華創(chuàng)CCWE-2000103.D型風機控制系統(tǒng)硬件介紹(MITA系統(tǒng))

華創(chuàng)CCWE-2000/103.D型風機控制系統(tǒng)硬件介紹（MITA系統(tǒng)）目錄152701風機控制系統(tǒng) 4275931.1控制系統(tǒng)結構 4114701.1.1模塊分組 5138611.1.2模塊功能 5263972風機塔基模塊及其電氣接線圖 658092.1模塊1.1WP-Line110輸入/輸出口描述 610692.1.1外部供電電源（開關電源G6.7） 6153612.1.2WP-Line總線 7299202.1.3BBN1主干網(wǎng)10/100Mb以太網(wǎng)（觸摸屏） 7178212.1.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖（與機艙模塊通訊） 8194622.2模塊1.2WP-Line4100輸入/輸出口描述 8201902.2.1COM1 8174882.2.2COM2 8270052.2.3安全鏈系統(tǒng)（塔基部分） 8110312.2.4主控/從控系統(tǒng) 9199252.2.5以太網(wǎng)（塔基主干網(wǎng)和風場的通信） 9323012.2.6USB存儲設備 10301752.3模塊1.3WP-Line151輸入/輸出口描述 10156902.3.1電流輸入（變流器電流信號） 10167582.3.2電壓輸入（變流器網(wǎng)側電壓信號） 11132732.3.3繼電器輸出 11300612.4模塊1.4WP-Line351輸入/輸出口描述 11261572.4.1COM1（塔基UPS狀態(tài)） 11134182.4.2COM2. 12259612.4.316路數(shù)字輸出 12183582.4.44路計數(shù)器輸入 14101462.4.526路數(shù)字輸入 15325992.4.62路熱敏電阻輸入 18117722.4.74路模擬輸出 18276972.4.84路模擬電壓輸入 18206962.4.94路模擬電流輸入 1830762.4.108路PT100模擬輸入 1926352.5模塊2.1WP-Line511輸入/輸出口描述 21323822.5.1外部供電 2165212.5.2CAN（變流器通訊） 21214382.5.3BBN1/4主干網(wǎng)10/100以太網(wǎng) 22280342.5.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖 22184162.5.5COM(RS232/RS422/RS485) 22320373風機機艙模塊及其電氣接線圖 2274183.1模塊3.1WP-Line110輸入/輸出口描述 2262233.1.1外部供電電源（G13.1） 2226333.1.2WP-Line總線 23274243.1.3BBN1主干網(wǎng)10/100Mb以太網(wǎng)（觸摸屏） 23154193.1.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖（與塔基模塊通訊） 24261683.2模塊3.2WP-Line351輸入/輸出口描述 24265643.2.1COM1（振動分析儀1、2） 2477513.2.2COM2. 25236063.2.316路數(shù)字輸出 2513293.2.44路計數(shù)器輸入（發(fā)電機轉速信號，風速信號1、2） 2731613.2.526路數(shù)字輸入 28126173.2.62路熱敏電阻輸入 3144043.2.74路模擬輸出 32193103.2.84路模擬電壓輸入 32318043.2.94路模擬電流輸入（風向標1、2，液壓站油壓） 32171713.2.108路PT100模擬輸入 33152893.3模塊3.3WP-Line351輸入/輸出口描述 3480543.3.1COM1 35111753.3.2COM2. 35162683.3.316路數(shù)字輸出 35323553.3.44路計數(shù)器輸入（滑環(huán)轉速編碼器信號） 3798493.3.526路數(shù)字輸入 38173693.3.62路熱敏電阻輸入 4183233.3.74路模擬輸出 41192203.3.84路模擬電壓輸入 41114913.3.94路模擬電流輸入 41146873.3.108路PT100模擬輸入 41150773.4模塊4.1WP-Line511輸入/輸出口描述 43192843.4.1外部供電 43320493.4.2CAN（變槳通訊） 4360343.4.3BBN1/4主干網(wǎng)10/100以太網(wǎng) 44277003.4.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖 44102243.4.5COM(RS232/RS422/RS485) 441風機控制系統(tǒng)風機控制系統(tǒng)是風力發(fā)電機組最核心的部件之一。它的基本目標包括三點：保證機組可靠運行、獲取最大能量、提供良好的電力質量?？刂葡到y(tǒng)需要根據(jù)功率以及風速自動進行轉速和功率控制；根據(jù)功率因數(shù)自動進行無功補償；機組運行過程中，對電網(wǎng)、風況進行檢測和記錄，對出現(xiàn)的異常情況能夠自行判斷并采取相應的保護措施，而且能根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)生成各種圖表，反映風力發(fā)電機的各項性能指標；對在風電場中運行的風力發(fā)電機組，還應具備遠程通信功能。1.1控制系統(tǒng)結構閻家背風場華創(chuàng)風機主控系統(tǒng)是基于WP4100控制器為核心的多個組合，其主要原理及結構如下：CCWE-2000/103.D型風機控制系統(tǒng)結構—控制器硬件連接1.1.1模塊分組CCWE-2000/103.D機型，控制系統(tǒng)含有四組模塊。第一組和第二組位于塔基控制柜；第三組和第四組位于機艙控制柜。塔基控制柜機艙控制柜第一組模塊第二組模塊第三組模塊第四組模塊模塊1.1WP-Line110模塊1.2WP-Line4100模塊1.3WP-Line151模塊1.4WP-Line351模塊2.1WP-Line511模塊3.1WP-Line110模塊3.2WP-Line351模塊3.3WP-Line351模塊4.1WP-Line5111.1.2模塊功能模塊功能備注WP-Line110通信和供電模塊。不同組合之間的連接必須通過光纜或者以太網(wǎng)/RJ45電纜。配有通信端口來連接比如WP4059顯示器。1.必須作為模塊1安裝。2.一個組合中只有一個WP-Line110模塊。3.所有組合必須裝有一個WP-Line110，除了裝有WP-Line511的組合。WP-Line4100這個控制器是控制整個WP4x00MKII控制系統(tǒng)的。包含操作系統(tǒng)（OS），和所有應用比如報警系統(tǒng)，應用等等。也包含WP-Line模塊軟件，自動上傳到WP-Line模塊比如更換模塊的狀況。必須安裝為組合1中的第2個模塊（模塊1.2）WP-Line151測量三相電網(wǎng)。電壓，電流，功率，能量，相角和很多其它電網(wǎng)相關數(shù)據(jù)。1.支持電網(wǎng)編碼。2.監(jiān)測電網(wǎng)質量（可選）。3.根據(jù)IEC61400-21標準測量功率。4.根據(jù)?ЕС60868標準測量閃爍指數(shù)（可選）。WP-Line35116數(shù)字輸出。26數(shù)字輸入。4高速計數(shù)器輸入高達10kHz.4模擬量輸出(-/+10Vor0-20mA).4模擬量輸入(-/+10V).4模擬量輸入(0-20mA).8PT100輸入(-60°to+230°C).2電熱調節(jié)器輸入。2通信端口。WP-Line511CANopen主設備，可支持一定范圍的CANopen從設備。操作上高度配置性和靈活度。獨立模塊有自己的組合編號。2風機塔基模塊及其電氣接線圖風機塔基模塊安裝在塔基控制柜內，而塔基控制柜（風力發(fā)電機主控柜）安裝在風力發(fā)電機的塔筒底部，用以實現(xiàn)風力發(fā)電機組的啟動和停機、偏航控制、輔助控制、保護和監(jiān)控，并且實現(xiàn)風機變漿控制、偏航控制和變頻器控制的協(xié)調；2.1模塊1.1WP-Line110輸入/輸出口描述2.1.1外部供電電源（開關電源G6.7）WP-Line110需要由外部電源（G6.7,230V/24VDC10A）提供24V直流，該電源同時為其它模塊提供24VDC；相關電氣原理圖如下圖：圖1（24V直流供電，控制開關F6.7，開關電源G6.7）2.1.2WP-Line總線根據(jù)每個模塊的加載數(shù)目，WP-Line110模塊能通過WP-Line總線可最多為15個其他模塊提供受監(jiān)控的12V電源。WP-Line110模塊能建立、驗證通訊，控制通過WP-Line總線的CAN通訊,檢測控制器-是否存在-接收。WP-Line110模塊自動檢測和確認組內所有模塊的位置?WP-Line110模塊可對WP-Line總線的連接狀態(tài)進行監(jiān)測?2.1.3BBN1主干網(wǎng)10/100Mb以太網(wǎng)（觸摸屏）通過訪問WP-Line110模塊的主干網(wǎng)通訊口（BBN）能訪問米塔控制器?WP-Line110模塊在WP-Line總線CAN通信與主干以太網(wǎng)之間起著橋梁的作用?圖1（觸摸屏通訊連接圖）2.1.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖（與機艙模塊通訊）對于模塊之間的主干網(wǎng)連接,推薦使用光纖電纜?該系統(tǒng)塔基Wp-110模塊與機艙Wp-110模塊通過光纖連接。2.2模塊1.2WP-Line4100輸入/輸出口描述Wp-4100模塊是該系統(tǒng)的主控制器。2.2.1COM1全DB9-Male調制解調器通信，RS232通信，備用。2.2.2COM2簡易DB9-Male串行通信，RS232通信，備用。2.2.3安全鏈系統(tǒng)（塔基部分）端口:17和18，相關電氣原理圖如下圖：圖1（安全鏈電氣原理塔基部分）2.2.4主控/從控系統(tǒng)如果系統(tǒng)里有2個控制器，您可以應用主控和從控系統(tǒng)，端口:19和20口，備用。2.2.5以太網(wǎng)（塔基主干網(wǎng)和風場的通信）塔基主干網(wǎng)和風場的通信(RJ45)，連接環(huán)網(wǎng)交換機。相關原理圖如下：圖1（塔基主干網(wǎng)和風場的通信）2.2.6USB存儲設備USB存儲盤，可用USB接頭直接插入存儲盤；注意:USB接頭僅用于數(shù)據(jù)存儲(如：數(shù)據(jù)備份)，備用。2.3模塊1.3WP-Line151輸入/輸出口描述2.3.1電流輸入（變流器電流信號）電流輸入的系統(tǒng)連接，相關電氣原理圖如下:圖1（電流、電壓輸入）2.3.2電壓輸入（變流器網(wǎng)側電壓信號）電壓輸入的系統(tǒng)連接，通過WP3090模塊轉換后接入模塊。原理圖見2.3.2。2.3.3繼電器輸出快速切換的繼電器輸出（客戶特定），備用。2.4模塊1.4WP-Line351輸入/輸出口描述2.4.1COM1（塔基UPS狀態(tài)）配置為RS422、RS485、RS232或SSI，COM1串口的接口通過RS232線連接至塔基UPS，監(jiān)視UPS的狀況。相關電氣原理圖如下：圖1（端口COM1，端口COM2）2.4.2COM2.配置為RS422、RS485或SSI，COM2串口（備用），2.4.316路數(shù)字輸出端子5至20為數(shù)字輸出，第一組：端子5至12由24V電源+I供電；第二組：端子13至20由24V電源+II供電。端子具體定義如下表：名稱端口號端口定義備注數(shù)字輸出1567891011箱變高壓側開關合閘K16.112箱變高壓側開關分閘K16.2數(shù)字輸出213箱變低壓側開關合閘K16.414箱變低壓側開關分閘K16.515變流器復位K16.716變流器緊急停止K16.817變流器冷卻系統(tǒng)運行K17.118變流器加熱系統(tǒng)開啟K17.31920變流器啟動使能K17.7相關電氣原理圖如下：圖1（端口5-10）圖2（端口11-16）圖3（端口17-20）2.4.44路計數(shù)器輸入端子21至24，均為備用，端子具體定義如下表：名稱端口號端口定義備注計數(shù)器輸入21+備用21-22+備用22-23+備用23-24+備用24-2.4.526路數(shù)字輸入端子25至50名稱端口號端口定義備注數(shù)字輸入25S9.3塔基急停開關26S10.2塔基手動停止27S10.3檢修服務開關2829K4.6230V供電狀態(tài)3031箱變DI信號K11.132箱變DI信號K11.333箱變DI信號K10.534箱變DI信號K10.635箱變DI信號K10.836箱變DI信號K12.137箱變DI信號K12.338箱變DI信號K12.539變流器準備啟動40變流器故障信號41變流器冷卻系統(tǒng)OK42變流器冷卻系統(tǒng)報警43變流器冷卻系統(tǒng)故障44箱變DI報警信號K13.645箱變DI報警信號K13.846箱變DI報警信號K14.147箱變DI報警信號K14.348箱變DI報警信號K14.449門禁開關1=OKK14.650浪涌保護遙信相關電氣原理圖如下：圖1（端口25-30）圖2（端口31-35）圖3（端口36-40）圖4（端口41-45）圖5（端口46-50）2.4.62路熱敏電阻輸入端子51至52，備用2.4.74路模擬輸出端子53I/U/⊥至56I/U/⊥(電壓或電流)，備用。2.4.84路模擬電壓輸入電壓輸入,端子57±至60±（4x電壓），備用。2.4.94路模擬電流輸入電流輸入,端子61±至64±（4x電流）名稱端口號端口定義備注模擬電流輸入61+箱變AI信號X20.161-62+箱變AI信號X20.362-63+備用63-64+備用64-相關電氣原理圖如下：圖1（端子61±至64±）2.4.108路PT100模擬輸入端子65±至72±，模擬PT100輸入測量溫度值范圍從–60℃至210℃。未連接溫度傳感器時，端子測量250℃；如果傳感器短路，則端子測量-70℃。參數(shù)顯示模擬數(shù)字轉換器分辨率。名稱端口號端口定義備注PT100流輸入65+塔基控制柜溫度檢測W21.265-66+塔筒溫度檢測W21.366-67+BUSBARTEMPERATURE167-68+BUSBARTEMPERATURE268-69+箱變溫度X22.2W22.269-70+備用70-71+BUSBARTEMPERATURE371-72+備用72-相關電氣原理圖如下：圖1（端子65±至68±）圖2（端子69±至72±）2.5模塊2.1WP-Line511輸入/輸出口描述WP-Line511CANopen起到橋梁的作用，提供CANopen到WP-Line系統(tǒng)的連接。在CAN總線上作為CANopen主設備，鏈接到其他CANopen設備（從）。模塊可載入定制的SW，該SW按需要制作滿足特定CANopen網(wǎng)路需求，或者一般SW可以與Mita-Teknik“CANopen配置工具”配套。因為WP-Line511是獨立模塊并且不與WP-Line總線連接，它通過BBN與Mita-Teknik控制器通信，它同時還提供串口通信。2.5.1外部供電WP-Line511需要+24VDC外部供電單元2.5.2CAN（變流器通訊）WP-Line511CANopen模塊是獨立的，不與WP-Line總線連接。該端口與變流器通訊，電氣原理圖如下圖：圖1（變流器CAN通訊）2.5.3BBN1/4主干網(wǎng)10/100以太網(wǎng)備用2.5.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖與機艙Wp-511通過光纖連接。2.5.5COM(RS232/RS422/RS485)備用3風機機艙模塊及其電氣接線圖風機機艙模塊安裝在機艙控制柜內，而機艙控制柜安裝在風力發(fā)電機的機艙內，主要處理機艙里設備的I/O信號，用以實現(xiàn)偏航控制、機艙的輔助控制、塔筒加速度監(jiān)控和發(fā)電機保護監(jiān)控。3.1模塊3.1WP-Line110輸入/輸出口描述3.1.1外部供電電源（G13.1）WP-Line110需要由外部電源外部電源（G13.1,230V/24VDC10A）提供24V直流，該電源同時為其它模塊提供24VDC；相關電氣原理圖如下圖：圖1（24V直流供電，控制開關F13.1，開關電源G13.1）3.1.2WP-Line總線根據(jù)每個模塊的加載數(shù)目，WP-Line110模塊能通過WP-Line總線可最多為15個其他模塊提供受監(jiān)控的12V電源。WP-Line110模塊能建立、驗證通訊，控制通過WP-Line總線的CAN通訊,檢測控制器-是否存在-接收。WP-Line110模塊自動檢測和確認組內所有模塊的位置?WP-Line110模塊可對WP-Line總線的連接狀態(tài)進行監(jiān)測?3.1.3BBN1主干網(wǎng)10/100Mb以太網(wǎng)（觸摸屏）通過訪問WP-Line110模塊的主干網(wǎng)通訊口（BBN）能訪問米塔控制器?WP-Line110模塊在WP-Line總線CAN通信與主干以太網(wǎng)之間起著橋梁的作用?該系統(tǒng)觸摸屏通過BBN1口訪問米塔控制器，相關電氣原理圖如下：圖1（觸摸屏通訊連接圖）3.1.4BBN2/3主干網(wǎng)光纖（與塔基模塊通訊）對于模塊之間的主干網(wǎng)連接,推薦使用光纖電纜。該系統(tǒng)塔基WP-110模塊通過光纖連接機艙WP110模塊BBN2口與機艙實現(xiàn)通訊，相關電氣原理圖見3.1.3。該系統(tǒng)中機艙Wp-110模塊BBN3口通過光纖連接Wp-511模塊的BBN2口實現(xiàn)相互通訊，相關電氣原理圖見3.1.3、3.4.2。3.2模塊3.2WP-Line351輸入/輸出口描述3.2.1COM1（振動分析儀1、2）配置為RS422、RS485、RS232或SSI，COM1串口的接口通過RS232線連接至振動分析儀1、2，監(jiān)視風機振動情況。相關電氣原理圖如下：圖1（端口COM1）3.2.2COM2.配置為RS422、RS485或SSI，COM2串口（備用），3.2.316路數(shù)字輸出端子5至至20為數(shù)字輸出，第一組：端子5至12由24V電源+I供電；第二組：端子13至20由24V電源+II供電。端子具體定義如下表：名稱端口號端口定義備注數(shù)字輸出15順時針偏航K43.16逆時針偏航K43.37偏航電磁剎車（手動）8發(fā)電機內部風扇1K43.79發(fā)電機內部風扇2K44.110發(fā)電機冷卻風扇1K44.311發(fā)電機冷卻風扇2K44.412400V備用K44.6數(shù)字輸出213400V備用K44.7141516171819液壓站油泵電機K45.720相關電氣原理圖如下：圖1（端口5-8）圖2（端口9-14）圖3（端口15-20）3.2.44路計數(shù)器輸入（發(fā)電機轉速信號，風速信號1、2）端子21至24，21為發(fā)電機速度接近開關信號，22口備用，23、24口分別為風速1、2信號，端子具體定義如下表：名稱端口號端口定義備注計數(shù)器輸入21+發(fā)電機速度（接近開關）21-22+22-23+風速信號123-24+風速信號224-相關電氣原理圖如下：圖1（發(fā)電機速度接近開關電氣原理圖及23、24口接線圖）圖2（風速儀1、2電氣接線原理圖）3.2.526路數(shù)字輸入端子25至50名稱端口號端口定義備注數(shù)字輸入25S15.2機艙急停開關26機艙外部急停開關27緊急停止繼電器28塔基MCCB主斷路器反饋29振動開關30一級安全鏈31轉子超速反饋32發(fā)電機超速反饋33機艙安全鏈手動停止34二級安全鏈35安全鏈復位脈沖36偏航中心點37S26.5機艙手動停止按鈕38偏航模式39順時針扭纜開關40逆時針扭纜開關41塔底安全鏈手動停止反饋42偏航順時針反饋K18.543偏航逆時針反饋K18.644偏航電機斷路器反饋454647Q4.1液壓油泵電機開關反饋484950機艙防雷保護反饋相關電氣原理圖如下：圖1（端口25-32）圖2（端口33-40）圖3（端口41-46）圖4（端口47-50）3.2.62路熱敏電阻輸入端子51至52，備用。3.2.74路模擬輸出端子53I/U/⊥至56I/U/⊥(電壓或電流)備用（其中53I/U/⊥有接線至接線端子）。圖1（端子53I/U/⊥至56I/U/⊥）3.2.84路模擬電壓輸入電壓輸入,端子57±至60±（4x電壓），備用。3.2.94路模擬電流輸入（風向標1、2，液壓站油壓）電流輸入,端子61±至64±（4x電流）名稱端口號端口定義備注模擬電流輸入61+風向標1X37.1X51-661-62+風向標2X37.4X57-1262-63+液壓站油壓X43163-64+備用X43264-相關電氣原理圖如下：圖1（端子61±至64±）3.2.108路PT100模擬輸入端子65±至72±，模擬PT100輸入測量溫度值范圍從–60℃至210℃。未連接溫度傳感器時，端子測量250℃；如果傳感器短路，則端子測量-70℃。參數(shù)顯示模擬數(shù)字轉換器分辨率。名稱端口號端口定義備注PT100流輸入65+機艙控制柜溫度W9.165-66+發(fā)電機軸承Z1點溫度X6：272866-67+發(fā)電機軸承Z2點溫度X6：293067-68+發(fā)電機繞組1-L1溫度X6：1268-69+發(fā)電機繞組1-L2溫度X6：3469-70+發(fā)電機繞組1-L4溫度X6：5670-71+發(fā)電機軸承Z3點溫度X6：7871-72+發(fā)電機軸承Z4點溫度X6：91072-相關電氣原理圖如下：圖1（端子65±至68±）圖2（端子69±至72±）3.3模塊3.3WP-Line351輸入/輸出口描述3.3.1COM1配置為RS422、RS485、RS232或SSI，COM1串口（備用）。3.3.2COM2.配置為RS422、RS485或SSI，COM2串口（備用）。3.3.316路數(shù)字輸出端子5至至20為數(shù)字輸出，第一組：端子5至12由24V電源+I供電；第二組：端子13至20由24V電源+II供電。端子具體定義如下表：名稱端口號端口定義備注數(shù)字輸出15678航標燈供電K46.89機艙照明S47.1K47.21011偏航減壓剎車K18.7K47.612偏航剎車釋放（解纜）K47.8數(shù)字輸出213發(fā)電機加熱K48.214備用繼電器K48.41516轉子機械剎車K48.817181920安全鏈復位K49.7V49.8相關電氣原理圖如下：圖1（端口5-8）圖2（端口9-12）圖3（端口13-16）圖4（端口17-20）3.3.44路計數(shù)器輸入（滑環(huán)轉速編碼器信號）端子21至24，21、22、23為滑環(huán)轉速編碼器信號，24為備用，端子具體定義如下表：名稱端口號端口定義備注計數(shù)器輸入21+轉子滑環(huán)編碼器（RSI503,2048ppr）21-22+22-23+23-24+24-相關電氣原理圖如下：圖1（滑環(huán)轉速編碼器電氣原理圖）3.3.526路數(shù)字輸入端子25至50名稱端口號端口定義備注數(shù)字輸入2526發(fā)電機內部風扇1供電反饋27發(fā)電機冷卻風扇1反饋28發(fā)電機內部風扇2供電反饋29發(fā)電機冷卻風扇2反饋30313233轉子右剎車片磨損反饋34轉子剎車反饋35左側剎車片磨損反饋36轉子剎車反饋37FLIGHTWARNINGBULBDEFECT38FLIGHTWARNINGERROR39轉子他說磨損反饋40發(fā)電機鎖緊銷開鎖狀態(tài)41發(fā)電機鎖緊銷鎖定狀態(tài)42液壓油位報警43轉子剎車壓力開關4445偏航潤滑泵故障報警46偏航潤滑泵液位低報警471#偏航接近開關482#偏航接近開關4950