[发明专利]一种基于PLC和MSCⅡ控制的液压型风电机组

说明书

本发明公开了一种基于PLC和MSC Ⅱ控制的液压型风电机组，包括风力机模拟模块、液压主传动系统和并网发电系统；所述风力机模拟模块与所述液压主传动系统同轴刚性相连，所述液压主传动系统与所述并网发电系统同轴刚性相连；所述风力机模拟模块与所述控制系统通过EtherCAT通讯方式相连，所述液压主传动系统与所述控制系统通过传感器传输电信号的方式相连，所述并网发电系统与所述控制器部分通过RS485通讯方式相连；可解决现有技术中对液压控制系统同时兼顾高效与高精度的控制方式的问题，并且使液压控制系统具备了优秀的安全保护能力与可视化能力。

技术领域

本发明属于流体传动与控制技术领域，具体涉及一种基于PLC和MSCⅡ控制的液压型风电机组。

背景技术

随着环境和能源问题的日益加剧，风力发电越来越受到国内外的关注，风力发电产业也因此迅速发展。液压型风力发电机组作为一种新型的风力发电装置，采用定量泵-变量马达闭式液压传动系统，与励磁同步发电机有效配合，与齿轮箱式和直驱式风力发电机组相比，该机组有效地降低了机舱重量，减少了对电网的冲击，提高了发电质量。

可编程逻辑控制器PLC，作为一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。中央处理单元(CPU)是PLC控制器的控制中枢，它按照PLC控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

MSCⅡ是美国MOOG公司开发的一款可自由编程的多轴控制器，有助于快速而准确地控制位置、速度和动力等过程变量，它适合用于电气和液压运动控制。与MOOG公司开发的MSCⅠ运动控制器相比，MSCⅡ运动控制器的计算能力更强，循环时间更短，并且提供了额外的现场总线选项，例如EtherCAT。该运动控制器提供高分辨率模拟输入/输出和位置传感器接口，它专为生成或不生成多个电气或液压轴的运动轨迹的闭环控制而设计。MSCⅡ运动控制器的综合功能可通过额外的高分辨率模拟和数字I/O以及通信模块进行扩展。扩展模块夹在运动控制器侧面，通过内部扩展总线(E-Bus)进行电子连接。该运动控制器内置了IP20保护，适合安装在电子机箱中的DIN导轨上。

在现有技术中，液压型风电机组中的控制主要基于PLC控制器和MOOG控制器。在液液压型风电机组中使用PLC控制器的优点是可以利用PLC具有高可靠性、丰富的I/O接口模块、运动速度快、编程简单易于使用、系统设计安装调试方便等优点，有效的减少工程师的工作量，实现可靠的控制；缺点是由于PLC在液压型风电机组中的控制过程中，对液压系统的流量压力等闭环控制精度不够高。而使用MOOG控制器控制方式的优点是可以利用MOOG控制器对位置、速度、转矩、流量等液压系统的过程变量的精确控制，实现闭环控制的精度，缺点是在整个液压型风电机组中系统的安全控制部分、逻辑控制部分的控制方式不够方便、有效。

目前，对于风电机组的控制系统信号传输，中国专利CN109838344A提出的使用传感器传输风电机组的控制系统信号，该系统是通过监测系统的传感器接收信号，然后通过电信号的方式将传递给控制系统，控制发电机的工作。该方法能对系统的控制信号进行有效传输，能达到控制目的，但是该方法局限性高，如果系统信号的传输距离过长，便会出现线缆过多，有信号衰减，且容易受到干扰等等问题。由此可见，在液压型风电机组中如何选用高效、高精度的信号传输和控制方式是本领域技术人员亟待解决的问题。

本发明提供了一种基于PLC和MSCⅡ控制的液压型风电机组，以解决现有技术中无法对液压型风电机组同时兼顾高效与高精度的信号传输和控制的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于PLC和MSCⅡ控制的液压型风电机组。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：