变桨控制器使用说明

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录入员 3-1
3-2
该使用直连线而非交叉线。RS422/485 和 RS232 不能同时使用。
注意：使用 RS232 进行通信时，连接上位机与变桨控制器的 DB9 连接线应
上位机接口，调试时候用；RS422/485 作为与风机主控制器接口。
C1 为 DB9 母头，包括一组 RS232 通信和一组 RS422/485。RS232 作为与
Vt 给定变桨
速度、角
+
度
St +
Degrees 速度 Vk +
转换
V V Uo
U
M
SSI
图 3 变桨控制原理图
2 变桨控制器端口说明 变桨距控制器端口分布如图 4 所示。其中 E1、E2、E3、E4 为数字量输入
端口；E5 为两线制 PT100 温度测量输入端口；E6 为 0~20mA 电流或 0~10V 电 压测量输入端口；A1、A2、A3 为数字量输出和模拟量输出端口；Z1、Z2、Z3 为读取编码器端口。
3-4
DMPCL002 变桨控制器说明书
KM800-005000BSM
DE4.2
保留
DE2.3 高电平对应电机 1~3 热敏电阻正常，即电机没
4
有超温（没有超过 150 度）
DE3.3
保留
DE4.3
保留
5
DEx.4 高电平分别表示电机 1~3 电机工作正常，没有
过流
6
DEx.5
高电平对应电池 1~3 电压正常
7
DEx.6
高电平表示桨叶 1~3 91 度限位被触发
8
DEx.7
高电平表示桨叶 1~3 95 度限位被触发
7
DE1.6
手动充电测试信号输入
E2，E3，E4：桨叶 1，2，3 的信号
端口 1 2
3
名称
GND DEx.1 DE2.2 DE3.2
功能
接地 高电平对应电机驱动器工作正常 高电平对应电机风扇 1~3 全部处于启动状态 变桨超速信号，来自 WP2039 超速模块（测试 发电机转速），低电平对应发生超速状态
1
GND
接地
2
DE1.1 高电平时，变桨控制器中的控制流程才能运行
3
DE1.2
高电平时，变桨控制程序才产生驱动
4
DE1.3 电池 1 充电继电器开关动作，高电平为电池 1
充电
5
DE1.4 电池 2 充电继电器开关动作，高电平为电池 2
充电
6
DE1.5 电池 3 充电继电器开关动作，高电平为电池 3
充电
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密级：公司秘密
四川东方电气 自动控制工程有限公司
DongFang Electric Auto-Control Engineering Co., Ltd.
DMPCL002 变桨控制器说明书
编 号 KM800-005000BSM
版本号
A
共1册 第1册
2009 年 02 月
编号 KM800-005000BSM
东方电气自动控制工程有限公司
变桨控制器使用说明
产品使用说明
到目前为止，自控公司生产和供货的变桨控制器有两个系列，DMPCL001 和 DMPCL002。两个系列的功能、性能、机械接口、对外端子接口是完全一致的，差 别在于和主控制器的通信接口上。DMPCL001 所配通信接口为 RS232，在使用时， 需要配置一个 RS232 转 RS485 的模块，该模块型号为 UT201，随 DMPCL001 一起 由自控公司供货，在开箱点货、安装及使用时需要注意这一问题。DMPCL002 为 RS485 接口，使用时不需要这一模块。
变桨控制器的外形结构尺寸如图 2 所示。
图 2 变桨控制器外形结构图
2-2
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3 工作原理 1 工作原理
变桨控制器的控制器原理如图 3 所示，控制器根据风机主控制器给定的角 度和速度参数产生模拟电压信息，驱动电机伺服系统，并通过编码器反馈桨叶 角度值形成闭环控制，整个控制器过程采用 PID 控制。
2.6 系统上电后，在风机运行前根据风机参数通过操作面板或使用配置软件设置
相应运行参数。
安装控制器时用到的螺钉位置如图 2 所示。
图 2 控制器安装螺钉位Βιβλιοθήκη Baidu 注意：
安装螺钉时要使用弹簧垫圈或防振动垫圈，防止风机运行过程中的振动造 成螺钉松动。
DMPCL002 变桨控制器的功能说明、外部接口及软件配置方法参见附件 《DMPCL002 变桨控制器说明书》。
关于 DMPCL002 的安装、使用的详细说明见后页，DMPCL001 与之相同。 另外，为方便厂内及现场调试，自控公司将提供 DSPCT1.0“变桨控制设置 软件”，该软件附带安装及使用说明。
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东方电气自动控制工程有限公司
产品使用说明
完整的变桨控制器包括控制器本体及接线罩壳两个部分，系统硬件及控制 系统位于控制器本体中；接线罩壳用于数据线和电源线。DMPCL002 变桨控制器 组成结构如图 1 所示。
3 CAN A_L
低电平 CAN 电压输入/输出
4 CAN B_H
高电平 CAN 电压输入/输出
5 CAN B_L
低电平 CAN 电压输入/输出
d) 端口 E1,E2,E3,E4:数字量输入
E1 接收 6 路输入，E2、E3 和 E4 接收 8 路输入。其中 E1 为系统信号数字
量输入。
端口 名称
功能
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2 控制器简介
1 变桨控制器部件组成 变桨控制器包含：核心处理电路板、变桨扩展板、电源板、控制器面板电
路板、外壳、液晶和薄膜键盘六个部分。核心处理电路板作为整个系统信号处 理、流程控制和通信的核心单元位于控制器最顶层，通过插针与变桨扩展板连 接。变桨扩展板位于第二层，主要起信号转换作用，使内部核心处理电路能驱 动外围变桨执行机构和收集变桨系统状态信息。电源模块为整个变桨控制器提 供需要的各种电源，同时也为外部绝对值编码器供电。控制面板电路板实现键 盘输入和液晶显示，具有对立的微控制器芯片，通过 RS232 信号与核心处理电 路通信。最底层为液晶屏、薄膜键盘和支撑面板。 2 变桨控制器技术参数
页数 1 2 7 4 1 1
备注
0-1
DMPCL002 变桨控制器说明书
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1 概述 变桨控制器是兆瓦级大型风机变桨系统的核心控制单元。变桨系统通过调 节桨叶的节距角实现风机的起机、停机和保证发电机的输出功率平稳。 变桨控制系统的工作原理如图 1 所示。变桨控制器接收主控制器发送的期 望节距角和变桨速度等参数，驱动三个桨叶的电机伺服系统，实现对每个桨叶 转动角度和速度的独立控制。当变桨距系统发生故障时，蓄电池能为变桨系统 提供电能，驱动桨叶在短时间内使旋转到顺桨位置（桨叶 90°）。
图 1 变桨控制器组成 变桨控制器的安装分完全使用 DMPCL002 变桨控制器和替换 L&B 变桨控制器 两种情况。 1. 完全使用 DMPCL002 变桨控制器安装步骤 1.1 根据控制器各接口的位置，将数据线和电源线固定在接线罩壳的相应位置 上； 1.2 变桨控制器安装在变桨控制器内的支架上，以 6 颗 M4 的螺钉固定； 1.3 以 6 颗 M3 螺钉将变桨控制器和接线罩壳固定起来； 1.4 将各数据及电源线端子排分别插入到变桨控制器的相应插座上，要注意将插 头与座子卡紧，安装时可参考变桨控制器外壳四周的接口标示； 1.5 系统上电后，在风机运行前根据风机参数通过操作面板或使用配置软件设置 相应运行参数。 2. 替换 L&B 变桨控制器安装步骤 用 DMPCL002 变桨控制器替换 L&B 变桨控制器时，具体操作步骤如下。 2.1. 松开固定 L&B 变桨控制器与接线罩壳的 6 颗螺钉，将除接线罩壳外的整个 变桨控制器本体拆下来；
需要东方电气自动控制工程有限公司技术人员重新配置软件参数。
c) 端口 C2：CAN 通信
C2 为 CAN 通信接口，包括两个 CAN 通信接口。
3-3
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端口 名称
功能
1
GND
（C）
CAN GND
2 CAN A_H
高电平 CAN 电压输入/输出
LED 指示灯。 z 3 路模拟电压输出-10V~+10V，分辨率 2mV。 z 工作温度：-30 ℃~+85 ℃；存储温度：-40 ℃~+120 ℃。 z 防护等级：正面 IP65；背面 IP20。
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z 符合国家 GB4824-2001 电磁兼容实验中对 A 类设备的标准。 3 变桨控制器外形结构
z 供给电压：直流 19V~30V。 z 控制器最大负载电流 1A；编码器最大负载电流 1A。 z 微控制器：SAK-XC164CS-16F-40F。 z 控制器采样周期：6ms；控制周期：50ms。 z 存储空间：FLASH 空间 128KB；外部 RAM 空间 64KB；EEPROM 空
间 512KB。 z 通信接口：一路 RS232；一路 RS422/485；两路 CAN_BUS。 z 3 路编码器接口，最高时钟频率 1500KHz。 z 30 路 24V 数字量输入；0~5V 为逻辑 0；20~30V 为逻辑 1；有 LED 指
4
NC
5
GND(C)
6
RX+
7
RX-
8
TX+
通信地 高电平 RS422 接收数据 低电平 RS422 接收数据 高电平 RS422 发送数据
9
TX-
低电平 RS422 发送数据
将管脚 6 和 8 短接，管脚 7 和 9 短接可以实现两线制半双工 RS485 通信。
B 版本控制器默认使用 RS485 通信，如果用户需要四线制全双工 RS422 通信，
示灯。 z 3 路 0~20mA 模拟量电流测量或 0~10V 模拟电压测量（可选择），精
度为 10 bit。 z 4 路两线制 PT100 温度测量，温度测量范围-40℃~+215℃，精度为 10
bit。 z 15 路 24V 数字量输出，包括 9 路 30mA 和 6 路 500mA 数字量输出，有
风速风向仪
轮毂
第三个独立变桨伺服系统
主控制器
现场总线 变桨距控 制器
第二个独立变桨伺服系统
功率 调节
电机 转速
蓄电池
电机伺服 系统
第一个独立变 桨伺服系统
伺服电机
减速 机构
编码器A
图 1 变桨系统的工作原理
编码器B 桨叶
91° 95°
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GND_C CAN_H_a CAN_L_a CAN_H_b CAN_L_b
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DMPCL002 变桨控制器说明书
KM800-005000BSM
端口 名称
功能
1
NC
2
TxD
变桨控制器 RS232 发数据
3
RxD
变桨控制器 RS232 收数据
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产品使用说明
2.2. 将 L&B 变桨控制器从支架上取下；
2.3. 将 DMPCL002 变桨控制器安装到支架上；
2.4. 用 6 颗螺钉将原有的接线罩壳与 DMPCL002 变桨控制器固定起来；
2.5. 将数据线及电源线端子排插入到变桨控制器相应的插座上；
GND_Z +5V_Z +24V_Z Z2_SSI_CLOCK+ Z2_SSI_CLOCKZ2_SSI_DATA+ Z2_SSI_DATAZ2_SSI_DATB+ Z2_SSI_DATB-
GND_Z +5V_Z +24V_Z Z3_SSI_CLOCK+ Z3_SSI_CLOCKZ3_SSI_DATA+ Z3_SSI_DATAZ3_SSI_DATB+ Z3_SSI_DATB-
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审定 批准
DMPCL002 变桨控制器说明书
版本号 A
日期 2009.02
换版记录
KM800-005000BSM
换版说明 首次发布
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目录
序号 章-节
名称
1
1
概述
2
2
控制器简介
3
3
工作原理
4
4
菜单列表
5
5
检查
6
6
上电试验
KM800-005000BSM
b) 端口 C1：串口通信
编码器电源
4 24 VDC(Z)
控制器电源
3 24 VDC
控制器电源地
2 GND
编码器电源地
1 GND（Z）
功能
端口 名称
C1
图 4 变桨距控制器外部接口图
a) 端口 V1:变桨控制器供电
RS485
TXTX+B-
RXA- + RX+
GND(C)
RxD TxD
GND_Z +5V_Z +24V_Z Z1_SSI_CLOCK+ Z1_SSI_CLOCKZ1_SSI_DATA+ Z1_SSI_DATAZ1_SSI_DATB+ Z1_SSI_DATB-