風機電控系統(tǒng)是風機正常運行的核心，目前國內風機電控系統(tǒng)主要依賴于國外的產品，不但承受比較高的成本，而且受制于人，無法掌握真正核心技術，實現(xiàn)真正國產化。和利時作為國內自動化控制領域的領頭羊，汲取國內外風電控制的關鍵技術，針對MW級風力發(fā)電機，提出一套適應中國風電環(huán)境的主控系統(tǒng)解決方案。
和利時控制自動化產品廣泛應用于電力、化工、軌道交通、核電儀控等行業(yè)?，F(xiàn)在，和利時已經并將繼續(xù)進入風電領域，提供安全、可靠的風電控制解決方案和產品。
和利時主控系統(tǒng)解決方案
和利時風機主控
針對MW級風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)I/O點數(shù)不多、數(shù)據(jù)計算要求高、要求CPU運算速度快、支持多任務程序結構、支持現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網、以及具有出色的電磁兼容性和低溫性等特點，提出和利時主控系統(tǒng)解決方案。
主控制柜安裝于風機塔筒底部，負責同機艙站遠程I/O之間進行現(xiàn)場總線通訊；遠程監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)以太網通訊，對風機整體運行進行控制和監(jiān)測；發(fā)送指令到偏航系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)以及變流控制系統(tǒng)。
機艙站以遠程I/O方式，設置成控制分站，通過現(xiàn)場總線與主控制器、變槳控制器進行通訊；采集電網電量信息；記錄風向、風速、發(fā)電機轉速及溫度等數(shù)據(jù)。
人機界面安裝于風電機組塔底和機艙，通過工業(yè)以太網與主控制器通訊；用于完成系統(tǒng)運行狀態(tài)控制和顯示，風電機組參數(shù)設置，歷史數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計，以及故障記錄的查詢等工作。通過設置用戶訪問權限，保證風電機組操作安全可靠。
以太網交換機將每臺風電機組數(shù)據(jù)通過光纖介質發(fā)送到中央監(jiān)控系統(tǒng)中，各個風電機組之間采用環(huán)網拓撲結構。
和利時主控系統(tǒng)采用和利時LK大型PLC作為控制器，由CPU模塊、I/O模塊、CANopen主站模塊、電量采集模塊、通信模塊、計數(shù)模塊、電源模塊、以及背板和就地監(jiān)控系統(tǒng)組成，以滿足風力發(fā)電機的控制要求。
和利時風力發(fā)電機組主控產品
和利時主控產品
1. CPU模塊
CPU模塊是整個系統(tǒng)的核心，用于執(zhí)行用戶程序，處理本地I/O和過程數(shù)據(jù)，通過現(xiàn)場總線控制分布I/O。內置PROFIBUS-DP 接口和以太網接口；溫度適應性寬，支持-25～60℃溫度范圍；程序執(zhí)行速度快，最小掃描周期可達10ms，支持多任務調用。
2. I/O模塊
I/O模塊用于DI/DO以及AI信號的處理，包括直流DI、繼電器/晶體管型DO、電流/熱電阻型AI等。
3. CANopen主站模塊
PROFIBUS-DP從站轉CANopen主站網關；BHB從站轉CANopen主站網關。
4. 電量采集模塊
測量電量參數(shù)包括電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、以及頻率等，與電量采集端子模塊配套使用。
5. 通信接口模塊
通信接口模塊用于系統(tǒng)擴展及與第三方設備通信，支持PROFIBUS-DP、MODBUS、自由口等協(xié)議，支持DP光纖的冗余傳輸。
6. 計數(shù)模塊
計數(shù)模塊用于計算主軸轉速及高速軸轉速。
7. 背板
背板用于安裝所有模塊，并提供CPU與其他模塊之間的數(shù)據(jù)通信總線。包括本地背板和擴展背板，本地背板用于安裝CPU模塊、I/O模塊、通信接口模塊、CANopen主站模塊；擴展背板用于安裝通信接口模塊、I/O模塊、計數(shù)模塊和CANopen主站模塊。塔底使用主背板，機艙站使用擴展背板。
8. 就地監(jiān)控系統(tǒng)
就地監(jiān)控系統(tǒng)用于顯示風機信息、運行狀態(tài)，并對控制參數(shù)設置，具有故障顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲和上傳到場級監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）等功能。
9. PowerPro V4編程軟件
PowerPro V4編程軟件符合IEC61131-3標準的編程語言，六種編程語言（LD、IL、FBD、ST、SFC、CFC）。子程序之間可采用不同的編程語言，并可相互調用，滿足編程人員復雜的邏輯控制需求。集成故障數(shù)據(jù)分析和顯示功能，可對風機中的關鍵變量進行采樣跟蹤，如風速、槳距角；支持軟件仿真、在線調試及用戶代碼檢查功能；具有用戶程序密碼保護功能；自定義內部庫可以在不同工程中調用。
和利時主控系統(tǒng)特點
PowerPro編程軟件：支持IEC61131-3標準，6種編程語言，支持多任務調用和故障數(shù)據(jù)分析和顯示。
CPU快速響應：CPU工作頻率為533MHz，單位指令處理速度達0.013μs，程序掃描處理快。
出色的電磁兼容性：LK系列PLC產品通過UL認證、CE認證；背板背面全接地，增加雙層屏蔽層。
特殊功能模塊：高速脈沖采集模塊LK620、光纖通訊模塊LK233、以及電量采集模塊LK 420，滿足風機特殊信號的采集和通訊。
強大的自診斷功能：I/O模塊具有回讀比較自檢、掉電檢測和超量程報警；信號在I/O模塊中完成檢測，不必通過CPU運算，檢測速度快。
環(huán)境適應性：寬工作溫度，在-25℃能順利啟動；采用三防工藝，適合于戈壁、海上發(fā)電。
運行可靠、維護方便：出色的冗余功能，支持電源冗余、CPU冗余、通訊冗余；模塊與背板安裝采用卡接式，防強烈振動；采用WAGO端子，接線簡單牢固。
和利時風力發(fā)電控制器采用符合IEC61131-3國際標準的PLC程序來編寫，為客戶提供了一個開放性平臺。硬件產品通過UL、CE認證，保證其滿足風電應用環(huán)境和風力發(fā)電機運行的可靠性，為用戶提供完善的解決方案和產品技術支持。同時，對于新進入的風電制造商，和利時將運用風電領域的專業(yè)知識，為其提供全面的電控系統(tǒng)軟硬件產品和工程服務。
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