أخبار ar.wedoany.com، اعتمدت شركة SMA لتقنية الطاقة الشمسية (SMA Solar Technology) في محطة توضيحية لإنتاج الهيدروجين الأخضر بقدرة 8 ميجاواط، على حل التطوير القائم على النموذج Bachmann M-Target for Simulink، محققةً تحكماً منسقاً وعالي الكفاءة في ثلاثة محاليل كهربائية. وقد مكّن هذا الحل فريق البحث والتطوير من استخدام أداة Simulink بشكل موحد لأول مرة، مما اختصر بشكل كبير دورة تطوير ودمج برامج التحكم.
يُعتبر الهيدروجين الأخضر عنصراً محورياً في تحول الطاقة، حيث يتيح تخزين فائض الكهرباء المولدة من مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة كطاقة الرياح والطاقة الشمسية على شكل هيدروجين، ومن ثم ضخه بشكل مستقر عند الحاجة. ولتحقيق هذه العملية، يمثل التآزر بين المحلل الكهربائي ونظام التيار الذكي العامل الأساسي. وتمتلك SMA تقنيات متطورة في مجال العاكسات الكهربائية، ولتلبية متطلبات مشروع الهيدروجين الأخضر التوضيحي، اعتمدت على وحدة التحكم Bachmann M200 لتولي مهمة التحكم المنسق ومراقبة الحالة لثلاثة محاليل كهربائية بقدرة إجمالية مركبة تبلغ 8 ميجاواط.
في مجال تطوير برامج التحكم، سلكت SMA مساراً جديداً. فقد تعاون فريقا هندسة التحكم وهندسة الضبط بشكل وثيق، حيث استخدم جميع العاملين في البحث والتطوير مجموعة أدوات هندسية موحدة لأول مرة. في السابق، اعتاد مهندسو الضبط على استخدام MATLAB/Simulink لتطوير منظمات التيار بأسلوب قائم على النموذج، ليقوم بعدها فريق هندسة التحكم بدمج مكتبات الدوال المُنشأة في نظام الأتمتة وفقاً للمعيار IEC61131-3. وفي هذا المشروع الريادي، أصبحت Simulink بيئة التطوير والمحاكاة المشتركة لجميع العاملين في البحث والتطوير، مما أوجد فهماً موحداً لمنظومة التطبيق بأكملها لدى الفريق، وعزز قابلية قراءة الكود، وقلل من احتمالية الأخطاء. وقد مكّن حل Bachmann M-Target for Simulink شركة SMA من نشر الكود مباشرة من Simulink إلى وحدة التحكم، وأشار مهندس تطوير الأنظمة شكري خلفت إلى أن هذه الخطوة ساهمت في تقليص الفترة اللازمة لطرح المنتج في السوق.
يعمل برنامج التحكم الجديد على وحدة المعالجة المركزية Bachmann MC212، ويُعرف داخلياً في SMA باسم "مدير قدرة الهيدروجين" (Hydrogen Power Manager). ويدعم التطبيق البرمجي بأكمله مسارين لمحاكاة الأخطاء وتصحيحها، حيث يمكن التحقق منه إما على محطة عمل محلية أو على منصة اختبار مخصصة قائمة على MATLAB/Simulink. وعلى منصة اختبار الربط المادي (HIL)، تم اختبار الكود بشكل متكامل مع عاكسات SMA الحقيقية، حيث تم أولاً فحص حالة تشغيل العاكسات واتصالها بنظام التحكم في المحلل الكهربائي، ثم تحسين بارامترات منظم التيار لتمكين كل مقوم من إخراج قيمة التيار المطلوبة للمحلل الكهربائي المقابل بدقة. وقد تجلت مزايا التطوير القائم على النموذج هنا، حيث تم دمج وظائف التحكم الأساسي للمقوم وتنظيم التيار في تطبيق واحد، مما قلل من تعقيد الكود وخفّض عبء العمل في اكتشاف الأعطال وإصلاحها.
فيما يتعلق بالتشغيل والصيانة والتشخيص، اختارت SMA نظام M1 webMI pro، وهو واجهة تفاعل بين الإنسان والآلة قائمة على تقنيات الويب الأصلية، تُنشر مباشرة على وحدة التحكم M200، وتتيح مراقبة حالة التيار في الزمن الحقيقي والتدخل عند الحاجة. والجدير بالذكر أن الفريق على يقين من أن جميع الوظائف المتعلقة بالتحكم في العاكس والتواصل مع المحلل الكهربائي قد تمت محاكاتها والتحقق منها على منصة الاختبار. وأثناء عملية ترحيل برنامج PLC الحلقي القديم إلى لغة الكتل الوظيفية في Simulink، ظهرت بعض المشكلات بسبب خصائص بنية النظام، إلا أنها حُلّت بسرعة بدعم من Bachmann. وأشار شكري خلفت إلى أن عملية التعاون برمتها كانت سلسة ومثمرة للغاية، وأن مشروعاً آخر قيد الإعداد بالفعل.
في أنظمة إمداد الطاقة التي تعتمد بشكل متزايد على مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، يُنظر إلى الهيدروجين الأخضر كوسيط مرن لتخزين الطاقة ووقود نظيف، ويُعتبر الأساس لتحقيق صناعة خالية من الكربون. ولتحقيق إنتاج اقتصادي وفعال للهيدروجين الأخضر، لا يقتصر الأمر على المحلل الكهربائي فحسب، بل يتطلب أيضاً أنظمة ذكية تضبط مدخلات طاقة التحليل الكهربائي ديناميكياً وفقاً للعرض والطلب في الزمن الحقيقي.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
