倍福 | 基於 PC 的控製技術助力實現任何氣候條件下的風力發電機組安裝

2026-04-07 01:22:55


  據丹麥 Seasight Solutions 公(gong)司(si)所(suo)言(yan),風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)裝(zhuang)機(ji)正(zheng)經(jing)曆(li)一(yi)場(chang)真(zhen)正(zheng)的(de)技(ji)術(shu)變(bian)革(ge),引(yin)起(qi)全(quan)行(xing)業(ye)熱(re)議(yi)。這(zhe)一(yi)創(chuang)新(xin)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)巧(qiao)妙(miao)地(di)采(cai)用(yong)與(yu)真(zhen)人(ren)大(da)小(xiao)相(xiang)仿(fang)的(de)螺(luo)旋(xuan)槳(jiang),有(you)效(xiao)補(bu)償(chang)風(feng)力(li)影(ying)響(xiang),確(que)保(bao)轉(zhuan)子(zi)葉(ye)片(pian)與(yu)輪(lun)轂(gu)間(jian)的(de)精(jing)準(zhun)定(ding)位(wei)。這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)允(yun)許(xu)在(zai)不(bu)使(shi)用(yong)牽(qian)引(yin)繩(sheng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)安(an)全(quan)快(kuai)速(su)地(di)組(zu)裝(zhuang)這(zhe)些(xie)巨(ju)大(da)的(de)部(bu)件(jian),即(ji)便(bian)是(shi)在(zai)狂(kuang)風(feng)暴(bao)雨(yu)等(deng)惡(e)劣(lie)天(tian)氣(qi)條(tiao)件(jian)下(xia)也(ye)能(neng)順(shun)利(li)完(wan)成(cheng)組(zu)裝(zhuang)工(gong)作(zuo)。然(ran)而(er),要(yao)成(cheng)功(gong)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)點(dian),離(li)不(bu)開(kai)複(fu)雜(za)的(de)控(kong)製(zhi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)和(he)實(shi)時(shi)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)強(qiang)力(li)支(zhi)撐(cheng),這(zhe)正(zheng)是(shi)倍(bei)福(fu)基(ji)於(yu)PC的控製技術能夠大顯身手的舞台。

  

  隨sui著zhe技ji術shu的de不bu斷duan發fa展zhan,風feng力li發fa電dian機ji越yue建jian越yue高gao,葉ye片pian越yue來lai越yue長chang,風feng電dian裝zhuang機ji數shu量liang也ye正zheng以yi前qian所suo未wei有you的de速su度du激ji增zeng。鑒jian於yu上shang述shu因yin素su,確que保bao風feng力li發fa電dian機ji組zu的de安an裝zhuang速su度du與yu安an全quan,無wu論lun風feng向xiang與yu風feng力li強qiang度du如ru何he,亦yi或huo是shi安an裝zhuang在zai湖hu邊bian還hai是shi森sen林lin深shen處chu,都dou顯xian得de至zhi關guan重zhong要yao。“目前,葉片的安裝主要依賴於吊裝技術,以確保每一片葉片都能夠精準無誤地垂直固定於既定位置。”丹麥 Hvide Sande Shipyard A/S 公司自動化技術主管 Mads Susgaard jieshidao。wentizaiyu,cileididiandeteshuxingshidechuantongdeanzhuangfuzhushebeiwangwanghennanshiyong,erelietianqidebukeyucexingjiajuleanzhuangjindudebukekongxing,wangwanghuidaozhianzhuangjihuazaoshouzhongdacuozhe,rongyizaochenggongqiyanwu。

  

  為了保障葉片在強風環境下仍能保持精準定位,亟需一個高性能的自動化平台。Seasights Solutions 為此找到了理想的控製解決方案,即基於 PC 的控製平台和 TwinCAT 軟件。

  從 Hvide Sande Shipyard 分拆出來的 Seasight Solutions A/S 公司與風力發電機組製造商 Vestas Wind System A/S 共同開發出來的自主定位係統 (APS) 成功解決了這些長期以來困擾行業的難題。“我們運用螺旋槳技術來平衡並穩固葉片的動量,確保起吊過程的安全性以及定位時的穩定性。”Mads Susgaard 強調道。

  葉片的最大定位精度

  麵對極端天氣,無論是嚴寒或酷暑,也無論暴風雨多麼肆虐,亦或吊裝場地的地勢如何複雜,APS 根據預設的開關點把葉片穩定的保持在吊裝工裝上。控製係統會持續記錄所有數據,然後利用這些數據來進行控製尋優。成果極為顯著:即使風速高達 14 米/秒(風力 6 級)的極端條件下,葉片仍能在風中保持出色的穩定性和定位精度。起重機因此成為了性能瓶頸,其安全速度限值往往被設定為 12 米/秒。由於低能見度和強風不再成為障礙,工作日數量也因此增加了 50% 多。“這意味著風電企業能夠節約大量時間和成本。”Mads Susgaard 激動地指出了 APS 係統所能帶來的巨大優勢。

  這套已經獲得專利的係統已在長達 85 米的葉片上成功完成測試,未來有望應用於長度超過 100 米mi的de葉ye片pian。該gai解jie決jue方fang案an還hai經jing受shou住zhu了le挪nuo威wei北bei部bu與yu芬fen蘭lan北bei部bu的de惡e劣lie環huan境jing與yu地di形xing的de考kao驗yan,那na裏li的de酷ku寒han氣qi候hou條tiao件jian和he複fu雜za多duo變bian的de地di形xing地di貌mao給gei風feng機ji的de安an裝zhuang帶dai來lai了le真zhen正zheng的de挑tiao戰zhan。與yu此ci同tong時shi,已yi有you超chao過guo 1000 個組件通過 APS 吊裝到指定位置並完成組裝。

  人們一般會傾向於使用定製的電子設備完成這項任務。但有了 TwinCAT 和基於 PC 的控製技術,我們現在擁有了前所未有的靈活性,能夠迅速響應需求,對軟件進行即時調整和優化。

  —— 自動化專家

  基於 PC 的控製技術助力提升係統靈活性和整體性能

  Seasight Solutions 提供的所有解決方案,包括螺旋槳和軟件,都由公司自主研發而成,並深深依賴倍福自動化技術。高性能的工業 PC 和 TwinCAT 軟ruan件jian是shi解jie決jue方fang案an的de核he心xin,確que保bao關guan鍵jian應ying用yong中zhong的de高gao精jing度du及ji穩wen定ding性xing。這zhe是shi因yin為wei想xiang要yao以yi極ji快kuai的de速su度du計ji算suan出chu葉ye片pian位wei置zhi,並bing依yi據ju計ji算suan結jie果guo調tiao整zheng螺luo旋xuan槳jiang或huo其qi電dian機ji轉zhuan速su以yi實shi施shi糾jiu正zheng措cuo施shi,離li不bu開kai強qiang大da的de計ji算suan和he處chu理li能neng力li的de支zhi撐cheng。“控製係統的獨特之處在於 PLC 能夠實時估算出 APS 的位置。”Mads Susgaard 解釋道。更確切地說,PLC 以超過 1 kHz 的高頻率進行估算。螺旋槳的速度正是基於這些高頻掃描結果進行控製的。Mads Susgaard 說道:“在研發第一台原型機時,為了獲得位置控製所需的周期時間,我們在控製器性能方麵沒有設置任何限製。” 超緊湊型工業 PC(如 C6015)已成為我們控製計算機的最優選擇。

 

  C6015 超緊湊型工業 PC 與 EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模塊配合使用,實現了低於 1 毫秒的極短周期時間。

  —— Hvide Sande Shipyard A/S 自動化技術部主管

  Mads Susgaard

  針對當前及未來的自動化任務,標準化且用戶友好的軟件對於 Seasight Solutions 而言無疑是不可或缺的要素之一。“TwinCAT 是(shi)我(wo)們(men)編(bian)程(cheng)和(he)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)的(de)首(shou)選(xuan)軟(ruan)件(jian)。當(dang)客(ke)戶(hu)訂(ding)購(gou)我(wo)們(men)為(wei)其(qi)量(liang)身(shen)打(da)造(zao)的(de)高(gao)科(ke)技(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)時(shi),我(wo)們(men)必(bi)然(ran)也(ye)會(hui)鄭(zheng)重(zhong)承(cheng)諾(nuo),在(zai)多(duo)年(nian)穩(wen)固(gu)合(he)作(zuo)協(xie)議(yi)框(kuang)架(jia)下(xia),持(chi)續(xu)監(jian)控(kong)其(qi)性(xing)能(neng)表(biao)現(xian),並(bing)不(bu)斷(duan)優(you)化(hua)升(sheng)級(ji)。這(zhe)就(jiu)有(you)賴(lai)於(yu)我(wo)們(men)區(qu)域(yu)服(fu)務(wu)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)提(ti)供(gong)的(de)全(quan)天(tian)候(hou)支(zhi)持(chi)服(fu)務(wu),以(yi)及(ji)他(ta)們(men)可(ke)靠(kao)的(de)遠(yuan)程(cheng)維(wei)護(hu)能(neng)力(li)。畢(bi)竟(jing),風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)往(wang)往(wang)安(an)裝(zhuang)在(zai)遠(yuan)離(li)最(zui)近(jin)服(fu)務(wu)基(ji)地(di)的(de)偏(pian)遠(yuan)地(di)帶(dai)。“為了確保 APS bujinnenggouwendingyunxing,hainengbangzhuyunyingshangchenggongyingduixiangmujindujinzhangdewenti,bimianzaochengchengbengaoangdegongqiyanwu,womenpoqiexuyaoyikuangongnengqiangdadezhenduanruanjian,bingdajianyudanmaizhichizhongxinjigegefuwutuanduizhijianwufengduijiedegoutongqiaoliang。”Mads Susgaard 說道。

  迄今為止,公司已在全球範圍內成功實施了 25 套 APS 係統,包括歐洲、美國、澳大利亞、非洲和越南等國家及地區。公司的目標是每年銷售 50 套係統。其它很多行業也有望從這一創新的解決方案中獲益,因為 APS 係統還能夠實現起重集裝箱、建築構件和預製混凝土構件的精準定位。“我們對 APS 係統寄予了極大的期望,無論是在本地市場還是全球範圍內,無論是在風電行業還是其它領域,它都展現出了巨大的潛力和價值。”Mads Susgaard 總結道。

  關於德國倍福

  倍福(Beckhoff)是一家專注於自動化新技術的德資企業,創立於 1980 nian,zongbuweiyudeguoweiershi。zuoweiquanqiuzidonghuajishudequdongzhe,beifudingyilezidonghualingyudexuduobiaozhun,shiguojibiaozhundezhidingzhehetuidongzhe。gongsisuoshengchandegongye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統,可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力,倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構,加上全球的合作夥伴,業務遍及 70 多個國家和地區。

  倍福於 1997 年進入中國市場,中國區總部落戶於上海市北高新產業園區,現有員工 300 人,辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。

  公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準,並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司,倍福一直注重在技術上尋求突破創新,在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性,它支持所有主流的工業通信協議,將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起,為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。

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