אנרגיה ירוקה וצמחי כוח סולארי נמצאים בחזית הפיתוח בר קיימא.כפי שהמתקנים האלה גדלים בגודל ובמורכבות, הצורך במערכות תקשורת אמין ויעילות הופך חיוני.אחת המערכות האלה צוברות פופולריות היא פרופ'יובוס, פרוטוקול תקשורת סטנדרטי של שדהבוס שפותח במקור לייצור אוטומציה, פרופ'בוס הוכיחה כי מתאים באופן יוצא דופן לסביבות הדורשות של מתקני אנרגיה מתחדשת, שבו למעלה זמן, נתונים, יושרה, ובקרת אמתית משפיעה ישירות על עלויות אנרגיה תפעוליות.

הבנה: A תקשורת Backbone for Industrial Automation

פרופ'יבוס (Process שדה Bus) הוא פרוטוקול תקשורת דיגיטלי, סדרתי סטנדרטי תחת IEC 61158 ו- IEC 61784.זה מאפשר מכשירים שונים - חישה, פועלים, בקרים, כוננים ו I / O מודולים - להחליף נתונים באופן קביעהי על קישור חד-פעמי או סיבים אופטיים מעוות.

שתי גרסאות עיקריות קיימות: (FLT:0)Profibus DPFLT:1 (Decentralized Peripherals) הוא מותאם לתקשורת מהירה בין בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLCs) ו- I/O, בדרך כלל בשימוש באוטומציה של המפעל.FLT:2Profibus PAFLT 3 (Probus) מיועד לאזורים מסוכנים ובאופן איטי יותר, אך ורק בתחנות הגנה אווירית, בעיקר על ידי תאים סולאריים.

היתרונות העיקריים של פרופ'יבוס עבור אנרגיה ירוקה וצמחי חשמל סולאריים

העברת נתונים בתנאי חרש

מתקני אנרגיה מתחדשת ממוקמים לעתים קרובות בסביבה מרוחקת או קיצונית: המדברים עם טמפרטורות גבוהות ואבק, פלטפורמות offshore עם תרסיס מלח ורטט, או אתרי קו רוחב גבוהה עם חשיפה UV וסיכון ברק. פרופ'יבוס נבנה לעמוד בפני רעש חשמלי, הבדלים פוטנציאליים קרקעיים, והתערבות אלקטרומגנטית שלה ניתוק אותות שונים וגלובן להבטיח כי העברת נתונים נשארת מדויקת גם כאשר כבלים לרוץ לצד גבוה קווי חשמל, פחות עמידים, כדי להפעיל פחות חזק יותר, כדי להפעיל שגיאות תקשורת פחות.

סקאביה וגמישות להרחבת הצמחים

תחנות כוח סולאריות מתחילות לעתים קרובות כפרויקטים קטנים של טייס וגודל עד מאות מגה-וואט על פני כמה שלבים. פרופ'יבוס תומך ב- daisy-שרשרת או טופולוגיה של עץ עם עד 127 מכשירים לפי פלח, המשתרעים באמצעות חזרות וסיבים אופטיים-אופטיים.הוספת חסמים חדשים של חומרים אלחוטיים, בקרים ספציפיים למעקב, או מעקב דורשות מינימליות; עמוד השדרה הקיימת נותרת ללא שינוי, ללא שינוי, כמו מגבלות סביבתיות, כמו מגבלות תקשורתיות, או מגבלות ארוכות, או לחץ חיצוני, כמו מגבלות אחרות, או מעקב, או מעקב, או מעקב דורשות, או מעקב, או מעקב דורשות, כמו מגבלות מהירות, או מעקב דורשות, כמו מגבלות מהירות, או מעקב, או מעקב, או מעקב דורשות, או מעקב דורשות, או מעקב דורשות, או מעקב דורשות, או מעקב דורשות, לחץ על פני השטח של חלבון חיצוניות, או מעקב דורשות, או מעקב דורשות, דורשות, או מעקב דורשות, או מעקב דורשות, לחץ חיצוניות, או מעקב דורשות, עודף סיכון לטווח קצר יותר, עודף של לחץ חיצוניות, כמו פשטות, כמו מגבלות מהירות לחץ חיצוני, כמו מגבלות מהירות תחרותיות, כמו מגבלות מהירות, או לחץ

תקשורת בזמן אמת

במפעל כוח, לולאות בקרה עבור מעקב מקסימלי של נקודות כוח (MPPT), סינכרוניזציה רשת, ותדירות רגולציה דורש זמני תגובה מוגדרים. פרופ'יבוס DP מציעה תקופות מחזוריות נמוכות כמו 1 ms עבור רשת 32-device, עם זיהוי מוכח של latency עצמאי של עומס. ⁇ זה מבטיח כי inverters לקבל נקודות וסימנים בתוך חלונות מוגדרים, הימנעות מחוסר יציבות.

מופחתת Downtime ו- Enhanced Fault Diagnostics

זמן פנוי במפעל סולארי מקטין את ההכנסות ויכול להיענש על מטרות הדור החמיצו. Profibus מספק יכולות אבחון נרחבות משובצות בפרוטוקול.כאשר מכשיר נכשל או הפסקות כבל, המאסטר PLC מקבל טלגרם אבחון מובנה המציין את הסוג הפגום (למשל, מעגל קצר, תחת מתח, תחת תצורה, צוותי תחזוקה תצורה יכול לבודד במהירות את הבעיה ללא בדיקה פיזית כל רע, בנוסף, תומך בתצורה כפולה של זמן קצר, ואופטימית, כדי להשיג תקלות חשמל אדום).

עלויות-אווירה וסטנדרטיזציה

מכיוון שפרופ'יבוס הוא תקן בינלאומי פתוח, רכיבים ממאות יצרנים הם בין-מינים.התחרות הזו מניעה עלויות חומרה – מחברים, כבלים, חוזרים ומודולים של ממשק זמינים וזולים יחסית בהשוואה למערכות של שדהבוס קנייניות.התקנה זו פשוטה על ידי הנחיות סטנדרטיות (למשל, אורך פי רוב 1200 מ"מ ב 1.5bps), וכלים כמו פרופ' Testibus Tester או יד אבחון המאפשרים במהירות של עלויות תפעוליות (או הקטנת) לחיסכון תפעולי (כגון חיסכון תפעולי) לחיסכון תפעולי נמוך יותר ויותר).

פרופ'נביבוס במפעלי כוח סולאריים: יישומים מפורטים

פיקוח ובקרה של Inverters Photovoltaic

מודרני מרכזי וחוט מופנים הם מכשירים מורכבים של חשמל אלקטרוניקה הדורש תיאום מדויק. פרופ'נביבוס מחבר בקרים מופנים למערכת הפיקוח והרכישה של הצמח (SCADA), משדר מדידות כגון מתח DC / זרם, פלט כוח AC, טמפרטורה וקודים פנימיים של אשמה. Inverters יכולים לקבל פקודות צמצום כוח פעיל, הגדרות כוח תגובתיות, ולהתחיל הוראות / עצירה באמצעות אותו זרם חשמל מתקדם, כגון קודים בתדרים מתקדמים יותר ויותר.

סולרי Tracker Automation

חווה סולארית גדולה עשויה לכלול אלפי צירים בודדים או דו-אקסילס עוקב אחר השמש כדי למקסם את לכידת אי-המציאות.לכל עוקב יש בקר מוטורי משלו חיישן זווית. פרופ'יבוס מקשר את הבקרים האלה לאופטימיזציה מרכזית למעקב, אשר מחשבת את הטיה האופטימלית המבוססת על אלגוריתמים אסטרונומיים ונתונים במזג אוויריים עקביים.

ניטור מטאורולוגי וסביבתי

נתוני מזג אוויר מדויקים חיוניים לניתוח ביצועים של כוח וצמח. pyranometers, aemometers, טמפרטורה / היממה חיישנים, וגלאים הקרקע משולבים ברשת Profibus. תחנת מזג אוויר ייעודית PLC סקרים חיישנים אלה ומקדמת נתונים למערכת ניהול האנרגיה. כי פרופ'בוס תומך בהמרות אנלוגית לדיגיטלית ברמת החיישן, אות על פני פני הידרדרות ממושכת יכול להימנע מזיהומים אנרגיה, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ממזג אוויר יעיל, עם אובדן זמן אמתי, עם סוללות.

מערכות חיבור והגנה

צמחי שמש בקנה מידה של שימוש חייבים לסנכרן עם רשת השידור ולעמוד בדרישות הגנה מחמירות. Profibus מחבר הודעות הגנה, מפרשים, ומשנה הזיעה למערכת בקרת הצמח.כאשר מתרחשת תקלה ברשת (למשל, מתח, ריבוע, תדירות), המעביר שולח אות טריפ באמצעות פרופ'בוס בתוך מילימטרים, מסלק את הצמח למניעת אי, לאחר הסרת מספר זה, מנקה מחדש של רצף של התקנת כבלים, ומפחיתים את עלויות ההתקנה.

הרחבת Beyond Sun: פרופ'יבוס ב- Wind and Energy Storage

Wind Turbine Pitch and Yaw control

טורבינות הרוח מסתמכות על פרופ'יבוס DP על שליטה ב-להבה, nacelle yaw, ו-Gelor torque. כוננים וחיישנים רבים בתוך התא לתקשר עם בקר טורבינות על קטע קצר של פרופ'יבוס.הטבע הקבע של פרופ'יבוס מבטיח כי התאמות המגרש מתרחשות בתוך 100-200 מ"מ הדרושים כדי להגביל מהירות רוטורית במהלך גילסט רוח מודרני להשתמש בחובים עם סיבים אופטיים עם כמה קילומטרים כדי להשיג עדר מרכזי של טורבינות.

סוללות אנרגיה אחסון מערכות (BESS)

מערכות אחסון סוללות יותר ויותר מותאמות עם צמחי השמש והרוח לפלט חלק ולספק שירותי רשת. Profibus מחבר מערכות ניהול סוללות (BMS), מערכות המרת חשמל (PCS), ויחידות ניהול תרמיות.כל דוח סוללה של מטען, טמפרטורה, מתח, ומגבלות נוכחיות על האוטובוסים.בקר הצמח לתאם טעינה ומחק פרופילים, איזון מצב הכולל של מטען על פני הרבה צריפים.

שיקולים טכניים ליישום פרופ'יבוס בצמחי אנרגיה ירוקה

Topology Network ו-Caling Best Practices

עבור רוב יישומי השמש והרוח, קו (daisy-chain) מומלץ כי זה ממזער אורך כבל ספירת המחבר. כל פלח צריך להיפסק בשני הקצוות עם 220 ⁇ התנגדות למנוע השתקפות אותות. המספר המקסימלי של מכשירים לפילוח תלוי על שער הבנד: 1.5 מ"מ, עד 32 התקנים עבור פלח (ללא חזרות) הוא עבור אתרים גדולים יותר, הם הצטרף לוחות כפולים כי הם גם יכול להיות מכווץ על ידי קוויק קצר.

אפשרויות ל-Cyber Time Trade-offs

פרופ'יבוס DP תומך בריבוי מ 9.6 kbps עד 12 Mbps. שיעורי הבכי גבוה להפחית את זמן מחזור אבל גם לקצר אורך כבל מקסימלי ולהגדיל את הרגישות לרעש. בצמחים סולאריים שבהם מופנים ועוקבים מתפשטים מעל כמה מאות מטרים, שיעור בודה של 500 kbps או 1.5bps הוא טיפוסי, המציע איזון טוב בין מהירות למחזור של 5 מהיר הם מספיק עבור אותות אוטובוס רק כדי צורך מהר יותר.

אדריכלות Master-Slave ו- Device Addressing

ברשת פרופ'יבוס, מכשיר אחד פועל כאדון (בדרך כלל PLC או RTU) השולט באוטובוס ובסקרים כל המכשירים האחרים (עבדים) כל עבד חייב להיות כתובת ייחודית (0-126), שנקבעה באמצעות מתגי DIP או תוכנה. מטפל נכון ורישום מכשיר ברור הם קריטיים עבור עמלות ותחזוקה עתידית.

השוואת פרופ'יבוס לפרוטוקולים אחרים של שדהבוס ואיתרנט

פרופ' פרופ' נורבוס מול Modbus RTU

Modbus RTU הוא פשוט וזול יותר אבל חסר את התזמון הדארקטי ואת העומק האבחון של פרופ'יבוס. Modbus משתמשת בתוכנית אד-עבד עם מחזורי בקשה שיכולים להפוך בלתי צפויים תחת תנועה כבדה.עבור יישומים הדורשים זמני מחזור עקביים ונבנה-באבחון, פרופ'בוס הוא הבחירה העליונה.

פרופ' פרופ' פרופ' פרופ' פרופ'

פרופ'ינט הוא האבולוציה של האיתרנט התעשייתית של פרופ'יבוס, המציעה שיעורי נתונים גבוהים יותר (100 Mbps ל 1 Gbps) וגמיש יותר להתנצלות.עבור מתקנים חדשים, פרופ'ינט מומלץ יותר ויותר כי היא משתלבת בצורה חלקה עם רשתות IT, תומכת בתצורה מבוססת אינטרנט, ויכולה לשאת את שני הגרסאות האמיתיות (RT) והנתונים האמיתיים (IRT) אך עדיין לא קיימים עקבות חום עבור יישומים רבים עדיין לא ניתן לציין כי הם קיימים.

פרופ'נביבוס לעומת Ethernet/IP

Ethernet/IP משמש נרחב בייצור צפון אמריקה, אך פחות נפוץ באנרגיה מתחדשת מחוץ לחלק מהטורבינה רוחית OEM.זה גם פועל על Ethernet סטנדרטי, הדורש יותר הנדסת רשת זהירה (מכופים, VLANs) כדי להשיג ביצועים ⁇ סטיים. פרופ'ניבוס, עם השכבה הפיזית הפשוטה יותר שלה והתנהגות מובנת היטב בשרשרת ארוכה, נשאר האהוב על חוות סולאריות גדולות שבו פשטות ומתקין את המפתח הוא.

תחזית העתיד: פרופ'יבוס ונוף האנרגיה המשוכלל

ככל שהאנרגיה הירוקה ממשיכה להתרחב, החשיבות של פרוטוקולי תקשורת אמינים כמו פרופ'יבוס תגדל.בסיס המותקן הוא עצום – מעל 50 מיליון ננופים של פרופ'יבוס ברחבי העולם – והפרוטוקול מוטבע עמוקות בארכיטקטורה האוטומציה של צמחים קיימים רבים.עם זאת, מגמות התעשייה משתנות לעבר Ethernet תעשייתי ו-Time-Sensitive Networking (TSN) הוא יורשו הטבעי, והיצרנים העיקריים של PLCI כרגע ממליצים עלות נמוכה יותר ממערכות לא פחות ממערכות לא פחות מ- 24.

ההתקדמות בטכנולוגיית שער מאפשרת ל- Profibus לרשתות להשתלב עם ניטור מבוסס ענן ופלטפורמות IoT, המשתרעות על החיים של מתקנים מורשת.FLT:0PI (Profibus & Profinet International)FLT:1 ממשיכה לשמור ולעדכן את תקן, להבטיח תאימות לאחור ותמיכה בפרופילים חדשים עבור יישומי אנרגיה, כגון Probusdrive למניעה ולפרופיל PATRADIP, בנוסף לתקני בקרה היברידית ו- Ethernet.

עבור מפעילי תחנות כוח סולאריות וחוות רוח, ההחלטה בין פרופ'יבוס, פרופ'ינט או פרוטוקולים אחרים תלויה בסופו של דבר עלות, תשתיות קיימות, זמני מחזור נדרשים, וזמינות של חומרים מיומנים.מה נשאר בטוח כי קו השדרה התקשורת הוא קריטי כמו שיטות חשמל אלקטרוניקה כוח עצמם. a היטב מעוצבת שדהבוס רשת - בין אם פרופ'בוס או יורשיו - מבטיח כי להפעיל נכסים ירוקים בטמפרטורות מקסימליות, כמו גם שיטות הפעלה יעילות יותר ויותר, כמו גם של שיטות אנרגיה מתקדמות, כמו גם שיטות עבודה, כמו גם שיטות עבודה אלקטרוניקה.

מסקנה

פרופ'יבוס ביסס את עצמו כפרוטוקול תקשורת חזק, רדיניסטי וחסכוני לאנרגיה ירוקה וצמחי כוח סולאריים.חוזקות שלה באמינות, קנה מידה, ביצועים בזמן אמת, ואבחון עושים זאת בחירה אידיאלית לניהול האינטראקציות המורכבות בין מופנים, עוקבים, סוללות וציוד רשת. בעוד פרוטוקולים חדשים המבוססים על Ethernet כמו פרופ'נין אינם צוברים קרקע, נותרים עמוק עבור פונקציות קיימות ותכניות תחזוקה מתקדמות יותר, אך יכולות להשיג יעילות יותר, אך ורקמות יותר, אך יכולות להשיג יעילות יותר, אך ורקמות יותר, אך יכולות להיות יעילות יותר, אך ורקמותיות חדשות יותר, אך יכולות להשיג יעילות יותר ויותר, כאשר הן יכולות להיות יעילות יותר, כאשר הן יכולות להיות יעילותן של פונקציות מתקדמות יותר, אך ורקמות יותר, כאשר פרוטוקולים יותר, אך יעילות יותר, כמו פשטות יותר, כמו פשטות יותר, כאשר פרוטוקולים יותר, כמו פשטות כוחיות חדשות יותר, כמו למערכות תחזוקה מתקדמות יותר, כמו למערכות תחזוקה מתקדמות יותר, כמו פרופ'רנטגן, כמו פרופ'רנטגן יכולות להשיג יעילות יותר, כמו פרופ'אנטים חדשים יותר, כמו פרופ'אנטולר חדשות יותר, כמו פרופ'אנטים, כמו פרופ'אנטים חדשים יותר, כאשר פרוטוקולים יותר, אך יעילות יותר

לקבלת מידע נוסף על יישום פרופ'יבוס ביישומים אנרגיה מתחדשת, מתייחס להנחיות הרשמיות של ה-FLT:0PIREFLT:1 והתייעצות עם שיטות הטובות ביותר בתעשייה מארגונים כמו FLT:2lar Power EuropeFLT 3 , עם תכנון זהיר ומומחיות הנדסה נכונה, פרופ'בוס יכול לשמש כעמוד תקשורת בחזרה כי המעצמות המהפכה הירוקה.