[发明专利]一种基于数字输出脉冲的风电机组安全控制器信息传递方法

说明书

一种基于数字输出脉冲的风电机组安全控制器信息传递方法，步骤如下：1)在安全控制器中针对不同的输入信号，设置不同频率的基础脉冲信号、同步时钟脉冲信号、数据位时钟脉冲信号；2)安全控制器将输入信号与同步时钟脉冲信号、数据位时钟脉冲信号进行逻辑运算得到输出脉冲信号；3)主控控制系统向安全控制器发送使能信号；4)安全控制器接收到使能信号，并向主控控制系统发送低电平；5)安全控制器向主控控制系统发送输出脉冲信号：一个周期内的脉冲个数大于1时，记录当前数据位为1，否则，记录当前数据位为0；6)当安全控制器的输出脉冲信号发送完成，则主控控制系统对接收到的数据进行释义分析，否则继续发送输出脉冲信号。

技术领域

本发明涉及风力发电控制技术领域，特别涉及一种基于数字输出脉冲的风电机组安全控制器信息传递方法。

背景技术

随着风力发电行业的发展，风力发电机组大型化、智能化成为一种必然趋势，因此对控制技术的要求也越来越高。为了保证风力发电机组的安全可靠运行，在设计机组安全系统时需要进行冗余设计，除了主控控制系统的安全控制策略，还有一套独立于主控控制系统的安全系统，即为安全链，其主要执行单元为安全控制器。

安全控制器是一种微型的可编程控制器，由CPU、存储器、输入/输出单元、编程器和电源组成。安全控制器将紧急停机、发电机转速、转子转速和机舱振动开关等信号接入，再由内部逻辑处理器判断是否断开安全链，从而起到保护风电机组安全的作用。如何保证安全控制器与主控控制系统的信息传递准确性，对于实现风力发电机组安全的保护尤为重要。

在现有的控制技术中，安全控制器与主控控制系统之间的信息交互方式单一，一般是通过外接输入、输出接口实现两者之间的信息传递。如果出现安全控制器运行程序和实际情况不匹配，就会出现安全控制器设置的断开安全链的超速保护限值与实际所需的保护限值不匹配，因此，一旦机组运行过程中出现超速的情况，极易出现安全控制器不能有效断开安全链实现机组保护，这可能会对机组造成严重的损害，影响机组各部件的使用寿命。而如果通过增加机组外围硬件实现安全控制器与主控控制系统的信息传递，则会增加机组的成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于数字输出脉冲的风电机组安全控制器信息传递方法，其能实现安全控制器与主控控制系统的信息交互，识别安全控制器的程序与实际情况是否匹配以及安全控制器故障信息，从而最大程度保证风电机组的安全运行。

本发明的技术方案是：一种基于数字输出脉冲的风电机组安全控制器信息传递方法，步骤如下：

1)在安全控制器中针对不同的输入信号，设置不同频率的基础脉冲信号、同步时钟脉冲信号、数据位时钟脉冲信号，所述基础脉冲信号的频率是同步时钟脉冲信号、数据位时钟脉冲信号的三倍，基础脉冲信号、同步时钟脉冲信号、数据位时钟脉冲信号的脉冲宽度相同；

2)所述安全控制器将输入信号与同步时钟脉冲信号、数据位时钟脉冲信号进行逻辑运算得到输出脉冲信号；

3)主控控制系统向安全控制器发送使能信号；

4)安全控制器接收到使能信号，并向主控控制系统发送低电平，使低电平持续至设定时间；

5)安全控制器向主控控制系统发送输出脉冲信号：当主控控制系统接收到一个周期内的脉冲个数大于1时，记录当前数据位为1，否则，记录当前数据位为0；

6)当安全控制器的输出脉冲信号发送完成，则主控控制系统对接收到的数据进行释义分析，否则，安全控制器继续发送输出脉冲信号。

进一步的，所述输入信号先转换为对应频率的脉冲信号，再将脉冲信号和数据位时钟脉冲信号进行“与”运算，其结果再与同步时钟脉冲信号进行“或”运算，得到输出脉冲信号。

进一步的，步骤2)主控控制系统向安全控制器发送使能信号，并将使能信号维持2s。