CODESYS在能源自动化领域的应用案例——CODESYS在大型风力发...

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项目背景

德国Enercon公司成立于1984年，被誉为风能产业研究和发展的世界领导企业。Enercon公司开发和生产的无齿轮风力发电涡轮机，在功率、可靠性和使用寿命方面树立了行业标准。为了满足风力发电机在高产能、稳定性和可靠性等方面苛刻的要求，Enercon公司选择了穆勒电气的基于CODESYS开发的XC100-FC模块化PLC，用于控制和监控航空信标系统。

解决方案

Enercon公司风力涡轮机配备了内部开发的最先进的微电子控制技术。作为控制系统中心元件的主处理单元与外围控制元件（如偏航控制系统和主动变桨控制系统）持续通信。其功能是调整各个系统参数，以确保风力涡轮机在各种天气条件下以最佳产量运行。从风力发电机向电网正确供电需要监测电网连接。在涡轮逆变器和系统变压器之间的低压侧测量电网参数，如电压，电流和频率。所有的测量值都会不断传输到系统控制器，使风机立即响应电网电压或频率的变化。一旦超过系统保护的限定极限值，风力发电机就会安全关闭并通知维修人员。当电压和频率恢复到允许的公差时，风力涡轮机会自动再次启动，从而避免长时间停机。

控制单元、监控单元和可能的备用电源安装在中央控制柜中。因此减少了亮度传感器所需的外部设备，灯塔自身点亮。为了尽可能缩短这些组件的电缆连接，信标系统的控制柜安装在机舱内。带有备用电源的信标控制柜位于额外的空调控制柜内。

CODESYS在风力发电涡轮机中的应用

为了满足风力发电机在环境应用上的苛刻要求，Enercon公司选择了穆勒电气基于CODESYS开发的XC100-FC模块化PLC作为控制系统。Moeller XC100-FC模块化PLC具有FO现场总线接口，可以用于处理许多不同的任务，比如控制和监测电网电源以及备用电源。它也负责累加器的管理。除此之外，该控制器还负责控制和监测空调，例如加热器和风扇。此外，XC100-FC PLC控制信标灯并记录其运行时间，控制其强度并对其进行监控。除灯塔管理系统外，XC100-FC模块化PLC还控制风电场的同步，与亮度传感器和能见度计进行通信，并提供详细的警告和故障指示。

以下是Moeller XC100-FC模块化PLC详细参数：

编程系统：CODESYS V3.5 ；

CANopen光纤现场总线接口（可分散编程） ；

集成的实时时钟 ；

插槽用于多媒体存储卡（带有标准文件系统的MMC） ;

八个数字输入

六个短路保护输出（其中四个设计为中断输入）

通过多达15个XIOC信号模块进行本地扩展

最多可连接32个I / O点

CODESYS在能源自动化领域的解决方案

CODESYS基于IEC 61131-3国际编程标准的开发系统具有丰富的可扩展功能，支持各种主流的现场总线，可完全集成冗余控制，这些特性使得CODESYS在发电和配电自动化中得到了广泛的应用。

CODESYS广泛应用于发电和配电的工业应用，例如：控制太阳能发电站和区域供热装置，风力发电或变电站等。

CODESYS是开发用于外围能源控制的紧凑型系统应用的理想工具，同时也非常适合用于直接控制和监控能源生产过程的强大高性能系统。

由于集成了安全功能(DIN IEC61508)和冗余功能，CODESYS可用于要求高度安全的应用开发。

通过集成对EtherCAT、Profibus和Profinet的支持，可以轻松将CODESYS无缝嵌入到能源领域的最先进的控制系统体系结构中。

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