用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)包括：至少一個可編程邏輯控制器PLC；數(shù)據(jù)管理器，通過基于自動化工業(yè)規(guī)范ADS通信協(xié)議與所述至少一個PLC中的選擇的PLC進(jìn)行通信，來從所選擇的PLC接收風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)并保存所接收的數(shù)據(jù)，其中，所選擇的PLC在數(shù)據(jù)的值改變時將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器。
【專利說明】用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來隨著世界各國對全球氣候問題的重視，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排逐漸使風(fēng)力發(fā)電成為我國第三大主力電源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)和并網(wǎng)數(shù)量都得到了快速發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為一個機(jī)電一體化的將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備，其主控可編程邏輯控制器(PLC)監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息多達(dá)上千個，采集并保存這些數(shù)據(jù)成為優(yōu)化機(jī)組控制，分析機(jī)組故障的重要數(shù)據(jù)支持。
[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)據(jù)采集和存儲目前有以下兩種方式實現(xiàn)，各種方式都有其缺點和不足:
[0004]I)主控PLC自己采集和存儲。這種方式受PLC資源的限制，只能在特定情況下(如機(jī)組發(fā)生故障時)進(jìn)行短時間的高頻數(shù)據(jù)采集和存儲，而且采集和存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容不能靈活設(shè)置。
[0005]2)風(fēng)電場SCADA系統(tǒng)采集和存儲。SCADA系統(tǒng)多采用TCP/IP或OPC等方式以輪巡機(jī)制與風(fēng)電場所有機(jī)組建立通信連接來采集和存儲數(shù)據(jù)，雖具有強(qiáng)大的存儲能力，但采集和存儲的數(shù)據(jù)頻率較低，一般為秒級。
[0006]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于PLC本身的資源受限，無法將長時間采集的數(shù)據(jù)保存下來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本申請?zhí)峁┝四軌驈目删幊踢壿嬁刂破鹘邮诊L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)并保存這些的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，包括:至少一個可編程邏輯控制器PLC ;數(shù)據(jù)管理器，通過基于自動化工業(yè)規(guī)范ADS通信協(xié)議與所述至少一個PLC中的選擇的PLC進(jìn)行通信，來從所選擇的PLC接收風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)并保存所接收的數(shù)據(jù)，其中，所選擇的PLC在數(shù)據(jù)的值改變時將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器。
[0009]優(yōu)選地，所述PLC為倍福類型的PLC，所述數(shù)據(jù)管理器包括在工控機(jī)中。
[0010]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)管理器根據(jù)用戶輸入的關(guān)于PLC的標(biāo)識符ID選擇PLC。
[0011]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)管理器將包括數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)據(jù)傳輸命令提供給所選擇的PLC，其中，數(shù)據(jù)類型表示數(shù)據(jù)管理器期望從所選擇的PLC接收到的數(shù)據(jù)的類型，數(shù)據(jù)傳輸率是數(shù)據(jù)管理器期望所選擇的PLC傳輸對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型時所使用的傳輸頻率。
[0012]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)傳輸頻率是10毫秒。
[0013]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，可在不增加其它硬件接口的情況下實現(xiàn)PLC與工控機(jī)處的數(shù)據(jù)管理器之間的高頻數(shù)據(jù) 傳輸，從而為數(shù)據(jù)的查詢和調(diào)用提供了條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過下面結(jié)合附圖對實施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點將會變得清楚和更易于理解，其中:
[0015]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)的框圖；
[0016]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)所執(zhí)行的操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)在對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標(biāo)號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進(jìn)行描述以解釋本發(fā)明。
[0018]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)。
[0019]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)包括至少一個可編程邏輯控制器(PLC) 100和數(shù)據(jù)管理器200。
[0020]PLC100是用于控制發(fā)電機(jī)組的各個組件的工業(yè)控制器，而數(shù)據(jù)管理器200則設(shè)置在諸如PC的工控機(jī)中。由于通過PLC控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個組件的技術(shù)方案屬于本領(lǐng)與公知常識，因此，在此不再贅述。
[0021]數(shù)據(jù)管理器200從PLC100接收數(shù)據(jù)，從而保存數(shù)據(jù)。這里，PLC100中的數(shù)據(jù)主要包括如下的三方面的數(shù)據(jù):1)從安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個位置上的傳感器(例如，風(fēng)速儀、各種溫度傳感器等)采集的數(shù)據(jù)；2)從其它子控制器(例如，變槳控制器、變流控制器等)中獲取的數(shù)據(jù)；3)PLC自身在控制風(fēng)力機(jī)過程中計算的中間數(shù)據(jù)。
[0022]為了從PLC100將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)管理器200，PLC100和數(shù)據(jù)管理器200通過基于自動化工業(yè)規(guī)范ADS通信協(xié)議進(jìn)行通信。在硬件接口方面，可通過PLC自帶的諸如RJ45接口來實現(xiàn)于數(shù)據(jù)管理器200的連接。
[0023]由于設(shè)置在現(xiàn)場的PLC100的數(shù)量不只一個，因此數(shù)據(jù)管理器200可將從用戶接收的表示PLC100的身份的標(biāo)識符(ID)提供給PLC100，以通知該P(yáng)LC100傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)PLC100是BECK0FF類型的PLC時，所述ID可以是作為倍福(BECK0FF)類型的PLC的唯一標(biāo)識碼的NETID。
[0024]此外，為了定義期望從PLC100所接收的數(shù)據(jù)的類型，數(shù)據(jù)管理器200可將數(shù)據(jù)類型傳送給PLC100。因此，PLC100僅將與接收到的數(shù)據(jù)采集相對應(yīng)的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)管理器200，而不會將所有的數(shù)據(jù)類型提供給數(shù)據(jù)管理器200。
[0025]另外，為了定義期望從PLC100接收數(shù)據(jù)的頻率(或周期)，數(shù)據(jù)管理器200可將數(shù)據(jù)傳輸率傳送給PLC100。因此，PLC100將以所接收的數(shù)據(jù)傳輸率將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器200。這里，上述數(shù)據(jù)傳輸率可以與PLC從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組件或通過計算獲得數(shù)據(jù)時的速率不同。例如，若PLC100從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組件獲得數(shù)據(jù)的速率為I毫秒，但是上述傳輸率可以是10毫秒。[0026]數(shù)據(jù)管理器200可將包括數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)據(jù)傳輸命令傳輸給PLC100，從而定義PLC100將提供的數(shù)據(jù)的類型以及傳輸該數(shù)據(jù)所使用的傳輸率。此外，數(shù)據(jù)傳輸命令還可包括如上所述的關(guān)于PLC的ID。
[0027]這里，上述數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)傳輸率可以是用戶根據(jù)需要而輸入到數(shù)據(jù)管理器200的數(shù)據(jù)。
[0028]例如，數(shù)據(jù)傳輸命令可包括數(shù)據(jù)類型Al和A2以及數(shù)據(jù)傳輸率B。因此，當(dāng)接收上述數(shù)據(jù)傳輸命令時，PLC100將以數(shù)據(jù)傳輸率B將數(shù)據(jù)類型Al和A2的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器200。數(shù)據(jù)管理器200以數(shù)據(jù)傳輸率B或數(shù)據(jù)存儲率C保存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲率C可以根據(jù)用戶需要設(shè)置，以方便用戶對不同頻率數(shù)據(jù)的需求。
[0029]此外，PLC100可僅在將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)發(fā)生改變時執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，從而節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸帶寬。
[0030]數(shù)據(jù)管理器200可將來自PLC100的數(shù)據(jù)存儲在存儲器(未示出)中。這里，數(shù)據(jù)管理器200可以按預(yù)定時間存儲接收的數(shù)據(jù)。通過這種定時循環(huán)存儲方式，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)無損存儲的同時還可以減少對存儲設(shè)備的頻繁操作，從而降低存儲設(shè)備的性能要求和設(shè)備的損害率降低設(shè)備的成本。
[0031]下面，結(jié)合圖2描述基于如圖1所示的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)的操作。
[0032]在操作S210，數(shù)據(jù)管理器200將數(shù)據(jù)傳輸命令傳輸給PLC100。如上所述，數(shù)據(jù)傳輸命令可包括數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)傳輸率以及關(guān)于PLC的ID。
[0033]在操作S210，接收到上述數(shù)據(jù)傳輸命令的PLC100將基于數(shù)據(jù)傳輸命令中的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)傳輸率將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器200。優(yōu)選地，PLC100可僅在數(shù)據(jù)發(fā)生改變時將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器200。
[0034]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，可在不增加其它硬件接口的情況下實現(xiàn)PLC與工控機(jī)處的數(shù)據(jù)管理器之間的高頻數(shù)據(jù)傳輸，從而為數(shù)據(jù)的查詢和調(diào)用提供了條件。
[0035]雖然已表示和描述了本發(fā)明的一些實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進(jìn)行修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，其特征在于包括: 至少一個可編程邏輯控制器PLC ;和 數(shù)據(jù)管理器，通過基于自動化工業(yè)規(guī)范ADS通信協(xié)議與所述至少一個PLC中的選擇的PLC進(jìn)行通信，來從所選擇的PLC接收風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)并保存所接收的數(shù)據(jù)， 其中，所選擇的PLC在數(shù)據(jù)的值改變時將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)管理器。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，其中，所述PLC為倍福類型的PLC，所述數(shù)據(jù)管理器包括在工控機(jī)中。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)管理器根據(jù)用戶輸入的關(guān)于PLC的標(biāo)識符ID選擇PLC。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集的存儲系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)管理器將包括數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)據(jù)傳輸命令提供給所選擇的PLC， 其中，數(shù)據(jù)類型表示數(shù)據(jù)管理器期望從所選擇的PLC接收到的數(shù)據(jù)的類型，數(shù)據(jù)傳輸率是數(shù)據(jù)管理器期望所選擇的PLC傳輸對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型時所使用的傳輸頻率。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)傳輸頻率是10毫秒。
【文檔編號】G05B19/418GK103631222SQ201310591414
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】姬仁強(qiáng) 申請人:北京天誠同創(chuàng)電氣有限公司