風電
發(fā)展再生能源以降低對傳統(tǒng)火力、煤炭或核能等發(fā)電方式的依賴，是近年來各國政府積極努力的目標。其中，風力發(fā)電被視為是技術最成熟、發(fā)電成本最接近傳統(tǒng)發(fā)電的再生能源，也因此促使了風電產業(yè)的蓬勃發(fā)展。由于風力發(fā)電廠多半設在人煙稀少的偏僻地區(qū)，所以每座風力發(fā)電機除了基本的塔架、葉片、發(fā)電機這三大主要組件之外，還需配備遠程終端控制系統(tǒng)(Remote Terminal Unit，RTU)，一方面可作為現(xiàn)場風力發(fā)電機的操控接口(HMI)，另一方面也可將收集來的資料送至中控室，藉此讓風電廠管理者可以遠程監(jiān)控所有設備。而隨著眾多廠商的投入，激烈的市場競爭讓風力發(fā)電機制造商在設計新產品時，既要以自身精良的技術來提升產品性能，更要謹慎妥善地控制產品成本，才能以最具競爭力的優(yōu)勢贏得市場占有率。
需求
研華多年來以嵌入式計算機、以太網交換機、各種I/O模塊等產品已為再生能源市場提供了各式各樣的解決方案，最新的WISE系列模塊更是物美價廉的產品，可以協(xié)助預算有限的風電設備制造廠商以最具成本效益又功能完備的解決方案來開發(fā)新產品。
憑借先進的整機生產技術及自主創(chuàng)新的知識產權，中國排名前五大的風力發(fā)電機制造商正打算對現(xiàn)有產品的功能進行更新。首先，為了能無縫垂直整合軟硬件產品，也為了讓新設計的風力發(fā)電機能具備未來擴充性，該公司決定更換原有封閉式規(guī)格、兼容性較差、無法擴充I/O功能的RTU，改采用開放式架構的嵌入式計算機以確保不同廠牌的底層組件與上層的監(jiān)控系統(tǒng)之間能有良好的互操作性；同時還要增添新的I/O模塊來擷取溫度訊號并控制開關，藉此提供更完善的監(jiān)控功能。
其次，由于此項目是將現(xiàn)有的風力發(fā)電機進行改善而非全面汰舊換新，設備內原本已采用的包括巴赫曼的可編程控制器(PLC)與觸摸屏，以及第三方軟件開發(fā)商提供的SCADA系統(tǒng)將繼續(xù)延用不會更換。因此新解決方案除了要提供網絡產品以串連各種硬件裝置之外，還需支持標準通訊協(xié)議，讓系統(tǒng)整合商的軟件可以很容易地讀取前端資料。
在硬件規(guī)格方面，新解決方案將裝設于空間有限的機電控制柜內，且風力發(fā)電機的運轉現(xiàn)場大多屬于氣候較為惡劣的環(huán)境，因此相關的硬件必須是結構緊湊、易于安裝、并能承受嚴苛環(huán)境考驗的產品。再則，該公司的風力發(fā)電機不僅鎖定中國內需市場，同時也外銷其他國家，是故符合國際安規(guī)標準也是必備條件之一。
方案
方案
通過嵌入式無風扇工業(yè)電腦UNO-2362G、非網管型工業(yè)以太網交換機EKI-2525以及兩款物聯(lián)網以太網I/O模塊WISE-4010/LAN與WISE-4050/LAN，研華解決方案即能將現(xiàn)場各種裝置的信號與數(shù)據(jù)上傳至中心監(jiān)控室內的風場監(jiān)控系統(tǒng)。其中，可支持Windows CE、Windows XPE、Embedded Linux等多種開放式操作系統(tǒng)的UNO-2362G能以更好的兼容性來取代原有的RTU；而提供高速以太網絡傳輸?shù)腅KI-2525所形成的局域網絡(LAN)則負責串連現(xiàn)場所有的硬件裝置，并藉此讓風力發(fā)電機成為可被監(jiān)控的聯(lián)網設備。
至于針對風力發(fā)電機的箱式變壓器所新增的數(shù)據(jù)擷取項目，研華以多通道電流輸入/數(shù)字輸出的WISE-4010/LAN來擷取溫度信號，并以多通道數(shù)字輸入/輸出的WISE-4050/LAN來控制開關。兩款WISE產品不但是經濟實惠的I/O模塊，許多優(yōu)秀特色更能滿足風力發(fā)電廠收集現(xiàn)場資料的需求是：小巧尺寸特別適合空間有限的應用、插入式螺絲端子提供了簡潔的接線方式、堆棧式安裝既省空間又方便維護、較寬的工作溫度范圍(-40℃～70℃)可在極凍與高溫環(huán)境下正常運作、支持Modbus/TCP通訊協(xié)議能讓采集的數(shù)據(jù)更容易提供給SCADA軟件使用等等。
此外，同樣是工業(yè)等級寬溫產品UNO-2362G與EKI-2525-AE則確保了整套監(jiān)控系統(tǒng)運作的穩(wěn)定性。再加上所有產品都取得了CE、FCC、RoHS等國際認證也讓積極搶占國際市場的風力發(fā)電機供貨商能順利地將產品銷往海外各地。
架構
裝備
研華
研華的全球品牌知名度與產品的卓越質量是有口皆碑。以這家知名的風力發(fā)電機制造商為例，該公司之前就采用過研華的工業(yè)級無風扇觸控計算機，幾年下來的零維修率讓其對研華產品信心十足，因此，在本次的更新項目也特別指定要使用研華產品。而研華高性價比的WISE遠程監(jiān)控無線解決方案則讓該設備供貨商可以順利地更新其風力發(fā)電機，同時還能讓其在預算限制內購得優(yōu)質產品。雖然此項目內囊括了許多來自不同廠商的軟硬件產品，增加了系統(tǒng)整合的復雜度與困難度，但研華開放架構的方案與可支持標準協(xié)議的產品都輕松地化解了這些問題，而且解決方案所提供的靈活彈性更讓客戶可以依實際應用需求來輕松地新增或調整硬件配置，對其日后研發(fā)新產品或拓展海內外業(yè)務絕對是一大助力。
