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用于风力发电的TwinCAT3状态监测系统

本文摘要:风力发电机组中的自动化程度正在大大地提高。除了主控系统外,在线监测和风场网络也充分发挥着更加最重要的起到。 许多传统控制器的供应商遇上了无法容忍的性能瓶颈。其解决办法就是自动化系统,该系统以一套科学方法为基础,将必需的测量设备构建到标准掌控架构中。 Beckhoff科技自动化技术将高性能工业PC或嵌入式控制器、低确定性的EtherCAT现场总线系统和智能软件极致统合于一体。 这些组件也是在对风力发电机组展开自动化改建所不可或缺的。

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风力发电机组中的自动化程度正在大大地提高。除了主控系统外,在线监测和风场网络也充分发挥着更加最重要的起到。

许多传统控制器的供应商遇上了无法容忍的性能瓶颈。其解决办法就是自动化系统,该系统以一套科学方法为基础,将必需的测量设备构建到标准掌控架构中。  Beckhoff科技自动化技术将高性能工业PC或嵌入式控制器、低确定性的EtherCAT现场总线系统和智能软件极致统合于一体。

这些组件也是在对风力发电机组展开自动化改建所不可或缺的。风力发电机组制造商们想用于完全相同的系统已完成掌控任务、监控、电网实时和系统间通信。只要想起在控制器上处置的简单状态监测算法,用于多核CPU的优势就显而易见了。

Beckhoff目前发售了新型CX2000系列,这些功能强大的CPU是风力发电机组制造商们青睐的导轨加装式嵌入式控制器。CX2000系列使用的是IntelSandyBridge处理器。除此之外,还有经济型SandyBridgeCeleronreg;、Intelreg;Coretrade;i7处理器可可供用户自由选择。甚至配有了1.5GHz处理器(双核)的CX2030系列使用的也是无风扇设计,因为没转动部件,因此运营也十分平稳。

  因此必需用于适合的软件来充分发挥这些控制器的性能优势。这就是为什么要用于BeckhoffTwinCAT3控制软件的原因。TwinCAT3的动态环境使得给定数量的PLC、安全性PLC和C++任务都能在同一个或有所不同的CPU内核上继续执行。

  1.TwinCAT3状态监测库  近期的TwinCAT3状态监测软件库提升了这些选项的利用率。通过较慢任务记录原始数据,然后通过较慢任务展开更进一步处置。这样可持续记录须要测量的数据,然后通过诸如功率序、峰态、波峰因数及正弦序等算法展开分析。

用户须担忧任务间的通信,因为状态监测库会自动对其展开处置。软件库中各个功能块产生的结果不会被记录到全局移往架上(一种内存表格)中。

在全局移往架上中,结果不会被拷贝给变量或利用其它算法展开更进一步处置。这样,用户之后可以配备他们自己的测量和分析链。  图1、调用winCAT3中的功率序功能块图2、TwinCAT状态监测库获取有所不同的功能块用作信号分析  尤其在风电行业、智能电网、微电网等领域,必需对这类研发产品展开大量的测试和建模,因为一旦投放运营,在现场展开改动和升级就不会非常耗时,且成本也较高。

若要节省时间和开发成本,可以用于Matlabreg;/Simulinkreg;对源代码展开动态建模。这样,很多问题在试运营前就可以检测到并展开适当修正。在为TwinCAT3Run-Time环境创立Matlabreg;/Simulinkreg;模型时,需要用于Beckhoff的类似组件或对完整模型展开其它改动。

Matlabreg;及Simulinkreg;编译器不会自动分解C++代码,然后C++代码不会被编译器到TwinCAT3模型中。通过实例化,用户可以精彩地新的用于模块。例如,用户可以在TwinCAT中必要看见设置断点的Simulinkreg;框图。  除了TwinCAT3、状态监测系统和Matlabreg;/Simulinkreg;构建包在之外,TwinCATScope还构建了科技自动化软件所有涉及信号的可视化。

TwinCATScope由两个组件包含,其中,View组件用作以图表的形式表明信号;Server组件用作将数据记录在目标设备中。TwinCAT3安装文件一般来说还包括基本版的Scope。

这尤其合适用作系统调试。Scope需要让用户以图形化方式较慢概览设备状态。用于有所不同的光标可以准确加载测量数据,其精度甚至可以超过微秒级范围。

如果数值范围较小,可转换至对数表明。Scope产品构建了许多额外的功能,例如长年记录或构建在.NET可视化软件中。

所有级别的Scope产品都可表明EtherCAT测量端子模块的超强取样值。  2.EtherCAT:高精度测量技术  EtherCAT作为一个高速、动态总线系统更进一步完备了Beckhoff科技自动化解决方案。EtherCAT不仅是成熟期的掌控现场总线,而且也是测量现场总线。

只有这种基于以太网且具备高度确定性的高速现场总线协议才能构建诸如状态监测构建等简单应用于。EtherCAT功能原理要求了其简单数据传输率相比之下多达90%的全双工高速以太网,且总线周期时间仅有为几微秒。


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