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开放式自动化解决方案应用于风力发电

供稿:德国倍福自动化有限公司 2018/10/11 15:22:00

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  • 关键词: 风力发电 开放式自动化系统
  • 摘要:风力发电机制造商在面对不断变化的市场需求时,为了确保其产品的市场竞争力,必须保持最大的灵活性。Beckhoff 实现开放式自动化系统是以基于 PC 控制技术的原理。这种开放性涉及到软件和硬件接口,风力发电机制造商可借助这种开放性让他们的系统能够适应不断变化的需求.

风能等可再生能源的广泛应用在全球能源供应体系中已取得良好的成效,全球都在致力于减少 CO2 的排放量,这也是推广风能在全球应用的重要动力。

随着风能应用的发展,除了在这一领域占据主导地位的欧洲市场,近年来,中国、印度等新兴市场 — 包括美国在内 — 也渐渐崭露头角,以惊人的速度冲击风能开发前沿,这也对风力发电机及其自动化程度提出了全新的要求。这些需求具体体现在并网的条件差异和在更加宽泛的气候条件下运行的需要上。多年前,风力发电机在北极地区或沙漠气候环境下的应用还未纳入研究课题,而现在,在极端气候条件下的应用已被提升为一项行业标准。

因此,风力发电机制造商在面对不断变化的市场需求时,为了确保其产品的市场竞争力,必须保持最大的灵活性。目前,Beckhoff 基于 PC 的控制技术和自动化组件在风力发电机组中的应用规模已达到 5MW(包括诸如北部海角(North Cape)等寒冷地区和内蒙等极端气候地带),为满足上述要求做出巨大贡献。

基于 PC 的控制技术显著提升系统的连续性和灵活性

Beckhoff 实现开放式自动化系统是以基于 PC 控制技术的原理。这种开放性涉及到软件和硬件接口,风力发电机制造商可借助这种开放性让他们的系统能够适应不断变化的需求,这些需求包括:初期的方案设计以及将来的低成本系统扩展或改造。

可升级的控制技术

Beckhoff 的产品范围包括工业 PC、I/O、现场总线组件和 TwinCAT 自动化软件,它们构成了一套集成式、可满足不同需求的模块化控制系统。为风力发电机中与处理能力、复杂性和成本等相关的每项任务提供合适的解决方案。针对其基于 PC 的自动化解决方案,Beckhoff 可为所有动力类型的风力发电机提供硬件平台。

Beckhoff 解决方案应用于风力发电

Beckhoff 的开放式、可分不同级别的 TwinCAT 自动化软件是一种专为 PC 设计的 PLC 软件。该软件符合国际编程标准IEC61131-3,为风力发电机制造商的高投资回报率保驾护航。采用基于 Windows 操作系统的技术大大增加了扩展选项,让用户受益于计算机产业的快速发展。该项技术可通用于所有类型的风机。

生产数据

无论是从纵向(从机器到中央控制室)还是横向(在单个智能组件和风力发电机子系统之间以及风场内的风力发电机之间)来看,数据供应和数据管理在风力发电机性能控制和评价中都占据重要地位。本地数据库是更高级数据备份和数据编辑的基础,它适用于任何 PC。将所有功能都移植到 PC 硬件也大大简化了将数据传输(一般通过以太网)到生产数据库和 ERP 系统的过程。

达到 I/O 级的最大性能

Beckhoff 为所有通用的输入输出信号和现场总线系统提供全系列现场总线组件。各种总线端子模块和 EtherCAT 端子模块囊括了与风电相关的各种信号类型和总线系统。

XFC 技术 - 充分利用 EtherCAT 的通讯优势

EtherCAT 是一种基于以太网的高速现场总线,它可为对时间有严格要求的应用提供最佳实时性能,而无需在中央处理器内配备特殊硬件。采用 XFC 技术(极速控制技术)后,利用时间戳技术可获得小于100 ns的时间分辨率。传感器信号可以在不到 10 微秒的采样时间内被扫描读入系统。

利用 TwinSAFE 集成安全功能

近年来,运行安全和工作安全在机器制造领域的地位越来越重要。通过 TwinSAFE,Beckhoff 提供了一种集成式系统解决方案,将自动化技术和安全技术完美结合在一起。TwinSAFE 将安全功能集成到现有控制架构中,显著降低了风力发电机中因建立更高级别硬连接方式的安全链而产生的接线成本。

审核编辑(王静)
更多内容请访问 德国倍福自动化有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=49279)

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