基于rockwell自動化PLC的風力發(fā)電通訊系統(tǒng)

　　命令字0x06對應的指令是修改系統(tǒng)的運行參數(shù)，包括有功電流參考（2個字節(jié)），無功電流參考（2個字節(jié)），是否使用載波相移和是否使用SVM（1個字節(jié)），因此共有5個附加數(shù)據(jù)，其處理流程如圖3（d）所示，程序首先判斷串口是否有數(shù)據(jù)可讀，有則讀取相應數(shù)據(jù)并存儲，再將計數(shù)值加1，之后判斷計數(shù)值是否已達到5，是則說明5個附加數(shù)據(jù)已經(jīng)讀取完畢，此時根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)更新下位機程序中的相應變量，最后將cmd.ID改為0x01，向上位機發(fā)送執(zhí)行成功的響應信號。命令字0x07對應的指令是采集直流電壓，其處理流程如圖3（e）所示。程序判斷是否可向串口發(fā)送數(shù)據(jù)，若可以發(fā)送，則根據(jù)計數(shù)值確定發(fā)送低位或者高位，同時計數(shù)值加1，之后判斷計數(shù)值是否為2，是則表明直流電壓已經(jīng)發(fā)送完畢，遂將cmd.ID賦值為0，最后程序返回。

　　圖3（f）為命令字0x12的處理流程，其相應指令為禁止PLC存儲新的數(shù)據(jù)并從PLC接收存儲的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)共有1600個字節(jié)。程序首先判斷是否可以向串口發(fā)送數(shù)據(jù)，如果可以發(fā)送則根據(jù)計數(shù)值來發(fā)送相應的數(shù)據(jù)并將計數(shù)值加1，之后判斷計數(shù)值是否達到1600，是則將cmd.ID賦值為0，進入等待新指令環(huán)節(jié)。

　　圖3中各命令字的處理流程具有典型性，圖2中其他命令字的處理流程均可以在圖3中找到相對應的一類，因而其實現(xiàn)過程變得簡單、直觀，模塊化程度很高。

　　4 實現(xiàn)效果

　　本節(jié)給出了上位機軟件CMonitor的界面圖形，該軟件已經(jīng)具備了較完善的功能，可以應用于下位機程序開發(fā)、優(yōu)化和對對下位機系統(tǒng)的監(jiān)控中，并通過實際運行證實了有效性。

　　4.1 啟動及登陸界面

　　CMonitor的啟動和登陸界面如圖4所示，啟動界面顯示了軟件的名稱（Converter Monitor，CMonitor）、版本（V1.0）以及單位信息（中國科學院電工研究所）等；登陸后CMonitor自動測試通信是否正確并檢測MSI的工作狀態(tài)，一切正常后才可以使用軟件的各項功能，防止對下位機可能出現(xiàn)的誤操作等，提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

圖4 Cmonitor啟動及登陸界面

　　4.2 控制面板界面

　　控制面板是對直驅(qū)型風電系統(tǒng)系統(tǒng)進行控制的主要面板，主要包括如下三部分。

　?。?）拓撲控制部分。顯示了系統(tǒng)的電氣連接，包括永磁同步發(fā)電機，電機側(cè)PWM變流器，直流母線，電網(wǎng)側(cè)PWM變流器，脈沖開關(guān)，并網(wǎng)電感，并網(wǎng)繼電器（3-Phase Breaker），三相電網(wǎng)等。單擊拓撲圖的脈沖開關(guān)位置，可以打開或者關(guān)閉脈沖開關(guān)，從而實現(xiàn)對控制脈沖的控制；單擊拓撲圖的并網(wǎng)繼電器位置，可以斷開或者閉合三相繼電器，實現(xiàn)風電變流器的并網(wǎng)、脫網(wǎng)。脈沖開關(guān)和并網(wǎng)繼電器的圖形會隨著實際電路的變化而變化，因此可以直觀的控制和反映系統(tǒng)的實際狀態(tài)。

　?。?）參數(shù)控制部分。可以修改風電系統(tǒng)在運行中的有功電流（Iq）和無功電流（Id），控制風電系統(tǒng)變流器使用SVM還是SPWM調(diào)制方法。

　?。?）日志記錄部分。顯示用戶在當前面板上的所有操作并給出操作結(jié)果，可以回顧用戶的各個操作步驟，監(jiān)視MSI的通信狀態(tài)并為事故分析提供借鑒和參考。