在風(fēng)力發(fā)電中，變流器之間，變流器和風(fēng)機(jī)塔之間的數(shù)據(jù)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(dān)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協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)共存的問(wèn)題。鼎實(shí)公司提供的CAN-DP總線橋產(chǎn)品為解決這個(gè)問(wèn)題提供了關(guān)鍵的作用。

項(xiàng)目綜述

我們實(shí)驗(yàn)室和對(duì)方公司合作的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目由幾個(gè)部分組成，包括：

? 網(wǎng)側(cè)變流器及其控制DSP板

? 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器及其控制DSP板

? 通信部分，包括液晶，本地計(jì)算機(jī)及其控制DSP板

? 塔上通信部分

通信部分負(fù)責(zé)和網(wǎng)側(cè)變流器，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的DSP通信，協(xié)調(diào)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(jiān)視變流器的主要工作參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)室CAN-Profibus通信平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有相關(guān)PLC的設(shè)備，就采用WINCC+CP5611來(lái)代替上位機(jī)的方案。具體方案見(jiàn)下圖。

WINCC+CP5611作為Profibus的主站，總線橋+DSP組成從站，來(lái)模擬Profibus通信。并希望在上位機(jī)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(diào)試和WINCC界面

下面是為風(fēng)電系統(tǒng)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(shù)顯示等。在右下角的兩條顯示區(qū)域分別是總線橋發(fā)送和接收兩個(gè)寄存器的值。

2． 總線橋協(xié)議轉(zhuǎn)換一次所需時(shí)間的測(cè)試

由于實(shí)驗(yàn)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(shù)據(jù)跟新周期為250ms。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了現(xiàn)實(shí)中通信對(duì)時(shí)間的要求?，F(xiàn)實(shí)中上位機(jī)實(shí)時(shí)采樣變流器的主要運(yùn)行參數(shù)和故障信息的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于250ms。所以我們需要測(cè)試總線橋進(jìn)行一次協(xié)議轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。測(cè)試的方案如下圖：

? 測(cè)試方法：測(cè)量從示波器測(cè)到CAN信號(hào)開(kāi)始到Profibus側(cè)信號(hào)出來(lái)的時(shí)間間隔，就是總線橋處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的時(shí)間。

? 測(cè)試條件：CAN波特率1Mbps,Profibus波特率500Kbps.DSP每間隔10ms向總線橋發(fā)送數(shù)據(jù)段全為“0”的報(bào)文，和數(shù)據(jù)段全是“F”的報(bào)文。

下面是在測(cè)試過(guò)程中的的波形圖。

最后測(cè)試得出的結(jié)論為，總線橋進(jìn)行一次協(xié)議轉(zhuǎn)換的時(shí)間大約是1.3ms。

結(jié)論

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