MOXA工業以太網交換機在風力發電遠程監控系統中的應用

簡介

某風力發電設備制造商采用以太網的方式來維護和管理其發電設備。該公司是風力發電設備研發制造商中的領導者，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出了大量風力發電田，并依靠網絡通訊的優勢有效地來管理風力發電設備。

單個風力發電項目可能包含幾個乃至幾百個風力發電機組，而且各個機組之間的距離可能非常遠。不論是遠程監測、集中控制還是在苛刻環境下設備的運行能力，該公司都需要通過可靠的網絡來及時支持項目的順利進行。發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，其發電系統所使用的各項設備應該具備相對高的可靠性。

系統描述

該項目包含80多個風力發電機組，分布在占地遼闊的發電田當中。發電機組的頂部配備有一個渦輪發電機，前端是可調整角度的風葉，其轉速一般為10-15轉/分。系統可以根據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/分的轉速驅動發電機。每臺發電機組都配備有一個由工業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據。通過偵測風向，控制系統便會調整齒輪，使風葉轉向適當角度以充分利用風能進行發電。

發電田中的所有的渦輪發電機組都連接在同一個局域網中，各個發電機組頂端的控制箱均使用以太網和塔底部的光纖網絡連接。該環網與遠程控制站相連形成一個冗余環網。該遠程控制站包含SCADA系統和控制系統，可以分析搜集到的數據，從而調整發電機組參數，并向操作人員和維護人員提供報警信息。在整套風力發電系統的網路通訊上，客戶選擇了Moxa的以太網解決方案。

在每個風力發電機組中，客戶使用MoxaEDS-305-M-SC非網管型交換機做為控制箱與整個風電網絡通訊的設備；并與使用IMC-101-MSC連接，將多模光纖信號轉換為電信號；最后在發電機組底部使用EDS-508-MM-SC 8端口網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實現發電機組之間的通信。

發電機組之間冗余的環狀拓撲增加了系統的可靠度，同時節省了線材成本。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。此外，Moxa還可以提供全球范圍內的售前、售后以及系統升級服務，確保產品與其他系統的兼容性。

MOXA解決方案

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

2. Moxa提供EDS-SNMP OPC服務器，可在SCADA系統中輕松實現信息集成。

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

4. 工業級網絡設備，可以保證渦輪發電機在苛刻的環境中穩定運行。

主要產品

EDS-508-MM-SC

• 快速冗余環網或RSTP/STP

• 根據用戶定義，可采用E-mail或繼電器報警

• 可采用Port Trunking，VLAN，QoS及IGMP Snooping優化網絡性能

• 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