風力發電領域中的自動化組件所針對的特殊工況與其它行業應用領域都不相同,需要專門的自動化知識:惡劣且多變的環境溫度及天氣情況(如風速和風向)必須得到控制,以便讓系統能夠滿足嚴格的電氣質量要求。相對于其它省份來說,位于華南的湛江風質量較高且穩定,但同時也常年受到臺風威脅。在施工期間已經經歷過兩次臺風。風力發電機組必須能夠應對 50 m/s(180 km/h)以上的風速及強降雨。南海正好位于北緯 20 度,比中歐地區的氣候還要極端。
“必須改造控制系統,以適應極端的工況條件。”風電專家 RobertMüller 如是說。“系統必須能夠非常快速地作出響應,在設計緊急系統時,必須考慮到冗余,而且安裝必須滿足嚴格的安全標準。”自動化系統自動響應環境參數的變更。運行狀態可本地監控,也可通過遠程數據通訊進行遠程監控。采集的數據被存儲用于歷史故障分析,例如,對系統通訊中斷進行分析。
基于 PC 的控制平臺為未來的發展提供開放性
塔筒中的控制系統為一臺裝有 TwinCAT 自動化軟件的 CX1020 嵌入式PC。模塊化的 CX 系統除標配標準接口(USB、DVI 和 Ethernet TCP/IP)以外,還選配一個 CAN 總線接口,用于與變頻器的通訊。其它連接傳感器和執行器的 I/O 站點則通過高速 EtherCAT 總線系統進行通訊。獨立的變槳系統則通過 PROFIBUS 主站總線模塊集成到 EtherCAT I/O 系統中。機艙及塔基中的安全傳感器和執行器也直接集成到 EtherCAT 系統中。因此,無需額外的安全總線系統。