上海勇控自动化设备有限公司

 倍福模块kl1164倍福模块原装BECKHOFF倍福PLC智能能源仿真和自动化实验室（SESA Lab）是集成式“ICT for Energy Efficiency”实验室基础设施 — 由德国联邦政府和联邦州赞助的大 型研究机构 — 的一个组成部分。这座以研究和教育为目的的实验 室于 2013 年底开始在奥尔登堡大学的计算机科学系施工，位于德 国奥登堡的 OFFIS 信息技术研究所的能源研发部门 OFFIS 信息技术 研究所提供了大力支持。 ICT 在安全关键能源系统中的应用 未来的智能能源系统必须能够应对在一个上位控制层中整合各种活 动组件的挑战，并在运行期间自动对它们进行协调。这是确保系统 安全可靠运行并同时推进可再生能源的大规模扩张的**方法，其 本质上是可变的，因受到预测的不确定性的影响。 虽然所需的信息、通讯和自动化系统已被证明在其它应用领域是可 靠的，关键能源系统的长期应用的安全性至今仍在很大程度上未经 过测试。





这意味着，从能源供应的角度来看，它们会带来较高的风 险。用于分布式可再生能源系统的运营管理的创新 ICT 解决方案 — 例如对于系统侧电网稳定电力控制的防护与控制系统或组件（有功 和无功） — 因此，必须事**行广泛的测试，并且必须对它们的 交互进行评估。 需要灵活的仿真方案 关键能源系统的高度复杂性安全意味着形式化分析以确定某些特性 是不可能的。倍福模块kl1164倍福模块原装BECKHOFF倍福PLC另一方面，以一种现实的方式映射所有影响因素的现 场测试将需要过多的工作量，也是不可行的。因此仿真是**能够 满足需求的选项，用于此目的的环境必须能够整合在不同的环境中 开发的各种异构模型。SESA Lab 实验室里的研究人员正在创建一个 能够整合这种模型功能并在各种问题和应用程序上下文中执行它们 的平台。 这种复杂、广泛的系统不能激活一个有效监测相关动态过程和控 制响应（振荡、谐波、响应错误等等）的精度和分辨率一致地进 行仿真。
对于更高层次的平衡研究（如进度控制，市场互动）， 在另一方面，它通常是没有必要考虑这种现象的。据 OFFIS 能源部 主管 Dr. Sebastian Lehnhoff 教授所说，这就是为什么 SESA Lab 实验 室正在开发名为“蒙太奇”的联合仿真架构的原因，它可以用于 自动组成异构模型和它们的协调仿真。 精确的实时硬件和广义软件模型的联合仿真 SESA Lab 的核心是一个实时电网仿真装置。它在“硬件在环” （HIL）仿真概念的基础上为未来智能电网实施信息通信技术和自 动化系统的组件。它已经在汽车行业使用，以**高分辨率检测动态 行为。为了实现动态实时仿真，“蒙太奇”与广义的基于软件的仿 真模型结合并协调。这样，它使得有目的地断开子系统连接成为可 能，然后可以进一步检测实验室的硬件仿真和自动化部分。 实时电网仿真装置能够在专用的信号处理器上实现高精度、动态电 网和资源模型。交流电气系统的动态和瞬态行为能够以高达 10 微秒（** 100 kHz）的分辨率进行检测。电网仿真装置拥有模拟量 接口，该接口与电网的交流信号连接，从而能够实现实际设备和系 统的操作。
嵌入式平台和“无拓扑结构”的 I/O 链接 除了电网仿真装置之外，实验室还使用了 C6920 控制柜式工业 PC、CX2020 嵌入式控制器和 EtherCAT 端子模块，所有这些产品都 来自 Beckhoff。Dr. Sebastian Lehnhoff 教授解释道：“这种基于 PC 的控制技术用于实时执行基于 MATLAB®/Simulink® 的系统和组件模 型。TwinCAT 3 用作自动化软件包，包括各种支持诸如 OPC UA、IEC 60870-5-10x、IEC 61850 和 IEC 61400-25 的 TwinCAT 3 功能。TwinCAT 3 可以无缝集成 MATLAB®/Simulink®，并将它用作一个编程语言，以便 于集成相应的型号，这对我们来说是个相当大的优势倍福模块kl1164倍福模块原装BECKHOFF倍福PLC。此外，PC 控制作为一项工业控制技术，可以非常轻松地集成简单的控制器， 甚至基于代理系统的上位控制器。高性能的工业 PC 系统也用作计 算机终端，用于控制和保护系统应用。” 据 Dr. Sebastian Lehnhoff 教授所述，该配置的一个特点是实验室内部 无拓扑结构的链接和组件的输入和输出分配：“我们为此使用了基 于以太网和 EtherCAT 的通讯系统。另一方面，我们也能够在实际上 链接实时平台的模拟量输入和输出，从而能灵活地连接动态系统模 型和不同的实时仿真节点，无需大量的转换工作。”其它参数。“Beckhoff 的 I/O 系统在这一方面给我们提供了明显的优 势。”Klaus Pollmeier 感叹道。“例如，必须监测两个附加的温度读 数，我们不需要像使用其它控制系统那样，再购买新的 8 或 10 通道 输入端子模块。
相反，我们只是利用我们系统中现有的 EL320x 系列 双通道输入端子模块，它可以与额外的温度传感器轻松连接。这样一 来，可以经济地进行必要的调整。”视版本而定，SOKRATHERM 的核 心部分是 2011 年作为标配引进的 iPC CHP 控制系统，它由一台 CP6207 或 CP6201 适合控制柜安装的“经济型” 面板型 PC（带 5.7 或 12 英寸 触摸屏）和 TwinCAT 自动化软件构成。选择 Intel® Atom™处理器，是 因为其具有低散热性，使得面板型 PC 中无需安装风扇。 TwinCAT 用作开放、灵活的软件解决方案 三年前，SOKRATHERM 通过 Beckhoff 系统从先前使用的 PLC 控制器 中导出程序倍福模块kl1164倍福模块原装BECKHOFF倍福PLC。目标是为其它总线系统提供尽可能多的不同的接口， 以便能够更容易地扩展系统，首先实施远程监控功能。“决定选用 Beckhoff 组件的一个重要原因是诸如 IEC 60870-5-10x 和 IEC 6185 0 远 程控制协议可以通过 TwinCAT 功能库增补软件轻松地安装。”Klaus Pollmeier 在证明选择 Beckhoff 的决定时如此说道，然后他又补充 道：“您**不能排除整个技术系统中的某处会遇到不可预见的困 难。在这一背景下，我们的热电联供系统配备了全面的远程监控系 统，这也是至关重要的。”它现在也可以为客户提供远程服务，以 优化它们的操作。热电联供模块可以通过楼宇自动化领域常用的协 议（如 PROFIBUS、Modbus、BACnet、TCP/IP 或 LON bus）与现有的楼 宇管理系统连接。
BACnet（楼宇自动化控制网络）是一个标准的、独 立于供应商的通讯协议，主要用于暖通空调、照明控制器、安全和 火警领域。凭借其楼宇自动化软件库，TwinCAT 为控制和调节以及信 号处理和通讯提供了预配置的基本功能，从而可以更快地适应。例 如，对于 BACnet，可以创建模板，且 BACnet 对象相互间可以使用 TwinCAT BACnet/IP 轻松链接。“无论我们的客户可能有什么样的通讯 要求，我们可以为他们提供所有常用的接口，而无需耗费大量的编 程成本。”Klaus Pollmeier 解释道。 程序快速导入到 PC 中 Stefan Kiele 带领下的 SOKRATHERM 程序员也得到 Beckhoff 应用工程 师的很多帮助倍福模块kl1164倍福模块原装BECKHOFF倍福PLC。“Beckhoff 的团队帮助我们非常快地熟悉了他们的解 决方案，特别是有助于简化**个程序版本的端口。从那时开始， 我们就开始将我们的想法付诸实践，以改善监测状况，提高操作人 员的舒适性。”Stefan Kiele 对于与 Beckhoff 的合作赞不绝口。“这 些举措在短短九个月内就取得了成效。我们对所有可能的错误来源 进行了广泛的测试，并证明机器在所有操作条件下都是处于安全状 态。直到这时，我们才决定在新的控制器上进行标准化。”自从赢 得这种信任，约有 400 套采用 Beckhoff 控制器的热电联供机组已成 功在现场安装。“如果需要进行任何修改，我们现在自己就可以完 成。这让我们能够尽可能灵活地在客户定制化解决方案市场中采取 行动。”Klaus Pollmeier 再次强调了选择 Beckhoff 技术的原因。