風(fēng)力發(fā)電正在中國蓬勃發(fā)展，即使在金融危機(jī)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(qiáng)勁增長勢頭，包括Vestas、Gemsa、GE、國內(nèi)的金風(fēng)科技、華銳、運(yùn)達(dá)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(jià)格高昂且交貨周期較長。開發(fā)自主知識(shí)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(jià)格競爭，另一方面，尋找合適的平臺(tái)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(biāo)要求，這一切都對(duì)風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)平臺(tái)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(jì)，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(duì)控制系統(tǒng)的需求
2.1高級(jí)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(jī)組輸出功率、相位和功率因素，發(fā)電機(jī)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(jì)需求，而這些，對(duì)于控制器的高級(jí)語言編程能力有較高的要求，而B&R PCC產(chǎn)品提供了高級(jí)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(jì)能力
傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)器，而機(jī)器控制本身即是融合了邏輯、運(yùn)動(dòng)、傳感器、高速計(jì)數(shù)、安全、液壓等一系列復(fù)雜控制的應(yīng)用，PCC的設(shè)計(jì)者們很早就注意到這個(gè)發(fā)展方向而設(shè)計(jì)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(jì)為基于Automation Runtime的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(OS)上，支持高級(jí)語言編程，對(duì)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(gè)強(qiáng)大的控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)其高效的程序設(shè)計(jì)，并且，代碼安全必須事先考慮，以維護(hù)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(duì)于風(fēng)電這一集合了變槳運(yùn)動(dòng)控制、安全邏輯設(shè)計(jì)、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(gè)伺服的定位和同步關(guān)系，而safety為機(jī)組提供了多種安全回路設(shè)計(jì)以保護(hù)機(jī)組的安全可靠運(yùn)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(shí)，PCC支持用戶自定義庫的封裝設(shè)計(jì)，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(duì)不同機(jī)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(jì)理念- Automation Studio?
Automation Studio?設(shè)計(jì)初衷是建立在一種放眼整機(jī)控制而不是局部(只關(guān)心驅(qū)動(dòng)或者邏輯，獨(dú)立組件)，30年的豐富OEM控制設(shè)計(jì)使得B&R深刻理解“整體”的意義，因此，其軟件包設(shè)計(jì)為面向整個(gè)機(jī)器的各個(gè)對(duì)象(邏輯、運(yùn)動(dòng)、測量、通信、顯示)和過程(配置、項(xiàng)目規(guī)劃與管理、診斷、調(diào)試、維護(hù))。
