摘要：介绍了MW级风力发电机组控制系统设计要求及工业现场总线控制系统的特点。在此基础上提出了在MW级风电机组主控制器与变频器和液压系统之间通过Profibus—DP总线构成现场总线控制系统的方案，并详细论述了该方案中Profibus—DP网络的构成、组态、参数设置和通讯程序的编制。

　　关键词：MW级风力发电机组；Profibus—DP；现场总线控制系统

　　Abstract：This paper presents a fieldbus control system for a MW wind turbine．The main controller and the eonverter and the hydraulic system areconnected by the Profibus—DP fieldbus．

　　Key words：MW wind turbine；Profibus—DP；FCS

　　1 引言

　　由沈阳工业大学承担的“863”计划“MW级变速恒频风力发电机组的研制”是变速恒频机组，该机组将控制系统、变频器等都放在机舱内。在机组运行过程中，变频器会产生强烈电磁干扰谐波；在机组并网瞬间，发电机会产生强大干扰冲击电流。在这种强干扰环境中，为了使机组能稳定运行，必须对机组控制系统进行抗干扰设计。

　　现场总线控制系统（FCS）是信息数字化、控制分散化的新一代工业自动化控制系统，是信息化、智能化、数字化、网络化向现场的发展。FCS具有可开发性、互操作性、互换性和可集成性。FCS的可靠性高、易维护和管理。它克服了传统工业过程控制系统的投资高，传输精度和抗干扰性能低，系统不开放、可集成性差，不易安装、维护和管理的缺点。

　　2 Profibus现场总线

　　现场总线是FCS的关键设备之一。目前最具代表性的现场总线是Profibus（Process Fieldbus）和FF（foundation FiddbIls）。由于Profibus已制订了标准，并对外公布，所以应用得比较多。Pr0Ji．bus现场总线是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。Profibus由三个兼容部分组成，即Profibus一PA（PIocess Automation）、Profibus—FMS（Fieldbus Message striaetion）、Profibus—DP（Decentralized Periphery）。其中Profibus—PA是专为过程自动化设计的，它可使传感器和执行机构联在一根总线上；Profibus—FMS用于车间级监控网络；Profibus—DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I／O的通信，使用Profibus—DP可取代24VDC或4—20mA信号传输[1-2]。目前80％以上的Profibus应用是基于Profibus—DP的。根据风力发电机组控制系统应有极高抗干扰能力的要求及Profibus—DP的特点，在研制开发Mw级风力发电机组的控制系统中，采用了主控制器与变频器和液压系统之间通过Profibus—DP构成现场总线控制系统的控制方案。

　　3 MW 级风电机组Profibus—DP控制系统

　　3．1 Profibus—DP控制系统构成

　　MW级风力发电机组属于变速恒频机组，变速恒频控制装置采用的是ABB公司的变频器。该变频器共有三种可选控制方式：I／O端口控制、Profibus—DP通讯控制和Ethernet通讯控制。为了构成现场总线控制系统，选用了通过Profibus—DP通讯的方式对变频器进行控制。

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