刘英杰

（华能包头风力发电有限公司，内蒙古 包头 014010）

1 引言

华能茂明二期风电项目风机采用明阳 MY1.5se型1.5MW风力发电机组，该机组为双馈线风力发电机组，控制系统采用德国Beckhoff的硬件和软件系统（实时软PLC“TwinCAT”和嵌入式PC（CX1020）），主要部件组成如下：

（1）塔基控制柜：位于风机底层。

（2）机舱控制柜：位于风机机舱内。

2 主控系统原理及调试常用代码

整个控制系统以总线方式连接，控制柜质检通过光纤现场总线进行通信，通过CANbus接口实现振动监控和变频器的连接，通过Profibus接口实现变桨系统的连接，通过 EtherNET接口将风机接入以太网组成集散控制系统，另有近200多个IO点直接接入控制系统。

该控制系统拥有两个分离的EtherCAT（开放的实时以太网络通信协议）控制环，一个用于风机内部，一个用于高速风场通信。通过EtherCAT总线冗余提高了安全性和可靠性。扫描时间为 1ms，TwinCAT SAFE安全端子独立于CPU运行，当CPU出现故障时，安全系统保证机组在极端情况下的顺利停机。

2.1 安全链的工作原理

安全链是独立于计算机系统的最高一级保护措施。采用反逻辑设计，将导致风力发电机组处于危险状态的故障接点串联成一个回路，一旦其中任何一个接点动作断开，安全链将断开，触发紧急停机。紧急停机后，只能手动复位后才能重新起动。

风力发电机组安全链中包含的接点有：

（1）塔基急停按钮信号。

（2）机舱急停按钮信号。

（3）变桨急停信号。

（4）PCH振动大急停信号。

（5）扭缆开关保护信号。

（6）超速监视器超速信号。

（7）PLC系统故障。

机组安全链中任意接点断开都将引起机组急停，急停包括两个状态：急停1（刹车模式200）和急停2（刹车模式210）状态。……