安全链系统.

二、机组安全系统的结构
Pitch 3 ok K4 Pitch 2 ok K4 Pitch Box 1 K7 Pitch Box 2 K7 Pitch Box 3 K7
Pitch system 3
变桨系统 3
Pitch system 2
Pitch Box 3 K7 Pitch 1 ok K4 Safety system ok to pitch (变桨安全链) -115K3
Overspeed2 (过速2)
Safety system ok from pitch plc_overspeed (变桨安全链) -115k7
Safety system ok to pitch (变桨安全链) -115K3 Yaw system enable (偏航) -106K4
变桨系统与主控系统安全链的关系
在实际的接线上，我们安全链上的各个节点并不是真正的串联在一起的， 而是通过安全链模块中“与”的关系联系在一起的（见下图），每个输入在 逻辑上都是高电平1，几个信号相与之后，其输出也必然都是高电平1，但是 只要有1个输入信号变成低电平0，其输出也必然是低电平0。逻辑上的输出 实际上是通过安全链的输出模块来控制的，分别控制-115K3和-106K4继电器。 输入是由实际的开关触点和程序中的布尔变量来共同实现的。实际的开关触 点的开关状态由安全链模块的输入模块进行采集。程序中的布尔变量是按程 序来进行控制的。
从上图我们可以看出，变桨系统通过每个变桨柜中的K4继电器的触点来 影响主控系统的安全链，而主控系统的安全链是通过每个变桨柜中的K7继电 器的线圈来影响变桨系统。变桨的安全链与主控的安全链相互独立而又相互 影响。当主控系统的安全链上一个节点动作断开时，安全链到变桨的继电器115K3线圈失电，其触点断开，每个变桨柜中的K7继电器的线圈失电触点断 开，变桨系统进入到紧急停机的模式，迅速向90度顺桨。当变桨系统出现故 障（如变桨变频器OK信号丢失、90度限位开关动作等）时，变桨系统切断 K4 继电器上的电源，K4 继电器的触点断开，使来安全链自变桨的继电器115K7 线圈失电，其触点断开，主控系统的整个安全链也断开。同时，安全 链到变桨的继电器-115K3线圈失电，其触点断开，每个变桨柜中的K7继电器 的线圈失电触点断开，变桨系统中没有出现故障的叶片的控制系统进入到紧 急停机的模式，迅速向90度顺桨。这样的设计使安全链环环相扣，能最大限 度的对机组起到保护作用。
整个安全（ TwinSAFE）系统通过TwinCAT系统管理器进行组态。所有的总线参数都能够在系 统管理器中进行编辑和显示（除非参数已由系统自动设置）。 安全应用通过认证的功能块（例如急停，机器监控，操作模式等）实现。为此，选择需要的功 能块，并将它们和所需的安全输入和输出进行连接。对于简单的和典型的安全功能需求，很容易通 过功能块实现。对于复杂的安全功能需求，可以通过功能块的AND、OR等逻辑运算来实现。 组态好的安全应用通过现场总线或者以太网下载到KL6904中。其中包含用户信息，因此没有授 权的话，是不能访问和修改TwinSAFE组态的。KL6904能够自动检测版本信息。通过TwinCAT系统 管理器，TwinCAT PLC能够获得与安全相关的信号。PLC读取这些与安全有关的数据对安全性是没 有影响的。
三、机组安全系统逻辑结构
FB3 过速1 过速2 来自变桨安 全链ok PLC过速 塔底急停 机舱急停 震动开关 扭缆开关 Profibus_ok Plc急停要求 FB2 塔底复位按钮 ＆ 急停1
FB4
＆
变频器安全系统扭矩最大
Safety_clamp_out_converter_safety_sys_torque_max
变桨系统 2
Pitch Box 2 K7
Pitch system 1
变桨系统 1
Pitch Box 1 K7
Pitch 1 ok K4
Pitch 2 ok K4
Pitch 3 ok K4
tower_reset_button topbox_reset_button
software_reset Safety system ok from pitch (变桨安全链) -115K7
安全链复位 tower_base em_button (塔底急停) Vibration switch Feedback topbox_button nacelle cable twist em_stop Profibus ok (机舱急停) -115K2 (振动) 116S8 (扭缆) 103S3
Overspeed1 (过速1)
金风1.5MW风力发电机组的安全系统介绍
ห้องสมุดไป่ตู้
作者：孙伟
主要内容： 一、机组安全系统的功能简述
二、机组安全系统的结构
三、机组安全系统逻辑结构 四、机组安全系统中的安全模块 五、安全系统程序功能块的描述
一、机组安全系统的功能简述 安全系统也叫做安全链，它是独立于计算机系统的软硬 件保护措施。采用反逻辑设计，将可能对风力机组造成严重损 害的故障节点串联成一个回路：紧急停机按钮（塔底主控制 柜）、发电机过速模块1和2、扭缆开关、来自变桨系统安全链 的信号、紧急停机按钮（机舱控制柜）、振动开关、PLC过速 信号、到变桨系统的安全链信号、总线OK信号。一旦其中一 个节点动作，将引起整条回路断电，机组进入紧急停机过程， 并使主控系统和变流系统处于闭锁状态。如果故障节点得不到 恢复，整个机组的正常的运行操作都不能实现。同时，安全链 也是整个机组的最后一道保护，它处于机组的软件保护之后。 安全系统由符合国际标准的逻辑控制模块和硬件开关节点组成， 它的实施使机组更加安全可靠。
FB1 安全系统ok到变桨 Safety_clamp_out_safety_system_ok_to_pitch ＆ 偏航系统使能
Safety_clamp_out_system_enable
软件复位 机舱复位按钮
＆
复位FB1和FB3
四、机组安全系统中的安全模块
4.1、安全系统的核心KL6904
KL6904 能够执行认证的安全功能， 这些安全功能应该根据需要进行组态， 例如紧停功能块，安全门监测等可以 很方便地选择和连接。所有功能块可 以自由连接，也可进行“与”、“或” 等逻辑运算。所需的功能块通过 TwinCAT 系统管理器组态，并通过现 场总线下载到 KL6904 中。 KL6904是整个安全系统的核心， 其内部装载着整个机组安全逻辑程序， 其通讯采用TwinSAFE网络协议。在我 们机组的应用中，其安全系统的通讯 信号也是经过现场总线profibus-DP传 输的。