風電變槳主控系統的plc控制器的制造方法
【專利摘要】本發明揭示了一種風電變槳主控系統的PLC控制器，包括相互連接的CPU單元，編碼器單元，模擬量輸出單元和CAN通訊單元；還包括擴展單元；擴展單元包括主芯片單元，光耦電路，運放電路，輸出晶體管和CAN收發器；主芯片單元包括主芯片，主芯片上集成有數字輸入單元，數字輸出單元，模擬量輸入單元和CAN接口單元；光耦電路的輸入端與外部數字輸入單元連接，光耦電路的輸出端與數字輸入單元連接；輸出晶體管的輸入端與數字輸出單元連接，輸出晶體管的輸出端與外部輸出電路連接；外部模擬信號通過運放電路與模擬量輸入單元連接；CAN接口單元通過CAN收發器與CAN通訊單元連接。本發明用擴展單元代替原PLC的擴展單元，降低成本，可靠性高。
【專利說明】風電變槳主控系統的PLC控制器

【技術領域】
[0001]本發明屬于程序控制系統領域，尤其一種風電變槳主控系統的PLC控制器。

【背景技術】
[0002]隨著不可再生能源在世界范圍內面臨枯竭的窘境，為滿足工業化生產和人類生活所需，人們對太陽能、風力、水力這些可再生資源的關注和利用日漸提升。其中，風力發電是一種已經發展相對成熟的能源開發技術，已作為我國新能源發展戰略的重點。
[0003]目前，風電變槳主控系統中，主要還是依靠PLC來實現對系統的總體控制，常用的PLC控制器如圖1所示，包括CPU單元，編碼器單元，模擬量輸出單元，數字量輸入單元，模擬量輸入單元以及數字量輸出單元。由于PLC的高效性和高可靠性，使得其在變槳系統中的應用十分廣泛，幾乎絕大部分的變槳系統都是以這種形式來實現變槳系統的控制，然而，PLC高昂的價格和國外的技術壟斷卻成為了風電降低成本的“絆腳石”，如何在保證可靠性的同時，成功的降低成本，已經成為了擺在企業面前迫切需要解決的問題。


【發明內容】

[0004]鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種具有擴展單元的風電變槳主控系統的PLC控制器。
[0005]本發明的目的將通過以下技術方案得以實現:
[0006]一種風電變槳主控系統的PLC控制器，包括CPU單元，編碼器單元，模擬量輸出單元，加設有一 CAN通訊單元,所述CPU單元,編碼器單元,模擬量輸出單元和CAN通訊單元之間相互連接；還包括一擴展單元；所述擴展單元包括主芯片單元，光耦電路，運放電路，輸出晶體管和CAN收發器；所述主芯片單元包括主芯片，所述主芯片上集成有數字輸入單元，數字輸出單元，模擬量輸入單元和CAN接口單元；所述光耦電路的輸入端與外部數字輸入單元連接，所述光耦電路的輸出端與所述數字輸入單元連接；所述輸出晶體管的輸入端與所述數字輸出單元連接，所述輸出晶體管的輸出端與外部輸出電路連接；外部模擬信號通過所述運放電路與所述模擬量輸入單元連接；所述CAN接口單元通過CAN收發器與所述CAN通訊單元連接。
[0007]本發明的突出效果為:提出了一種新的風電變槳主控系統的PLC控制器，用擴展單元代替原PLC的擴展單元，減少了對國外PLC技術的完全依賴，從而降低風電變槳主控系統的成本，同時保證高可靠性。
[0008]以下便結合實施例附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是現有技術的PLC控制器示意圖；
[0010]圖2是本發明的實施例1的PLC控制器示意圖；
[0011]圖3是本發明的實施例1的擴展單元結構示意圖。

【具體實施方式】
[0012]實施例1:本實施例的一種風電變槳主控系統的PLC控制器，如圖2和圖3所示，包括CPU單元，編碼器單元，模擬量輸出單元，加設有CAN通訊單元，CPU單元，編碼器單元，模擬量輸出單元和CAN通訊單元之間相互連接；還包括擴展單元；擴展單元包括主芯片單元，光耦電路，運放電路，輸出晶體管和CAN收發器；主芯片單元包括主芯片，主芯片為LPC11C24芯片。主芯片上集成有數字輸入單元(DI)，數字輸出單元(DO)，模擬量輸入單元(AD)和CAN接口單元(CAN);光耦電路的輸入端與外部數字輸入單元連接，光耦電路的輸出端與數字輸入單元連接；輸出晶體管的輸入端與數字輸出單元連接，輸出晶體管的輸出端與外部輸出電路連接；外部模擬信號通過運放電路與模擬量輸入單元連接；CAN接口單元通過CAN收發器與CAN通訊單元連接。CAN收發器采用CTM1050T單元。
[0013]本實施例用擴展單元取代原來的PLC擴展單元，擴展單元與PLC的聯系通過CAN總線來實現，兩者之間執行CAN0PEN協議，擴展單元如圖3所示，軟硬件設備如下:
[0014]硬件:
[0015]1.主芯片:主芯片采用NXP的LPCl 1C24芯片作為核心控制芯片，該芯片片內ROM中集成了 CANopen驅動，極大的簡化了 CAN0PEN通訊協議的開發。該芯片內部為50MHzCortex-MOARM處理器,保證了擴展單元的處理能力。
[0016]2.數字輸入單元(DI) /數字輸出單元(DO):該單元具有數字量的輸入/輸出功能。輸入由隔離光耦實現，每個輸入量都可以做到隔離；輸出量由主芯片控制的輸出晶體管來實現。
[0017]3.模擬量輸入單元(AD):該單元對模擬量具有采集的功能。外部模擬信號由運放電路處理后，輸入到主芯片的模擬量輸入單元(AD)，從而實現溫度、電壓、電流等信號的采集。
[0018]4.CAN接口單元(CAN):由于主芯片LPC11C24內部集成了 CAN控制器，所以無需外加控制芯片。CAN收發器采用CTM1050T單元，該單元集成開關電源，隔離電源，收發芯片于一體，極大地簡化了電路設計。
[0019]本實施例的數字輸入單元對數字量進行采集，所采集的數字量通過光耦電路輸入主芯片，主芯片處理后將輸出量通過輸出晶體管輸出至數字輸出單元。模擬量輸入單元對模擬量進行采集，所采集的模擬量通過運放電路輸入主芯片，主芯片通過CAN接口單元與CAN收發器實現通信，CAN收發器通過連接CAN通訊單元實現與PLC的聯系。
[0020]本實施例提出了一種PLC擴展單元替代方案，主要的運動控制仍然由PLC的CPU加運動控制單元來實現，而一般的輸入輸出點則由擴展單元來實現，它們之間通過CAN0PEN協議來實現信息共享與控制，減少了對PLC的完全依賴，從而降低風電變槳主控系統的成本又不失可靠性。
[0021]本發明尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種風電變槳主控系統的PLC控制器，包括CPU單元，編碼器單元，模擬量輸出單元，CAN通訊單元，所述CPU單元、編碼器單元、模擬量輸出單元和CAN通訊單元之間相互連接；其特征在于:還包括一擴展單元；所述擴展單元包括主芯片單元，光耦電路，運放電路，輸出晶體管和CAN收發器；所述主芯片單元包括主芯片，所述主芯片上集成有數字輸入單元，數字輸出單元，模擬量輸入單元和CAN接口單元；所述光耦電路的輸入端與外部數字輸入單元連接，所述光耦電路的輸出端與所述數字輸入單元連接；所述輸出晶體管的輸入端與所述數字輸出單元連接，所述輸出晶體管的輸出端與外部輸出電路連接；外部模擬信號通過所述運放電路與所述模擬量輸入單元連接；所述CAN接口單元通過CAN收發器與所述CAN通訊單元連接。
【文檔編號】G05B19/05GK104375453SQ201310374420
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】丁式超 申請人:蘇州能健電氣有限公司