風(fēng)力發(fā)電正在中國蓬勃發(fā)展,即使在金融危機的大形勢下,風(fēng)力發(fā)電行業(yè)仍然不斷的加大投資。在2008年,風(fēng)力發(fā)電仍然保持著30%以上的強勁增長勢頭,包括Vestas、Gemsa、GE、國內(nèi)的金風(fēng)科技、華銳、運達工程等其訂單交付已經(jīng)到2011年后。
國內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)起步較晚,目前的控制系統(tǒng)均是由歐洲專用控制方案提供商提供的專用系統(tǒng),價格高昂且交貨周期較長。開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的控制系統(tǒng)必須要提上日程,一方面,由于缺乏差異化而使得未來競爭中的透明度過高,而造成陷入激烈的價格競爭,另一方面,尋找合適的平臺開發(fā)自主的風(fēng)電控制系統(tǒng)將使得制造商在未來激烈競爭中獲得先手。
然而,風(fēng)電控制系統(tǒng)必須滿足風(fēng)電行業(yè)特殊的需求和苛刻的指標要求,這一切都對風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)平臺提出了要求,而B&R的控制系統(tǒng),在軟硬件上均提供了適應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)需求的設(shè)計,在本文我們將介紹因何這些控制器能夠滿足風(fēng)力發(fā)電的苛刻要求。
2風(fēng)力發(fā)電對控制系統(tǒng)的需求
2.1高級語言編程能力
由于功率控制涉及到風(fēng)速變化、最佳葉尖速比的獲取、機組輸出功率、相位和功率因素,發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速等諸多因素的影響,因此,它包含了復(fù)雜的控制算法設(shè)計需求,而這些,對于控制器的高級語言編程能力有較高的要求,而B&R PCC產(chǎn)品提供了高級語言編程能力,不僅僅是這些,還包括了以下一些關(guān)鍵技術(shù):
2.1.1復(fù)雜控制算法設(shè)計能力
傳統(tǒng)的機器控制多為順序邏輯控制,而隨著傳感器技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,復(fù)雜控制將越來越多的應(yīng)用于機器,而機器控制本身即是融合了邏輯、運動、傳感器、高速計數(shù)、安全、液壓等一系列復(fù)雜控制的應(yīng)用,PCC的設(shè)計者們很早就注意到這個發(fā)展方向而設(shè)計了PCC產(chǎn)品來滿足這一未來的需求。
為了滿足這種需求,PCC設(shè)計為基于Automation Runtime的實時操作系統(tǒng)(OS)上,支持高級語言編程,對于風(fēng)力發(fā)電而言,變槳、主控邏輯、功率控制單元等的算法非常復(fù)雜,這需要一個強大的控制器來實現(xiàn)對其高效的程序設(shè)計,并且,代碼安全必須事先考慮,以維護在研發(fā)領(lǐng)域的投資安全。
2.1.2功能塊調(diào)用
PCC支持PLCopen Motion、PLCopen Safety和PLCopenHydraulic庫的調(diào)用,這對于風(fēng)電這一集合了變槳運動控制、安全邏輯設(shè)計、液壓控制的綜合系統(tǒng)來說是再好不過的選擇.變槳控制將考慮多個伺服的定位和同步關(guān)系,而safety為機組提供了多種安全回路設(shè)計以保護機組的安全可靠運行,液壓控制被極其容易的集成到系統(tǒng)中而無需購置專用的液壓控制模塊。同時,PCC支持用戶自定義庫的封裝設(shè)計,用戶可以將其自身的核心算法封裝為功能塊來調(diào)用,這使得一方面代碼的安全性得到了很好的保證,而另一方面,它也提供了針對不同機組的系統(tǒng)調(diào)用,大大簡化了軟件的重構(gòu),支持快速開發(fā)。
2.1.3All In One的設(shè)計理念- Automation Studio?
Automation Studio?設(shè)計初衷是建立在一種放眼整機控制而不是局部(只關(guān)心驅(qū)動或者邏輯,獨立組件),30年的豐富OEM控制設(shè)計使得B&R深刻理解“整體”的意義,因此,其軟件包設(shè)計為面向整個機器的各個對象(邏輯、運動、測量、通信、顯示)和過程(配置、項目規(guī)劃與管理、診斷、調(diào)試、維護)。











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