據丹麥 Seasight Solutions 公司所言，風(fēng)力發(fā)電機組裝機正經(jīng)歷一場(chǎng)真正的技術(shù)變革，引起全行業(yè)熱議。這一創(chuàng )新的解決方案巧妙地采用與真人大小相仿的螺旋槳，有效補償風(fēng)力影響，確保轉子葉片與輪轂間的精準定位。這一技術(shù)突破允許在不使用牽引繩的情況下安全快速地組裝這些巨大的部件，即便是在狂風(fēng)暴雨等惡劣天氣條件下也能順利完成組裝工作。然而，要成功實(shí)現這一點(diǎn)，離不開(kāi)復雜的控制解決方案和實(shí)時(shí)自動(dòng)化技術(shù)的強力支撐，這正是倍?；赑C的控制技術(shù)能夠大顯身手的舞臺。

隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機越建越高，葉片越來(lái)越長(cháng)，風(fēng)電裝機數量也正以前所未有的速度激增。鑒于上述因素，確保風(fēng)力發(fā)電機組的安裝速度與安全，無(wú)論風(fēng)向與風(fēng)力強度如何，亦或是安裝在湖邊還是森林深處，都顯得至關(guān)重要?！澳壳?，葉片的安裝主要依賴(lài)于吊裝技術(shù)，以確保每一片葉片都能夠精準無(wú)誤地垂直固定于既定位置?！钡?Hvide Sande Shipyard A/S 公司自動(dòng)化技術(shù)主管 Mads Susgaard 解釋道。問(wèn)題在于，此類(lèi)地點(diǎn)的特殊性使得傳統的安裝輔助設備往往很難使用，而惡劣天氣的不可預測性加劇了安裝進(jìn)度的不可控性，往往會(huì )導致安裝計劃遭受重大挫折，容易造成工期延誤。

為了保障葉片在強風(fēng)環(huán)境下仍能保持精準定位，亟需一個(gè)高性能的自動(dòng)化平臺。Seasights Solutions 為此找到了理想的控制解決方案，即基于 PC 的控制平臺和 TwinCAT 軟件。

從 Hvide Sande Shipyard 分拆出來(lái)的 Seasight Solutions A/S 公司與風(fēng)力發(fā)電機組制造商 Vestas Wind System A/S 共同開(kāi)發(fā)出來(lái)的自主定位系統 (APS) 成功解決了這些長(cháng)期以來(lái)困擾行業(yè)的難題?！拔覀冞\用螺旋槳技術(shù)來(lái)平衡并穩固葉片的動(dòng)量，確保起吊過(guò)程的安全性以及定位時(shí)的穩定性?！盡ads Susgaard 強調道。

葉片的最大定位精度

面對極端天氣，無(wú)論是嚴寒或酷暑，也無(wú)論暴風(fēng)雨多么肆虐，亦或吊裝場(chǎng)地的地勢如何復雜，APS 根據預設的開(kāi)關(guān)點(diǎn)把葉片穩定的保持在吊裝工裝上?？刂葡到y會(huì )持續記錄所有數據，然后利用這些數據來(lái)進(jìn)行控制尋優(yōu)。成果極為顯著(zhù)：即使風(fēng)速高達 14 米/秒（風(fēng)力 6 級）的極端條件下，葉片仍能在風(fēng)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。由于低能見(jiàn)度和強風(fēng)不再成為障礙，工作日數量也因此增加了 50% 多?！斑@意味著(zhù)風(fēng)電企業(yè)能夠節約大量時(shí)間和成本?！盡ads Susgaard 激動(dòng)地指出了 APS 系統所能帶來(lái)的巨大優(yōu)勢。

這套已經(jīng)獲得專(zhuān)利的系統已在長(cháng)達 85 米的葉片上成功完成測試，未來(lái)有望應用于長(cháng)度超過(guò) 100 米的葉片。該解決方案還經(jīng)受住了挪威北部與芬蘭北部的惡劣環(huán)境與地形的考驗，那里的酷寒氣候條件和復雜多變的地形地貌給風(fēng)機的安裝帶來(lái)了真正的挑戰。與此同時(shí)，已有超過(guò) 1000 個(gè)組件通過(guò) APS 吊裝到指定位置并完成組裝。

人們一般會(huì )傾向于使用定制的電子設備完成這項任務(wù)。但有了 TwinCAT 和基于 PC 的控制技術(shù)，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(jìn)行即時(shí)調整和優(yōu)化。

—— 自動(dòng)化專(zhuān)家

基于 PC 的控制技術(shù)助力提升系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(fā)而成，并深深依賴(lài)倍福自動(dòng)化技術(shù)。高性能的工業(yè) PC 和 TwinCAT 軟件是解決方案的核心，確保關(guān)鍵應用中的高精度及穩定性。這是因為想要以極快的速度計算出葉片位置，并依據計算結果調整螺旋槳或其電機轉速以實(shí)施糾正措施，離不開(kāi)強大的計算和處理能力的支撐?！翱刂葡到y的獨特之處在于 PLC 能夠實(shí)時(shí)估算出 APS 的位置?！盡ads Susgaard 解釋道。更確切地說(shuō)，PLC 以超過(guò) 1 kHz 的高頻率進(jìn)行估算。螺旋槳的速度正是基于這些高頻掃描結果進(jìn)行控制的。Mads Susgaard 說(shuō)道：“在研發(fā)第一臺原型機時(shí)，為了獲得位置控制所需的周期時(shí)間，我們在控制器性能方面沒(méi)有設置任何限制?！?nbsp;超緊湊型工業(yè) PC（如 C6015）已成為我們控制計算機的最優(yōu)選擇。

C6015 超緊湊型工業(yè) PC 與 EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模塊配合使用，實(shí)現了低于 1 毫秒的極短周期時(shí)間。

—— Hvide Sande Shipyard A/S 自動(dòng)化技術(shù)部主管  Mads Susgaard

針對當前及未來(lái)的自動(dòng)化任務(wù)，標準化且用戶(hù)友好的軟件對于 Seasight Solutions 而言無(wú)疑是不可或缺的要素之一?！癟winCAT 是我們編程和實(shí)時(shí)控制的首選軟件。當客戶(hù)訂購我們?yōu)槠淞可泶蛟斓母呖萍冀鉀Q方案時(shí)，我們必然也會(huì )鄭重承諾，在多年穩固合作協(xié)議框架下，持續監控其性能表現，并不斷優(yōu)化升級。這就有賴(lài)于我們區域服務(wù)合作伙伴提供的全天候支持服務(wù)，以及他們可靠的遠程維護能力。畢竟，風(fēng)力發(fā)電機組往往安裝在遠離最近服務(wù)基地的偏遠地帶?！盀榱舜_保 APS 不僅能夠穩定運行，還能幫助運營(yíng)商成功應對項目進(jìn)度緊張的問(wèn)題，避免造成成本高昂的工期延誤，我們迫切需要一款功能強大的診斷軟件，并搭建與丹麥支持中心及各個(gè)服務(wù)團隊之間無(wú)縫對接的溝通橋梁?！盡ads Susgaard 說(shuō)道。

迄今為止，公司已在全球范圍內成功實(shí)施了 25 套 APS 系統，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(xiāo)售 50 套系統。其它很多行業(yè)也有望從這一創(chuàng )新的解決方案中獲益，因為 APS 系統還能夠實(shí)現起重集裝箱、建筑構件和預制混凝土構件的精準定位?！拔覀儗?APS 系統寄予了極大的期望，無(wú)論是在本地市場(chǎng)還是全球范圍內，無(wú)論是在風(fēng)電行業(yè)還是其它領(lǐng)域，它都展現出了巨大的潛力和價(jià)值?！盡ads Susgaard 總結道。