超高海拔風電機組國產(chǎn)化主控系統(tǒng)改造：EtherCAT轉(zhuǎn)CANopen網(wǎng)關(guān)的實時通信實踐

在“雙碳”目標驅(qū)動下，我國超高海拔風電場建設(shè)加速推進，但進口主控系統(tǒng)的“卡脖子”風險日益凸顯。某高原風電項目近期完成國產(chǎn)化主控系統(tǒng)改造，其中EtherCAT轉(zhuǎn)CANopen網(wǎng)關(guān)穩(wěn)聯(lián)技術(shù)WL-ECAT-COPM的創(chuàng)新應用，成為解決異構(gòu)網(wǎng)絡通信難題的關(guān)鍵。

改造前，風電機組主控系統(tǒng)采用進口PLC，其EtherCAT總線與國產(chǎn)變槳系統(tǒng)、變流器的CANopen協(xié)議存在兼容性問題。傳統(tǒng)方案需通過多層協(xié)議轉(zhuǎn)換，導致實時性下降（延遲超50ms），難以滿足變槳系統(tǒng)毫秒級響應需求。項目團隊采用國產(chǎn)高性能網(wǎng)關(guān)穩(wěn)聯(lián)技術(shù)WL-COP-ECATM，直接實現(xiàn)EtherCAT主站與CANopen從站的“硬實時”數(shù)據(jù)交換，將通信延遲壓縮至1ms以內(nèi)。

1打開安裝好的 TC3 軟件，在電腦右下角右鍵點擊 TC3 圖標，選擇“TwninCAT XAE(TcXaeShell)”進入 VS 開發(fā)環(huán)境,

2在 TC3 主菜單欄執(zhí)行“文件”-“新建（N）”-“項目（P）…”；

3選擇 TwinCAT Project，修改工程名稱，點擊“確定”；

4之后顯示如下界面：

5在 TC3 內(nèi)安裝 EtherCAT 主站網(wǎng)卡驅(qū)動，點擊主菜單欄“TwinCAT”下的“Show Realtime Ethernet Compatible Devices…”，選擇本機網(wǎng)卡，點擊“Install”

6若成功安裝網(wǎng)卡后顯示如下界面：

7掃描從站設(shè)備 在上圖中“I/O”展開“Devices”的位置，點擊鼠標右鍵選擇“Scan”掃描連接的從站或者選中 “Devices”后點擊掃描按鈕“ ”；

8點擊“確定”按鈕，彈出“1 new I/O devices found”對話框，選擇所需要的 Ethernet 接口，點擊“OK”； 如下圖所示

9點擊“是（Y）”將掃描從站設(shè)備；

10選擇是否進入“Activate Free Run”,點擊“否

11正常掃描到如下設(shè)備：

12過程數(shù)據(jù) 在如下窗口“Process Data”選項頁中，將清楚的看到 TC3 已經(jīng)分配好 I/O 數(shù)據(jù)給 ECAT- CANopen 模塊；MbxOut 和 MbxIn 的大小不需要修改；“Size”表示數(shù)量用于訪問數(shù)據(jù)的命令字節(jié)長度；即 CANopen 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)訪問的輸入輸出數(shù)據(jù)長度

13運行 TC3 軟件，主站控制器與 ECAT- CANopen 模塊建立通訊后，可看到從站設(shè)備已經(jīng)進入“OP”狀 態(tài)；說明 EtherCAT 連接建立成功；