一、 風(fēng)電行業(yè)背景
隨著國(guó)家對(duì)風(fēng)電行業(yè)的扶持力度加大，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。2007年中國(guó)大陸新增風(fēng)電機(jī)組3155臺(tái)，裝機(jī)容量330.4萬(wàn)KW。與2006年當(dāng)年新增裝機(jī)133.7萬(wàn)KW相比，2007年當(dāng)年新增裝機(jī)增長(zhǎng)率為147.1%。
2007年中國(guó)大陸累積風(fēng)電機(jī)組6469臺(tái)，裝機(jī)容量590.6WKW，風(fēng)電場(chǎng)158個(gè)。分布在21個(gè)省市。于2006年累計(jì)裝機(jī)259.9KW相比。2007年累計(jì)裝機(jī)增長(zhǎng)率為127.2%，提前３年實(shí)現(xiàn)國(guó)家《可再生能源法中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出的目標(biāo)。
隨著中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)以及風(fēng)電機(jī)組制造商新秀的進(jìn)入，中國(guó)風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局也正在悄然發(fā)生變化。風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商投資建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的熱情也空前高漲，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量將在2008年底再次超過(guò)人們預(yù)想而創(chuàng)下新的紀(jì)錄！預(yù)計(jì)到2008年底，中國(guó)風(fēng)電機(jī)組新增裝機(jī)容量將達(dá)到730.4萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到1335.6萬(wàn)千瓦，新增裝機(jī)容量增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到111.71%。
國(guó)家制定的2020年風(fēng)電裝機(jī)3000萬(wàn)千萬(wàn)的目標(biāo)，有望在2011年實(shí)現(xiàn)。到2020年，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)保守估計(jì)將達(dá)到8000萬(wàn)千瓦。
隨著風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的大量建設(shè)，風(fēng)場(chǎng)信息化管理系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)也大量應(yīng)用。在這樣的系統(tǒng)中需要可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類(lèi)信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。各種采集信號(hào)及控制信號(hào)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線匯集到研華嚴(yán)苛計(jì)算機(jī)UNO-2170中，然后再通過(guò)另外一個(gè)以太網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳送到風(fēng)能檢測(cè)服務(wù)器當(dāng)中。在這個(gè)過(guò)程中UNO-2170充當(dāng)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的作用。
二、 風(fēng)電客戶對(duì)嵌入式工控機(jī)的需求
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通常安裝在帶 有灰塵和大風(fēng)的惡劣環(huán)境中。在這樣的環(huán)境中，使用一臺(tái)有風(fēng)扇的PC為主機(jī)平臺(tái)將會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇和系統(tǒng)故障?？蛻粜枰惶卓煽康挠?jì)算機(jī)平臺(tái)，不僅平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)，而且要求是一套緊湊的平臺(tái)。經(jīng)過(guò)考察客戶選用了 UNO-2170做為風(fēng)電控制器的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。
三、 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
四、 方案分析
UNO具有兩個(gè)以太網(wǎng)口，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集以太網(wǎng)和上位信息管理以太網(wǎng)的雙網(wǎng)隔離。這樣可以保證現(xiàn)場(chǎng)控制層的安全性和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)以太網(wǎng)口和主控制PLC通信，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類(lèi)信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。另外一個(gè)以太網(wǎng)口通過(guò)風(fēng)場(chǎng)局域網(wǎng)和監(jiān)控中心的服務(wù)器相連，各種采集信號(hào)及控制信號(hào)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳送到服務(wù)器當(dāng)中。此外UNO具有方便的擴(kuò)展功能PC104接口，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)各種特殊的需要。在本項(xiàng)目應(yīng)用中通過(guò)增加一片PC104接口的現(xiàn)場(chǎng)總線卡可以方便的和現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備通信。
五、 研華產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)
a) 系統(tǒng)穩(wěn)定，抗震抗沖擊
研華網(wǎng)絡(luò)通訊管理機(jī)采用嵌入式低功耗芯片，整版無(wú)軟連接設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可靠性成倍提高。
寬溫工作，具有良好的抗震抗沖擊性。適合鋼廠等惡劣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。
b) 通訊智能，容量超大
研華通訊管理機(jī)可以自動(dòng)偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)策略。在于上位數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，自動(dòng)將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地。等到網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常，自動(dòng)將暫存數(shù)據(jù)記錄到上位數(shù)據(jù)庫(kù)中。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量超大可達(dá)。
c) 使用簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)豐富
研華網(wǎng)絡(luò)通訊管理機(jī)無(wú)需編程，只需要根據(jù)下位設(shè)備的類(lèi)型選用相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)配置，既可以完成數(shù)據(jù)的采集，暫存和續(xù)傳功能。兼容主流的一百多種PLC和DCS系統(tǒng)
d) 開(kāi)放性架構(gòu)，內(nèi)建server
研華網(wǎng)絡(luò)通訊管理機(jī)是開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò)通訊管理機(jī)。內(nèi)建webServer，可以很方便的通過(guò)web了解到現(xiàn)場(chǎng)采集的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。內(nèi)建內(nèi)建ModbusTCP Server和OPC Server，可以和主流的組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
e) 雙網(wǎng)隔離，數(shù)據(jù)安全
研華網(wǎng)絡(luò)通訊管理機(jī)具有兩個(gè)以太網(wǎng)口，這樣可以做到現(xiàn)場(chǎng)控制層和數(shù)據(jù)采集層雙網(wǎng)物理隔離。從根本上杜絕了對(duì)控制層的非法訪問(wèn)，保證了生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
六、 產(chǎn)品規(guī)格
UNO-2170是一款高性能Celeron M 控制器,支持PC104擴(kuò)展、串行通訊端口和其它網(wǎng)絡(luò)功能。UNO-2170支持Windows XP Embedded OS和Windows CE.NET, 能夠提供定制的映像文件，帶有優(yōu)化后的板載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。嵌入式Windows XP Embedded能夠以組件方式提供Windows操作系統(tǒng)的功能。您可以方便的將自己的應(yīng)用無(wú)縫整合到Windows XP Embedded中,通過(guò)使用帶有豐富網(wǎng)絡(luò)功能的應(yīng)用隨用平臺(tái)顯著加快您的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期，以滿足不同的應(yīng)用需求。
板上集成Celeron M 1GHz或Celeron 600MHz,256512MB DDR DRAM
提供512KB電池備份SRAM
支持ECC DDR DRAM(僅為Celeron M 1GHz處理器)
支持LM傳感器,可獲取CPU和板卡溫度, 用于監(jiān)測(cè)
2個(gè)RS-232和2個(gè)RS-232422485端口，帶自動(dòng)數(shù)據(jù)流控制
2個(gè)10100base-T RJ-45端口
2個(gè)USB和1個(gè)TypeIII PC卡
2個(gè)可選PC104擴(kuò)展
Windows CE.5.0和Windows XP Embedded解決方案
支持Windows 2000XP和Linux驅(qū)動(dòng)程序
帶寫(xiě)保護(hù)(EWF)的Windows XP (SP2)Embedded即用平臺(tái)
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研華自動(dòng)化電力與能源事業(yè)部
研華自動(dòng)化電力與能源事業(yè)部門(mén)（Power & Energy Dept. ），專注于為電力與可再生能源的自動(dòng)化系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)可靠的信息化組件產(chǎn)品，即“+1E“產(chǎn)品，就是在自動(dòng)化系統(tǒng)中承擔(dān)計(jì)算（Compute）、通訊（Communication）和控制（Control）的基于嵌入式技術(shù)（Embeded Technology）的產(chǎn)品，諸如工業(yè)人機(jī)界面、電力前置機(jī)、嵌入式遠(yuǎn)動(dòng)終端、IEC-61850-3工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、串行-以太網(wǎng)-光纖-Wifi轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)等系統(tǒng)組件產(chǎn)品。我們專注的應(yīng)用為發(fā)電廠控制系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、IEC-61850數(shù)字化變電站系統(tǒng)、可再生能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能）控制系統(tǒng)及其配用電自動(dòng)化系統(tǒng)。
