Полупроводниковая электроника
Основная плата системы управления генерацией энергии ветра
Основные функции
● Двухъядерное интеллектуальное управление, выдающаяся производительность
Применение золотого сочетания Intel FPGA и TI DSP. FPGA отвечает за синхронный сбор данных с нескольких датчиков, высокоскоростную связь и аппаратную защиту; в то же время DSP превосходно справляется с ключевыми алгоритмами, такими как отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) и векторное управление, что позволяет максимально повысить эффективность преобразования энергии ветра.
● Мощная поддержка сетей и трансграничные возможности
Полностью поддерживает требования к пропускной способности сети при низковольтных и высоковольтных сбоях (LVRT/HVRT), обладает возможностью активной компенсации реактивной мощности, способствует стабилизации электросети и соответствует самым последним национальным стандартам подключения к сети.
● Конечная аппаратная защита на уровне оборудования
Многоуровневый механизм защиты — включающий защиту от сверхтока, перенапряжения, превышения скорости и вибраций — реализован как на аппаратном уровне (FPGA), так и на программном (DSP), с временем реакции менее 1 мкс, что обеспечивает безопасную и надежную работу вентилятора.
● Промышленная степень взаимосвязи
Он интегрирует интерфейсы Gigabit Ethernet, CAN FD и оптоволоконные интерфейсы, обеспечивая бесшовную связь с главным ПЛК, системой управления шагом, системой мониторинга состояния и центром удалённого мониторинга.
● Дизайн с высокой надежностью
Выбор чипов промышленного класса, поддерживающих работу в широком температурном диапазоне от -40℃ до +85℃, устойчивых к суровым условиям ветроэнергетических парков и отвечающих требованиям долгосрочного срока эксплуатации.
Электронная почта: sales@sengkeda.com
Основные параметры спецификации
| Категория параметра | Детальные показатели |
| Процессор FPGA | Intel Cyclone 10 LP 10CL016YF484C8G |
| Логическая единица FPGA | 15 408 египетских фунтов |
| Процессор DSP | TI TMS320F28335PGFA |
| Частота тактового генератора DSP | 150 МГц (с блоком с плавающей запятой FPU) |
| Системная память | 512 МБ DDR3L (со стороны FPGA) + 512 КБ флэш-памяти (со стороны DSP) |
| Канал АЦП | 16-канальный 16-разрядный высокоточный АЦП (встроенный в DSP) + внешнее расширение АЦП |
| Цикл управления | Токовый петля ≤ 10 мкс (реализована в FPGA), петля скорости/позиции ≤ 50 мкс |
| Алгоритм MPPT | Поддерживает метод наблюдения за возмущениями, метод постепенной проводимости и другие. |
| Протокол связи | МЭК 61400-25, CANopen, Modbus TCP, EtherNet/IP |
| Рабочая температура | -40°C ~ +85°C (Промышленный класс) |
| Блок питания | Постоянный ток 24 В (промышленный стандарт), общее энергопотребление платы < 15 Вт |
Информация об интерфейсе
Интерфейс приобретения и управления (в основном реализуется с помощью FPGA)
| Тип интерфейса | Количество/Спецификация | Описание функции и применение в ветроэнергетике |
| Выход привода ШИМ | Маршрут 12 (высокое разрешение) | Генерировать сигналы ШИМ для силового преобразователя IGBT, поддерживая мёртвый временной интервал и трёхуровневое управление. |
| Вход кодировщика | 4-канальный дифференциальный вход | Получите сигналы частоты генератора и главного вала (инкрементальный энкодер). |
| Интерфейс абсолютного энкодера | Маршрут 2 | Поддерживает протоколы EnDat2.2, SSI и Biss-C для точного измерения положения. |
| Захват аналогового сигнала | 16-канальный + 16-битный АЦП | Собирать напряжение шины постоянного тока, трёхфазное сетевое напряжение/ток, ток генератора, температуру, вибрацию и другие параметры. |
| Вход аппаратной защиты | Несколько каналов | Подключитесь к сигналам цепи безопасности, таким как аварийное отключение, превышение скорости и чрезмерная вибрация, чтобы обеспечить аппаратную защиту на уровне наносекунд. |
| Цифровой вход (DI) | Канал 16 (изоляция оптопары) | Собирайте сигналы состояния от выключателей, переключателей технического обслуживания, переключателей с торсионным кабелем и других подобных устройств. |
| Цифровой выход (DO) | Канал 8 (Реле/выход MOSFET) | Управляйте приводами, такими как контакторы, охлаждающие вентиляторы, гидравлические насосы и системы управления углом наклона лопастей. |
Связь и интерфейс системы (в основном реализовано в сотрудничестве DSP и FPGA)
| Тип интерфейса | Количество/Спецификация | Описание функции и применение в ветроэнергетике |
| Промышленная сеть в реальном времени | 2x 10/100/1000M RJ45 | Поддерживает EtherNet/IP и IEC 61850 для связи с главной станцией и системами SCADA. |
| Шинный протокол | 2x CAN FD (изолированный) | Используется для соединения основного контроллера и системы наклона, поддерживает протокол CANopen. |
| Оптический волоконный интерфейс | 2 оптических порта SFP | Для надежной связи на большие расстояния или развертывания кольцевой сети. |
| Интерфейс обслуживания | 1x USB 2.0, 1x RS-232 | Для локальной отладки, обновления программ и экспорта данных. |
| Интерфейс отладки | JTAG (FPGA+DSP) | Для загрузки и отладки программ. |
| Интерфейс расширения | Разъем FMC (HPC) | Для расширения высокоскоростных АЦП/ЦАП, синхронных карт сбора данных и многого другого. |
Программное обеспечение и функции
Основные функции FPGA:
- Сверхвысокоскоростная сборка: Синхронно получать данные с нескольких каналов датчиков.
- Управление в реальном времени: реализуйте аппаратное управление токовым контуром и генерируйте ШИМ.
- Защитник безопасности: Выполняет аппаратную логику безопасности и реагирует на сбои при первой возможности.
- Отложенный протокол: Обрабатывает базовый канал данных для протоколов Ethernet и кодировщика.
Основные функции DSP:
- Основные алгоритмы: Выполняют сложные вычисления, такие как реализация алгоритма MPPT, векторное управление сетью и компенсация реактивной мощности.
- Управление системой: проводить диагностику неисправностей, мониторинг состояния и управление энергопотреблением.
- Планирование коммуникаций: Обрабатывает стеки протоколов, такие как IEC 61400-25 и CANopen.
Типичные сценарии применения
- Основная система управления ветровой турбины: основной контроллер для двойного питания и преобразователей полной мощности.
- Система управления углом наклона лопастей ветровой турбины: высокопроизводительный регулятор угла наклона.
- Мониторинг ветроэнергетической установки: блок сбора данных и управления коммуникациями.
- Экспериментальная тестовая платформа: исследование и разработка систем преобразования ветровой энергии.
Ключевые слова:Основная плата системы управления генерацией энергии ветра
Предыдущая страница
Следующая страница
Предыдущая страница
Следующая страница