安全链控制系统.pdf

本发明揭示了一种安全链控制系统，包括连接在控制箱和轴箱之间的超速监控继电器和安全继电器。超速监控继电器检测PLC控制系统是否有故障，安全继电器检测PLC控制系统I/O端是否有输入输出信号。本发明的有益效果主要体现在：采用双重安全链控制系统，在主控系统给变桨启动信号之前，必须要满足PLC控制系统正常运行后，变桨控制系统才能启动，保证了系统的安全性和可靠性，提高了工作效率。

1.  一种安全链控制系统，包括位于控制箱的防雷器，所述防雷器连接到风电变桨装置主控系统的信号输出端，所述主控系统传输“EFC”启动信号给轴箱，所述轴箱内设有接触器，该接触器接收到“EFC”启动信号后得电并传输“RFG”信号给与之连接的驱动器，其特征在于：所述安全链控制系统包括超速监控继电器和安全继电器，
所述超速监控继电器的辅助常开触点与防雷器连接，用于接收主控系统传输的“EFC”启动信号，所述超速监控继电器还包括一个“看门狗”信号接收端，与PLC控制系统的信号输出端连接；
所述安全继电器的第一触点与超速监控继电器的辅助常开触点连接，所述安全继电器的第二触点与PLC控制系统的“EFC”启动信号输出端连接，用于接收PLC控制系统传输的“EFC”启动信号；所述安全继电器的第三触点与轴箱内的接触器连接。

2.  根据权利要求1所述的安全链控制系统，其特征在于：所述安全继电器有三个相同的第三触点，每个触点都与一个独立的轴箱的接触器连接。

3.  根据权利要求1所述的安全链控制系统，其特征在于：所述PLC控制系统的“EFC”启动信号包括系统未紧急停止信号、后备电池无供电信号。

4.  根据权利要求1所述的安全链控制系统，其特征在于：所述安全继电器的第二触点与PLC控制系统的I/O端连接。

安全链控制系统
技术领域
本发明涉及一种风力发电设备，尤其涉及一种风电变桨装置中电气和软件双重安全链控制系统。
背景技术
随着不可再生能源在世界范围面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生能源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术，尤其在高原、沿海等地区有着广泛的普及应用。
在现代风力发电系统中，变桨控制单元是其很重要的部分，可以说是核心单元。由于大自然风速的变化，如果要使风机能平稳而又匀速地转动进行发电，那就必须高效而又精准地控制桨叶角度从而控制受风面，因此基于以上严格要求，对于变桨控制装置一定要把安全操作控制放在第一位，防止由于变桨控制单元的误动作导致整个系统出现故障，甚至损坏系统设备，如图1所示的现有技术中，主控系统发送“EFC”启动信号给变桨控制系统，经过控制箱中的防雷器-X1后，将信号传送给轴箱里的接触器-1K1，-1K1线圈得电，-1K1的常开触点闭合，接触器-1K2线圈得电，1K2常开触点闭合，这样，轴箱中产生的“RFG”信号就可以传输给驱动器，进而驱动风桨转动。从现有技术中可以看出，当变桨控制系统中PLC系统出现故障时，该驱动器仍然能驱动风桨转动。但是由于变桨控制系统会产生报警信号导致整个变桨控制系统需要停机检查，而变桨控制系统的停机和开机是一个很复杂和缓慢的过程，因此在变桨控制系统中有必要采取双重保护，即在变桨控制系统开机前预检必要的电气连接和信号传输。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种风电变桨控制装置中的电气和软件双重安全链控制系统，用于达到变桨控制单元安全性及可靠性要求。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种安全链控制系统，包括位于控制箱的防雷器，所述防雷器连接到风电变桨装置主控系统的信号输出端，所述主控系统传输“EFC”启动信号给轴箱，所述轴箱内设有接触器，该接触器接收到“EFC”启动信号后得电并传输“RFG”信号给与之连接的驱动器，所述安全链控制系统包括超速监控继电器和安全继电器；
所述超速监控继电器的辅助常开触点与防雷器连接，用于接收主控系统传输的“EFC”启动信号，所述超速监控继电器还包括一个“看门狗”信号接收端，与PLC控制系统的信号输出端连接；
所述安全继电器的第一触点与超速监控继电器的辅助常开触点连接，所述安全继电器的第二触点与PLC控制系统的“EFC”启动信号输出端连接，用于接收PLC控制系统传输的“EFC”启动信号；所述安全继电器的第三触点与轴箱内的接触器连接。
进一步地，所述安全继电器有三个相同的第三触点，每个触点都与一个独立的轴箱的接触器连接。
再进一步地，所述PLC控制系统的“EFC”启动信号包括系统未紧急停止信号、后备电池无供电信号。
更进一步地，所述安全继电器的第二触点与PLC控制系统的I/O端连接。
本发明的有益效果主要体现在：检测PLC控制系统是否有故障，PLC控制系统I/O端是否有输入输出信号，现有技术没有对PLC控制系统的输入输出信号进行检测，没有对PLC控制系统反馈故障信号。而采用双重安全链控制系统，在主控系统给变桨启动信号之前，必须要满足PLC控制系统正常运行后，变桨控制系统才能启动，保证了系统的安全性和可靠性，提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：现有技术的电路示意图。
图2：本发明安全链控制系统的电路示意图。
具体实施方式
本发明揭示了一种安全链控制系统，如图2所示，包括位于控制箱的防雷器-X1和位于轴箱捏的两个接触器-1K1、-1K2，所述防雷器-X1连接到风电变桨装置主控系统的信号输出端-0，与现有技术一样，所述主控系统传输“EFC”启动信号给轴箱，接触器-1K1、-1K2接收到“EFC”启动信号后得电并传输“RFG”信号给与之连接的驱动器。
与现有技术不同的是：主控系统传输“EFC”启动信号给轴箱前，必须经过超速监控继电器-1A1和安全继电器-1A2。
如图所示，所述超速监控继电器-1A1的辅助常开触点13与防雷器-X1连接，用于接收主控系统传输的“EFC”启动信号，所述超速监控继电器还包括一个“看门狗”信号接收端4，与PLC控制系统的信号输出端连接；所述安全继-1A2电器的第一触点33与超速监控继电器的辅助常开触点14连接，所述安全继电器的第二触点S52与PLC控制系统的I/O端连接，用于接收PLC控制系统传输的“EFC”启动信号；所述安全继电器的第三触点14与轴箱内的接触器-1K1连接。
下面具体描述一下本优选实施例的运行过程。
主控系统发送“EFC”启动信号给变桨控制系统，经过控制箱中的防雷器-X1后，“EFC”启动信号进入超速监控继电器的辅助常开触点，当来自于PLC控制系统的“看门狗”信号正常时，触发超速监控继电器-1A1工作，超速监控继电器-1A1的常开触点闭合。“看门狗”信号主要是检测PLC控制系统工作运行是否正常，是否有故障。当PLC控制系统有故障或停止工作时，超速监控继电器-1A1停止工作；来自于PLC控制系统的“EFC”启动信号触发安全继电器的S52触点，本实施例中PLC控制系统的“EFC”启动信号包括系统未紧急停止信号、后备电池无供电信号，当该“EFC”启动信号正常时，使安全继电器-1A2运行，常开触点闭合。超速监控继电器-1A1和安全继电器-1A2正常工作时，主控系统发送的“EFC”启动信号使接触器-1K1线圈得电，常开触点闭合，接触器-1K2线圈得电，常开触点闭合，这样，轴箱中产生的“RFG”信号就可以传输给驱动器，进而驱动风桨转动。
本发明安全链控制系统采用了电气控制与软件控制相结合的控制理论。两条相串联组成链条式安全系统，故称为安全链。超速监控继电器检测PLC控制系统是否有故障，安全继电器检测PLC控制系统I/O端是否有输入输出信号。如果PLC控制系统的某个输入或输出端子接线不良好或者掉线时，或者CPU损坏等，PLC控制系统无法给安全继电器一个触发信号，导致安全继电器无法工作，常开触点断开，从而导致主控发送的启动信号“EFC”无法传送给驱动器。
从另一方面讲，本发明的技术避免了由于可能三轴转动不同步造成的风力发电机力矩不平衡的不良后果，亦增强了系统的稳定性与可靠性。同时，安全继电器采取模块化设计，更换方便。