2MW主控系统培训(软件部分)

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2、PLC控制器硬件结构
控制系统选用Beckhoff的CX1020控制器作 为PLC控制器，具有以太网连接功能，塔基 控制柜与其他从站间采用profibus总线通 讯。
3.1 整机PLC控制器结构
• 塔基控制柜主站通过profibus总线耦合器 与变频器从站、机舱控制柜从站、轮毂从 站相连接。
CX1100-0002：
CX1100 组件除了提供电源以外，还可提供一些其 他重要特性：集成的 NOVRAM 可实现故障情况 下过程数据的安全存储。有两行字符（每行 16 个字符）的 LCD 显示器用于显示系统和用户信息 。本地输入/输出信号通过 CX1100-0002 电源模
块连接，所有的 Beckhoff 总线端子均可连接。
KL6904：
一个KL6904 TwinSAFE 逻辑总线端子可建立31个 连接(TwinSAFE 连接)。一个网络中可以有多个逻 辑端子。KL6904 总线端子能够执行认证的安全 功能，这些安全功能应该根据需要进行组态，例 如急停功能块，安全门监测等可以很方便地选择 和连接。所有功能块可以自由连接，也可进行“ 与”、“或”等逻辑运算。所需的功能块通过 TwinCAT 系统管理器组态，并通过现场总线下载 到 KL6904 逻辑端子中。TwinSAFE 逻辑端子有 四个的本地安全输出，因此只需 KL1904 和 KL6904 这两个端子就可以实现安全应用。
KL1104：
KL1104 数字量输入（DI）端子从现场设备获得二 进制控制信号，并以电隔离的信号形式将数据传 输到更高层的自动化单元。
KL1104 带有不同速度的输入滤波。每个总线端子 含 4 个通道，每个通道都有一个 LED 指示其信号 状态。
KL2134：
KL2134数字量输出（DO）端子将自动化控制层 传输过来的二进制控制信号以电隔离的信号形式 传到设备层的执行机构。KL2134 有反向电压保 护功能。每个总线端子含 4 个通道，每个通道都
KL9010：
终端模块 。KL9010总线末端端子可用于总线耦 合器和总线端子之间的数据交换。每一个站都可 在右侧使用 KL9010作为总线末端端子。总线末 端端子不具有任何其它功能或连接能力。
5. 组态配置及PLC系统设置
连接目标系统
打开 System Manager 管理器窗口，注意此时窗 口的右下脚标志为： Local (192.168.0.100.1.1) | Config Mode
有一个 LED 指示其信号状态。
KL3403：
KL3403 总线端子可以测量电网中所有的电气数据 。电压测量可以直接连接 L1、L2、L3 和 N 线。 电流的测量则需通过简单的电流互感器。所有被 测量的电压和电流数据都是有效值。通过 KL3403 还可以计算每相的有功功率和能量消耗 。通过和电压 U、电流 I 和有功功率 P 等有效值 的运算关系，还可获得所有其它相关的数据，如 视在功率 S、功率因数 cosφ 等。KL3403 提供了 完整的电网分析和能源管理功能，可应用到各种 现场总线系统中。
Display Frequency：显示器刷新率。
SYSTEM – Configuration \ Real-Time Settings \ Settings 的设置，是对工控机内部参数进行设 置。
Base Time：时基。另：“衽”所代表的时间为“
微秒”
CPU Limit：CPU 极限使用率。
CX1500-M310：
现场总线主站实现了过程数据和信号的分布式采集 ，同时允许几个相同或不同的总线主站并行操作 。
BK3150：
PROFIBUS-DP “紧凑型”总线耦合器 BK3150 扩 展了Beckhoff 总线端子系统，比较小巧。可以连 接多达64个总线端子；若采用端子总线扩展技术 ，则可连接多达 255 个总线端子。
选择需要控制的目标系统，按下 Choose Target… 按钮，出现Choose Target System 窗
口
选择搜索整个以太网，按下Search (Ethernet) 按 钮，并在出现的窗口中按下Broadcast Search 按 钮进行自动搜索，或在Enter Host Name / IP:后
2plc控制器硬件结构控制系统选用beckhoff的cx1020控制器作为plc控制器具有以太网连接功能塔基控制柜与其他从站间采用profibus总线通31整机plc控制器结构塔基控制柜主站通过profibus总线耦合器与变频器从站机舱控制柜从站轮毂从站相连接
2MW风力发电机组 主控系统软件培训
2010年03月09 日
KL3204：
KL3204 模拟量输入(AI)端子可直接连接电阻型传 感器。总线端子电路可使用 2 线制连接技术连接 传感器。整个温度范围的线性度由一个微处理器 来实现。温度范围可以任意选定。总线端子的标 准设置为：PT100 传感器，分辨率为 0.1℃。故 障 LED 显示传感器故障（例如断线）。
1、软件安装
• TwinCAT安装只支持德语和英语安装语言 。安装时，选择英语，然后点击 “Weiter>”直接进入下一步。若以前安装 过TwinCAT，但是没有完全删除文件时， 在进入下一步操作时，会提示“There are some files marked for delection on next reboot. Please reboot first and then reboot again.”，点击“确定”然后 激活“Del_RegItem.reg”注册表，再重新 安装。
概述
• PLC及I/O模块是2.0MW型控制系统的重要构成部分，这 些控制器件安装于塔基、机舱柜体内，组成独立的子站， 实时监测、控制风力发电机组的运行，并具有完整的维护 诊断功能。
• 2.0MW型控制系统选用Beckhoff的PROFIBUS-DP现场总 线自动化模块，可便捷地将控制任务分配在控制中心和现 场控制柜中，所有自动化模块采用导轨式安装，操作方便 。
• 机组PLC控制器配置如下：
• 塔基控制器profibus主站 通讯地址：01 （塔基控制柜内）
• 塔基控制器信号采集从站 通讯地址：11 （塔基控制柜内）
• 变频器通讯从站 通讯地址：24 （变频器内）
• 机舱控制器模拟信号采集从站 通讯地址：22 （机舱控制柜内）
• 机舱控制器数字信号采集从站 通讯地址：20 （机舱控制柜内）
KL3404:
KL3404 模拟量输入端子可处理 -10 V 和 +10 V 或 0 V 和 10 V 范围的信号。分辨率为 12 位，在 电隔离的状态下被传送到上一级自动化设备。在 KL3404 总线端子中，有 4 个输入端为 2 线制型 ，并有一个公共的接地电位端。输入端的内部接 地为基准电位。运行 LED 显示端子与总线耦合器 之间的数据交换。
KL9210：
供电端子可插入输入和输出端子之间的任意位置， 以构建一个电位组，或给右侧端子供电。供电端 子提供的电压最高为交流 230 V。具有诊断功能
的端子可向控制器报告电压故障或短路。供电端
子可以配装保险丝，也可不配装。为了监控电源 电压，具有诊断功能的端子可通过两个输入位向
总线耦合器报告供电端子的状态。
• PLC控制器使用Ethernet接口与上位机连接，通过 TwinCAT开发软件完成IP地址设置、控制程序下载、联机 调试等工作。
• PLC控制器可提供FTP服务器功能，用户可激活／关闭FTP 。利用FTP服务器/CERHOST下载/移动初始数据配置文件 init.txt、weaprog文件，读取存放于FTP的监测数据文件 、事件记录文件及故障记录文件。
KL5001:
KL5001 SSI 接口端子可直接连接 SSI 传感器。传 感器电源由 SSI 接口提供。接口电路产生一个脉 冲信号以读取传感器数据，读取的数据以字的形 式传送到控制器的过程映像区中。各种操作模式 、传输频率和内部位宽可以永久地保存在控制寄
存器中。屏蔽线可直接连接 KL9195 屏蔽端子。
Load/Store Retain：： 运行 CERHOST.exe 程序，出现如下界面
输入工控机的Host Name 和Password（若无 Password 则在输入Host Name 后直接回车进入 ），点击OK 按钮，若一切正确，将连接到目标 系统。
输入想要查找的TwinCat 的IP 地址，点击回车， 在信息框中便会显示出搜索到的TwinCat 系统，
显示为类似下面窗口：
在 Host Name 中选择需要连接的工控机，点选左 下脚的Add Route 按钮，显示登陆密码输入窗口
输入工控机正确的用户名和密码，点选 OK 按钮
，并自动退回到Add Route
KL1904:
KL1904安全总线端子是用以连接传感器的数字量 输入端子，可连接24 VDC备用辅助电源。安全总 线端子（KL1904、KL2904、KL6904）均有地址 设置且不能重复设置，KL1904有4个输入通道。
KL2904：
KL2904 安全总线端子是4通道的数字量输出端子 ，可连接 24V DC 的执行器，最大输出电流总和 为 2A。如果总线端子检测到故障，则自动切断输 出（急停）。
Router Memory：动态内存容量。
PLC – Configuration \ RLC Settings (Target) 的 设置，是对工控机内部参数进行设置。
Number of：允许几个PLC 同时运行。最多允许4
台PLC 同时运行，而且互不干扰。
Boot Project：选择自动运行的PLC 程序。
• 轮毂控制器通讯从站 通讯地址：40 （轮毂3#轴柜内）
3.2 塔基控制器硬件结构
• 塔基控制器profibus主站上连接着PLC的 CX1020控制器和KL6904安全链控制器， 是整个PLC控制器的“大脑”，数据命令由 主站向从站发送。
• 塔基控制器profibus主站配置如下：
4. 模块简介
CX1020-0011 ：
CX1020 的标准配置包括一个 64MB 的 CF 卡以及两个以 太网 RJ 45 接口。这两个接口与一个内部交换机相连，用 户可以在不使用额外以太网交换机的情况下创建线型拓扑 结构。所有其它 CX 系列产品组件都可以通过设备两侧的 PC104 接口进行连接。CX1020 系统可以选择电源模块 。所有其他系统组件的电源通过内置 PC104 总线供电， 无需单独的电源线。操作系统可以是 Windows CE 或嵌 入版 Windows XP。TwinCAT 自动化软件把 CX1020 系 统转化为功能强大的 PLC 和运动控制系统，可以在带有 可视化功能或者不带可视化功能的情况下进行操作。
此时会发现NC-Configuration 和CamConfiguration 消失，因为这些配置项目是根据 连接的系统不同而增减。
连接的工控机设置:
此处 SYSTEM – Configuration \ Boot Settings (Target) 的设置，是表示通电后系统自动进入引 导模式。
点选窗口中的Close 按钮返回到Choose Target
System 窗口：
此时选择需要连接的工控机，并点选OK 按钮，返 回System Manager 管理器主窗口，注意此时窗 口的右下脚标志为
CX_XXXXX (5.1.127.166.1.1) | RTime X%
表示的是当前选择的系统和当前系统的状态。
Run Mode (Enable)：自动转换为运行模式。 Config Mode：自动转换为配置模式。
SYSTEM – Configuration \ CX Settings 的设置 ，是对工控机内部参数进行设置。
AmsNetId：AMS 地址。 Host Name：主机名称。 TCP/IP Settings：TCP/IP 设置。 Display Resolution：显示器清晰度。
界面如下：
修改PLC时间：
修改FTP设置：
FTP的主要作用，就是让用户连接上一个远程计算 机查看远程计算机的文件，然后把文件从远程计 算机上拷到本地计算机，或把本地计算机的文件 送到远程计算机去。
操作如下：Start--settings--control Panel--cx configuration