MOXA工業(yè)以太網(wǎng)在風力發(fā)電遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

某風力發(fā)電設備制造商采用以太網(wǎng)的方式來維護和管理其發(fā)電設備。該公司是風力發(fā)電設備研發(fā)制造商中的領導者，其設備暢銷全球。目前，世界各國已有許多用戶使用其設備開發(fā)出了大量風力發(fā)電田，并依靠網(wǎng)絡通訊的優(yōu)勢有效地來管理風力發(fā)電設備。單個風力發(fā)電項目可能包含幾個乃至幾百個風力發(fā)電機組，而且各個機組之間的距離可能非常遠。不論是遠程監(jiān)測、集中控制還是在苛刻環(huán)境下設備的運行能力，該公司都需要通過可靠的網(wǎng)絡來及時支持項目的順利進行。發(fā)電機組制造商和用戶之間建立了長期關系，廠家要確保設備在項目中的使用時間一般多達20年之多。這就意味著他們除了必須提供全球化的服務之外，其發(fā)電系統(tǒng)所使用的各項設備應該具備相對高的可靠性。

該項目包含80多個風力發(fā)電機組，分布在占地遼闊的發(fā)電田當中。發(fā)電機組的頂部配備有一個渦輪發(fā)電機，前端是可調整角度的風葉，其轉速一般為10-15轉/分。系統(tǒng)可以根據(jù)不同的風力狀況來調整風葉的傾斜度。風葉的軸與一個齒輪箱相連，而齒輪箱可將轉速提升到以1500轉/分的轉速驅動發(fā)電機。每臺發(fā)電機組都配備有一個由工業(yè)PC和PLC組成的控制箱。PLC負責采集風速、風向、軸轉速和其他相關數(shù)據(jù)。通過偵測風向，控制系統(tǒng)便會調整齒輪，使風葉轉向適當角度以充分利用風能進行發(fā)電。

發(fā)電田中的所有的渦輪發(fā)電機組都連接在同一個局域網(wǎng)中，各個發(fā)電機組頂端的控制箱均使用以太網(wǎng)和塔底部的光纖網(wǎng)絡連接。該環(huán)網(wǎng)與遠程控制站相連形成一個冗余環(huán)網(wǎng)。該遠程控制站包含SCADA系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，可以分析搜集到的數(shù)據(jù)，從而調整發(fā)電機組參數(shù)，并向操作人員和維護人員提供報警信息。在整套風力發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)路通訊上，客戶選擇了Moxa的以太網(wǎng)解決方案。在每個風力發(fā)電機組中，客戶使用MoxaEDS-305-M-SC非網(wǎng)管型交換機做為控制箱與整個風電網(wǎng)絡通訊的設備；并與使用IMC-101-MSC連接，將多模光纖信號轉換為電信號；最后在發(fā)電機組底部使用EDS-508-MM-SC 8端口網(wǎng)管型交換機連接另外一臺EDS-508-MM-SC交換機，從而形成冗余光纖骨干網(wǎng)實現(xiàn)發(fā)電機組之間的通信。發(fā)電機組之間冗余的環(huán)狀拓撲增加了系統(tǒng)的可靠度，同時節(jié)省了線材成本。Moxa所有的產品都具備較長的MTBF、高可靠性和出色的性能，客戶可以有效地管理和維護他們的系統(tǒng)。此外，Moxa還可以提供全球范圍內的售前、售后以及系統(tǒng)升級服務，確保產品與其他系統(tǒng)的兼容性。

MOXA解決方案

1. 采用EDS-508-MM-SC組成冗余光纖環(huán)網(wǎng)，以實現(xiàn)長距離可靠通信、并且以環(huán)狀拓撲減少線材損耗。

2. Moxa提供EDS-SNMP OPC服務器，可在SCADA系統(tǒng)中輕松實現(xiàn)信息集成。

3. 完整以太網(wǎng)解決方案，采用高端網(wǎng)管型交換機、非網(wǎng)管型交換機和轉換器，無需進行網(wǎng)絡配置，可以滿足不同項目需求。

4. 工業(yè)級網(wǎng)絡設備，可以保證渦輪發(fā)電機在苛刻的環(huán)境中穩(wěn)定運行。