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轉(zhuǎn)子葉片的負(fù)載監(jiān)測(cè)

堅(jiān)固耐用的傳感器

轉(zhuǎn)子葉片容易受到極端環(huán)境條件和應(yīng)力的影響。隨著葉片長(zhǎng)度的不斷增加，對(duì)監(jiān)測(cè)的要求也越來(lái)越高。 菲尼克斯電氣的__轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (RM-S) 可持續(xù)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子葉片承受的應(yīng)力和負(fù)載。一旦超過(guò)設(shè)定限值，系統(tǒng)即發(fā)送報(bào)警，操作員可及時(shí)掌握葉片情況。

應(yīng)用

風(fēng)機(jī)葉片難以承受強(qiáng)大應(yīng)力，往往因此造成結(jié)構(gòu)損壞，影響使用年限。通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)葉片負(fù)載和振動(dòng)情況，可在早期檢測(cè)葉片的損壞情況。風(fēng)機(jī)根據(jù)這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化負(fù)載控制，從而大幅降低葉片承受的應(yīng)力。如果葉片出現(xiàn)損壞，可及早發(fā)現(xiàn)，減輕維修工作量。

轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (RM-S)

負(fù)載監(jiān)測(cè)解決方案

轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (RM-S) 負(fù)責(zé)測(cè)量風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上因彎矩造成的負(fù)載。該系統(tǒng)可助力實(shí)施預(yù)防性維護(hù)應(yīng)用，延長(zhǎng)發(fā)電廠運(yùn)行時(shí)間，或通過(guò)適當(dāng)?shù)拈]環(huán)控制主動(dòng)降低負(fù)載。為此，必須在風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片基部?jī)?nèi)側(cè)安裝基于應(yīng)變儀的高精度耐用型傳感器。

該解決方案的核心元件是特制應(yīng)變儀和采用PLCnext架構(gòu)的菲尼克斯電氣控制器。控制器通過(guò)直連高分辨率Axioline F模塊，與轉(zhuǎn)子葉片上的傳感器相連接。為保護(hù)系統(tǒng)免受過(guò)電壓和雷擊損害，需為傳感器電纜和電源安裝適配保護(hù)裝置。此外，也可選用調(diào)制解調(diào)器升級(jí)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)直接無(wú)線通信。系統(tǒng)可提供PROFINET、Modbus/TCP、OPC-UA或CANOpen接口。

控制器負(fù)責(zé)接收和預(yù)處理測(cè)得的變量，以便輸出用物理單位表示的信號(hào)。而來(lái)自彎矩或材料張力等應(yīng)力信號(hào)的變量，亦將通過(guò)控制器計(jì)算。此外，系統(tǒng)還會(huì)收集統(tǒng)計(jì)參數(shù)、最小值和最大值、信號(hào)方差值和平均值。

用戶還可設(shè)定限值，一旦超出限值，系統(tǒng)便會(huì)通過(guò)總線接口之一自動(dòng)發(fā)送警告。

處理的數(shù)據(jù)可同時(shí)由上級(jí)控制器進(jìn)行信號(hào)掃描。所有原始數(shù)據(jù)均支持以CSV或二進(jìn)制格式緩存到sFTP服務(wù)器的SD卡中，以供獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)一步分析之用。

為此，RM-S以HMI形式提供了基于Web技術(shù)的調(diào)試接口。無(wú)需任何軟件，使用瀏覽器即可操作。借助HMI，用戶可設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)、可視化測(cè)量值并監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)。

傳感器：

菲尼克斯 電氣研發(fā)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部特殊條件的專用傳感器。此類傳感器堅(jiān)固耐用，即使在惡劣環(huán)境下也能可靠安裝，同時(shí)有效抵御外部影響。

控制器采集已連接傳感器的信號(hào)。在快速處理信號(hào)的同時(shí)，對(duì)測(cè)量值進(jìn)行合理性過(guò)濾和檢查。此外，測(cè)量值用于確定最小、中間和最大彎矩以及轉(zhuǎn)子旋速。一旦超過(guò)設(shè)定限值，通過(guò)可自由編程的數(shù)字量輸出系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。處理的數(shù)據(jù)可同時(shí)由上級(jí)控制器進(jìn)行信號(hào)掃描。所有原始數(shù)據(jù)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)保存在Microsoft SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中或以CSV格式保存到SD卡或FTP服務(wù)器上，并可使用獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。RM-S也記錄當(dāng)前載荷譜。載荷譜用于采集整個(gè)使用期限內(nèi)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片結(jié)構(gòu)性損壞的振動(dòng)強(qiáng)度。這些數(shù)值可用來(lái)估算葉片的剩余使用壽命。

RM-S：堅(jiān)固耐用的傳感器

用于升級(jí)改造或全新設(shè)備

RM-S系統(tǒng)可直接集成到系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)中或通過(guò)升級(jí)改造集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。升級(jí)改造后的系統(tǒng)包含一個(gè)全面組態(tài)的控制柜，該控制柜可內(nèi)置于輪轂并通過(guò)現(xiàn)有接口集成到控制器中。

數(shù)據(jù)也可通過(guò)GSM調(diào)制解調(diào)器直接傳輸給操作員。如果是全新設(shè)備，控制器和I/O模塊等所需硬件可直接集成到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳控制柜中。在這種情況下，軟件通過(guò)SD卡傳輸至控制器。

優(yōu)勢(shì)

? 提前檢測(cè)損壞情況，根據(jù)情況維護(hù)轉(zhuǎn)子葉片

? 通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的負(fù)載優(yōu)化閉環(huán)控制，降低葉片上的應(yīng)力

? 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件堅(jiān)固耐用，可靠應(yīng)對(duì)各種狀況

? 開放式系統(tǒng)，易于集成到現(xiàn)有系統(tǒng)