風電滑動軸承齒輪箱內(nèi)多點溫度采集與處理

1 前言

風力發(fā)電機組中的滑動軸承齒輪箱作為關(guān)鍵的傳動裝置，承擔著將風能轉(zhuǎn)化為電能的重要角色。齒輪箱內(nèi)多點溫度的實時監(jiān)測可以有效地預防設備故障和性能下降。實時監(jiān)測齒輪箱內(nèi)多點溫度可以有效地預防設備故障和性能下降。

為了確保風力發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行，國內(nèi)風電龍頭企業(yè)南高齒和金風科技企業(yè)均采用了宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠程IO套裝，從而實現(xiàn)了齒輪箱內(nèi)多點溫度的采集、分析和存儲，且存儲時間一年以上。

2 宏集邊緣網(wǎng)關(guān)IO套裝

基于客戶現(xiàn)場的設備分布以及應用需求，我們給客戶推薦了宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠程IO套裝，幫助用戶完成現(xiàn)場齒輪箱內(nèi)多點溫度的采集與處理。如下是整個項目的方案架構(gòu)圖。

憑借強大數(shù)據(jù)采集和邊緣計算能力，宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠程IO套裝快速幫助用戶建立設備之間的互聯(lián)互通，進而完成齒輪箱溫度的實時監(jiān)測和警報通知。

宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠程IO套裝的特色功能主要有以下幾點：

（1） 支持1萬點數(shù)據(jù)標簽；

（2） 200+通訊協(xié)議，包括OPC UA/Modbus/MQTT/TCP/UDP/自由串口，以及西門子/AB/歐姆龍/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士樂等PLC協(xié)議；

（3） 自由組合IO模塊（如AI/AO/DI/DO等），最多支持擴展32個模塊；

（4） 支持JavaScript高級編程語言，完成定制化功能開發(fā)；

（5） 支持以CSV文件格式存儲數(shù)據(jù)到設備閃存、U盤和SD卡中；

（6） 支持對接PLC、SCADA、MES、ERP、數(shù)據(jù)庫以及云平臺；

（7） 內(nèi)置web服務器，支持通過web瀏覽器實現(xiàn)遠程監(jiān)控；

（8） 內(nèi)置CODESYS V3 Runtime，可作軟PLC使用。

3 關(guān)鍵挑戰(zhàn)與應對之策

在幫助該客戶落地項目的過程中，挑戰(zhàn)在所難免。針對這些關(guān)鍵挑戰(zhàn)，以下是宏集的應對之策。

（1） 設備數(shù)量擴展

客戶透露后期宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠程IO套裝連接的溫度記錄儀（虹科MSR385WD）數(shù)量會增加。

宏集eXware邊緣網(wǎng)關(guān)支持1萬點數(shù)據(jù)標簽，200+通訊協(xié)議，完全可以兼容幾十臺溫度記錄儀的連接和數(shù)據(jù)采集。

（2） 數(shù)據(jù)處理

客戶需要對計算齒輪箱內(nèi)多點溫度的10分鐘均值，并計算出最高溫度值。

基于客戶需求，我們在宏集邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)部編寫JavaScript代碼，完成高階數(shù)據(jù)的計算。

（3） 數(shù)據(jù)存儲

客戶需要將齒輪箱內(nèi)多點溫度的實時值和10分鐘均值，以及最高值以CSV文件存儲在本地，且存儲時間1一年以上。

宏集eXware邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄功能，可以自由設定數(shù)據(jù)采集頻率和存儲頻率，支持對CSV文件格式進行自定義（客戶存儲文件格式參考如下）。

此外，宏集邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置FTP和SSH服務器，現(xiàn)場用戶可通過FTP和SSH客戶端遠程下載數(shù)據(jù)文件，進行數(shù)據(jù)分析。

（4） 數(shù)據(jù)可視化

實際部署完成后，客戶需要對設備進行調(diào)試進而確定數(shù)據(jù)采集和存儲是否正常。

宏集eXware邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置web服務器，用戶可自定義設計可視化界面，然后通過web瀏覽器遠程監(jiān)控齒輪箱內(nèi)多點溫度的實時參數(shù)。

4 總結(jié)

宏集邊緣網(wǎng)關(guān)遠程IO套裝幫助客戶完成現(xiàn)場齒輪箱內(nèi)多點溫度數(shù)據(jù)的采集、處理、可視化和存儲，并將處理后的數(shù)據(jù)通過4~20 mA電流信號給到現(xiàn)場PLC中，完成齒輪箱溫度的實時監(jiān)測和警報通知，有效預防齒輪箱的設備故障問題。