6ES7512-1CK01-0AB0详细说明

一、概述

随着交通道路的发展，作为重要环节---隧道的数量在不断增加，建设可靠、稳定、**、经济的隧道监控系统已经成为发展趋势。隧道监控系统可分为：照明系统、通风系统、交通诱导系统、CCTV系统、火灾报警系统、消防控制系统、紧急电话系统、广播系统等。

隧道监控系统的通信网络是保证系统能否高效运行的关键。长隧道、特长隧道以及隧道群的出现已经越来越多，单洞内的区域控制器数量增加，随着网络结点的不断增加，通讯网络需具有较高的通讯速率以保证大量数据的有效传输，较高的容错能力提高通讯的可靠性，即网络上出现故障时能够实现自恢复，同时，构成通讯网络的设备必须满足工业级要求，以适应隧道内苛刻的工作环境。系统还需要具有很好的可扩展性，使设备更新与增加、功能改善与变化，都能大限度应用原有系统。隧道监控环境相对比较特殊，隧道所处山野防雷非常重要，隧道中控制箱经常会遇到潮湿侵扰，而一些高原隧道面临严寒和低空气密度，特别是长大隧道，汽车烟尘很容易附着在密封不好的控制箱中设备上，这些烟尘具有一定的导电性，造成控制器等设备的早期故障或损坏。

二、应用产品

正维科技WISE6800工业以太网交换机

三、方案说明及特点

由于隧道距离较长，采用光纤传输，使用我公司WISE6800工业以太网交换机，形成光纤冗余环网，实现网络通道冗余，连接通风、照明、交通信号和紧急电话控制系统，保证了整个系统的可靠工作。WISE6800将环网与骨干光纤网连通，使隧道监控系统成为整个通信传输网络的一部分，实现大范围的信息共享，确保通信网络信息安全可靠性。

WISE6800产品特点：

1、WISE6800组成快速的冗余网络，通过正维科技独有的FAR-ring 协议控制其冗余的时间小于300ms，这一功能保证了系统线路的可靠性。
2、WISE6800可通过SNMP 统一网络管理软件实时监控网络的每个端口的状态，及时发送故障报警信息，有利于远程管理及维护。

3、WISE6800无风扇和低功耗组件设计保证了寿命周期值超过200000 小时，增加系统稳定性及寿命年限，并降低故障维护的麻烦。

4、WISE6800有非常好的温度特性，工业环境的温度范围是-35℃—+75℃。

5、WISE6800采用双电源备份设计，直流供电，确保系统的正常工作。

6、WISE6800支持的传输距离是0KM~80KM，符合各站点之间长距离传输的要求，改善原有铜线网络的传输距离限制。

7、WISE6800胜任在严酷的电磁环境中工作，并且在数据口防雷、快速脉冲群，静电等都有较高的防护等级。

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

应用画面：

2、啤大麦工艺流程：

硬件构成：康拓STD5339；宏拓PC7423；宏拓PC7507

原理构成：

应用画面：

3、强循环电热式热处理炉控制系统：

硬件构成：OMRON－PLC－C PM1A；欧陆808温控仪表；研华IPC6109；研华PCI1713

原理构成：

应用画面

4、航空材料研究院现场控制结构图：

系统结构图：

系统实现的功能: 1、 现场与上位机两地控制功能； 2、 温控曲线的设置功能； 3、 现场数据采集； 4、 历史数据记录与报表； 5、 现场数据报警功能； 6、 上位管理机光刻系统; 7、 网络系统管理功能.