適用于能源和過程數據采集的通用控制解決方案
智能電網與 PC 控制的完美結合
http://www.sharifulalam.com 2012-05-16 13:59 來源：德國倍福自動化有限公司
[2012年4月15日，德國] 現在，全球對能源發展的看法發生了一個巨大的改變 — 在地球上的每個角落，人們都在思考未來能源供應情況以及如何實現能源的可持續性發展。特別是仍舊要大力推動可再生能源的發展。因此，由于電力的本地生產量不斷提升，日益需要有一個智能電網 — Smart Grid — 來確保高效、可靠的電力供應。在基于 PC 的控制技術基礎上，Beckhoff 現在已經可以提供一個針對能源和過程數據采集的通用解決方案，并能夠使用合適的軟件功能塊滿足未來人們對智能電網市場的需要。
智能電網指的是對發電機、電網中的電氣設備、蓄能器以及用電設備的聯網和控制。這里，最重要的一點是對每臺設備之間的通訊進行標準化。由于目前仍然有很多標準，因此，一個開放、靈活的控制平臺就具有決定性的意義。Beckhoff 的緊湊型嵌入式控制器和 TwinCAT 自動化軟件可為此提供一個最佳的解決方案。Beckhoff 基于 PC 的控制器已在很多將構成未來智能電網的應用中得到大量應用，例如，樓宇控制、風力發電機組控制、熱電廠、水力發電廠以及電網變電站。
測量功能集成在 I/O 系統中
I/O 總線端子模塊可通過插接方式直接連接 Beckhoff 緊湊型嵌入式控制器，從而有效減少了電氣柜內的空間占用。總線端子模塊可提供用于工業環境中用到的所有數字量和模擬量信號類型。它們也可以集成測量功能，這些功能對智能電網來說變得越來越重要。例如，Beckhoff 的電力測量端子模塊可用于測量三相系統中的電流、電壓、有功功率、無功功率和視在功率的有效值。電力測量端子模塊以 10 kHz 的采樣率記錄原始的電流和電壓數據，并將記錄的數據提供給控制 PC 以進行進一步處理。此外，還有很多可用于測量溫度、電阻、壓力、振動等的模擬量輸入端子模塊。測量技術可通過高速和高確定性的現場總線系統集成：EtherCAT。除此之外，EtherCAT 提供高精度時間戳和系統內的時鐘同步機制，并能夠與外部時鐘參數（如 GPS 或 IEEE 1588）同步。因此，時鐘同步也可在智能電網上得到廣泛運用。
通過 TwinCAT 自動化軟件實現開放式通訊
一旦總線端子模塊通過 EtherCAT 采集到數字量和模擬量信號，就會將這些信號傳輸給主控 PC。在這里，數據由 TwinCAT 控制軟件接收，以進一步處理和分析這些數據。可提供各種軟件庫執行這一功能。例如，可以計算電網中非線性負載得出的諧波。TwinCAT 不僅能夠處理數據，還可以通過各種接口與外界通訊。TwinCAT 支持 IEC 60870-5-101、102、103 和 104 遠程控制協議，以及在目前智能電網標準化進程中大量用到的 IEC 61850 標準。此外，還支持 BACnet/IP、Modbus RTU/TCP 和 M-bus 通信協議。在通訊方面，安全是一件非常敏感的事情；在此，OPC-UA 可以提供一個安全性非常高的通訊協議。由于 TwinCAT 具有極好的可升級性和可擴展性，凡是采用Beckhoff 控制器的設備（不管是現在還是將來）均可以自動集成到智能電網中。
新聞圖片
圖片注釋：
現在，Beckhoff 控制器已經為智能電網應用做好準備，因為它們安裝了 TwinCAT 系統，且它們可以通過采用面向特定應用的軟件和硬件功能塊來適應智能電網的未來需求。
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