金風(fēng)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)介紹

1、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控制系統(tǒng)課程內(nèi)容：一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能三、倍福PLC基本控制原理三、機(jī)組主控制系統(tǒng)程序的控制原理金風(fēng)兆瓦機(jī)組的（電氣）控制系統(tǒng)的組成一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)組成控制單元傳感器單元執(zhí)行單元總線系統(tǒng)變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)變槳傳感器變槳執(zhí)行器變槳控制單元備電系統(tǒng)整流單元逆變單元直流保護(hù)單元控制單元濾波單元風(fēng)冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)人機(jī)交互監(jiān)控系統(tǒng)控制系統(tǒng)各個部分的主要功能一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)主控制器(風(fēng)機(jī)系統(tǒng)邏輯控制) 風(fēng)機(jī)正常工作邏輯控制 故障診斷及保護(hù) 數(shù)據(jù)采集/統(tǒng)計

2、與各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互控制人機(jī)交互風(fēng)機(jī)控制參數(shù)設(shè)置 查閱信息網(wǎng)絡(luò)/遠(yuǎn)程監(jiān)控統(tǒng)計報表風(fēng)機(jī)控制參數(shù)設(shè)置查閱信息變流系統(tǒng)電力變換功率控制轉(zhuǎn)矩控制功率因數(shù)調(diào)節(jié)故障診斷及保護(hù)冷卻系統(tǒng)溫度的采集冷卻的控制故障診斷及保護(hù)變槳系統(tǒng)槳距調(diào)節(jié)槳距角采集異常保護(hù)故障診斷及保護(hù)傳感器 數(shù)字量采集 模擬量采集 目前，金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)主要分兩種：一種是以Switch變流器/天誠自主變流器為主的控制系統(tǒng)；一種是以Freqcon變流器為主的控制系統(tǒng)。一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)Switch變流/天誠自主變流控制系統(tǒng)：適合接入電網(wǎng)的頻率：50/60 Hz 電壓：690VAC(+/-10%) ；標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)：，無

3、功功率范圍：-0.950.95 ；運(yùn)行溫度(外界環(huán)境)： -30 50 ；強(qiáng)制水冷散熱方式 ；分布控制方式（每個功率單元都能夠獨(dú)立的執(zhí)行控制、保護(hù)、監(jiān)測等功能，功率單元之間則通過現(xiàn)場總線連接） 。Freqcon變流控制系統(tǒng)：適合接入電網(wǎng)的頻率：50/60 Hz 電壓：620VAC(+/-10%) ；標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)：，無功功率的調(diào)節(jié)范圍：-0.950.95 ；運(yùn)行溫度(以外界環(huán)境運(yùn)行為準(zhǔn))：零下30 零上 50 ；采用風(fēng)冷散熱、集中控制方式 。Switch變流配置的系統(tǒng)一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)水冷變流控制系統(tǒng)示意圖一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng) Switch變流配置的系統(tǒng)由變槳子站、

4、機(jī)艙控制子站、低電壓控制子站、水冷控制子站、Switch變流控制子站和主控器組成。 控制系統(tǒng)采用Profibus-DP通信，主站、子站分配不同的通信地址。主站地址： 1低電壓控制子站地址： 11機(jī)艙控制子站地址： 20水冷控制子站地址： 8Switch變流控制子站地址: 10變槳控制子站的地址： 41、42、43 Switch變流配置的系統(tǒng)采用spwm矢量控制，背靠背結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)Freqcon變流配置的系統(tǒng)一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)I/O信號風(fēng)冷變流控制系統(tǒng)示意圖一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng) Freqcon變流配置的系統(tǒng)由變槳子站、機(jī)

5、艙控制子站、低電壓控制子站、Freqcon變流控制子站和主控器組成。 控制系統(tǒng)采用Profibus-DP通信，主站和子站分配不同的通信地址。主站地址： 1低電壓控制子站地址： 11機(jī)艙控制子站地址： 20Freqcon變流控制子站地址：10變槳控制子站的地址： 41、42、43 Freqcon變流配置的系統(tǒng)采用pwm控制，二極管整流、IGBT斬波升壓、IGBT逆變結(jié)構(gòu)，變流器采用集中控制方式。一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng) 金風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)以德國倍福公司生產(chǎn)的嵌入式PC控制器為核心，組成了機(jī)組的PAC控制系統(tǒng)。 控制器實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的過程控制、安全保護(hù)、故障檢測、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)記錄、

6、數(shù)據(jù)顯示以及人工操作的功能，配有多種通訊接口，可實(shí)現(xiàn)就地通訊和遠(yuǎn)程通訊。 采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線組網(wǎng)，安全可靠。一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)一、金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)是機(jī)組可靠運(yùn)行的核心，主要完成以下工作：采集數(shù)據(jù)并處理輸入、輸出信號；判定邏輯功能；對外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令；與機(jī)艙柜及變槳控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊，接收機(jī)艙柜及變槳控制系統(tǒng)的信號；與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出模塊主控程序輸入模塊檢測器件組態(tài)數(shù)據(jù) 交換組 態(tài)金風(fēng)兆瓦機(jī)組主控制系統(tǒng)使用貝福公司生產(chǎn)的PLC，處理速度快且功能強(qiáng)大：二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能硬件：1、主處理器CX1020

7、采用功能強(qiáng)大的 1GHz Intel M （系列）CPU ，主頻達(dá)到1GHz，程序運(yùn)行速度快。2、可同時執(zhí)行多個任務(wù)及運(yùn)行控制。可分成4套控制器，每套4個任務(wù)，最小任務(wù)周期可達(dá)50us。3、可根據(jù)實(shí)際使用點(diǎn)數(shù)精確配置，支持即插即用功能，配置方便、使用簡單。軟件：1、控制器使用內(nèi)嵌式操作系統(tǒng)，可選用Windows CE 或嵌入版 Windows XP 操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)小但功能強(qiáng)大、操作簡便；2、支持IEC61131-3編程語言，通用性較強(qiáng)；3、支持多種系統(tǒng)接口或者現(xiàn)場總線接口，配置方便，滿足實(shí)際使用需求；4、實(shí)時性強(qiáng)，具有256級線程優(yōu)先級，每個線程都有獨(dú)立的時鐘，支持中斷嵌套，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。P

8、C 104總線以太網(wǎng)口1以太網(wǎng)口2CX1020內(nèi)部通訊結(jié)構(gòu)二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 金風(fēng)兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控器由CX1500-M310、CX1020、CX1100、KL9210、KL9010組成。其中CX1500-M310 模塊負(fù)責(zé)DP通訊，CX1020負(fù)責(zé)機(jī)組程序的邏輯判斷，CX1100負(fù)責(zé)CPU的供電及后續(xù)模塊的通訊，KL9210負(fù)責(zé)后續(xù)模塊的供電。CX1500-M310CX1020CX1100KL9210KL9010金風(fēng)兆瓦機(jī)組的主控制器組成二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能BC/BK3150 在金風(fēng)兆瓦機(jī)組的控制系統(tǒng)中，主控制器通過現(xiàn)場總線Profibus-DP與各個子站進(jìn)行交互通

9、訊，各個功能模塊通過K-Bus總線進(jìn)行通訊，主控制器通過PC104總線接口進(jìn)行內(nèi)部通訊。K-Bus總線Profibus-DP各個子站內(nèi)部及子站與主站之間的通訊結(jié)構(gòu)二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能機(jī)組中用到的貝福模塊（或功能端子）二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能1、主控制器CX10202、控制器供電電源CX1100-00023、Profibus-DP通信主站模塊CX1500-M3104、子站通信模塊BK3150（總線耦合器）5、子站通信模塊BC3150（總線端子控制器）6、4通道數(shù)字量輸入端子KL11047、4通道數(shù)字量輸出端子KL21348、8通道數(shù)字量輸出端子KL24089、4通道模擬量輸入端子

10、KL320410、電力測量端子KL3403（目前新機(jī)組中已經(jīng)不再使用，被西門子的PAC3200所代替。）11、KL3403的替代模塊PAC3200電力測量儀12、4通道模擬量輸入端子KL340413、1通道模擬量輸出端子 KL400114、SSI傳感器接口端子KL500115、總線供電端子KL9210（電流信號）16、4通道模擬量輸入端子KL345417、K-Bus總線終端端子KL9010二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 1、主控制器CX1020 CX1020 的標(biāo)準(zhǔn)配置包括一個 64MB 的 CF 卡以及兩個以太網(wǎng) RJ 45 接口。這兩個接口與一個內(nèi)部交換機(jī)相連，用戶可以在不使用額外以太網(wǎng)交

11、換機(jī)的情況下創(chuàng)建線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所有其它 CX 系列產(chǎn)品組件都可以通過設(shè)備兩側(cè)的 PC104 接口進(jìn)行連接。產(chǎn)品還提供了無源冷卻模塊。操作系統(tǒng)可以是 Windows CE 或嵌入版 Windows XP。TwinCAT 自動化軟件把 CX1020 系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功能強(qiáng)大的 PLC 和運(yùn)動控制系統(tǒng)，在可視化或者非可視化狀態(tài)下均可進(jìn)行操作。與 CX1000 不同，CX1020 也可以通過 TwinCAT NC I完成帶插補(bǔ)的軸運(yùn)動。二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 CX1100-0002模塊是系統(tǒng)可以選擇的三種電源模塊中的一種。所有其他系統(tǒng)組件的電源通過內(nèi)置 PC104 總線供電，無需單獨(dú)的電源線。然而，

12、CX1100 組件除了提供電源以外，還可具有其他重要特性：集成的 NOVRAM 可實(shí)現(xiàn) 故障情況下過程數(shù)據(jù)的安全存儲。有兩行字符（每行 16 個字符）的 LCD 顯示器用于顯示系統(tǒng)和用戶信息。2、控制器供電電源CX1100-0002 二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 主要用于ProfiBus-DP現(xiàn)場總線的通信，最多可以處理 125 個從站，每個從站可處理 244 個字節(jié)的輸入、輸出、參數(shù)、配置、診斷的信號數(shù)據(jù)。3、Profibus-DP通信主站模塊CX1500-M310二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 PROFIBUS-DP “緊湊型”總線耦合器 BK3150 擴(kuò)展了 Beckhoff 總線端子

13、系統(tǒng)，比較小巧且經(jīng)濟(jì)?？梢赃B接多達(dá) 64 個總線端子；若采用端子總線擴(kuò)展技術(shù)，則可連接多達(dá) 255 個總線端子。PROFIBUS 總線耦合器具有自動波特率檢測功能，速率最大可以達(dá)到 12 Mbaud ，2 個地址選擇開關(guān)用于分配地址。為了方便現(xiàn)場總線信號的通訊，提供 1 個 D-sub9 針接口。4、子站通信模塊BK3150（總線耦合器）二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 BC3150總線端子控制器是帶 PLC 控制功能的總線耦合器?？刂破饔幸粋€ PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線接口，可在 PROFIBUS-DP 系統(tǒng)中作為智能從站使用?！熬o湊型”總線端子控制器 BC3150 比較小巧且經(jīng)濟(jì)。BC

14、3150 通過K-BUS總線擴(kuò)展技術(shù)，可連接多達(dá) 255 個總線端子。PROFIBUS 控制器自動檢測波特率，最大可至12M波特率，使用兩個地址選擇開關(guān)分配地址?？偩€端子控制器使用符合 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)的 TwinCAT軟件進(jìn)行編程。5、子站通信模塊BC3150（總線端子控制器） 二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL1104數(shù)字量輸入端子，從現(xiàn)場設(shè)備獲得二進(jìn)制控制信號，并以電隔離的信號形式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁邔拥淖詣踊瘑卧?。KL1104 帶有輸入濾波。每個總線端子含4個通道，每個通道都有一個 LED 指示其信號狀態(tài)。6、4通道數(shù)字量輸入端子KL1104二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 K

15、L2134 數(shù)字量輸出端子將自動化控制層傳輸過來的二進(jìn)制控制信號以電隔離的信號形式傳到設(shè)備層的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 KL2134 有反向電壓保護(hù)功能。每個總線端子含 4 個通道，每個通道都有一個 LED 指示其信號狀態(tài)。7、4通道數(shù)字量輸出端子KL2134二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL2408數(shù)字量輸出端子將自動化控制層傳輸過來的二進(jìn)制控制信號以電隔離的信號形式傳到設(shè)備層的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 KL2408有反向電壓保護(hù)功能。其負(fù)載電流輸出具有過載和短路保護(hù)功能。每個總線端子含 8 個通道，每個通道都有一個 LED 指示其信號狀態(tài)。它所連接的元件必須和 KL2408 為同一接地。在閉環(huán)中所有電源觸點(diǎn)互相連通

16、。在 KL2408 中由 24 V 電源觸點(diǎn)為輸出供電。8、8通道數(shù)字量輸出端子KL2408二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL3204 模擬量輸入端子可直接連接電阻型傳感器?？偩€端子電路可使用 2 線制連接技術(shù)連接傳感器。整個溫度范圍的線性度由一個微處理器來實(shí)現(xiàn)。溫度范圍可任意選定?？偩€端子的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為：PT100 傳感器，分辨率為 0.1。故障信號顯示燈顯示傳感器故障（例如斷線）。KL3204 含 4 個通道。在機(jī)組中主要用于采集溫度信號。9、4通道模擬量輸入端子KL3204二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL3403 總線端子可以測量電網(wǎng)中所有的電氣數(shù)據(jù)。電壓測量可以直接連接 L1、L2

17、、L3 和 N 線。電流的測量則需通過簡單的電流互感器。所有被測量的電壓和電流數(shù)據(jù)都是有效值。通過 KL3403 還可以計算每相的有功功率和能量消耗；可獲得所有其它相關(guān)的數(shù)據(jù)，如視在功率 S、功率因數(shù) cos 等。10、電力測量端子KL3403 KL3403 提供了完整的電網(wǎng)分析和能源管理功能，可應(yīng)用到各種現(xiàn)場總線系統(tǒng)中。 PAC3200是一種用于面板安裝的高性能電力儀表，可用來計量、顯示配電系統(tǒng)的 50 個測量變量，集遙測、遙信、遙控于一體，大尺寸 LCD 圖形中文顯示屏。PAC3200本體集成以太網(wǎng)接口，支持 MODBUS TCP協(xié)議。二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能11、KL3403的替代

18、模塊PAC3200電力測量儀SENTRON PAC3200 性能特點(diǎn)應(yīng)用：盤面儀表、電氣設(shè)備遠(yuǎn)程控制、基本電能質(zhì)量監(jiān)測;遙測：三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電度等;遙信：開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)或故障狀態(tài)等信號，本體帶1個DI、DC24V;遙控：遠(yuǎn)程控制分或合閘，本體帶1個DO;通訊：集成以太網(wǎng)接口，支持Modbus TCP;通訊擴(kuò)展：可插接PROFIBUS-DP和MODBUS-RTU通訊模塊;大尺寸LCD圖形顯示屏，中文或多語言顯示;采用標(biāo)準(zhǔn)型密封，防護(hù)等級達(dá)到 IP65;結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小 。二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL3404 模擬量輸入端子可處理直流 -10 V 和 +10 V

19、范圍的信號。分辨率為 12 位，在電隔離的狀態(tài)下被傳送至上一級自動化設(shè)備。在 KL3404總線端子中，有 4 個輸入端為 2 線制型，并有一個公共的接地電位端。輸入端的內(nèi)部接地為基準(zhǔn)電位。運(yùn)行 LED 顯示端子與總線耦合器之間的數(shù)據(jù)交換。12、4通道模擬量輸入端子KL3404二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL4001 模擬量輸出端子可輸出 直流0 V 到 10 V 范圍的信號。該端子可為處理層提供分辨率為 12 位的電氣隔離信號?？偩€端子的輸出通道有一個公共接地電位端。KL4001是單通道型，適用于帶有接地電位的電氣隔離信號。它通過運(yùn)行信號燈顯示端子與總線耦合器之間的數(shù)據(jù)交換狀態(tài)。在機(jī)組中主

20、要用于控制變槳輸出信號。13、1通道模擬量輸出端子 KL4001二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL5001 SSI 接口端子可直接連接 SSI 傳感器。傳感器電源由 SSI 接口提供。接口電路產(chǎn)生一個脈沖信號以讀取傳感器數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)以字的形式傳送到控制器的過程映像區(qū)中。各種操作模式、傳輸頻率和內(nèi)部位寬可以永久地保存在控制寄存器中。在機(jī)組中主要用于旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)據(jù)采集。14、SSI傳感器接口端子KL5001二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL9210供電端子可插入輸入和輸出端子之間的任意位置，以構(gòu)建一個電位組，或給右側(cè)端子供電。供電端子提供的電壓最高為交流 230 V。具有診斷功能的端子可

21、向控制器報告電壓故障或短路。在機(jī)組中主要給后續(xù)端子模塊進(jìn)行直流24V供電。15、總線供電端子KL9210二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL3454 模擬量輸入端子模塊可處理 4 - 20 mA 范圍內(nèi)的信號。電流信號被轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，其分辨率為 12 位，并在電隔離的狀態(tài)下被傳送至上一級自動化設(shè)備。在 KL3454 總線端子模塊中，有 4 個輸入端為 2 線制型，并有一個公共接地電位端。24 V 電源觸點(diǎn)連接到端子模塊，用于連接 2 線制傳感器，而無需外部電源。16、4通道模擬量輸入端子KL3454 二、機(jī)組主控制系統(tǒng)的組成及功能 KL9010總線終端端子可用于總線耦合器和總線端子之間的數(shù)

22、據(jù)交換。每一個站都可在右側(cè)使用KL9010作為總線終端端子?？偩€末端端子不具有任何其它功能或連接能力。17、K-Bus總線終端端子KL9010數(shù)字量輸入和輸出模塊的基本原理 數(shù)字輸入模塊用于連接外部的機(jī)械觸點(diǎn)和電子數(shù)字式傳感器，例如二線式光電開關(guān)和接近開關(guān)等。數(shù)字量輸入模塊將從現(xiàn)場傳來的外部數(shù)字信號的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號電平。輸入電路中一般設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)的抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤輸入信號，輸入電流一般為數(shù)毫安。三、倍福PLC基本控制原理 數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小功率電動機(jī)、燈和電動機(jī)啟動器等負(fù)載。數(shù)字量輸出模塊將CPU內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)化為控制過程所

23、需的外部信號電平，同時有隔離和功率放大的作用。輸出模塊的功率放大元件有 驅(qū)動直流負(fù)載的大功率晶體管和場效應(yīng)晶體管、驅(qū)動交流負(fù)載的雙向晶閘管或固態(tài)繼電器。三、倍福PLC基本控制原理模擬量輸入和輸出模塊的基本原理 模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號，主要由A/D轉(zhuǎn)換器組成。 模擬量輸出模塊 將CPU送給它的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電流信號或電壓信號，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制，主要由D/A轉(zhuǎn)換器組成。三、倍福PLC基本控制原理PLC的工作原理 PLC采用分時操作原理，從第一條程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲順序的先后，逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描執(zhí)

24、行，并循環(huán)執(zhí)行。 由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時完成的。整個過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個階段。三、倍福PLC基本控制原理PLC執(zhí)行程序的過程三、倍福PLC基本控制原理倍福的控制系統(tǒng)支持所有的IEC61131-3編程語言文本編程語言： 指令表 （IL） 結(jié)構(gòu)化文本（ST）圖形編程語言： 功能塊圖 （FBD） 梯形圖 （LD） 順序功能圖（SFC） 連續(xù)功能圖（CFC）三、倍福PLC基本控制原理 在倍福提供的編程軟件TwinCAT中，根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境及所要達(dá)到的控制目標(biāo)進(jìn)行機(jī)組程序的編寫，機(jī)組的控制程序由組態(tài)和控

25、制邏輯程序兩部分組成。三、倍福PLC基本控制原理組態(tài) PLC的組態(tài)過程即通過軟件將控制邏輯程序與各個硬件功能模塊的輸入或輸出聯(lián)系起來，并生成固定的組態(tài)文件。PLC在運(yùn)行過程中不斷讀取組態(tài)文件，并按照組態(tài)文件中的規(guī)則 對相應(yīng)的硬件輸入或輸出。 組態(tài)是應(yīng)用軟件中提供的工具、方法，完成工程中某一具體任務(wù)的過程。使控制邏輯與硬件相對應(yīng)，組態(tài)的執(zhí)行過程與組裝類似。三、倍福PLC基本控制原理輸入/輸出按組態(tài)文件進(jìn)行PLC的輸入和輸出是按程序中配置好的組態(tài)文件進(jìn)行的。三、倍福PLC基本控制原理傳感器繼電器信號采集模塊子系統(tǒng)CPU模塊通訊模塊風(fēng)速儀風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)速模塊旋轉(zhuǎn)編碼器凸輪計數(shù)器振動模塊電能表PT100繼電

26、器反饋觸點(diǎn)繼電器控制觸點(diǎn)變頻器AI模擬量輸入AO模擬量輸出DI數(shù)字量輸入DO數(shù)字量輸出溫度采集模塊計數(shù)模塊特殊功能模塊變流系統(tǒng)變槳系統(tǒng)ProfibusCANEthernetModbusFast Bus信號解析協(xié)議解析通訊監(jiān)測控制機(jī)制控制輸出故障判斷文件存儲外部通訊接口三、倍福PLC基本控制原理*機(jī)組PLC控制系統(tǒng)控制機(jī)組的流程三、倍福PLC基本控制原理執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出模塊主控程序輸入模塊檢測器件組態(tài)數(shù)據(jù)交換組 態(tài) 金風(fēng)兆瓦機(jī)組控制系統(tǒng)PLC（PAC）是機(jī)組可靠運(yùn)行的核心，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：數(shù)據(jù)采集及輸入、輸出信號處理；邏輯功能判定；對外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令；與機(jī)艙柜通訊，接收機(jī)艙信號，并根據(jù)實(shí)時

27、情況進(jìn)行判斷發(fā)出偏航或液壓站的工作信號；與三個獨(dú)立的變槳柜通信，接收三個變槳柜的信號，并對變槳系統(tǒng)發(fā)送實(shí)時控制信號控制變槳動作；對變流系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時檢測，根據(jù)不同的風(fēng)況對變流系統(tǒng)輸出扭矩的要求，使風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率保持最佳；與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息。四、機(jī)組主控制系統(tǒng)程序的控制原理 機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)0 初始化1 停機(jī)過程2 停機(jī)狀態(tài)3 待機(jī)狀態(tài)4 啟動狀態(tài)5 并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)9 維護(hù)狀態(tài)四、機(jī)組主控制系統(tǒng)程序的控制原理初始化狀態(tài)PLC自檢，控制參數(shù)、故障參數(shù)、動作參數(shù)、統(tǒng)計變量讀取停機(jī)狀態(tài)機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于2rpm，大風(fēng)時低于3rpm待機(jī)狀態(tài)1、主控收到手動啟動命令，或滿足自啟動條件，向變流器發(fā)出啟動

28、命令。2、變流器收到啟機(jī)指令后進(jìn)行預(yù)充電。3、預(yù)充電電壓上升到預(yù)設(shè)值后吸合網(wǎng)側(cè)和機(jī)側(cè)斷路器。4、斷路器吸合成功后變流器向主控發(fā)出準(zhǔn)備運(yùn)行信號。5、主控收到準(zhǔn)備運(yùn)行信號后槳葉從停機(jī)位置向待機(jī)位置變槳。啟動狀態(tài)（轉(zhuǎn)速上升階段）1、葉輪轉(zhuǎn)速持續(xù)約定時間達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速后機(jī)組進(jìn)入轉(zhuǎn)速上升階段。2、轉(zhuǎn)到到達(dá)8.8rpm前，變槳速度1度/s，轉(zhuǎn)到到達(dá)8.8rpm后，主控向變流器發(fā)出運(yùn)行指令，變流器調(diào)制反饋后，變槳速度1.5度/s。并網(wǎng)狀態(tài)1、葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定并網(wǎng)轉(zhuǎn)速后機(jī)組進(jìn)入并網(wǎng)階段。2、主控收到準(zhǔn)備并網(wǎng)信號后，向變流器發(fā)出需求扭矩值或電流值。3、變流器按照需求扭矩值或電流值執(zhí)行，機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。停機(jī)過程1、主控收到手動停機(jī)命令、故障發(fā)生、大風(fēng)、小風(fēng)等環(huán)境故障2、主控需求扭矩斜率減小，槳葉按設(shè)定速度順槳。3、葉輪轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速后，停止變流器運(yùn)行指令，變流器停止調(diào)制。4、葉輪轉(zhuǎn)速小于設(shè)定停機(jī)轉(zhuǎn)速后，機(jī)組進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)維護(hù)狀態(tài)停機(jī)狀態(tài)下，主控柜維護(hù)開關(guān)觸發(fā)四、機(jī)組主控制系統(tǒng)程序的控制原理機(jī)組各個流程的動作啟動和并網(wǎng)控制四、機(jī)組主控制系統(tǒng)程序的控制原理四、機(jī)組主控制系統(tǒng)程序的控制原理停機(jī)控制停機(jī)等級偏航等級0無停機(jī)1對風(fēng)偏航請求1手動正常停機(jī)2解纜偏航請求2事件正常停機(jī)3潤滑加脂偏航請求3故障正常停機(jī)490度側(cè)風(fēng)偏航請求4故障快速停機(jī)12遠(yuǎn)程手動偏航5