據(jù)丹麥 Seasight Solutions 公司所言，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)正經(jīng)歷一場真正的技術(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(bǔ)償風(fēng)力影響，確保轉(zhuǎn)子葉片與輪轂間的精準(zhǔn)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(xiàn)這一點(diǎn)，離不開復(fù)雜的控制解決方案和實(shí)時(shí)自動化技術(shù)的強(qiáng)力支撐，這正是倍?；赑C的控制技術(shù)能夠大顯身手的舞臺。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)越建越高，葉片越來越長，風(fēng)電裝機(jī)數(shù)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(jī)組的安裝速度與安全，無論風(fēng)向與風(fēng)力強(qiáng)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?！澳壳埃~片的安裝主要依賴于吊裝技術(shù)，以確保每一片葉片都能夠精準(zhǔn)無誤地垂直固定于既定位置?！钡?Hvide Sande Shipyard A/S 公司自動化技術(shù)主管 Mads Susgaard 解釋道。問題在于，此類地點(diǎn)的特殊性使得傳統(tǒng)的安裝輔助設(shè)備往往很難使用，而惡劣天氣的不可預(yù)測性加劇了安裝進(jìn)度的不可控性，往往會導(dǎo)致安裝計(jì)劃遭受重大挫折，容易造成工期延誤。

為了保障葉片在強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下仍能保持精準(zhǔn)定位，亟需一個(gè)高性能的自動化平臺。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 分拆出來的 Seasight Solutions A/S 公司與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商 Vestas Wind System A/S 共同開發(fā)出來的自主定位系統(tǒng) (APS) 成功解決了這些長期以來困擾行業(yè)的難題?！拔覀冞\(yùn)用螺旋槳技術(shù)來平衡并穩(wěn)固葉片的動量，確保起吊過程的安全性以及定位時(shí)的穩(wěn)定性?！盡ads Susgaard 強(qiáng)調(diào)道。

葉片的最大定位精度

面對極端天氣，無論是嚴(yán)寒或酷暑，也無論暴風(fēng)雨多么肆虐，亦或吊裝場地的地勢如何復(fù)雜，APS 根據(jù)預(yù)設(shè)的開關(guān)點(diǎn)把葉片穩(wěn)定的保持在吊裝工裝上?？刂葡到y(tǒng)會持續(xù)記錄所有數(shù)據(jù)，然后利用這些數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制尋優(yōu)。成果極為顯著：即使風(fēng)速高達(dá) 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(wěn)定性和定位精度。起重機(jī)因此成為了性能瓶頸，其安全速度限值往往被設(shè)定為 12 米/秒。由于低能見度和強(qiáng)風(fēng)不再成為障礙，工作日數(shù)量也因此增加了 50% 多?！斑@意味著風(fēng)電企業(yè)能夠節(jié)約大量時(shí)間和成本。”Mads Susgaard 激動地指出了 APS 系統(tǒng)所能帶來的巨大優(yōu)勢。

這套已經(jīng)獲得專利的系統(tǒng)已在長達(dá) 85 米的葉片上成功完成測試，未來有望應(yīng)用于長度超過 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(yàn)，那里的酷寒氣候條件和復(fù)雜多變的地形地貌給風(fēng)機(jī)的安裝帶來了真正的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，已有超過 1000 個(gè)組件通過 APS 吊裝到指定位置并完成組裝。

人們一般會傾向于使用定制的電子設(shè)備完成這項(xiàng)任務(wù)。但有了 TwinCAT 和基于 PC 的控制技術(shù)，我們現(xiàn)在擁有了前所未有的靈活性，能夠迅速響應(yīng)需求，對軟件進(jìn)行即時(shí)調(diào)整和優(yōu)化。                                             —— 自動化專家

基于 PC 的控制技術(shù)助力提升系統(tǒng)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，并深深依賴倍福自動化技術(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(yīng)用中的高精度及穩(wěn)定性。這是因?yàn)橄胍詷O快的速度計(jì)算出葉片位置，并依據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整螺旋槳或其電機(jī)轉(zhuǎn)速以實(shí)施糾正措施，離不開強(qiáng)大的計(jì)算和處理能力的支撐?！翱刂葡到y(tǒng)的獨(dú)特之處在于 PLC 能夠?qū)崟r(shí)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(jìn)行估算。螺旋槳的速度正是基于這些高頻掃描結(jié)果進(jìn)行控制的。Mads Susgaard 說道：“在研發(fā)第一臺原型機(jī)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有設(shè)置任何限制?！?超緊湊型工業(yè) PC（如 C6015）已成為我們控制計(jì)算機(jī)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(xiàn)了低于 1 毫秒的極短周期時(shí)間。                                                                          —— Hvide Sande Shipyard A/S 自動化技術(shù)部主管Mads Susgaard

針對當(dāng)前及未來的自動化任務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化且用戶友好的軟件對于 Seasight Solutions 而言無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(dāng)客戶訂購我們?yōu)槠淞可泶蛟斓母呖萍冀鉀Q方案時(shí)，我們必然也會鄭重承諾，在多年穩(wěn)固合作協(xié)議框架下，持續(xù)監(jiān)控其性能表現(xiàn)，并不斷優(yōu)化升級。這就有賴于我們區(qū)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(yuǎn)程維護(hù)能力。畢竟，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組往往安裝在遠(yuǎn)離最近服務(wù)基地的偏遠(yuǎn)地帶?！盀榱舜_保 APS 不僅能夠穩(wěn)定運(yùn)行，還能幫助運(yùn)營商成功應(yīng)對項(xiàng)目進(jìn)度緊張的問題，避免造成成本高昂的工期延誤，我們迫切需要一款功能強(qiáng)大的診斷軟件，并搭建與丹麥支持中心及各個(gè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)之間無縫對接的溝通橋梁。”Mads Susgaard 說道。

迄今為止，公司已在全球范圍內(nèi)成功實(shí)施了 25 套 APS 系統(tǒng)，包括歐洲、美國、澳大利亞、非洲和越南等國家及地區(qū)。公司的目標(biāo)是每年銷售 50 套系統(tǒng)。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?yàn)?APS 系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)起重集裝箱、建筑構(gòu)件和預(yù)制混凝土構(gòu)件的精準(zhǔn)定位?！拔覀儗?APS 系統(tǒng)寄予了極大的期望，無論是在本地市場還是全球范圍內(nèi)，無論是在風(fēng)電行業(yè)還是其它領(lǐng)域，它都展現(xiàn)出了巨大的潛力和價(jià)值?！盡ads Susgaard 總結(jié)道。