CN103631222A - 用于风力发电机组的数据采集和存储系统 - Google Patents

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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

公开了一种用于风力发电机组的数据采集和存储系统。所述数据采集和存储系统包括：至少一个可编程逻辑控制器PLC；数据管理器，通过基于自动化工业规范ADS通信协议与所述至少一个PLC中的选择的PLC进行通信，来从所选择的PLC接收风力发电机组的数据并保存所接收的数据，其中，所选择的PLC在数据的值改变时将数据传输给数据管理器。

Description

用于风力发电机组的数据采集和存储系统
技术领域
本发明涉及风力发电机组的数据采集领域，更具体地讲，涉及一种用于风力发电机组的数据采集和存储系统。
背景技术
近几年来随着世界各国对全球气候问题的重视，优化能源结构、促进节能减排逐渐使风力发电成为我国第三大主力电源，风力发电机组的装机和并网数量都得到了快速发展。风力发电机组作为一个机电一体化的将风能转换成电能的设备，其主控可编程逻辑控制器（PLC）监测的数据信息多达上千个，采集并保存这些数据成为优化机组控制，分析机组故障的重要数据支持。
风力发电机组数据采集和存储目前有以下两种方式实现，各种方式都有其缺点和不足：
1）主控PLC自己采集和存储。这种方式受PLC资源的限制，只能在特定情况下（如机组发生故障时）进行短时间的高频数据采集和存储，而且采集和存储的数据内容不能灵活设置。
2）风电场SCADA系统采集和存储。SCADA系统多采用TCP/IP或OPC等方式以轮巡机制与风电场所有机组建立通信连接来采集和存储数据，虽具有强大的存储能力，但采集和存储的数据频率较低，一般为秒级。
但是，在现有技术中，由于PLC本身的资源受限，无法将长时间采集的数据保存下来。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本申请提供了能够从可编程逻辑控制器接收风力发电机组的数据并保存这些的用于风力发电机组的数据采集和存储系统。
根据本发明的一方面，提供了一种用于风力发电机组的数据采集和存储系统，包括：至少一个可编程逻辑控制器PLC；数据管理器，通过基于自动化工业规范ADS通信协议与所述至少一个PLC中的选择的PLC进行通信，来从所选择的PLC接收风力发电机组的数据并保存所接收的数据，其中，所选择的PLC在数据的值改变时将数据传输给数据管理器。
优选地，所述PLC为倍福类型的PLC，所述数据管理器包括在工控机中。
优选地，数据管理器根据用户输入的关于PLC的标识符ID选择PLC。
优选地，数据管理器将包括数据类型和数据传输率的数据传输命令提供给所选择的PLC，其中，数据类型表示数据管理器期望从所选择的PLC接收到的数据的类型，数据传输率是数据管理器期望所选择的PLC传输对应的数据类型时所使用的传输频率。
优选地，数据传输频率是10毫秒。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的数据采集和存储系统，可在不增加其它硬件接口的情况下实现PLC与工控机处的数据管理器之间的高频数据传输，从而为数据的查询和调用提供了条件。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1为示出根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的数据采集和存储系统的框图；
图2为示出根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的数据采集和存储系统所执行的操作的流程图。
具体实施方式
现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。
图1为示出根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的数据采集和存储系统。
如图1所示，根据本发明的用于风力发电机组的数据采集和存储系统包括至少一个可编程逻辑控制器(PLC)100和数据管理器200。
PLC100是用于控制发电机组的各个组件的工业控制器，而数据管理器200则设置在诸如PC的工控机中。由于通过PLC控制风力发电机组的各个组件的技术方案属于本领与公知常识，因此，在此不再赘述。
数据管理器200从PLC100接收数据，从而保存数据。这里，PLC100中的数据主要包括如下的三方面的数据：1）从安装在风力发电机组的各个位置上的传感器（例如，风速仪、各种温度传感器等）采集的数据；2）从其它子控制器（例如，变桨控制器、变流控制器等）中获取的数据；3）PLC自身在控制风力机过程中计算的中间数据。
为了从PLC100将数据传送给数据管理器200，PLC100和数据管理器200通过基于自动化工业规范ADS通信协议进行通信。在硬件接口方面，可通过PLC自带的诸如RJ45接口来实现于数据管理器200的连接。
由于设置在现场的PLC100的数量不只一个，因此数据管理器200可将从用户接收的表示PLC100的身份的标识符（ID）提供给PLC100，以通知该PLC100传送数据。当PLC100是BECKOFF类型的PLC时，所述ID可以是作为倍福（BECKOFF）类型的PLC的唯一标识码的NETID。
此外，为了定义期望从PLC100所接收的数据的类型，数据管理器200可将数据类型传送给PLC100。因此，PLC100仅将与接收到的数据采集相对应的数据提供给数据管理器200，而不会将所有的数据类型提供给数据管理器200。
另外，为了定义期望从PLC100接收数据的频率（或周期），数据管理器200可将数据传输率传送给PLC100。因此，PLC100将以所接收的数据传输率将数据传输给数据管理器200。这里，上述数据传输率可以与PLC从风力发电机组的组件或通过计算获得数据时的速率不同。例如，若PLC100从风力发电机组的组件获得数据的速率为1毫秒，但是上述传输率可以是10毫秒。
数据管理器200可将包括数据类型和数据传输率的数据传输命令传输给PLC100，从而定义PLC100将提供的数据的类型以及传输该数据所使用的传输率。此外，数据传输命令还可包括如上所述的关于PLC的ID。
这里，上述数据类型和数据传输率可以是用户根据需要而输入到数据管理器200的数据。
例如，数据传输命令可包括数据类型A1和A2以及数据传输率B。因此，当接收上述数据传输命令时，PLC100将以数据传输率B将数据类型A1和A2的数据传输给数据管理器200。数据管理器200以数据传输率B或数据存储率C保存数据。数据存储率C可以根据用户需要设置，以方便用户对不同频率数据的需求。
此外，PLC100可仅在将被传输的数据类型的数据发生改变时执行数据传输，从而节省数据传输带宽。
数据管理器200可将来自PLC100的数据存储在存储器（未示出）中。这里，数据管理器200可以按预定时间存储接收的数据。通过这种定时循环存储方式，可以实现数据无损存储的同时还可以减少对存储设备的频繁操作，从而降低存储设备的性能要求和设备的损害率降低设备的成本。
下面，结合图2描述基于如图1所示的数据采集和存储系统的操作。
在操作S210，数据管理器200将数据传输命令传输给PLC100。如上所述，数据传输命令可包括数据类型、数据传输率以及关于PLC的ID。
在操作S210，接收到上述数据传输命令的PLC100将基于数据传输命令中的数据类型和数据传输率将数据传输给数据管理器200。优选地，PLC100可仅在数据发生改变时将数据传输给数据管理器200。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的数据采集和存储系统，可在不增加其它硬件接口的情况下实现PLC与工控机处的数据管理器之间的高频数据传输，从而为数据的查询和调用提供了条件。
虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (5)

1.一种用于风力发电机组的数据采集和存储系统，其特征在于包括：
至少一个可编程逻辑控制器PLC；和
数据管理器，通过基于自动化工业规范ADS通信协议与所述至少一个PLC中的选择的PLC进行通信，来从所选择的PLC接收风力发电机组的数据并保存所接收的数据，
其中，所选择的PLC在数据的值改变时将数据传输给数据管理器。
2.如权利要求1所述的数据采集和存储系统，其中，所述PLC为倍福类型的PLC，所述数据管理器包括在工控机中。
3.如权利要求2所述的数据采集和存储系统，其中，数据管理器根据用户输入的关于PLC的标识符ID选择PLC。
4.如权利要求1所述的数据采集的存储系统，其中，数据管理器将包括数据类型和数据传输率的数据传输命令提供给所选择的PLC，
其中，数据类型表示数据管理器期望从所选择的PLC接收到的数据的类型，数据传输率是数据管理器期望所选择的PLC传输对应的数据类型时所使用的传输频率。
5.如权利要求4所述的数据采集和存储系统，其中，数据传输频率是10毫秒。
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