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贝加莱WTC风电主控系统

发布日期:2011-11-29   浏览次数:52777
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【摘   要】:该文概述了风力发电设备对控制系统的要求,介绍了以B&R系统为背景的风电解决方案。重点描述了基于APROL( DCS)的风电场监控系统和基于X20 PCC及其分布式I/O模块、POWERLINK工业实时以太网和WTC软件包的风机主控系统。其中,对风机单机SCADA系统、风机仿真模型和风电安全系统等也进行了全面的介绍。


2.2高级语言编程能力

  由于功率控制涉及到风速变化、最佳叶尖速比的获取、机组输出功率、相位和功率因素,发电机组的转速等诸多因素的影响,因此,它包含了复杂的控制算法设计需求,而这些,对于控制器的高级语言编程能力有较高的要求,而B&R PCC产品提供了高级语言编程能力,不仅仅是这些,还包括了以下一些关键技术:

2.2.1复杂控制算法设计能力

  传统的机器控制多为顺序逻辑控制,而随着传感器技术、数字技术和通信技术的发展,复杂控制将越来越多的应用于机器,而机器控制本身即是融合了逻辑、运动、传感器、高速计数、安全、液压等一系列复杂控制的应用,PCC的设计者们很早就注意到这个发展方向而设计了PCC产品来满足这一未来的需求。

  为了满足这种需求,PCC设计为基于Automation Runtime的实时操作系统(OS)上,支持高级语言编程,对于风力发电而言,变桨距、主控逻辑、功率控制单元等的算法非常复杂,这需要一个强大的控制器来实现对其高效的程序设计,并且,代码安全必须事先考虑,以维护在研发领域的投资安全。

2.2.2功能块调用

  PCC支持PLCopen Motion、PLCopen Safety和PLCopenHydraulic库的调用,这对于风电这一集合了变桨运动控制、安全逻辑设计、液压控制的综合系统来说是再好不过的选择.变桨控制将考虑多个伺服的定位和同步关系,而safety为机组提供了多种安全回路设计以保护机组的安全可靠运行,液压控制被极其容易的集成到系统中而无需购置专用的液压控制模块。同时,PCC支持用户自定义库的封装设计,用户可以将其自身的核心算法封装为功能块来调用,这使得一方面代码的安全性得到了很好的保证,而另一方面,它也提供了针对不同机组的系统调用,大大简化了软件的重构,支持快速开发。

2.2.3 All In One的设计理念——Automation Studio™集成软件开发平台

  Automation Studio™设计初衷是建立在一种放眼整机控制而不是局部(只关心驱动或者逻辑,独立组件),30年的丰富OEM控制设计使得B&R深刻理解“整体”的意义,因此,其软件包设计为面向整个机器的各个对象(逻辑、运动、测量、通信、显示)和过程(配置、项目规划与管理、诊断、调试、维护)。

  对于B&R Automation Studio而言,控制器的设计、变桨伺服、液压控制、Safety技术、通信均在一个”All In One”的工具包Automation Stduio中实现,对于风力发电这样的综合多种控制需求的系统而言,Automation Studio提供了一个完整的工程设计与应用的平台,它使得代码生成、仿真分析、远程诊断与维护集成为一体,难道还有什么需要不能满足吗?

抛开技术的因素,对于用户而言,一套软件即可实现所有的应用需求,这降低工程师的学习成本,也作为一个平台,为用户提供了长期持续创新的软件平台基础。
 

 
 
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