DP在風(fēng)力發(fā)電中的應用

在風(fēng)力發(fā)電中，變流器之間，變流器和風(fēng)機塔之間的數據交換都涉及到通信。而傳動(dòng)單元的控制需要與整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的通訊網(wǎng)絡(luò )相連，就需要大范圍，高速，可靠的通訊，所以DP在其中就承擔了至關(guān)重要的角色。但是在實(shí)際情況中，存在一個(gè)問(wèn)題，控制變流器的控制器只能提供CAN通信的接口，和Profibus通信網(wǎng)絡(luò )相連遇到了兩種總線(xiàn)協(xié)議標準共存的問(wèn)題。鼎實(shí)公司提供的CAN-DP總線(xiàn)橋產(chǎn)品為解決這個(gè)問(wèn)題提供了關(guān)鍵的作用。

項目綜述

我們實(shí)驗室和對方公司合作的風(fēng)力發(fā)電項目由幾個(gè)部分組成，包括：

? 網(wǎng)側變流器及其控制DSP板

? 轉子側變流器及其控制DSP板

? 通信部分，包括液晶，本地計算機及其控制DSP板

? 塔上通信部分

通信部分負責和網(wǎng)側變流器，轉子側變流器的DSP通信，協(xié)調它們工作及采集電壓電流等工作。塔上通信部分就是需要通過(guò)Profibus和通信部分的，控制變流器起停，及監視變流器的主要工作參數。

實(shí)驗室CAN-Profibus通信平臺

實(shí)驗室沒(méi)有相關(guān)PLC的設備，就采用WINCC+CP5611來(lái)代替上位機的方案。具體方案見(jiàn)下圖。

WINCC+CP5611作為Profibus的主站，總線(xiàn)橋+DSP組成從站，來(lái)模擬Profibus通信。并希望在上位機上用WINCC軟件編寫(xiě)出可用的界面，來(lái)模擬實(shí)際風(fēng)電中變流器和塔上的通信。

1． 最終的調試和WINCC界面

下面是為風(fēng)電系統最終編寫(xiě)的界面。

用WINCC編寫(xiě)的界面上可以看出有啟動(dòng)和停止，發(fā)送指令以及一些變流器工作參數顯示等。在右下角的兩條顯示區域分別是總線(xiàn)橋發(fā)送和接收兩個(gè)寄存器的值。

2． 總線(xiàn)橋協(xié)議轉換一次所需時(shí)間的測試

由于實(shí)驗室里是采用WINCC界面來(lái)作為主站控制通信的，而WINCC的界面數據跟新周期為250ms。這遠遠滿(mǎn)足不了現實(shí)中通信對時(shí)間的要求?，F實(shí)中上位機實(shí)時(shí)采樣變流器的主要運行參數和故障信息的時(shí)間要遠遠小于250ms。所以我們需要測試總線(xiàn)橋進(jìn)行一次協(xié)議轉換所需要的時(shí)間。測試的方案如下圖：

? 測試方法：測量從示波器測到CAN信號開(kāi)始到Profibus側信號出來(lái)的時(shí)間間隔，就是總線(xiàn)橋處理數據，進(jìn)行協(xié)議轉換的時(shí)間。

? 測試條件：CAN波特率1Mbps,Profibus波特率500Kbps.DSP每間隔10ms向總線(xiàn)橋發(fā)送數據段全為“0”的報文，和數據段全是“F”的報文。

下面是在測試過(guò)程中的的波形圖。

最后測試得出的結論為，總線(xiàn)橋進(jìn)行一次協(xié)議轉換的時(shí)間大約是1.3ms。

結論

使用鼎實(shí)的CAN-Profibus總線(xiàn)橋很好地解決了CAN和Profibus兩種通信過(guò)程中協(xié)議轉換的過(guò)程。而且測試總線(xiàn)橋轉換時(shí)間約為1.3ms，速度也相當快。