BECKHOFF開放式自動化解決方案適用于風力發(fā)電

 

風能等可再生能源的廣泛應用在能源供應體系中已取得良好的成效，都在致力于減少 CO2 的排放量，這也是推廣風能在應用的重要動力。

隨著風能應用的發(fā)展，除了在這一領域占據(jù)主導地位的歐洲市場，近年來，中國、印度等新興市場 — 包括美國在內 — 也漸漸嶄露頭角，以驚人的速度沖擊風能開發(fā)前沿，這也對風力發(fā)電機及其自動化程度提出了全新的要求。這些需求具體體現(xiàn)在并網(wǎng)的條件差異和在更加寬泛的氣候條件下運行的需要上。多年前，風力發(fā)電機在北極地區(qū)或沙漠氣候環(huán)境下的應用還未納入研究課題，而現(xiàn)在，在氣候條件下的應用已被提升為一項行業(yè)標準。

因此，風力發(fā)電機制造商在面對不斷變化的市場需求時，為了確保其產品的市場競爭力，必須保持大的靈活性。目前，Beckhoff 基于 PC 的控制技術和自動化組件在風力發(fā)電機組中的應用規(guī)模已達到 5MW（包括諸如北部海角（North Cape）等寒冷地區(qū)和內蒙等氣候地帶），為滿足上述要求做出巨大貢獻。

基于 PC 的控制技術顯著提升系統(tǒng)的連續(xù)性和靈活性

Beckhoff 實現(xiàn)開放式自動化系統(tǒng)是以基于 PC 控制技術的原理。這種開放性涉及到軟件和硬件接口，風力發(fā)電機制造商可借助這種開放性讓他們的系統(tǒng)能夠適應不斷變化的需求，這些需求包括：初期的方案設計以及將來的低成本系統(tǒng)擴展或改造。

可升級的控制技術

Beckhoff 的產品范圍包括工業(yè) PC、I/O、現(xiàn)場總線組件和 TwinCAT 自動化軟件，它們構成了一套集成式、可滿足不同需求的模塊化控制系統(tǒng)。為風力發(fā)電機中與處理能力、復雜性和成本等相關的每項任務提供合適的解決方案。針對其基于 PC 的自動化解決方案,Beckhoff 可為所有動力類型的風力發(fā)電機提供硬件平臺。

Beckhoff 解決方案應用于風力發(fā)電

Beckhoff 的開放式、可分不同級別的 TwinCAT 自動化軟件是一種專為 PC 設計的 PLC 軟件。該軟件符合編程標準IEC61131-3，為風力發(fā)電機制造商的高率保駕護航。采用基于 Windows 操作系統(tǒng)的技術大大增加了擴展選項，讓用戶受益于計算機產業(yè)的快速發(fā)展。該項技術可通用于所有類型的風機。

生產數(shù)據(jù)

無論是從縱向（從機器到中央控制室）還是橫向（在單個智能組件和風力發(fā)電機子系統(tǒng)之間以及風場內的風力發(fā)電機之間）來看，數(shù)據(jù)供應和數(shù)據(jù)管理在風力發(fā)電機性能控制和評價中都占據(jù)重要地位。本地數(shù)據(jù)庫是更數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)編輯的基礎，它適用于任何 PC。將所有功能都移植到 PC 硬件也大大簡化了將數(shù)據(jù)傳輸（一般通過以太網(wǎng)）到生產數(shù)據(jù)庫和 ERP 系統(tǒng)的過程。

達到 I/O 級的大性能

Beckhoff 為所有通用的輸入輸出信號和現(xiàn)場總線系統(tǒng)提供全系列現(xiàn)場總線組件。各種總線端子模塊和 EtherCAT 端子模塊囊括了與風電相關的各種信號類型和總線系統(tǒng)。

XFC 技術 － 充分利用 EtherCAT 的通訊優(yōu)勢

EtherCAT 是一種基于以太網(wǎng)的高速現(xiàn)場總線，它可為對時間有嚴格要求的應用提供實時性能，而無需在中央處理器內配備特殊硬件。采用 XFC 技術（極速控制技術）后，利用時間戳技術可獲得小于100 ns的時間分辨率。傳感器信號可以在不到 10 微秒的采樣時間內被掃描讀入系統(tǒng)。

利用 TwinSAFE 集成安全功能

近年來，運行安全和工作安全在機器制造領域的地位越來越重要。通過 TwinSAFE，Beckhoff 提供了一種集成式系統(tǒng)解決方案，將自動化技術和安全技術結合在一起。TwinSAFE 將安全功能集成到現(xiàn)有控制架構中，顯著降低了風力發(fā)電機中因建立更別硬連接方式的安全鏈而產生的接線成本。