[发明专利]风电变桨主控系统的PLC控制器

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

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。

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。

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。

附图说明

图1是现有技术的PLC控制器示意图；

图2是本发明的实施例1的PLC控制器示意图；

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

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。

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CANOPEN协议，扩展单元如图3所示，软硬件设备如下：

硬件：

1.主芯片：主芯片采用NXP的LPC11C24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CANOPEN通讯协议的开发。该芯片内部为50MHz Cortex-M0ARM处理器，保证了扩展单元的处理能力。

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。

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。