)的canopen接口，所以本實施例采用mx213模塊作為canopen通訊的主站模塊建立網(wǎng)絡(luò)，該mx213模塊有2個canopen接口，其中一個接口通過canopen專用電纜與主無線模塊連接。

該變槳柜從plc采用倍福cx9000-0001模塊，由于cx9000-0001模塊缺少相應(yīng)的canopen接口，所以本實施例采用el6751-0010模塊作為canopen通訊的從站模塊建立網(wǎng)絡(luò)。因該el6751-0010模塊僅有1個canopen接口，所以該cx9000-0001模塊連接兩個el6751-0010模塊。其中一個el6751-0010模塊通過canopen專用電纜與從無線模塊連接，另一個el6751-0010模塊通過canopen專用電纜與mx213模塊的另一個canopen接口建立有線連接。則機艙柜主plc與變槳柜從plc之間采用canopen專用通訊電纜有線連接，兩者之間的波特率設(shè)置為500kbps。

該主無線模塊與從無線模塊之間無線通訊連接，且該無線通訊連接作為該有線通訊連接的冗余通訊。這樣在有線通訊方式出現(xiàn)故障時，無線通訊方式可以做為冗余通訊保障風電機組的持續(xù)正常運行。

進一步的，本實施例中主無線模塊采用dataeaglecompact6710主模塊，從無線模塊采用dataeaglecompact6710從模塊，且該主無線模塊和從無線模塊均采用24vdc為其供電。

還有，該mpc240模塊采用nt255供電模塊為其供電，

本發(fā)明帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊裝置的搭建步驟和測試方法如下：

a)根據(jù)上述帶變槳滑環(huán)單元冗余通訊裝置的結(jié)構(gòu)，搭建機艙柜主plc與變槳柜從plc之間的有線通訊連接，形成有線通訊測試平臺。通過主plc與從plc之間的有線通訊方式發(fā)送和接收相關(guān)數(shù)據(jù)信號，可測試主從plc兩者是否正常，以驗證主從plc以及相關(guān)的模塊工作是否正常。如附圖2所示表明主plc與從plc之間的有線通訊工作正常。

b)在上述步驟測試得到該主從plc以及相關(guān)的模塊工作均正常的情況下，斷開有線，搭建機艙柜主plc與變槳柜從plc之間的無線通訊連接，形成無線通訊測試平臺。通過測試主plc與從plc之間的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號是否正常，可驗證無線通訊連接方式是否正常，即判斷主無線模塊和從無線模塊工作是否正常。如附圖3所示表明主plc與從plc之間的無線通訊工作正常。

c)在有線通訊和無線通訊都測試無問題的情況下，變更主控程序，在2種通訊均連接的情況下，斷掉有線通訊，觀察無線通訊是否正常工作，若正常，則表明該無線通訊方式可做為有線通訊方式的冗余來使用，進一步的保證該風電機組的支持運行。如附圖4所示表明斷掉有線通訊后無線通訊工作正常。

本發(fā)明中主plc測試軟件采用bachmann的編程軟件進行編程，從plc測試軟件采用beckhoff的編程軟件進行編程，通過相應(yīng)的心跳位可判斷主plc與從plc的通訊是否連通，并使用相應(yīng)的標志位可判斷主plc與從plc之間是有線通訊還是無線通訊在正常工作，從而判斷無線通訊是否為有線通訊的冗余。

本發(fā)明通過設(shè)置無線冗余通訊方式，使變槳滑環(huán)單元的通訊可靠性大大提高，對變槳滑環(huán)單元的維護由被動維護變?yōu)橹鲃泳S護，減少了維護停機時間，增加發(fā)電量，特別適用于大型風電機組和海上風電機組，具有良好的推廣價值。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。