風電滑動軸承齒輪箱內多點溫度采集與處理

1 前言

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

為了確保風力發電機組的安全穩定運行，國內風電龍頭企業南高齒和金風科技企業均采用了宏集邊緣網關遠程IO套裝，從而實現了齒輪箱內多點溫度的采集、分析和存儲，且存儲時間一年以上。

2 宏集邊緣網關IO套裝

基于客戶現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關遠程IO套裝，幫助用戶完成現場齒輪箱內多點溫度的采集與處理。如下是整個項目的方案架構圖。

憑借強大數據采集和邊緣計算能力，宏集邊緣網關遠程IO套裝快速幫助用戶建立設備之間的互聯互通，進而完成齒輪箱溫度的實時監測和警報通知。

宏集邊緣網關遠程IO套裝的特色功能主要有以下幾點：

（1） 支持1萬點數據標簽；

（2） 200+通訊協議，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；

（5） 支持以CSV文件格式存儲數據到設備閃存、U盤和SD卡中；

（6） 支持對接PLC、SCADA、MES、ERP、數據庫以及云平臺；

（7） 內置web服務器，支持通過web瀏覽器實現遠程監控；

（8） 內置CODESYS V3 Runtime，可作軟PLC使用。

3 關鍵挑戰與應對之策

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

（1） 設備數量擴展

客戶透露后期宏集邊緣網關遠程IO套裝連接的溫度記錄儀（虹科MSR385WD）數量會增加。

宏集eXware邊緣網關支持1萬點數據標簽，200+通訊協議，完全可以兼容幾十臺溫度記錄儀的連接和數據采集。

（2） 數據處理

客戶需要對計算齒輪箱內多點溫度的10分鐘均值，并計算出最高溫度值。

基于客戶需求，我們在宏集邊緣網關內部編寫JavaScript代碼，完成高階數據的計算。

（3） 數據存儲

客戶需要將齒輪箱內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邊緣網關內置數據記錄功能，可以自由設定數據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，宏集邊緣網關內置FTP和SSH服務器，現場用戶可通過FTP和SSH客戶端遠程下載數據文件，進行數據分析。

（4） 數據可視化

實際部署完成后，客戶需要對設備進行調試進而確定數據采集和存儲是否正常。

宏集eXware邊緣網關內置web服務器，用戶可自定義設計可視化界面，然后通過web瀏覽器遠程監控齒輪箱內多點溫度的實時參數。

4 總結

宏集邊緣網關遠程IO套裝幫助客戶完成現場齒輪箱內多點溫度數據的采集、處理、可視化和存儲，并將處理后的數據通過4~20 mA電流信號給到現場PLC中，完成齒輪箱溫度的實時監測和警報通知，有效預防齒輪箱的設備故障問題。