倍福]風(fēng)電庫是由倍福德國風(fēng)電團隊傾力打造的一套完整風(fēng)機控制應用庫，它是倍福德國風(fēng)電專(zhuān)家Robert先生30年的風(fēng)電行業(yè)應用經(jīng)驗和倍?；赑C控制思想的風(fēng)電控制系統的結晶。倍福wind libs風(fēng)電庫適用于任何MW級別的風(fēng)機系統控制，也適用于陸上型和海上型風(fēng)機控制；該風(fēng)電庫基于TwinCAT 2的IEC61131-3的ST編程語(yǔ)言，采用對面對象的編程思想和模塊化的結構設計，是一套完整的風(fēng)電控制解決方案?？蛻?hù)在基于該風(fēng)電控制庫的基礎上可以非常容易地實(shí)現風(fēng)機的完整控制，并且可以靈活地實(shí)現自定義的功能。

   浙江運達1.5MW系列風(fēng)電機組采用了兆瓦級風(fēng)電機組的經(jīng)典設計：葉輪采用三葉片、水平軸、上風(fēng)向布置，三點(diǎn)式支撐；傳動(dòng)系統采用三級變速行星齒箱和雙饋異步發(fā)電機；功率控制采用變速恒頻和伺服驅動(dòng)的獨立變漿技術(shù)，并運用了國際先進(jìn)的載荷優(yōu)化控制策略。具有運行可靠穩定、風(fēng)能利用率高、電網(wǎng)適應性強、抗低溫、抗風(fēng)沙、抗雷擊等特點(diǎn)，主控系統核心控制器采用德國倍福的CX1020加EtherCAT I/O模塊實(shí)現。主控軟件系統采用倍福的基于PC架構的wind libs風(fēng)電庫實(shí)現。

    浙江運達風(fēng)力發(fā)電工程有限公司成立于2001年，從事風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究已經(jīng)有40年的歷史，公司主營(yíng)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組設計、生產(chǎn)和銷(xiāo)售以及風(fēng)電場(chǎng)的運行維護、備品備件的供應，并提供風(fēng)力發(fā)電工程的風(fēng)場(chǎng)規劃、技術(shù)咨詢(xún)、設計、施工等服務(wù)，是浙江省高新技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)。公司分別在南北兩地設立了年產(chǎn)100萬(wàn)千瓦的大型兆瓦級風(fēng)力發(fā)電設備研發(fā)和生產(chǎn)基地。

   完整且開(kāi)放的風(fēng)機控制解決方案

   倍福風(fēng)電庫提供了完整的實(shí)現風(fēng)機控制的各種功能塊，并且采用內存表形式存儲當前參數，用戶(hù)可以通過(guò)參數索引直接獲取或更新參數，所有參數都是在PLC初始化時(shí)自動(dòng)生成，在程序的不同控制狀態(tài)下只需要對當前唯一的參數表進(jìn)行操作即可完成整個(gè)風(fēng)機的控制。由于參數表在內存中是唯一的，因此程序的任何控制策略都指向了這唯一的參數表，從而避免了控制操作與參數存儲的混亂現象，完美地實(shí)現了控制與數據的分割，使程序結構更加簡(jiǎn)單、靈活。

   該功能庫的所有源代碼都是對用戶(hù)完全開(kāi)放的，用戶(hù)可以對功能庫的底層代碼進(jìn)行增加或刪減，可以依據實(shí)際的風(fēng)機做相應的修改，也可以在自己的新機型上使用該功能庫。

   系統管理與診斷——一切盡在掌控

   倍福風(fēng)電庫提供了大量風(fēng)電主控系統的管理與診斷功能。用戶(hù)只需要關(guān)注于風(fēng)機的控制即可，而不需要考慮底層的實(shí)現細節，利用該功能庫可以實(shí)現事半功倍的效果。功能庫還提供了完整的Log文件管理和存儲功能，所有Log文件都是以CSV格式存儲，以方便在EXCEL中對Log數據的分析。用戶(hù)可以方便地對Log文件的存儲數據、時(shí)間間隔、文件名稱(chēng)、存儲路徑等進(jìn)行自定義。功能庫也提供了對控制器的CPU占用率、PLC運行相關(guān)參數、EtherCAT I/O模塊的診斷等功能塊，用戶(hù)可以依據實(shí)際需要自由調用這些功能塊，也可以把這些診斷信息綁定在狀態(tài)碼中實(shí)現對風(fēng)機整體運行的完美掌控。

   代碼生成工具倍福wind libs風(fēng)電庫提供了4個(gè)代碼生成工具，這些工具是以參數配置形式實(shí)現PLC代碼自動(dòng)生成的。代碼生成工具可以對風(fēng)機的運行參數、I/O和通訊參數、遠程控制命令、狀態(tài)碼等參數進(jìn)行配置并自動(dòng)生成PLC代碼，用戶(hù)只需要在對應工具中增加需要的參數并設置參數的對應屬性，并把設置好的參數以（*.exp）導出，然后在PLC工程中導入即可，也可以把這些配置參數保存成CSV文件方便日后的更新和維護。浙江運達依據這些工具大大提高了代碼的編寫(xiě)速度。

   HMI和SCADA接口

   功能庫中也包含了對用戶(hù)登錄和用戶(hù)級別的管理控制功能，把所有用戶(hù)分為100個(gè)等級，0為最低級別，100為最高級別，不同級別的用戶(hù)登錄后所對應的操作和HMI的顯示也不一樣，例如：狀態(tài)碼復位操作。只有登錄的用戶(hù)級別高于當前狀態(tài)碼的設定級別后才可以復位該狀態(tài)碼。

   該風(fēng)電庫包含了一個(gè)基于PLC的Visulization的HMI界面，該HMI不需要任何通訊接口，直接和PLC變量采用內存綁定，可以實(shí)時(shí)顯示當前風(fēng)機的所有實(shí)時(shí)參數，功能庫中還提供了大量底層的HMI界面，客戶(hù)只要在基于該HMI界面上做一些簡(jiǎn)單的配置即可以實(shí)現自定義的風(fēng)機控制HMI界面或實(shí)時(shí)曲線(xiàn)等功能。

   如果想遠程訪(fǎng)問(wèn)PLC的數據也非常容易實(shí)現，功能庫提供了默認為ADS接口遠程訪(fǎng)問(wèn)的結構體，用戶(hù)只需要在遠程通過(guò)ADS的變量名方式即可訪(fǎng)問(wèn)PLC內部的任何參數或實(shí)現遠程控制功能。其它通訊協(xié)議可以選擇MODBUS、TCP/IP、OPC等方式訪(fǎng)問(wèn)，浙江運達是通過(guò)Modbus TCP與遠程SCADA系統進(jìn)行數據交互的，通過(guò)代碼生成工具自動(dòng)定義了指定PLC的內存地址和Modbus地址。

   采用該風(fēng)電庫的1.5MW樣機已經(jīng)在浙江運達張北風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了一個(gè)月的并網(wǎng)發(fā)電，系統運行穩定可靠，浙江運達計劃于2013年年底進(jìn)行大批量應用于1.5MW風(fēng)機控制。 

   摘自《自動(dòng)化博覽》2013年6期