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风电场中央及远程监控系统中国科学院电工研究所2005年一、监控系统示意图通讯接口通讯电缆或光缆电话线远程监控计算机中央监控计算机二、监控系统的组成结构中央监控计算机:一台PC机多机通讯接口通讯电缆或光缆(含光电转换模块)总线连接器及其工作电源调制解调器远程监控计算机:一台PC机三、监控系统实现的功能1.与风电场中各个风电机组建立通信连接(本地或远程);2.读取并显示风电机组的运行数据;3.历史运行数据的保存、查询及维护;4.绘制风速-功率曲线、风速分布曲线及风速趋势曲线;5.风机故障报警、故障现场数据的保存与显示;6.风电机组运行数据统计,包括日报表、月报表、年报表;7.风电机组的远程控制,包括远程开机、停机、左右偏航、复位等;8.远程设置风电机组的运行参数。四、监控系统的功能结构风电场中央监控系统系统系统管理员退出系统风机控制远程开机远程停机风机信息查看曲线风场全貌单机信息功率曲线查看报表年报表帮助瞬时值数据最近数据历史数据故障记录故障统计远程复位运行统计参数设置参数查看参数修改风力分布风速趋势日报表月报表使用说明关于通讯模块本地通信远程通信左右偏航异地监控系统五、中央监控系统的数据流图风电机组1通讯接口卡接收、发送数据接收发送缓冲区数据转换人机接口控制、修改命令字查询、统计、打印数据库文件运行数据控制命令控制命令控制需求查询需求风电机组2风电机组3中央监控系统六、监控系统中的关键问题多机远程通信的实现(含通信协议的制定)数据存储、查询、导出及维护自动生成报表数据的安全性、可靠性七、监控系统问题的解决方法1、较远距离的1对多通信的实现485串行通信Modem通信20mA电流环通信PROFIBUS现场总线(推荐使用)PROFIBUSPROFIBUS(符合IEC61158/EN50170标准)是用于一定数目的区域和单元级设备联网的国际标准,Profibus现场总线技术实现了传感器/执行器、PLC、HMI等部件间的相互通讯,是完全标准化和面向未来的通信网络技术。软件接口采用OPC技术OPC的概念:OPC是OLEforProcessControl的缩写,被用作自动化工程中标准通信接口的名称。OLE是ObjectLinkingandEmbedding(对象链接和嵌入)的缩写。OLE是不同Windows程序之间的数据交换技术。OPCServer的概念:传递数据的OPC组件被称作OPCServer。OPCServer从数据源向OPC用户提供数据信息。每一个OPCServer都有一个唯一的名称来标识。事实上,所有的通信数据都是通过OPCServer来交换的。在程序中访问OPCServer在实际编程中OPCServer是作为类对象来访问的。OPC的类模型是分等级划分的,从高到低依次为OPCServer类,OPCGroup类,OPCItem类。OPCServer的类模型OPCServerOPC-Group(s)OPC-Group(s)OPC-Group(s)OPC-Item(s)OPC-Item(s)OPC-Item(s)VisualBasic6.0等编程软件采用Access等数据库数据库访问:ADO或ODBC技术软件需求与数据存储事件驱动程序的设计主程序事件响应程序主程序框图初始化程序装载主窗体建立与OPCServer的连接按照指定时间读取数据在指定位置显示数据按照指定的时间间隔保存数据响应用户的操作要求风电场中央监控系统主程序流程图主窗体通用程序frmMain.通用主窗体装载程序frmMain.load500ms定时器3秒定时器30秒定时器查看故障统计数据查看运行统计数据远程控制查看运行参数修改运行参数查看故障点数据退出程序读瞬时数据GroupObj1.AsyncRead瞬时数据读完成GroupObj1_AsyncReadComplete读故障代码GroupObj2.AsyncRead故障代码读完成GroupObj2_AsyncReadComplete读故障统计GroupObj3.AsyncRead故障统计读完成GroupObj3_AsyncReadComplete读运行统计GroupObj4.AsyncRead运行统计读完成GroupObj4_AsyncReadComplete写远控命令GroupObj5.AsyncWrite远控命令写完成GroupObj5_AsyncWriteComplete读运行参数GroupObj6.AsyncRead运行参数读完成GroupObj6_AsyncReadComplete写参数命令GroupObj7.AsyncWrite参数命令写完成GroupObj7_AsyncWriteComplete读修改后参数GroupObj7.AsyncRead修改参数读完成GroupObj7_AsyncReadComplete读故障点数据GroupObj8.AsyncRead故障点数据读完成GroupObj7_AsyncReadComplete主窗体事件响应程序框图释放opc对象资源六、监控界面主界面瞬时值数据最近运行数据故障记录故障统计风速功率曲线风速分布曲线风机控制日报表月报表年报表运行统计远程修改参数密码管理
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