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

簡介

某風力發(fā)電設(shè)備制造商采用以太網(wǎng)的方式來維護和管理其發(fā)電設(shè)備。該公司是風力發(fā)電設(shè)備研發(fā)制造商中的領(lǐng)導者，其設(shè)備暢銷全球。目前，世界各國已有許多用戶使用其設(shè)備開發(fā)出了大量風力發(fā)電田，并依靠網(wǎng)絡(luò)通訊的優(yōu)勢有效地來管理風力發(fā)電設(shè)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(shè)備的運行能力，該公司都需要通過可靠的網(wǎng)絡(luò)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(guān)系，廠家要確保設(shè)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(shè)備應該具備相對高的可靠性。

系統(tǒng)描述

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(diào)整角度的風葉，其轉(zhuǎn)速一般為10-15轉(zhuǎn)/分。系統(tǒng)可以根據(jù)不同的風力狀況來調(diào)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(zhuǎn)速提升到以1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速驅(qū)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(zhuǎn)速和其他相關(guān)數(shù)據(jù)。通過偵測風向，控制系統(tǒng)便會調(diào)整齒輪，使風葉轉(zhuǎn)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(luò)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(diào)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(luò)通訊的設(shè)備；并與使用IMC-101-MSC連接，將多模光纖信號轉(zhuǎn)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(chǎn)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(nèi)的售前、售后以及系統(tǒng)升級服務，確保產(chǎn)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(zhuǎn)換器，無需進行網(wǎng)絡(luò)配置，可以滿足不同項目需求。

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

主要產(chǎn)品

EDS-508-MM-SC

• 快速冗余環(huán)網(wǎng)或RSTP/STP

• 根據(jù)用戶定義，可采用E-mail或繼電器報警

• 可采用Port Trunking，VLAN，QoS及IGMP Snooping優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能

• 提供-40 ~75˚C寬溫模塊

• 通過Web瀏覽器或Telnet/串口控制臺輕松管理

IMC-101-M-SC

• 支持Link Fault Pass-Through

• 24 VDC冗余電源輸入

• 掉電或端口損壞時采用繼電器輸出報警

• 提供-40～75˚C寬溫模塊