MOXA工业以太网在风力发电远程监控系统中的应用

系统描述：
        某风力发电设备制造商采用以太网的方式来维护和管理其发电设备。该公司是风力发电设备研发制造商中的领导者，其设备畅销全球。目前，世界各国已有许多用户使用其设备开发出了大量风力发电田，并依靠网络通讯的优势有效地来管理风力发电设备。单个风力发电项目可能包含几个乃至几百个风力发电机组，而且各个机组之间的距离可能非常远。不论是远程监测、集中控制还是在苛刻环境下设备的运行能力，该公司都需要通过可靠的网络来及时支持项目的顺利进行。发电机组制造商和用户之间建立了长期关系，厂家要确保设备在项目中的使用时间一般多达20年之多。这就意味着他们除了必须提供全球化的服务之外，其发电系统所使用的各项设备应该具备相对高的可靠性。
        该项目包含80多个风力发电机组，分布在占地辽阔的发电田当中。发电机组的顶部配备有一个涡轮发电机，前端是可调整角度的风叶，其转速一般为10-15转/分。系统可以根据不同的风力状况来调整风叶的倾斜度。风叶的轴与一个齿轮箱相连，而齿轮箱可将转速提升到以1500转/分的转速驱动发电机。每台发电机组都配备有一个由工业PC和PLC组成的控制箱。PLC负责采集风速、风向、轴转速和其他相关数据。通过侦测风向，控制系统便会调整齿轮，使风叶转向适当角度以充分利用风能进行发电。
        发电田中的所有的涡轮发电机组都连接在同一个局域网中，各个发电机组顶端的控制箱均使用以太网和塔底部的光纤网络连接。该环网与远程控制站相连形成一个冗余环网。该远程控制站包含SCADA系统和控制系统，可以分析搜集到的数据，从而调整发电机组参数，并向操作人员和维护人员提供报警信息。在整套风力发电系统的网路通讯上，客户选择了Moxa的以太网解决方案。在每个风力发电机组中，客户使用MoxaEDS-305-M-SC非网管型交换机做为控制箱与整个风电网络通讯的设备；并与使用IMC-101-MSC连接，将多模光纤信号转换为电信号；最后在发电机组底部使用EDS-508-MM-SC 8端口网管型交换机连接另外一台EDS-508-MM-SC交换机，从而形成冗余光纤骨干网实现发电机组之间的通信。发电机组之间冗余的环状拓扑增加了系统的可靠度，同时节省了线材成本。Moxa所有的产品都具备较长的MTBF、高可靠性和出色的性能，客户可以有效地管理和维护他们的系统。此外，Moxa还可以提供全球范围内的售前、售后以及系统升级服务，确保产品与其他系统的兼容性。

MOXA解决方案：

1. 采用EDS-508-MM-SC组成冗余光纤环网，以实现长距离可靠通信、并且以环状拓扑减少线材损耗。
2. Moxa提供EDS-SNMP OPC服务器，可在SCADA系统中轻松实现信息集成。
3. 完整以太网解决方案，采用高端网管型交换机、非网管型交换机和转换器，无需进行网络配置，可以满足不同项目需求。
4. 工业级网络设备，可以保证涡轮发电机在苛刻的环境中稳定运行。

主要产品：
EDS-508-MM-SC（已升级为EDS-508A-MM-SC）
• 快速冗余环网或RSTP/STP
• 根据用户定义，可采用E-mail或继电器报警
• 可采用Port Trunking，VLAN，QoS及IGMP Snooping优化网络性能
• 提供-40 ~75˚C宽温模块
• 通过Web浏览器或Telnet/串口控制台轻松管理

IMC-101-M-SC
• 支持Link Fault Pass-Through
• 24 VDC冗余电源输入
• 掉电或端口损坏时采用继电器输出报警
• 提供-40 ~75˚C宽温型号