6ES7 215-1BG40-0XB0技术参数

系统需求
传输距离远，接收终端多，结构复杂
面对民用、商用及家用网络通信，需节约成本，通信稳定
网络分期实施，要求易扩展，后期网络接入主干时不应影响已投入使用网络的运行
设备要求很高的可靠性，满足无人职守的需要
单点的链路故障不应该影响网络数据的传输
现场工作环境复杂，高温，潮湿，强电磁干扰因素不定

方案说明
了解工程商的应用需求，华北工控项目小组分析了实施过程中的难点和细节，给工程商推荐了华北工控户外路由器NORCO BIS-6210的具体实施方案。
Router PC BIS-6210作为一款户外路由器产品，在一些社区、公共场所或偏远地区，由于传统有线网络的局限性以及成本的约束，无线网络无法覆盖。而华北工控户外路由器平台将会极大地解决这一问题。Router PC BIS-6210远距离802.11B/G无线解决方案具有可靠的通信能力、更好的移动性、灵活性、快速安装以及低投入等优点，完全符合IEEE802.11B/G行业标准。采用防水、防尘设计，和高性能低功耗方案，适合严苛的室外环境。基于POE以太网线供电，具有独特的自动侦测数据链路的连通状况，出现异常将主机自动复位，确保网络长时间运行安全、稳定

工程商通过BIS-6210组建蜂窝型网络，在保证网络通畅的同时，增强网络发射信号，大范围的扩充网络覆盖率，使公共社区、公共场所或网络信号偏远地区网络盲点率下降，传输稳定持久。

产品说明

BIS-6210采用华北工控自主开发的路由器专用低功耗底板NORCO-7680。NORCO-7680主板标准尺寸为220mm X 160mm，采用AMD GX3 + CS5536芯片组，支持AMD LX700/LX800，单电源（+12V）+POE供电（WLAN）。主板提供1根DDR SO-DIMM，支持DDR2 333/400，容量大可达1GB；LAN为标准RJ45接口，配置Realtek 8100C芯片，提供10/100M网络支持；3个标准 mini-PCI插座和1个扩展插针（2 x 45），可扩展4个PCI资源。该款主板提供一个标准50Pin CF卡插座、2个USB接口。

实施特点
由于BIS-6210采用工控机级别的原器与组件，系统在可靠性、实时性、扩充性、软硬件兼容性、系统监测和自复位等方案满足了工况要求，面对波兰恶劣气候，能长期稳定的运行，其MTTR (Mean Time to Repair平均修复时间)为5min，MTTF（平均失效前时间）达到 10万小时以上，其信号增强模块和无线传输功能稳定有效的保证了终端与服务器链接通畅

1　引言
在建立控制系统时，系统集成商毫无例外地总是希望能使用比较少的设备来实现更多的功能。他们需要控制系统不仅能处理数字i/o和运动，而且还可以集成用于自动化监控和测试的视觉功能和模块化仪器。此外，控制系统还必须能实时地处理控制算法和分析任务并把数据传送回企业。您是否能同时拥有pc的功能和plc(可编程控制器)的可靠性呢？
倍福公司设计可编程自动控制器(pac)，就是这样一个的平台，它是一种新类型的控制器，该控制器结合了pc的处理器、ram和软件的优势，以及plc固有的可靠性、坚固性和分布特性正逐渐占领自动化领域。
基于以上特点，在我们设计的风电变流器中选择了倍福的pac。

2　pac硬件简介
2.1　系统构成
一个完整的pac系统包括以下几种模块组成(但不是每种都必须有):
(1) 基本cpu模块;
(2) 系统接口模块;
(3) 电源和i/o接口模块;
(4) 现场总线模块;
(5) 数字量和模拟量采集模块;
(6) ups模块。
pac系统外观图如图1所示。

图1　倍福pac系统外观图

2.2　cpu模块
(1)存储器选配: 64 m字节闪存 + 128 m字节 ram;
(2)dvi/usb 选配: 选带或不带 dvi/usb 接口模块;
(3)操作系统选配: bbbbbbs ce.ne;
bbbbbbs xp 嵌入式 (要求 cf 卡);
(4)twincat 实时plc选配
不带 twincat;
twincat ce plc 或 twincat plc (取决于操作系统);
twincat ce nc 或 twincat nc (取决于操作系统)。
2.3　接口模块
(1) 显示器和触摸屏接口
dvi:视频信号通过标准的 dvi 连接到显示器上。usb:可连接触摸屏或鼠标、键盘、扫描仪、打印机、 cd-rom 读写器。
(2) 高速度232接口:大传输速率115k;
(3) 音频信号接口:主要提供音频输入/输出接口;
(4) 视频信号接口:主要提供视频输入/输出接口。

3　九洲powerwinvert-a型风电变流器主电路工作原理
笔者选用的是不可控整流＋升压斩波＋spwm逆变的电路结构，如图2所示。

图2　powerwinvert-a型风电变流器主电路拓扑结构

3.1　主电路结构
发电机使用的是永磁同步发电机，采用六相不可控整流桥对其进行12脉冲整流，在输出端并上电容进行稳压，减小直流脉动。考虑到电流波形畸变和发电机内感的存在，在发电机输出端并上无功补偿电容，提高发电机的功率因数和利用效率。在中间直流环节，采用升压斩波电路。在逆变环节，采用两个spwm逆变桥通过滤波电抗并联的形式，以减小每个igbt通过的电流大小，还能在一定的控制方法配合下防止两个逆变器输出电流不等从而防止环流问题出现。另外，为了防止直流母线电压过高损坏器件，加入了直流母线箝位电路;为了防止电路开始运行对电容充电电流过大，加入了电容的预充电支路，同时该支路还保证发电机没工作时的直流母线侧上也有电压，能对电网进行无功补偿。
3.2 工作原理
随着风速的变化，风轮的转速也在变化，因此发电机发出的交流电的电压和频率是不断变化的，该变压变频的交流点经过ac-dc变换后变为了幅度不断变化的直流电，然后经过升压斩波稳压后转化为电压幅值稳定而电流大小随风速度不断变化的直流电，再经过spwm逆变器，变成了与电网相位、频率相同，输出电压随风速不断变化且略高于电网电压的三相交流电，后经过滤波电抗器并网，输出电压高于电网部分降在滤波电抗器上，从而完成了直驱并网型风力发电机变流电路将变频变压交流电转化为能并网的交流电的任务。

4　倍福pac在变流器中的应用
4.1 应用框图
倍福pac在变流器中的应用如图3所示。

图3　倍福pac在变流器中的应用框图

4.2 系统介绍
整个系统可以实现对变流器运行的全方位监控，其中以太网门接口用于连接风场集中控制站，交换机2可以实现与其他变流器的信息互联。触摸屏用于本地变流器状态信息的查看和设置，主控器通过prifibus总线与变流器plc，机舱plc，低压plc的连接，具体负责现场各点的模拟量与数字量的采集和控制。
4.3 主控制器部分
作为现场总线的主站，负责系统的整体控制，主要由以下几部分组成:
(1)cx1020-0111:cpu模块，带以太网接口和usb/dvi 接口;
(2)cx1020-0002:电源模块;
(3) cx1500-m310:现场总线主站。
4.4 变流器plc部分
作为现场总线的从站，负责变流器功率控制电路模拟量和开关量的采集和控制，主要有以下部分组成:
(1) bk3150:现场总线耦合器;
(2) kl9210:电源模块;
(3) kl1104:数字量输入模块;
(4) kl2134:数字量输出模块;
(5) kl6904:数字量输出模块，安全端子;
(6) kl1904:数字量输入模块，安全端子;
(7) kl3404:模拟量输入模块;
(8) kl4032:模拟量输出模块;
(9) kl9010:总线末端模块。
4.5 低压plc部分
作为现场总线的从站，负责变流器低压电器部分(空气开关，断路器等)模拟量和开关量的采集和控制，在数字量与模拟量模块的数量上与变流器plc有所区别。

5　结束语
backhoff pac系统已经在本公司研发的powerwinvert-a型风电变流器中成功应用(如图4所示)，并取得了良好的效果。随着自动化技术的发展，倍福的pac一定会得到更加广泛的应用。

图4　应用于powerwinvert-a型风电变流器中的倍福pac实物图