风机数据通信基础知识ppt课件.ppt

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1、风机数据通讯基础知识孙伟1风机数据通信基础知识主要学习内容：1.数据通信的物理介质2.计算机数据通信网络拓扑结构及SCADA系统3.1500kw风机的通信网络结构4.光纤通信及相关知识1.数据通信的物理介质有线同轴电缆双绞线光纤无线卫星无线电波红外通信激光通信微波双绞线：(a)Category3UTP.(b)Category5UTP.双绞线同轴电缆光缆电信号1.传输距离有限2.易受干扰，雷击。3.通讯网络成本相对较低。光信号1.传输距离远2.抗干扰性强，不会被雷击。3.组网成本相对较高电信号传输和光信号传输的差别风机通讯中常用的光缆是：GYTA5

2、3-4BGYTA53表示：金属加强构件、带铠装、通信用室外光缆。4B表示：单模4芯光纤。将B换为A则为多模。由于无线方式的数据传输在风力发电领域应用较少，况且实现成本较高，在这里不再一一介绍，如有兴趣可去参看相关书籍。2.计算机数据通信网络拓扑结构及SCADA系统SCADA系统的网络结构SCADA系统不仅是可以给用户提供错误诊断而且可以监视风机的运行情况。瞬时值实时监测统计值监测远程控制数据存储报警功能权限设置（保护）图形绘制报表功能打印功能数据备份功能远程接口中央监控系统所具有的功能计算机网络的拓扑结构：是指计算机网络的硬件系统的连接形式即网络

3、的硬件布局，通常用不同的拓扑来描述对物理设备进行布线的不同方案。•总线型•环型•星形•网状•混合最常用的网络拓扑有：计算机数据通信网络拓扑结构星形总线型环型网状计算机数据通信网络拓扑结构计算机数据通信网络拓扑结构网络设备1）网卡：网卡（NetworkInterfaceCard，简称NIC），也称网络适配器，是计算机连接局域网的基本部件。在构建局域网时，每台计算机上必须安装网卡。网卡的功能主要有两个：一是将电脑的数据进行封装，并通过网线将数据发送到网络上；二是接收网络上传过来的数据，并发送到电脑中。2）集线器：集线器的英文名称就是我们通常见到的“H

4、UB”，英文“HUB”是“中心”意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI参考模型第二层，即“数据链路层”。网络设备3）交换机：交换机的英文名称之为“Switch”，它是集线器的升级换代产品，从外观上来看的话，它与集线器基本上没有多大区别，都是带有多个端口的长方形盒状体。交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。4）路由器：第一，网络

5、互连：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；第二，数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；第三，网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。3.1500kw风机的通信网络结构随着风力发电机组大型化的发展趋势，风机通讯的即时性、可靠性、稳定性显得更为重要，为此，公司1.5兆瓦风力发电机组采用了工业以态网的组网模式。1500kw风机的通信网络结构以太网是一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术

6、标准。它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和ARCNET。工业以态网是指应用到工业控制系统的以态网。以太网的优点：基于TCP/IP的以态网采用国际主流标准，协议开放、完善，不同厂商设备容易互联具有操作性；可以实现远程访问、远程诊断；可以用不同的传输介质灵活组合，如同轴电缆，双绞线，光纤等；网络速度快，可达千兆甚至更多；支持冗余连接配置，数据可达性强，数据有多条通路可达目的地；容量几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，具有成熟可靠的

7、系统安全体系；可降低投资成本。金风科技1.5兆瓦风机监控系统主要功能是获取统计风机运行数据，即时获取风机运行状态，并进行简单控制。由于风机控制主要是通过就地PLC完成，中央监控系统对就地信息获取的即时性要求并不高，但需要获取准确的风机运行状态与数据。另考虑风机中控与各风机间实际地理位置情况、风机通讯成本，及现场对通讯端口需求情况（一般只需要3个网口），设计采用自愈环网结构。以下为几种自愈环网结构。单环路结构应用在风机较少项目（10台以下）上。当此环路上的某一个节点发生故障时都不会影响其它节点的正常通信。中心交换机（集线器）连接各环网交换机通过中央

8、交换机连接多环网结构使服务器端增强了可扩展性，将其他外围集线服务器或终端接入风机通讯网，利于后期新增风机功能。其网络结构如图：多环相切结