網(wǎng)關(guān)PCO-150在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電，CANopen，PROFIBUS DP，CAN 總線

一、    引言

風(fēng)力發(fā)電作為目前技術(shù)很成熟、效率很高的可再生能源，受到世界各國(guó)的普遍重視。經(jīng)過(guò)多年的探索 與努力，我國(guó)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、可再生能源控制系統(tǒng)（變槳系統(tǒng)等）、變流器、系統(tǒng)控制等關(guān)鍵技術(shù)上都 取得了突破。“十五"期間，中國(guó)的并網(wǎng)風(fēng)電得到迅速發(fā)展。本文就內(nèi)蒙古某大型風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目中，SiboTech 網(wǎng)關(guān)如何實(shí)現(xiàn)塔基主速度控制系統(tǒng)與機(jī)艙可再生能源控制系統(tǒng)的對(duì)接。在實(shí)現(xiàn)主控 PLC 和可再生能源控制 系統(tǒng)的通信中，泗博自動(dòng)化的 CANopen 轉(zhuǎn) PROFIBUS DP 網(wǎng)關(guān) PCO-150S 表現(xiàn)出了其穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)。

二、系統(tǒng)組成

1、系統(tǒng)概述

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有風(fēng)輪、傳動(dòng)系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、控制與安全系統(tǒng)（主控 系統(tǒng)）、機(jī)艙、塔架和塔基等組成。SiboTech 的 CANopen 轉(zhuǎn) PROFIBUS DP 網(wǎng)關(guān)的作用主要是實(shí)現(xiàn)塔基主控 系統(tǒng)與機(jī)艙可再生能源控制系統(tǒng)的通訊。其中，塔基主控系統(tǒng)包含主速度控制器和變流、逆變器，主速度 控制器采用的是西門(mén)子 S7-300 系列可編程邏輯控制器（PLC）；可再生能源控制系統(tǒng)采用丹麥 DEIF 的 DM-4 REC-1，是機(jī)艙控制柜的主要部分，還包含交、直流伺服驅(qū)動(dòng)控制器等。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1，其中略去了主速度控制器（西門(mén)子S7-300PLC）之外的其它控制設(shè)備。西門(mén)子S7-300PLC 的主要任務(wù)之一是實(shí)現(xiàn)對(duì) DM-4 REC-1（可再生能源控制系統(tǒng)）的監(jiān)控來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)變槳、主動(dòng)失速以及偏航 控制等。西門(mén)子 S7-300PLC（CPU 型號(hào)：CPU313C-2DP）采用 PROFIBUS DP 主站協(xié)議；DM-4 REC-1（可再生 能源控制系統(tǒng)）支持標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線 CAN 通信，它作為 CANopen 主站，與變頻器（槳葉調(diào)節(jié)采用變頻 器驅(qū)動(dòng)絲桿結(jié)構(gòu)）和特殊發(fā)電機(jī)（采用 VACON 變流器和逆變器，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速跟隨風(fēng)速變化，實(shí)現(xiàn)額定 風(fēng)速一下的葉尖速比控制，實(shí)現(xiàn)吸收峰能，變流器和逆變器具有完善的保護(hù)功能）通訊，從而保障風(fēng)機(jī)在 額定風(fēng)速以上時(shí)整機(jī)載荷安全和發(fā)電功率穩(wěn)定。在該項(xiàng)目中，為了實(shí)現(xiàn)西門(mén)子 S7-300PLC 和 DM-4 REC-1 之間的數(shù)據(jù)雙向傳輸，采用了泗博自動(dòng)化的高性能的 CANopen 從站轉(zhuǎn) PROFIBUS DP 從站網(wǎng)關(guān) PCO-150S： 

網(wǎng)關(guān) PCO-150S 在 CANopen 側(cè)做 CANopen 從站，在 PROFIBUS DP 側(cè)做 PROFIBUS DP 從站。用戶通過(guò)在 配置軟件 PC-123 中設(shè)置相關(guān)的命令下載到網(wǎng)關(guān)中，并且在西門(mén)子 PLC 的組態(tài)軟件 STEP7 中設(shè)置實(shí)際需要 的輸入、輸出字節(jié)數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)不同總線數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

三、結(jié)束語(yǔ)

該 PLC 控制系統(tǒng)中，PCO-150S 作為西門(mén)子 S7-300PLC 和可再生能源控制器 DM-4 REC-1 之間的橋梁， 能夠使這兩種*不同的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備實(shí)現(xiàn)正常數(shù)據(jù)通信，使西門(mén)子 PLC 監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)槳葉角度、電機(jī)轉(zhuǎn) 速等狀態(tài)成為可能。在整個(gè)系統(tǒng)中，泗博自動(dòng)化的 PCO-150S 表現(xiàn)了其穩(wěn)定、可靠的性能，大大方便了風(fēng) 力發(fā)電行業(yè)各種現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用。