浅谈智能化变桨试验台的开发及应用

高剑

（东方自控风电工程部，四川 德阳 618000）

1 设计目的

2 设计原理

变桨试验台是模拟变桨系统与机舱内控制系统和其它设备交互的装置，通过模拟的各种电路使变桨系统的输入或输出形成一个回路，从而较完整的测试变桨系统的功能，检测变桨系统的状态。

2.1 设计思路

（1）集成编码器、转速传感器、限位开关等外部器件信号，由试验台进行模拟测试。

（2）自主开发一套无纸化软件，实现自动生成电子版调试证明书。

（3）实现调试试验台直接接入公司内网，调试完工资料直接由试验台上传公司服务器进行存档。

（4）取消配套的重载连接线，由试验台固定线缆测试。（5）具有扩展性和兼容性，可适应多种机型配置，将来可直接适用于流水线生产作业。

2.2 变桨系统测试结构（如图1）

图1

2.3 试验台模型（如图2）

图2

2.4 试验台布局（图3）

图3

2.5 布局说明

（1）利用车间墙上3个400Vac配电箱，配电箱左右各放置1个试验台，共6个。

（2）充分利用调试区域纵向宽度，试验台背靠背于墙面成直角放置，2套柜体间间隙超过3m。

《艺术运动》一曲表现了年轻艺术家们的艺术幻想和创新追求，他们一到杭州，林风眠就组织了一个“艺术运动社”，开展了丰富多彩、大胆激进的新艺术活动，成员主要是艺术院的师生，目的是提倡现代美术。钢琴曲《艺术运动》是一首进行曲，它以热情奋发的动力，表现了年轻人勇往直前的精神面貌。调性是西方的和声小调，和声是典型的功能和声，曲中采用了许多七和弦，还有一些不和协的音响突出了年轻人勇猛的冲击力。

（3）将操作台朝墙放置，1名调试人员在进行操作同时，可协助查看1#变桨柜内情况。另一名调试人员站2#/3#变桨柜中间，负责2#～3#变桨柜内器件测试。

（4）实现变桨电机基本固定，搬运力工可快速搬运柜体。

2.6 变桨系统功能测试

（1）使用调试软件与变桨通讯，监控变桨系统状态并进行系统调试。

（2）采用二位开关模拟主控信号给定，实现主控EFC，旁路限位开关信号，变桨安全链反馈等信号测试。

（3）采用多颜色信号灯的形式测试变桨系统反馈给主控的硬接线信号。

（4）新增92度限位开关、95度限位开位、润滑油泵信号、脉冲信号发生装置。

2.7 测试模块列表（如表1）

表1

3 功能应用（技术成果）

本项目以兆瓦级风电主控与变桨系统厂内调试为切入点，对其调试过程进行试验平台智能化和模块化设计，并使其能够实现提高调试效率、提高调试合格率、降低人工劳动强度、智能化办公等功能。本项目的技术成果最终主要实现以下4个方面。

（1）无纸化：调试同时自动生成电子版证明书，并附电子签名。实现无纸化操作，节约成本和时间。

（2）自动化：柜体部分调试过程及测试结果可自动完成，提高调试可信度。

（3）效率化：大量自动化和无纸化操作应用，极大提高调试效率，变桨调试人员由过去的3～4人/台减至2人/台即可。

（4）扩展化：试验台能根据实际情况进行功能扩展，未来能实现变桨单柜调试或流水线智能调试。

4 项目所产生的效益

4.1 技术指标

（1）调试无纸化：现有调试工作需使用纸质证明书，打印，填写，扫描，上传工作量巨大。项目完成后，证明书实现无纸化，节约成本和时间。

（2）变桨柜调试优化：变桨柜重新规划调试工装，将调试人员由现有4人降低至2人。

（3）可扩展性：项目将根据实际情况进行优化，未来能实现变桨单柜调试或流水线智能调试。

4.2 经济指标

本项目研制成功后，实现调试无纸化，不再使用纸质版证明书，节约打印，填写，扫描，上传工作；同时节约打印耗材的使用，初步统计每年节约近5万元。

原变桨系统调试需4人，2小时完成1台，本项目研制成功后，变桨系统调试人员由现有4人降低至2人，2小时完成1台，节约2人的调试时间，共节约4小时。

1套变桨节约4小时，按我公司人工成本计算1套变桨共节约调试成本320元，按2020年生产计划1200套计算，共节约40余万元。

4.3 产品生产线及试验台规划

根据产能，投入6套实验台，年调试能力达到近3000余套。

4.4 人才队伍建设

团队人员通过此次项目研发，获得真实环境中实验平台与多种数字量信号，模拟量信号、温度等信号的模拟手段，在自动化控制设备实验台调试方面积累了宝贵的经验。同时各专业相互协助配合，对部门各专业技能人才的融合互通，建立技能储备库有着重要的意义。同时，该项目由于是完全自主设计研发并实施的，其中包含多项发明或技术创新，可以在多领域发表论文和实用性专利。

5 结语

本项目通过对风电变桨系统的深入研究，并对多个变桨系统信号及数据进行对比分析，开发了兆瓦级风电变桨系统智能化试验台，在东方自控调试车间运行效果良好。该系统可适应1.5～10MW机型变桨系统调试。本项目从功能及性能上看，达到了国内先进水平。该成果在多个项目调试中应用，项目的实现不仅辅助完成今年剧增的调试任务，同时还能极大提升调试效率，提升一次见证合格率，降低调试人员劳动强度，进一步增强公司的市场竞争力。