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。

suizhejishudebuduanfazhan,fenglifadianjiyuejianyuegao,yepianyuelaiyuechang,fengdianzhuangjishuliangyezhengyiqiansuoweiyoudesudujizeng。jianyushangshuyinsu,quebaofenglifadianjizudeanzhuangsuduyuanquan,wulunfengxiangyufengliqiangduruhe,yihuoshianzhuangzaihubianhaishisenlinshenchu,douxiandezhiguanzhongyao。“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 shiwomenbianchengheshishikongzhideshouxuanruanjian。dangkehudinggouwomenweiqiliangshendazaodegaokejijiejuefanganshi,womenbiranyehuizhengzhongchengnuo,zaiduonianwenguhezuoxieyikuangjiaxia,chixujiankongqixingnengbiaoxian,bingbuduanyouhuashengji。zhejiuyoulaiyuwomenquyufuwuhezuohuobantigongdequantianhouzhichifuwu,yijitamenkekaodeyuanchengweihunengli。bijing,fenglifadianjizuwangwanganzhuangzaiyuanlizuijinfuwujididepianyuandidai。“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 年(nian),總(zong)部(bu)位(wei)於(yu)德(de)國(guo)威(wei)爾(er)市(shi)。作(zuo)為(wei)全(quan)球(qiu)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)驅(qu)動(dong)者(zhe),倍(bei)福(fu)定(ding)義(yi)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)的(de)許(xu)多(duo)標(biao)準(zhun),是(shi)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)的(de)製(zhi)定(ding)者(zhe)和(he)推(tui)動(dong)者(zhe)。公(gong)司(si)所(suo)生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)業(ye) 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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