风速仪自动重启装置及方法

摘要

本发明属于自动控制技术领域，具体涉及风速仪自动重启装置及方法，其中装置包括光耦继电器、限流电阻、延时继电器、电子计数器与直流电源。当无风速数据传输时，延时继电器线圈通电，延时达到动作，延时继电器的常闭触点断开，直流电源与风速仪断开连接，风速仪停止运行；设定延时继电器循环延时，延时达到后动作，风速仪停止运行，延时继电器动作后复位。本发明通过光耦继电器采集电压信号，判断风速仪是否正常传输风速数据；通过延时继电器，在长时间无风速数据传输时，实现风速仪自动断电重启；通过电子计数器对风速仪断电重启次数进行计数，便于检修人员巡检；避免风速仪无法有效对风机运行状态进行检测；具有成本低、动作可靠的优点。

说明书

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，具体而言，涉及风速仪自动重启装置及方法。

背景技术

风速仪通常位于机舱外部，运行环境恶劣，其内部含有电子原件，长时间运行易发生宕机，导致风速、风向等数据，风机卡死不能正常偏航和发电。

检修人员一般采用断电重启的办法处理，重启后如果风速仪能正常运行，便不会对风速仪进行更换，人工断电重启的方式繁琐且不及时；此外，如果风机在发电状态卡死，不会引起风机报警，运行人员容易忽略此类故障，不便于巡检检修；因风向错误，偏航角度错误，导致风机发电的实际功率小于应发功率，可以通过原有PLC控制逻辑升级或增加单片机控制解决，但是解决方式复杂，成本较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供风速仪自动重启装置及方法。

第一方面，本发明提供了风速仪自动重启装置，包括光耦继电器、限流电阻、延时继电器、电子计数器与直流电源；

所述光耦继电器的输入端通过接收线路与风速仪系统电信号连接；所述光耦继电器的第一输出端通过所述限流电阻接地；所述光耦继电器的第二输出端与所述延时继电器的电源输入电信号连接；

所述直流电源与所述光耦继电器的电源输入端、所述电子计数器的电源输入端电连接；所述直流电源通过所述延时继电器的常闭触点串联接入所述风速仪系统的电源输入端；所述延时继电器的常开触点串联在所述电子计数器的触发回路；所述延时继电器的公共端、所述电子计数器的公共端接地。

第二方面，本发明提供了风速仪自动重启方法，包括：

对所述风速仪系统通电，所述风速仪系统工作并获取风速数据；

所述接收线路带电，所述延时继电器线圈通电并开始延时计时，所述延时继电器不动作，设定所述延时继电器延时时间；

当所述风速仪系统有所述风速数据传输时，所述光耦继电器通过所述接收线路接收所述风速仪系统的电压信号，所述光耦继电器动作，所述延时继电器的线圈断电，所述延时继电器不动作，所述风速仪系统通电工作；

当所述风速仪系统无所述风速数据传输时，所述接收线路不带电，所述光耦继电器不动作，所述延时继电器的线圈通电，所述延时继电器延时，延时达到第一设定时间后所述延时继电器动作，所述延时继电器的常开触点断开，所述直流电源与所述风速仪的电源输入端断开连接，所述风速仪停止运行；

当所述风速仪系统无所述风速数据传输，所述延时继电器线圈通电，所述延时继电器的常开触点闭合触发所述电子计数器计数；

设定所述延时继电器循环延时，所述延时继电器延时达到第一设定时间后所述延时继电器动作，所述风速仪停止运行，所述延时继电器动作经过第二设定时间后复位。

本发明的有益效果是：

(1)通过光耦继电器采集传输线的电压信号，判断风速仪是否正常传输风速数据，能够在不影响风速数据传输的情况下检测是否有风速数据传输；通过延时继电器，在长时间无风速数据传输时，短时断开风速仪的电源，达到风速仪自动断电重启目的；通过电子计数器对风速仪断电重启次数进行计数，便于检修人员巡检时通过计数数据检查风速仪的工作情况；

(2)在风机卡死无法报警时，能够避免出现风速仪无法有效对风机运行状态进行检测的问题；

(3)采用光耦继电器、延时继电器、电子计数器等器件，具有成本低、动作可靠的优点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述风速仪系统包括风速仪、控制箱与接口单元；所述控制箱内设置有控制处理器；所述风速仪与所述控制处理器的输入端电信号连接；所述控制处理器的输出端与所述接口单元的输入端电信号连接；所述接口单元的输出端通过所述接收线路与所述光耦继电器的输入端电信号连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过风速仪与控制器实现风速数据采集，通过接口单元实现数据传输。

进一步，所述接口单元为RS422转RS232接口。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过RS422转RS232接口实现数据串口转换，采用RS232能够稳定的对风速数据进行传输。

进一步，所述风速仪系统的电压信号波动范围为-15V-+15V。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过能够检测波动范围为-15V-+15V的大范围电压信号。

进一步，所述第一设定时间大于300秒；所述第二设定时间大于或等于10秒。

采用上述进一步方案的有益效果是，设定合理的延时时间有利于避免风速仪频繁重启；通过设定第二设定时间，保证延时继电器动作完成后复位。

进一步，所述直流电源电压为24V；所述限流电阻的阻值为1.5kΩ。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过24V直流电源为光耦继电器、电子计数器以及风速仪供电，通过限流电阻实现光耦继电器的回路的最大电流保护。

附图说明

图1为本发明实施例1中风速仪自动重启装置的电路原理图；

图2为本发明实施例1中风速仪系统的原理图。

图标：U1-风速仪系统；U2-光耦继电器；U3-电子计数器；U4-风速仪；U5-控制处理器；U6-接口单元；V1-直流电源；KT-延时继电器；KT1-延时继电器的常开触点；KT2-延时继电器的常闭触点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

作为一个实施例，如附图1所示，为解决上述技术问题，本实施例提供风速仪自动重启装置，包括光耦继电器U2、限流电阻R、延时继电器KT、电子计数器U3与直流电源V1。

光耦继电器U2的输入端通过接收线路与风速仪系统U1电信号连接；光耦继电器U2的第一输出端通过限流电阻R接地；光耦继电器U2的第二输出端与延时继电器KT的电源输入电信号连接。

直流电源V1与光耦继电器U2的电源输入端、电子计数器U3的电源输入端电连接；直流电源V1通过延时继电器KT的常闭触点KT2串联接入风速仪系统U1的电源输入端；延时继电器的常开触点KT1串联在电子计数器U3的触发回路；延时继电器KT的公共端、电子计数器U3的公共端接地。

在实际应用过程中，该风速仪U4自动重启装置的工作原理为：

对风速仪系统U1通电，风速仪系统U1工作并获取风速数据；

接收线路带电，延时继电器线圈通电并开始延时计时，延时继电器KT不动作，设定延时继电器延时时间；

当风速仪系统U1有风速数据传输时，光耦继电器U2通过接收线路接收风速仪系统U1的电压信号，光耦继电器U2动作，延时继电器KT的线圈断电，延时继电器KT不动作，风速仪系统U1通电工作；

当风速仪系统U1无风速数据传输时，接收线路不带电，光耦继电器U2不动作，延时继电器KT的线圈通电，延时继电器KT延时，延时达到第一设定时间后延时继电器KT动作，延时继电器的常开触点KT1断开，直流电源V1与风速仪U4的电源输入端断开连接，风速仪U4停止运行；其中，光耦继电器U2没接收到风速数据时闭合导通；

当风速仪系统U1无风速数据传输，延时继电器KT线圈通电，延时继电器的常开触点KT1闭合触发电子计数器U3计数；

设定延时继电器KT循环延时，延时继电器KT延时达到第一设定时间后延时继电器KT动作，风速仪U4停止运行，延时继电器KT动作经过第二设定时间后复位。

本发明实施例的有益效果是：

(1)通过光耦继电器U2采集传输线的电压信号，判断风速仪U4是否正常传输风速数据，能够在不影响风速数据传输的情况下检测是否有风速数据传输；通过延时继电器KT，在长时间无风速数据传输时，短时断开风速仪U4的电源，达到风速仪U4自动断电重启目的；通过电子计数器U3对风速仪U4断电重启次数进行计数，便于检修人员巡检时通过计数数据检查风速仪U4的工作情况；

(2)在风机卡死无法报警时，能够避免出现风速仪U4无法有效对风机运行状态进行检测的问题；

(3)采用光耦继电器U2、延时继电器KT、电子计数器U3等器件，具有成本低、动作可靠的优点。

可选的，如附图2所示，风速仪系统U1包括风速仪U4、控制箱与接口单元U6；控制箱内设置有控制处理器U5；风速仪U4与控制处理器U5的输入端电信号连接；控制处理器U5的输出端与接口单元U6的输入端电信号连接；接口单元U6的输出端通过接收线路与光耦继电器U2的输入端电信号连接。

在实际应用过程中，通过风速仪U4与控制器实现风速数据采集，通过接口单元U6实现数据传输。

可选的，接口单元U6为RS422转RS232接口。

通过RS422转RS232接口实现数据串口转换，采用RS232能够稳定的对风速数据进行传输。RS232接口的电平范围是-15V到+15V。在实际应用过程中，RS422转RS232接口的RS232接口端传输风速数据，无风速数据传输时电平为0V。

可选的，光耦继电器U2工作电流为8mA，接入电压12V，限流电阻R采用1.5千欧电阻，能够保证光耦继电器U2正常动作且风速数据正常。

该装置包括光耦继电器U2、延时继电器KT、电子计数器U3、限流电阻R各1个，投入少，接线简单，一般检修人员均能安装；风速仪U4采用通过延时继电器的常闭触点KT2串联接入24V电源，在系统U1故障时不影响风速仪U4正常运行；采用延时继电器KT，保证风速短时中断时不会出发报警；采用光电耦合器采集电压信号，不会对数据传输产生不良影响；当风速仪U4已经损坏或被阻挡，该装置会每隔第一设定时间如5分钟对风速仪U4进行一次断电重启，不会影响风机其他系统U1，不会产生安全风险问题。

实施例2

基于与本发明的实施例1中所示的方法相同的原理，本发明的实施例中还提供了风速仪自动重启方法，包括：

对风速仪系统U1通电，风速仪系统U1工作并获取风速数据；

接收线路带电，延时继电器KT线圈通电并开始延时计时，延时继电器KT不动作，设定延时继电器KT延时时间；

当风速仪系统U1有风速数据传输时，光耦继电器U2通过接收线路接收风速仪系统U1的电压信号，光耦继电器U2动作，延时继电器KT的线圈断电，延时继电器KT不动作，风速仪系统U1通电工作；

当风速仪系统U1无风速数据传输时，接收线路不带电，光耦继电器U2不动作，延时继电器KT的线圈通电，延时继电器KT延时，延时达到第一设定时间后延时继电器KT动作，延时继电器的常开触点KT1断开，直流电源V1与风速仪的电源输入端断开连接，风速仪U4停止运行；其中，光耦继电器U2没接收到风速数据时闭合导通；可选的，当延时继电器未达到第一设定时间接收线路恢复带电时，则为短时无风的情况，风速仪系统U1未采集到风速数据；接收线路恢复带电后，风速仪U4正常工作。

当风速仪系统U1无风速数据传输，延时继电器KT线圈通电，延时继电器的常开触点KT1闭合触发电子计数器U3计数；

设定延时继电器KT循环延时，延时继电器KT延时达到第一设定时间后延时继电器KT动作，风速仪U4停止运行，延时继电器KT动作经过第二设定时间后复位。

可选的，风速仪系统U1的电压信号波动范围为-15V-+15V。

在实际应用过程中，通过能够检测波动范围为-15V-+15V的大范围电压信号。

可选的，第一设定时间大于300秒；第二设定时间大于或等于10秒。

在实际应用过程中，设定合理的延时时间有利于避免风速仪频繁重启；通过设定第二设定时间，保证延时继电器KT动作完成后复位。

进一步，直流电源V1电压为24V；限流电阻R的阻值为1.5kΩ。

在实际应用过程中，通过24V直流电源V1为光耦继电器U2、电子计数器U3以及风速仪U4供电，通过限流电阻R实现光耦继电器U2的回路的最大电流保护。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。