钱黎明，郭 峰，沙 春

（南通理工学院机械工程学院，江苏 南通 226002）

1 引言

齿轮箱作为风电设备必不可少的部件，其工作状态对风电设备起至关重要的作用[1]。风电齿轮箱在运行过程中，工况极为复杂，由于安装以及制造误差等因素，易产生振动、冲击、弹性变形等[2-3]。随着测控技术的不断发展，原有的齿轮箱试验台已无法满足风电齿轮箱其越来越高的测控需求。因此，针对传统测控系统的不足，文章设计一套性能优异的风电齿轮箱试验台实时测控系统。包含总体结构设计以及测控装置设计，其中总体设计采用电封闭方式，测控系统设计基于PCS7 和LabVIEW。

2 风电齿轮箱试验台测控系统设计

2.1 试验台系统总体设计

风电齿轮箱试验台测控系统采用电功率封闭试验台设计方案，并选用基于PCS7 的技术方案。SIMATIC PCS7 系统是一套典型的现代分布式控制系统，采用了现行局域网技术。整个系统由西门子硬件组成，包括自动化仪表、执行器、IO 模块、控制器、通信处理器、工程师站以及操作员站等。风电齿轮箱试验台采用PCS7 中的SFC，试验设备在不同试验阶段处于不同的功能状态，其中SFC 用于实现顺序控制功能。系统包含变频器、传感器、PCS7、S7-400 等设备，结构拓扑，如图1 所示。

2.2 试验台硬件系统设计

风电齿轮箱试验台硬件系统设计包括测控系统、传动系统和辅助系统。

2.2.1 测控系统硬件设计

监控系统的功能包括现场模拟量信号采集和现场设备监控。系统采用PCS7 实现测控一体化，总体结构选用稳定性较好的冗余模式。……