超高海拔風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化主控系統(tǒng)改造：EtherCAT轉(zhuǎn)CANopen網(wǎng)關(guān)的實(shí)時(shí)通信實(shí)踐

在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，我國超高海拔風(fēng)電場建設(shè)加速推進(jìn)，但進(jìn)口主控系統(tǒng)的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)日益凸顯。某高原風(fēng)電項(xiàng)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)成為解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信難題的關(guān)鍵。

改造前，風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)采用進(jìn)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(dǎo)致實(shí)時(shí)性下降（延遲超50ms），難以滿足變槳系統(tǒng)毫秒級(jí)響應(yīng)需求。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)EtherCAT主站與CANopen從站的“硬實(shí)時(shí)”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(diǎn)擊 TC3 圖標(biāo)，選擇“TwninCAT XAE(TcXaeShell)”進(jìn)入 VS 開發(fā)環(huán)境,

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

3選擇 TwinCAT Project，修改工程名稱，點(diǎn)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(dòng)，點(diǎn)擊主菜單欄“TwinCAT”下的“Show Realtime Ethernet Compatible Devices…”，選擇本機(jī)網(wǎng)卡，點(diǎn)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(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇“Scan”掃描連接的從站或者選中 “Devices”后點(diǎn)擊掃描按鈕“ ”；

8點(diǎn)擊“確定”按鈕，彈出“1 new I/O devices found”對(duì)話框，選擇所需要的 Ethernet 接口，點(diǎn)擊“OK”； 如下圖所示

9點(diǎn)擊“是（Y）”將掃描從站設(shè)備；

10選擇是否進(jìn)入“Activate Free Run”,點(diǎn)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(xiàng)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(luò)數(shù)據(jù)訪問的輸入輸出數(shù)據(jù)長度

13運(yùn)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(jìn)入“OP”狀 態(tài)；說明 EtherCAT 連接建立成功；

審核編輯 黃宇