一种基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统技术方案

技术编号:14086779 阅读:121 留言:0更新日期:2016-12-01 18:26
本实用新型专利技术公开了一种基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统,包括EtherCAT网络和斯特林太阳能发电设备,其特征在于:每个斯特林太阳能发电设备分别安装一个I/O端子模块,每个I/O端子模块通过EtherCAT网络并联接入PC主站控制器。本实用可以同时对多台发电设备进行监控和控制,高性能分布式时钟技术保证了设备之间的同步时间偏差小于1微秒。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种斯特林太阳能发电系统,特别是一种分布式的EtherCAT控制系统。
技术介绍
碟式斯特林太阳能发电系统通常采用独立的控制系统,每台设备有一个中央处理器,完成传感器数据采集、驱动单元控制、跟踪控制、发电控制以及和上位机系统通讯。而在一个区域内通常会安装很多个碟式斯特林太阳能发电设备,每台设备都需要一套单独的控制系统,不仅成本高,而且调试和检修困难,不利于整体管理和控制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题:针对现有的碟式斯特林太阳能发电系统采用独立的控制系统控制效率低下的问题,提供了一种能够同时管理多台发电设备的系统。本技术技术方案:一种基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统,包括EtherCAT网络和斯特林太阳能发电设备,其特征在于:每个斯特林太阳能发电设备分别安装一个I/O端子模块,每个I/O端子模块通过EtherCAT网络并联接入PC主站控制器。I/O端子模块安装在不同的斯特林太阳能发电设备上,通过传感器检测斯特林太阳能发电设备上热电偶、氢气压力、发动机转速、冷却水温度等数据,将数据通过EtherCAT网络传送至PC主站控制器;通过EtherCAT网络接收主站控制器的命令控制碟架驱动电机、电磁阀、接触器等执行单元的输出。斯特林太阳能发电设备的碟面控制结构包括立柱、镜面支架和镜面,立柱由上立柱和下立柱组成,上立柱通过旋转法兰安装在下立柱上,旋转法兰上安装有伺服电机并通过涡轮机构联接,镜面支架铰装在上立柱顶部,镜面支架背面铰装直线电机,直线电机的推杆前端铰装在上立柱上;伺服电机和直线电机上安装的计数器连接I/O端子模块。本技术的有益效果:充分利用工业PC的性能优势和EtherCAT实时工业以太网通讯技术。将核心控制逻辑和数据处理功能交给PC主站控制器,传感器数据采集和执行单元的控制交给I/O端子模块处理,可以同时对多台发电设备进行监控和控制,高性能分布式时钟技术保证了设备之间的同步时间偏差小于1微秒。根据机械结构本身的特点,省掉角度编码器,同时配合伺服电机上的计数器间接计算出碟面当前的角度。附图说明:图1为本技术结构示意图。图2为斯特林太阳能发电设备的碟架安装结构。具体实施方式:如图1,多个斯特林太阳能发电设备通过EtherCAT网络并联,每个斯特林太阳能发电设备分别安装一个I/O端子模块,每个I/O端子模块通过EtherCAT网络并联接入PC主站控制器,将核心控制逻辑和数据处理功能交给PC主站控制器,传感器数据采集和执行单元的控制交给I/O端子模块处理。PC主站控制器和各个I/O站通过高速EtherCAT网络互联。I/O端子模块安装在不同的斯特林太阳能发电设备上,通过传感器检测斯特林太阳能发电设备上热电偶、氢气压力、发动机转速、冷却水温度等数据,将数据通过EtherCAT网络传送至PC主站控制器;通过EtherCAT网络接收主站控制器的命令控制碟架驱动电机、电磁阀、接触器等执行单元的输出。斯特林发电设备的碟架安装结构如图2,碟面包括镜面支架1和镜面2,立柱由上立柱5和下立柱6组成,上立柱5通过旋转法兰7安装在下立柱6上,上立柱5的横截面为梯形,梯形的上下底边为圆弧形,上立柱5穿过开口槽3,镜面支架1安装在上立柱5顶部的转轴上。旋转法兰7上安装有伺服电机8和传动机构,本实施例中的传动机构为蜗杆机构,伺服电机8通过传动机构将扭矩传递给旋转法兰7使其转动。上立柱5底部套在安装座9中,镜面支架1背面安装有直线电机10,直线电机10的推杆前端铰装在安装座9上。直线电机10可以实现整个碟架1的俯仰运动。伺服电机8和直线电机10上安装的计数器连接I/O端子模块,I/O端子模块采集计数器上的数据传输到PC主站控制器中进行计算方位角和高度角。水平方向上伺服电机8计数器的计数和方位角成线性关系,垂直方向高度角的变化和直线电机10的推杆变化之间的关系非线性,通过余弦定理就可以计算出碟面的高度角。本文档来自技高网...
一种基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统

【技术保护点】
一种基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统,包括EtherCAT网络和斯特林太阳能发电设备,其特征在于:每个斯特林太阳能发电设备分别安装一个I/O端子模块,每个I/O端子模块通过EtherCAT网络并联接入PC主站控制器。

【技术特征摘要】
1.一种基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统,包括EtherCAT网络和斯特林太阳能发电设备,其特征在于:每个斯特林太阳能发电设备分别安装一个I/O端子模块,每个I/O端子模块通过EtherCAT网络并联接入PC主站控制器。2.根据权利要求1所述基于PC和EtherCAT的分布式斯特林太阳能发电系统,其特征在于: I/O端子模块安装在不同的斯特林太阳能发电设备上,通过传感器检测斯特林太阳能发电设备上热电偶、氢气压力、发动机转速、冷却水温度等数据,将数据通过EtherCAT网络传送至PC主站控制器;通过EtherCAT网络接收主站控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:许德林许平柯尊辉
申请(专利权)人:西部国际绿色能源斯特林贵州智能装备制造有限公司
类型:新型
国别省市:贵州;52

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