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PLC技術資料
    福氏技術自主開發的國產化主控系統在風電行業的應用優勢
    發布者:  發布時間:2023/11/22 19:52:40

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    基于多年的風機控制經驗,福氏技術為客戶提供主控系統、變槳系統、風場功率管理、一次調頻、scada系統等解決方案,并對在役機組進行技改升級,提高發電效率、降低服務成本、滿足新涉網要求等需求。

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    awp 100:awp 100 是最新研發的國產化中大型可編程控制平臺,已廣泛應用于風力發電、潮流能發電、儲能等領域的開放式控制平臺,在其它工控領域同樣具備巨大的應用潛力和競爭優勢。

    awp 100 基于模塊化設計理念,用戶可根據不同系統需求靈活配置福氏技術設計的各品類io模塊,構建最優控制系統。pcm6·x 系列控制器是適用于 awp 100 控制平臺的核心控制模塊,使用自主可控的 fs os 實時操作系統,同時支持基于 iec 61131-3 的應用程序開發方式和嵌入式應用程序開發方式。

    一、awp 100 智能控制平臺在風力發電機組的專業化應用

    1、福氏技術針對風力發電機組控制器和io模塊的需求特征進行定制化設計。

    20年設計壽命,5年質保

    高主頻強算力設計

    掉電保存區冗余設計

    20年壽命內的大容量存儲器設計

    控制器自帶ups功能

    寬供電范圍:18v~36v

    易更換的模塊化設計

    io模塊通道自帶仿反接保護功能

    高頻采樣速度信號采集模塊設計

    超高頻20khz振動信號采集模塊

    雙冗余操作系統設計

    控制器二級看門狗設計

    控制器數據清零模式設計

    風電所需特殊信號模塊設計

    2、針對風力發電通訊網絡安全進行定制化網絡安全防護方案設計。

    控制器所有對外網絡協議必須為帶s的安全加密型,如:sftp/https/scp等

    通用型通訊協議必須進行加密安全設計,如安全型opc/codesys等

    設計了四級網絡安全防護體系

    3、針對風力發電機組惡劣應用環境進行的環境適應性專用設計

    控制器運行溫度:-40…70°c

    存儲溫度:-40…85°c

    運行海拔: ≤ 4000 m

    防護等級:ip30

    濕度:55 ℃ 97%相對濕度,凝露

    防鹽霧: 3m防護處理

    沖擊:三向50g,11ms

    振動:15 to 50 hz 2.3 g/13.2 to 100 hz 1.0 g

    浪涌保護:

    -供電: ±3 kvp dm \ ±3 kvp cm

    -數字量輸入: ±1 kvp dm \ ±2 kvp cm

    -數字量輸出: ±1 kvp dm \ ±2 kvp cm

    -模擬量輸入: ±3 kvp dm \ ±3 kvp cm

    -模擬量輸出: ±1 kvp dm \ ±2 kvp cm

    -pt100: ±3 kvp dm \±3 kvp cm

    -通訊接口: ±2 kvp cm

    阻燃材料:符合ul94標準的自熄性阻燃材料

    二、awp 100 智能控制平臺的自主可控關鍵點

    plc控制器國產化主要體現在其技術的自主可控方面。自主可控主要體現在:

    1. 控制器設計需求自主可控

    控制器在初始設計時,其設計規格書、設計方案完全由國內完成。

    2. 控制器硬件設計自主可控

    控制器在硬件設計的初始階段就制定了自主可控的原則,在能滿足設計要求的前提下盡量選用國產電子元器件。

    3. 控制器操作系統開發自主可控

    控制器使用的福氏os操作系統基于linux3.0版本裁剪開發,添加自主開發的安全內核、網絡防火墻、用戶管理器等,在操作系統安全可靠的前提下實現操作系統的自主可控。且福氏新能源完全自主完成os操作系統的迭代、新功能開發、新技術應用等。

    4. 控制器生產測試設備自主開發

    為保證awp100控制器的高可靠性,福氏新能源協同國內廠商自主開發了awp100控制器生產過程中需采用的ate(pcba自動化測試設備)、tst(環境適應性測試設備)、ats(產品功能自動化測試設備)等。

    5. 控制器國產化生產

    控制器完全由福氏技術上海工廠自主生產,其采購、品控、客戶交付等都在本地完成。

    6. 控制器技術支持自主可控

    控制器對客戶端的技術支持完全由福氏技術完成,承諾客戶需要支持時6小時內必須回復,需到現場服務時在非不可抗力情況下全國大城市12小時到達現場,48個小時到達非邊遠地區現場,72小時到達全國各現場。

    7. 控制器售后維修服務自主可控

    控制器損壞原因分析和壞件修復,完全由福氏技術完成。

    三、awp 100 智能控制平臺的突破技術點

    a. 高安全性網絡防護體系

    1. 安全型對外網絡通訊協議

    awp100控制器采用的對外網絡通訊協議全部采用加密型網絡通訊協議,如:sftp、https、ssh等。

    2. 加強型內置防火墻

    awp100控制器采用的加強型防火墻,可實現只允許有許可權的特有ip地址外接設備訪問控制器。

    3. 安全型內置網絡服務器

    awp100控制器采用安全型內置網絡服務器,當有外來攻擊數據穿透防火墻時,該網絡服務器將自動切斷外接設備與控制器之間的網絡連接,保證控制器自身的穩定運行。

    4. 內置安全內核

    awp100控制器操作系統內置安全內核,當外來網絡攻擊穿透上述3層時,安全內核將斷開控制器文件管理系統,切斷控制器操作系統所有對外網絡服務,僅保持控制器自身系統運行。

    b. 雙機熱備控制器冗余系統

    為確保控制器在高可靠性要求的工況中能夠持續穩定運行,awp100控制器將推出雙機熱備控制器冗余系統,確保使用awp100控制器的控制系統能夠持續穩定運行。

    c. 高安全性實時操作系統

    awp100控制器使用專用的福氏 os操作系統。福氏 os操作系統基于開源實時linux3.0平臺開發。福氏新能源對福氏 os系統進行了安全性加強設計。

    1、基本安全模塊

    linux的基本安全是基于linux安全模塊、selinux和winbind,并且在lsm上構建了多種訪問控制機制,可以實現應用程序與操作系統的隔離。而window的基本安全是基于mscap,mscap可以信任很多根驗證機構,系統相對脆弱。

    2、網絡安全

    linux提供了對于當前的tcp/ip協議的完全支持,并且內核還包括了ip防火墻代碼、ip防偽、ip服務質量控制及許多安全特性。因此linux的網絡安全方面優于window。

    3、內核安全

    windows把用戶程序和操作系統的核心集成到一起,而linux則把核心區域與用戶區域區分開來。當用戶程序出現問題時,對window內核有影響,而對linux內核沒有任何影響。因此linux內核安全優于window。

    4、用戶管理

    在window系統中,用戶會默認以系統管理員的身份登錄,而在系統中所發生的任何損害,都會迅速蔓延到整個系統之中。linux系統是一個多用戶的操作系統,因此即便是某個用戶想要進行惡意破壞,底層系統文件依然會受到保護。

    5、架構安全

    linux系統采用的是模塊化設計,如果不需要的話,你可以將任何一個系統組件刪除掉。而window是一個整體,即使發現有安全漏洞的模塊,在window系統中都不可以刪除。因此linux在架構安全優于window。

    四、awp 100 智能控制平臺在風電行業中的運行業績

    截止2022年,福氏技術自主可控國產化控制器共有超過1.7萬臺運行于全球各區域,運行最高海拔為4133米,運行最低溫度為零下37度,我國兩大雷暴區內運行平穩。在大連莊河、山東昌邑、越南金歐、越南加萊等大量海上風電場穩定運行。

    關于福氏技術

    福氏新能源技術(上海)有限公司(簡稱“福氏技術”)以技術創新為驅動,專注工業自動化領域。公司總部位于上海張江科學城,并在上海、天津、西安設有研發與工程中心。

    福氏技術長期伴隨中國新能源產業建設,深耕風電自動控制領域,為數以萬計的風機提供控制、驅動系統解決方案,應用覆蓋了50kw-8mw的陸上、海上風機,成長為行業領導品牌。同時福氏以控制及驅動技術為核心,提供基于邏輯控制、運動控制、機器視覺、人工智能、數字化工具、行業知識庫的通用自動化解決方案。

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