CAN总线在风力发电控制系统中的应用

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1、CAN总线在风力发电控制系统中的应用六TheApplicationofCANBusintheWindTurbineControlSystem华北电力大学自动化系袁恩来吕跃刚支U俊承北京鹿鸣山官厅风电场唐晓YuanEnlaiLvYuegangLiuJunchengTangXiao摘要：针对风电场环境恶劣，风电机组控制系统要求多点、高速、实时通讯的特点，本文提出了一种基于CAN总线架构的风力发电控制系统，实现主控系统与各控制子模块问的实时通信与分散控制。文章详尽分析讨论了其系统结构、CAN总线的扩展、CAN通讯程序的编制、通讯数据帧格式及图型界面的实现等问题。关键字

2、：风力发电控制系统CAN总线SJAt000QT／EAbstract：Consideringtheharshenvironmentinwindfarmandthecharacteristicsofmulti-point，high-speedandreal-timecommunicationofwindturbinecontrolsystem，aWindTurbineControlSystembasedonCANbusisdesignedinthispaper，whichrealizesthereal—timecommunicationandthedistribut

3、edcontrolbetweenmastercontrolmoduleandothercontrolsub·modules．rusher，adetailedillustrationisgivenonthestructureofsystem，expansionofCANbus，establishmentofCANcommunicationprogram，Commu—nicationdataframeformatandrealizationofGUIKeywords：WindpowerControlsystemCANBusSJA1000QT／E[中图分类号]TP39

4、3[文献标识码]B文章编号1606-5123(2009)1卜0063—04l引言此，本文提出一种基于CAN总线架构2系统结构与功能风力发电机组的控制系统是综的风力发电控制系统。控制系统中各本文基于分散控制系统理念，针合性控制系统，控制系统不仅要监模块之间通过CAN总线实时交换数对双馈型变速恒频风力发电机组设计视机组运行参数，对机组进行并网据，实现主控系统及各控制节点问的控制系统。双馈型风电机组控制系统与脱网控制，而且还要根据风速与实时通信与数据交换。文章在分析了基本结构如图1所示。风向的变化，对机组进行优化控CAN协议及CAN独立控制器SJA1000主控制器选用

5、32位嵌人式处理器制。CAN总线是一种支持分布式控工作原理和读写逻辑的基础上，设计AT91RM9200，通过硬件设计扩展外制系统和实时性控制的串行通信网了CAN接口，给出了硬件原理图，分围CAN接口，实现与其它节点的通络。其以多主机方式工作，通信速析了CAN通讯程序流程及系统中信号信。同时外接带触摸屏的LCD显示率可达1Mbps。和控制指令的通讯帧格式。另外，本器，监控界面利用嵌入式QT设计，CAN总线的上述特点正适用于风文还给出了基于嵌入式QT的应用程对整个机组实时监控。主控制器通过力发电机控制系统的独特要求，因序的设计方案。以太网与风电场控制中心通信。变流}

6、基金项目：国家自然科学基金(theNationalNaturalSciericeFoundationofChinaunderGrant)：No．50677021~PLC&FA}63———————1690VAC电网用户监界面I主控系统LcD触摸屏k：AT91RM9200．I一一占垡塑一lCANf}CANBUSJ．{}j}{；L变桨，偏航控制变频控制(网侧)变频控制(电机侧)AT91RM9200(TMS320F2812)(TMS320F2812)图2风力发电机组控制系统整体结构图1双馈型风电机组控制系统基本结构图3CAN接口硬件原理图器控制采用双PWM控制方式，即由

7、控制器位于机舱控制柜，变频控制器器AT91RM9200内部集成了外部总线两个DSP生成PWM信号，电机侧部分分电机侧和网侧两部分，位于地面控接HEBI，通过此接口与SJA1000连负责电机励磁控制，网侧负责并网控制柜。模块与模块之间CAN总线信号接。从SJA1000输出的CAN信号，通制：两模块均基于TMS320F28l2设经光电转换后使用光纤连接。过光藕器件隔离后连接到收发器计，通过其自带的eCAN接口与主控TJA1050，收发器的输出与总线连接。制器及其它节点通信。变桨控制系统3CAN接口硬件设计SJA1000的地址线和数据线是分时同样基于ARM(AT91R

8、M9200)设CAN是一