1、控制系统调试手册解读文件编号：GP-B06-C02版 本 号：V1.0编 号：GP-E-T-CS-2007HD-001受控状态：受控调试手册1.5MW双馈风力发电机组控制系统编制部门： 电气控制系统事业部技术部编制人： 董健编制日期：审核人：审核日期：批准人：批准日期：国电联合动力技术有限公司一、测试目的 1.5MW双馈风力发电机组的控制系统采用Beckhoff公司的嵌入式PC为核心控制器件，采集的传感器信号包括风速、风向、温度等模拟信号以及重要开关量信号，它们分别由各自的传感器通过不同的通道输入给控制器，控制器经过内部控制算法输出控制指令，通过执行机构达到控制目的。为了保证整个控制系统的准确
2、工作，必须进行通电测试。通电测试可以验证1.5MW风机传感器是否正常工作以及信号输入输出的正确性，是下一步整机调试的基础工作。调试人员应该严格遵守本说明书的指导规范。二、测试条件 塔底柜和控制柜以及系统接线正确 PC机一台，内装Beckhoff公司的TwinCAT软件 网线一根 万用表三、测试方法和步骤1、系统上电 确认系统接线正确，塔筒柜与机舱柜通讯光缆连接无误。上电顺序是先塔筒柜，后机舱柜，具体顺序如下表所示： 塔筒柜：器件号功能顺序号1F0主熔丝16F1塔筒柜内照明自选6F3机舱柜风扇/加热电源27F1塔筒照明和230V插座自选7F4400V插座自选9F1西门子UPS电源310F0bat
3、tery ok信号3.110F1PLC和总线耦合器供电3.210F2KL9210和IO端子供电3.310F3CP6232供电3.42Q1电网电压测量05Q2690/400变压器06Q1由6F1控制07Q1由7F1控制07Q4由7F4控制08Q1由15K3控制0 机舱柜：器件号功能顺序号1Q1机舱柜主开关1203Q1变桨系统400V电源2.1203F4变桨系统230V电源2.2206F1机舱内400V插座自选206F3机舱照明和230V插座自选206F5柜内照明和插座自选206F6机舱柜内加热/冷却电源3207F1西门子UPS电源4208F1Battery ok信号4.1208F2振动/风速/风
4、向传感器电源4.2208F3软启动器、IO模块供电4.3208F4偏航刹车阀门电源4.4208F5转子刹车阀门电源4.5208F6偏航轴承润滑/主轴润滑电源4.6208F7IO模块，TER扭缆模块4.7208F8BK3150，KL9210，超速模块4.8223F1起重机自选223F3航灯自选201Q1机舱690/400变压器0201Q5机舱400V供电0202Q1轮毂690/400变压器（机舱）0206Q1由206F1控制0206Q3由206F3控制0206Q5由206F5控制0211Q1由333Q8控制0211F7由334K5控制0215Q1由332K3-4控制0215Q2由332K3-4控
5、制0215F7由332K8控制0217Q1由332K7控制0218Q1由337K5-6控制0218Q2由337K5-6控制0218F7由337K7控制0219F1由332K5控制0221Q1由332K6控制0223Q1由333K3控制0223Q2由331K7控制0223F6由333K2控制0229Q1由333K6控制0229F4由333K7控制0231Q1由337K1控制0233Q1由233F1控制0233Q3由233F3控制02、软硬件连接与程序下装 打开PC机，确认PC已与嵌入式PC通过网络互连或直连，打开TwinCAT软件的system manager，进入如下界面 点击Choose T
6、arget，进入如下界面 点击Search，进入如下界面 点击Broadcast Search，选中要连接的嵌入式PC，点击Add Route，输入用户名和密码，点击ok确定，注意system manager右下角出现如下字符： 打开系统配置文件，配置文件为*.tsm。依次点击generate mappings, check configuration, activate configuration, reset twincat to run mode 打开TwinCAT PLC control，打开软件源文件，点击project下拉菜单中的rebuild all，点击online下拉菜单中的
7、login，完成软件下装。 创建引导启动项目（最后完成测试后再做） 点击online下拉菜单中的create boot project 打开system manager，完成如下配置： 到此，嵌入式PC可以启动后自动运行程序。3、静态信号状态检查 下装程序但不运行，在系统正确连线并上电的基础上，检查所有IO模块通道状态是否符合下表所示：（此时DO模块应全为0）IO模块编号通道1通道2通道3通道4检查合格塔底柜ID11：4个KL1104；3个KL2134；1个KL1904；1个KL3204；1个KL3403103DI11001103DI20010103DI30011103DI41110104DI
8、5通X通通机舱柜ID20：17个KL1104；10个KL2134；2个KL1904；1个KL2904401DI11111401DI21111401DI41111401DI51010401DI5.11110401DI60000401DI7X110401DI81111402DI10111402DI21111402DI2.11111402DI3X111402DI40000402DI4.11110402DI51101402DI61101402DI7111X404DI2通通通通404DI2.1通通通X4、动态信号状态检查 下装程序并运行，本步骤的目的在于检验输出回路、执行机构是否正常工作。 可以通过在T
9、winCAT软件中对PLC中各输出点人为置1或清0，观察PLC相应输出点的LED灯是否发生相应变化，并查看该输出通道的控制对象是否按照预定的方式动作或发生状态改变。如果测试结果跟预期相同，则证明该信号通过了测试。 测试过程中应注意安全，每测试一个点后都应该相应的控制点及时复位，然后才可以继续去测试下一个点，这样可以避免在后面的操作过程中出现误操作等问题。IO模块编号通道变量名动作现象合格塔底柜ID11：3个KL2134104DO11profi_do_tower_base_cabinet_cooling置1塔底柜风扇开始工作2profi_do_tower_base_lamp_fault置1塔底柜
10、fault灯亮3profi_do_tower_base_lamp_ready置1塔底柜ready灯亮4profi_do_tower_base_lamp_operation置1塔底柜operation灯亮104DO21profi_do_tower_base_lamp_service_mode置1塔底柜维护灯亮2profi_do_tower_base_lamp_safety_system_open置1塔底柜安全链open灯亮3profi_do_tower_base_lamp_switch_emergency_activated置1塔底柜紧急停机灯亮4profi_do_tower_base_lamp
11、_rotor_lock_on置1塔底柜转子锁定灯亮104DO31profi_do_tower_base_lamp_grid_connection置1塔底柜并网灯亮2profi_do_plc_em_stop_to_safety_system置1安全链打开3置1塔底风扇开始工作4置1塔底柜test pulse灯亮机舱柜ID20：10个KL2134403DO11profi_do_topbox_lamp_error置1机舱柜error灯亮2profi_do_topbox_lamp_operation_mode置1机舱柜operation灯亮3profi_do_topbox_lamp_service_m
12、ode置1机舱柜维护模式灯亮4profi_do_topbox_lamp_safety_system_open置1机舱柜安全链open灯亮403DO21profi_do_topbox_lamp_switch_emergency_activated置1机舱柜紧急停机灯亮2profi_do_topbox_lamp_rotor_lock_on置1机舱柜转子锁定灯亮3profi_do_generator_cooling_water_fan2置1发电机水冷风扇2工作4profi_do_generator_slip_ring_fan置1发电机滑环风扇工作403DO31profi_do_topbox_heat
13、er_on置1机舱柜内加热器工作2profi_do_topbox_fan_on置1机舱柜内风扇工作3profi_do_gearbox_lubrication_oil_pump_high置1齿轮箱润滑油泵高压运行4profi_do_gearbox_lubrication_oil_pump置1齿轮箱润滑油泵运行403DO41profi_do_gearbox_lubrication_oil_heater置1齿轮箱润滑油加热器工作2profi_do_gearbox_cooling_water_fan置1齿轮箱冷却水风扇工作3profi_do_gearbox_cooling_water_pump置1齿轮
14、箱冷却水泵工作4profi_do_gearbox_oil_pump_heater置1齿轮箱油泵加热器工作403DO51profi_do_gearbox_lubrication_oil_pump_star暂无硬件置1齿轮箱润滑油泵低压运行2profi_do_generator_heater置1发电机加热器工作3profi_do_generator_cooling_water_fan1置1发电机冷却水风扇1工作4profi_do_generator_cooling_water_pump置1发电机冷却水泵工作403DO61profi_do_main_bearing_lubrication_pump置
15、1偏航轴承润滑泵工作2profi_do_hydraulic_pump_motor_on置1液压泵工作3profi_do_hydraulic_oil_heater置1液压油加热器工作4profi_do_yaw_softstart（不能单独置1，跟随左右偏航测试）偏航电机开始工作403DO71profi_do_yaw_left（必须同时对403DO6通道4和403DO8通道1置1）置1偏航系统左偏航（偏航电机暂不安装在偏航轴承上）2profi_do_yaw_right（必须同时对403DO6通道4和403DO8通道1置1）置1偏航系统右偏航（偏航电机暂不安装在偏航轴承上）3profi_do_hyd
16、raulic_yaw_brake_valve_open_total置1偏航刹车全部打开4profi_do_hydraulic_yaw_brake_valve_open_partly置1偏航刹车部分打开403DO81profi_do_yaw_motor_brake_electrical_open置1偏航电机电磁刹车打开2profi_do_hydraulic_rotor_brake_valve_open_brake置1高速轴刹车打开3profi_do_hydraulic_rotor_brake_valve_close_brake置1高速轴刹车抱死4profi_topbox_test_pulse置1
17、机舱柜test pulse灯亮404DO21profi_do_nacelle_cooling_fan置1机舱冷却风扇工作2profi_do_setpoint_rotor_zero_position置1设置转子绝对值编码器0位置3profi_do_setpoint_yaw_zero_position置1设置偏航绝对值编码器0位置4置1主轴承润滑泵工作404DO31置1齿轮箱风扇低速运行2置1齿轮箱风扇高速运行3置1齿轮箱standstill加热器工作45、模拟量信号状态检查 前面对数字量输入和数字量输出通道都进行了检查，最后对模拟量输入通道进行检查。IO模块编号通道变量描述检查内容合格塔底柜ID
18、11：1个KL3204，1个KL3403104AI11塔底柜温度观察温度是否在合理范围内2箱变温度观察温度是否在合理范围内3塔底温度观察温度是否在合理范围内104AI2电网监测模块观察电压电流等是否合理机舱柜ID22：4个KL3404，7个KL3204405AI31X方向振动加速度观察是否在合理范围内2Y方向振动加速度观察是否在合理范围内3风速信号1观察是否在合理范围内4风速信号2观察是否在合理范围内405AI3.11风向信号1观察是否在合理范围内2风向信号2观察是否在合理范围内3液压系统主液压观察是否在合理范围内4转子刹车液压观察是否在合理范围内405AI41叶轮转速信号1观察是否在合理范围
19、内2叶轮转速信号2观察是否在合理范围内405AI51发电机转速观察是否在合理范围内3齿轮箱润滑油滤网入口油压观察是否在合理范围内4齿轮箱润滑油滤网出口油压观察是否在合理范围内406AI11机舱柜内温度观察是否在合理范围内2机舱温度观察是否在合理范围内3主轴叶轮侧温度观察是否在合理范围内4主轴发电机侧温度观察是否在合理范围内406AI2.11齿轮箱输入轴温度观察是否在合理范围内2齿轮箱输出轴温度观察是否在合理范围内3齿轮箱入口油温观察是否在合理范围内4齿轮箱油温观察是否在合理范围内406AI31齿轮箱冷却水温度观察是否在合理范围内3发电机滑环温度观察是否在合理范围内406AI3.11发电机U1温度观察是否在合理范围内2发电机U2温度观察是否在合理范围内3发电机V1温度观察是否在合理范围内4发电机V2温度观察是否在合理范围内406AI41发电机W1温度观察是否在合理范围内2发电机W2温度观察是否在合理范围内3发电机冷却水温度观察是否在合理范围内4发电机a侧轴温度观察是否在合理范围内406AI51发电机b侧轴温度观察是否在合理范围内2发电机空气温度观察是否在合理范围内3外界温度观察是否在合理范围内4液压油温观察是否在合理范围内
