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BECKHOFF KL3311是1通道模擬量輸入模塊
盡管替代能源行業(yè)的政府補貼有所波動，美國政府將繼續(xù)支持使用單風力發(fā)電機項目利用風能的措施。在許多情況下，運營商利用投資稅收來抵免 1 兆瓦以下的風力發(fā)電項目。這個細分市場在 2013 年取得了特別強勁的增長，預計 2014 年將持續(xù)保持增長，該市場也是風力發(fā)電機組專家Renewtech LLC 公司擅長的領域。
倍福KL3311模塊Renewtech總部位于明尼蘇達州 Elbow Lake，主要經(jīng)營 99 千瓦失速型風力發(fā)電機組。公司的服務范圍包括系統(tǒng)規(guī)劃、設計、機艙和控制單元組裝到轉(zhuǎn)子和風力發(fā)電塔筒的生產(chǎn)。Renewtech還利用其經(jīng)驗豐富的專家團隊的實力來改造和監(jiān)測現(xiàn)有的系統(tǒng)。在美國，許多 50 到 150 千瓦范圍內(nèi)的風力發(fā)電機組都建于上世紀 80 年代和 90 年代，以今天的標準來看，它們的技術已經(jīng)變得不再可靠且低效。“我們看到了整修和更換等方面的巨大需求，Renewtech有能力維護其中許多設施。”Renewtech公司業(yè)務發(fā)展總監(jiān) Jackie Chelemedos解釋道。例如，典型的Renewtech項目是由公共機構(gòu)（如學校和大學）以及農(nóng)場和牧場運營的風力發(fā)電機組。
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傳統(tǒng)風力發(fā)電機組控制不再能夠滿足需求
BECKHOFF KL3311模塊Renewtech的風力發(fā)電機組有 20 年的質(zhì)保期，可在七到十二年內(nèi)收回成本，這取決于每個特定地點的利用率。長質(zhì)保期的基礎是公司采用高品質(zhì)的元件以及它的容量余量，遠遠超出了常規(guī)風力發(fā)電機組的峰值需求。這在可能有大風的地區(qū)尤為關鍵。“對于我們的 99 千瓦系統(tǒng)，我們使用了專為 150 千瓦設計的齒輪，齒輪比約為 2.3，使它們能夠在高峰期時處理超過 300 千瓦。”Renewtech公司的高級調(diào)試技術員 Matt Kugler解釋說道。“此外，Renewtech的風力發(fā)電機組可以操作兩個發(fā)電機，而不是一個。盡管系統(tǒng)具有高可靠性和冗余性，對于Renewtech及其客戶來說，具有遠程訪問和診斷功能是一個關鍵優(yōu)勢：“我們記錄每個風力發(fā)電機和整個風電場的數(shù)據(jù)。我們還會在我們總部存儲所有風電場數(shù)據(jù)。我們可以從這里遠程監(jiān)控所有的風力發(fā)電機組。“Kugler解釋道。
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2012 年，Renewtech進入了系統(tǒng)開發(fā)的下一階段，對其 99 千瓦的風力發(fā)電機組的控制進行批判性分析。事實證明，當時使用的平臺面臨一些限制，如受限的廠商支持、系統(tǒng)與標準媒介和網(wǎng)絡的連接有問題以及不靈活的軟件。簡而言之，公司需要為其風力發(fā)電機組尋求一個新的控制平臺。“我們知道，Beckhoff公司在風力發(fā)電機組市場上一直非常成功，它的技術非常適合我們的 99 千瓦系統(tǒng)。”Renewtech公司運營總監(jiān) Steve Martineau 回憶道。在隨后的開發(fā)和測試階段，Beckhoff的應用工程師幫助Renewtech為新一代風力發(fā)電機組進行了重新編程。此后不久，公司認為基于 PC 的控制技術和EtherCAT作為通信系統(tǒng)能夠滿足其需求。
基于 PC 的自動化技術推動力風力發(fā)電機組的現(xiàn)代化改造進程
用于Renewtech的 99 千瓦的雙發(fā)電機系統(tǒng)的標準控制系統(tǒng)由一臺采用 Windows CE 和裝有TwinCAT PLC Runtime 的BeckhoffCX5020 嵌入式控制器、一個BeckhoffTwinCAT SMS/ SMTP 服務器和EtherCAT I/O 端子模塊組成。對于由 50 個風力發(fā)電機組構(gòu)成的風電場，C69xx 系列工業(yè) PC 也被用作為服務器。CX5020 用作風力發(fā)電機組的*控制器。它監(jiān)測饋電情況、進行必要的風向?qū)?/p>
整個溫度范圍的線性度由一個微處理器來實現(xiàn)。溫度范圍可以任意選定。故障 LED 指示斷線狀態(tài)。冷端補償由總線端子模塊內(nèi)的內(nèi)部溫度測量線路來完成。KL3311/KL3312 也可用于測量 mV 信號。
| 技術參數(shù) | KL3311 | KL3312 |
|---|---|---|
| 輸入點數(shù) | 1 | 2 |
| 電源 | 通過 K-bus 供電 | |
| 熱電偶傳感器類型 | J、K、L、B、E、N、R、S、T、U 型（默認設置：K 型），mV 信號測量 | |
| 連接方式 | 2 線制 | |
| 溫度范圍 | 取決于每種傳感器的測量范圍 (默認設置：K 型； -100…+1,370 °C) | |
| 分辨率 | 0.1 °C/數(shù)位 | |
| 轉(zhuǎn)換時間 | ~ 200 ms | ~ 250 ms |
| 接線故障指示 | yes | |
| 測量誤差 | < ±0.5 %（滿量程） | |
| 電氣隔離 | 500 Vrms （K-bus/信號電壓） | |
| K-bus 電流消耗 | 65 mA | |
| 過程映像中的位寬 | 輸入：1 x 16 位 data (1 x 8 位控制/狀態(tài)可選) | 輸入：2 x 16 位數(shù)據(jù)（2 x 8 位控制/狀態(tài)可選） |
| 組態(tài) | 無地址設置，通過總線耦合器或控制器配置 | |
| 重量 | 70 g | |
| KM1008-0000 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 3,0 ms, ohne Stecker |
| KM1008-0001 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 3,0 ms, 1-Leiterstecker ohne LEDs |
| KM1008-0002 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 3,0 ms, 1-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1008-0004 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 3,0 ms, 3-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1012-0000 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, ohne Stecker |
| KM1012-0001 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 1-Leiterstecker ohne LEDs |
| KM1012-0002 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 1-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1012-0004 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 3-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1014-0000 | Busklemmen | 32-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, ohne Stecker |
| KM1014-0001 | Busklemmen | 32-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 1-Leiterstecker ohne LEDs |
| KM1014-0002 | Busklemmen | 32-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 1-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1014-0004 | Busklemmen | 32-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 3-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1018-0000 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, ohne Stecker |
| KM1018-0001 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 1-Leiterstecker ohne LEDs |
| KM1018-0002 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 1-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1018-0004 | Busklemmen | 64-Kanal-Digital-Eingangs-Klemmenmodul 24 V DC, Filter 0,2 ms, 3-Leiterstecker mit LEDs |
| KM1644 | Busklemmen | 4-Kanal-Handbedienung |
| KM2002-0000 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Ausgangs-Klemmenmodul 24 V DC, 0,5 A, ohne Stecker |
| KM2002-0001 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Ausgangs-Klemmenmodul 24 V DC, 0,5 A, 1-Leiterstecker ohne LEDs |
| KM2002-0002 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Ausgangs-Klemmenmodul 24 V DC, 0,5 A, 1-Leiterstecker mit LEDs |
| KM2002-0004 | Busklemmen | 16-Kanal-Digital-Ausgangs-Klemmenmodul 24 V DC, 0,5 A, 3-Leiterstecker mit LEDs |
| KM2004-0000 | Busklemmen | 32-Kanal-Digital-Ausgangs-Klemmenmodul 24 V DC, 0,5 A, ohne Stecker |
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