菲尼克斯电气:基于PLCnext平台的风机叶片智慧综合监控系统

2019年度 MM《现代制造》新自动化与驱动--智能创新方案申报

点击数:505 发布时间:2019-07-30
菲尼克斯电气的智慧叶片综合监控系统包含各种传感器,能够采集各种可能影响风力发电机运行的不利环境因素数据。
菲尼克斯电气:基于PLCnext平台的风机叶片智慧综合监控系统

基于PLCnext平台的风机叶片智慧综合监控系统

► 方案名称:基于PLCnext平台的风机叶片智慧综合监控系统

► 供应商(全称):菲尼克斯(中国)投资有限公司

► 投运日期:2019年7月16日

系统界面_录波

► 方案构成及特性:

菲尼克斯电气的智慧叶片综合监控系统包含各种传感器,能够采集各种可能影响风力发电机运行的不利环境因素数据。

菲尼克斯电气的智慧叶片综合监控系统包含各种传感器

叶片根部的应力传感器提供关于拉伸和扭转的载荷数据。通过这种途径,您可长期记录叶轮承受的风力载荷,并可通过变桨控制器实时调整桨叶角度,优化效率,最小化轴承与材料的载荷。

叶片上的结冰传感器可测量冰层厚度。这样可以使机组及时切换到安全运行状态,并在除冰后重新启动。内置的太阳能电池和备用电池以及无线数据传输意味着传感器可自给自足的,不需要布线。

安装在叶片防雷引出线上的雷电监测传感器可测量雷电的频率和能量,有助于评估损失,优化维修周期。外形紧凑的共享评估单元可提供系统控制数据,记录负荷情况,优化系统运行。

由于所有的有线传感器都安装在轮毂附近,分布在叶片各处的结冰传感器以无线方式工作,因此该系统既适合新装机组,也适合系统改造。

基于PLCnext 2152控制平台,菲尼克斯电气开发了硬件模块化,软件平台化的智慧风机叶片综合监控系统。利用PLCnext软硬件架构的优势,一方面确保数据一致性,另一方面确保数据安全性。系统使用测量信息并将它们组合以向用户提供传感器融合的附加信息。用户获得的信息远不仅仅是测量的数据,还包括在初始值基础上根据风机原理进行数学推导计算的值。

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另外系统可支持根据客户的需求展开二次开发,客户可以轻松使用他们自己的融合算法,由菲尼克斯配合进行更深入开发。

系统可支持根据客户的需求展开二次开发,客户可以轻松使用他们自己的融合算法,由菲尼克斯配合进行更深入开发

所有系统收集的信息都可用于监控转动部件的状况,还可用于控制优化的风机载荷,甚至可以防止风机大部件的结构损坏。数据可以存储在本地sFTP服务器上,也可以通过SCADA系统显示。 另外也可使用工业以太网协议接口,如Profinet,Modbus TCP或OPC-UA等与上级系统通讯。同时开发了友好的本地Web界面,供用户进行本地测试与监控,所有过程不需要进行编程。

基于PLCnext平台的风机叶片智慧综合监控系统

用户仅需要在界面上进行操作即可完成既定的目标,可方便的进行参数设置,设备配置,监控,传感器校正,系统诊断,事件记录,录波等工作。

得益于PLCnext平台的云技术特点,用户在未来可把数据上传至云端,对所有风场机组数据进行监控与计算,更方便的进行相关工作。

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2019年,菲尼克斯电气推出了PLCnext Store, PLCnext Store提供的软件应用程序可轻松扩展PLCnext控制器的功能。软件解决方案的开发人员还可以创建自己的应用程序并提供到平台上。菲尼克斯电气也欢迎开发者基于PLCnext平台,开发适用于叶片监测领域的APP,您的技术将会被业界所用,您也有机会获得经济上的收益。

PLCnext Store

总结来看,菲尼克斯电气的智慧叶片综合监控系统,将为您的风力发电机组创造更安全的运行条件,使得您的机组有望延长寿命,获得更好的经济收益。

► 创新点

1. 系统源代码开发采用了用传统IEC61131-3,Matlab Simulink,C++,C#,Java等多种编程语言,并且集成了风机模型,充分体现了PLCnext平台的开放性。

2. PLCnext控制平台全局数据空间GDS,执行和同步管理器ESM使得以上多种编程语言能够融为一体,并且能保证数据的安全性和一致性。

3. 软件平台化,硬件模块化,无需客户编程。

4. 系统可选配WLAN无线模块,用户只要在机舱中再安装相关WLAN模块后,即可建立轮毂与机舱的无线通讯,这样调试人员即可在塔底进行系统调试,无需爬塔调试,简化了调试步骤,节省了调试时间,也间接的保障了调试人员的人生安全。

► 工况描述与相关参数

1. 本次项目系统应用于国内某示范性风场

2. 本项目应用数量22套,应用子系统为:叶片应力监测+雷电监测(本次不含结冰监测)

3. 每个叶片安装4个应力监测传感器,1个雷电监测传感器(每台机组共12个应力监测传感器,3个雷电监测传感器)

4. 系统自带评估单元与数据运算单元(PLCnext),通过友好的用户界面,用户可进行传感器校验,数据监测与存储,通过通讯接口可把数据传送至上级控制单元

系统界面_录波

 

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