最新工控机十大品牌排行
工业控制领域一直是全球科技创新和制造业发展的关键引擎之一。在这个充满竞争和变革的时代，工控机企业的地位至关重要。通过深入研究和广泛调查，艾控工控为您带来了全球工控机企业排名，揭示了这一行业中业绩卓越的领军者。（以下排名皆是不分先后顺序的 不要误会）
控创工控机Kontron
控创集团创立于1962年，是全球最大的嵌入式工业计算机商品供应商之一。他们的商品线包括支持COMExpress规范的嵌入式计算机模块、PCI、ATCA、CompactPCI、ePCI-X以及VME板级处理方案，开放渠道通讯服务器，工业级上架式处理方案，人机界面体系（HMI），以及强固便携式计算机。
ICS工控机美国ICS专门生产工控机，其工控机C4004装备有2.0GHz PIV CPU，提供高性能和高扩展性的工业用体系。ICS在2011年的工业自动化最具影响力品牌评选中位列工控机类国外品牌第三名。国家仪器工控机NI美国国家仪器在过去30多年中一直协助工程师和科学家解决了各种挑战。他们的主要商品包括图形化编程环境LabVIEW、测试执行管理软件TestStand、数据采集设备DAQ、嵌入式操控与监测系统ECM、仪器操控接口GPIB、图形采集设备IMAQ、数据管理软件DIAdem、仿真工具Multisim、模块化仪器通道、PXI总线系统、VXI总线系统等。研华工控机Advantech研华是全球领先的网络渠道服务供应商，成立于1983年。他们专注于为工业电脑和自动化市场提供高质量、高性能的网络渠道商品和服务。研华的工控机商品包括嵌入式电脑、CompactPCI渠道、工业计算机外设、工业便携式电脑、医疗电脑、车载电脑等。西门子工控机Siemens西门子工控机被广泛应用于汽车制造、半导体和电子工业、可再生能源、化工和医药行业、食品行业、仓库和物流、机械制造等领域。目前，西门子工控机主要分为三大品种：机架式(RACK)，箱式(BOX)和面板式(PANEL)。康泰克工控机Cntec康泰克专注于设计和制造各种工业用计算机和设备，满足自动化、测量、控制、检测和通信的需求。他们提供设备、组件和解决方案，包括工业操控计算机、盒式工控机(BOXPC)、数据收集卡、微型操控单元、嵌入式主板、工业计算机主板等。倍福工控机Beckhoff德国倍福自动化有限公司成立于1980年，以根据PC的自动化新技术为发展理念。他们的工业PC、现场总线模块、驱动商品和TwinCAT自动化软件构成了一套完整、相互兼容的操控体系，可为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。倍福根据PC操控技术的理念在自动化技术领域取得了重要的里程碑。贝加莱工控机B&R贝加莱在2006年和2007年的工业自动化最具影响力品牌评选中居前五名。他们生产的APC620是世界领先的尖端工控机，支持使用方便、界面友好的Windows XP系统，同时集成了强大的实时嵌入式系统Runtime。即使在偶发情况下Windows XP系统出现问题，实时系统Runtime仍能保持正常运转，有效地确保实时数据能够及时安全地处理和记录，被誉为一款永不死机的工控机。万可工控机WAGO德国WAGO公司成立于1951年，是电气连接领域新连接技术的先驱。他们的商品广泛应用于轨道交通、发电与输电、汽车制造、造船业以及岸上和海上工业、建筑物布线等领域。WAGO在轨道交通领域推出X-COM系列，一种轨装式连接器模块，在安装、布线以及保护中都能节约大量时间和费用。在2011年的自动化领域最具影响力品牌评选中，万可占据了国外工控机品牌的第二名。APPRO工控机APPRO世界公司的主要商品包括APRE-4200、APRE-5200、APRE-70000等系列，从Pentium到PentiumII、PentiumIII，能够满足不同的工业使用场合 苏州艾控电子是一家注重创新的科技企业，多年来专注于设计、研发、制造工业控制计算机和工业级平板电脑，广泛应用于各行各业。我们的目标是为各行业领域提供卓越品质和极高可靠性的硬件终端解决方案。
基于LabVIEW技术，测试双馈风力发电实验性能，进行系统研究
前言
随着新能源的发展，以绿色能源为一次电源的分布式发电系统备受关注，如何开发出低成本、高效率的控制器成为一个很关键的课题。
目前对于双馈风力发电系统的研究，主要集中在直接转矩控制、直接功率控制2等有功和无功功率的解耦控制上，构建了以TMS320F2812型DSP为控制核心的永磁同步风力发电系统 ，但DSP存在编程复杂，研发周期长，且缺少一个实时监控界面和参数配置系统的缺点。
基于上述问题，采用LabVIEW作为开发平台，搭建双馈风力发电系统的仿真模型及硬件所需控制算法，建立了包括柔性并网、发电矢量控制等模型。
硬件平台由PXI和I/O口组成，PXI机箱中包含一个PXI-8108RT实时处理器和FPGA板卡，其产生的PWM脉冲适合高可靠性场合。
利用PXI的CPU强大的处理能力和FPGA高效的实时性和可靠性，通过LabVIEW编写的控制算法将实时监控相应电气参数，灵活的修改各项参数，仿真和实验验证充分展示了LabVIEW在控制领域的独特优势。
网侧变流器的数学模型及矢量控制
为了解决双馈风力发电系统发电方式、并网方式和并网后对电网可能带来的影响，分析了传统风力发电控制器的不足，提出了以LabVIEW软件、PXI及FPGA硬件为核心的变流器系统的控制器。
该控制器以图形化编程来实现控制算法(矢量控制)部分，通过详细的双馈风力发电系统仿真建模，较好地实现了柔性并网、功率解耦控制、电能质量的目标。
最后，搭建了双脉宽调制(PWM)变流器的双馈风电系统实验平台进行实验，完成了整个系统的硬件和软件设计，验证了控制策略的有效性和可行性。
网侧变流器的拓扑结构如图所示。两相d,q坐标系下网侧变流器的数学模型为：
网侧变流器拓扑结构
空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法4能明显提高直流电压利用率，降低网侧谐波含量，且控制简单，数字化实现方便。因此，这里也采用该方法。网侧PWM变流器矢量控制框图如图所示。
网侧变流器矢量控制框图
网侧变流器与电网间交换的有功功率P和无功功率Q;的表达式为：
根据网侧变流器的控制目标，运用电网电压定向矢量控制技术，使电流分量i控制P,的流动，电流分量i控制Q₈的流动，以实现d,q轴电流的解耦控制。
此时有：Pe=-3ui/2,Q=3ugim/2(3)
当处于理想电网电压条件下时，u为常数，只要分别调节i,w的大小，即可调节P,Qg的大小。调节iu的正负即可实现P,能量的双向流动。调节i的正负即可控制吸收或发出Q。由此，可分别单独控制网侧的P₆和Q。
转子侧变流器的数学模型及矢量控制
利用矢量坐标变换方法得出了同步旋转d,q,0坐标系下双馈风力发电机的数学模型。 略去定子电阻后，发电机的定子磁链矢量与定子电压矢量的相位差正好为90°,如果取定子磁链矢量方向为d,q,0坐标系d轴，则定子电压空间矢量正好落在滞后d轴90°的q轴上，如图所示。
空间矢量示意图
可得同步速w₁旋转的d,q坐标系矢量形式的双馈风力发电系统电压和磁链方程分别为：
式中：u.,u,分别为定、转子端部电压矢量，4,=uutjuy,μ,=uwtjun;i,i分别为定、转子绕组中的电流矢量，i=iu+ji,=+ji;ψ,ψ,分别为定、转子磁链矢量，ψ,=4a+j4,4=+;为滑差电角速度，m=a₁-φ.。
由上式即可建立定子电流有功分量i.和无功分量i与其他物理量间的关系，各式构成了定子磁链定向双馈风力发电系统的矢量控制方程。
系统向电网输出的有功、无功功率反馈值为：P=-3ujm/2,Q=3u/2(5)
根据上述矢量控制方程可设计出双馈风电系统的矢量控制系统框图，如图所示。
转子侧变流器控制框图
系统采用双闭环结构，外环为功率控制环，内环为电流控制环。在功率闭环中，有功指令P:为由风力机特性根据风力机最佳转速给出，无功指令Q:是根据电网需求设定的。P.,Q.通过对发电机定子侧输出电压、电流进行检测后再经坐标变换后计算得到。
仿真与实验
为验证控制策略的有效性，进行了仿真和实验研究，参数为：双馈电机额定功率P=7.5 kW;频率f=50 Hz;极对数为4;定子连接方式Y接，电阻0.06Ω;电感3.94 mH;转子连接方式Y接，电阻0.04Ω,电感3.59mH;励磁电阻9.42Ω;激磁电感66.8mH;参数均折算到定子侧。
4.1系统仿真模块
图中，网侧有功、无功电流分量都稳定在一定的范围内，为直流量；网侧变流器升压与跟踪给定电压U,使其稳定在给定值650V;表明并网后只向电网输送有功功率，不输送无功功率；表明电磁转矩脉动很小。
仿真波形
由仿真分析可知，该仿真系统能使直流侧稳定在额定值，网侧电流输入正弦，且并网无冲击，转矩脉动小，有效实现了有功无功的解耦控制，响应快，能够满足风力发电系统的要求。
4.2系统硬件模块设计
双馈风电系统采用直流电机模拟风力机带动双馈感应发电机，利用直流调速器对直流电机的转速进行调节，模拟常见的几种风况，再利用PXI工控机对双PWM变流器进行有功、无功的调节。
网侧和转子侧变流器均采用IGBT模块，直流侧有2个电容并联，网侧变流器交流侧额定电压380V,直流侧额定电压650 V,驱动平台相关器件具体参数：IGBT模块1.2kV,225A;吸收电容1μF,1.2kV;直流侧电容4mF,1.1kV;滤波电抗1mH,50 A,400V;滤波电容10μF,1.2kV,20 A;直流电机11kW;双馈风力发电系统为7.5 kW。
4.3系统实验和数据分析
基于双馈风电系统实验平台，对网侧和转子侧变流器进行有效控制的实验。风力机输入功率为：P、=0.5pSv³(6)式中：p为空气密度，p=1.15 kg·m³;S.为风力机迎风扫过的面积；v为空气流速。
由于通过风轮旋转面的风能并非全部都能被风力机吸收，故实际输出的机械功率Po=C,P,C,为风能利用系数，C=0.48。
双馈风力发电实验系统中，双馈电机定子侧通过断路器直挂电网，由于网侧变流器也直接连入电网，先解锁网侧变流器来建立直流母线电压的支撑，再解锁转子侧变流器，调节转子的励磁使定子电压和电网电压重合。
当满足并网3个条件后可自动并网或通过LabVIEW人机界面手动并网，并网后随风速变化实现最大风能的追踪。
实验波形1
所有波形由Fluke435记录，由直流电机作为原动机模拟不同工况的风速，风速设为渐进风。图a,b为并网前后定子a相电压波形；风速模拟曲线实验时长600s,初始风速设为10m/s(400r·min-¹),由上位机给定，在70s时风速上升，至480s时风速变为22m·s-¹(900r·min-¹),同步速为750 r·min-¹;图6d为实测的定子侧发出的有功功率。
图a,b为v=15 m/s时对应定子侧三相电压、电流波形；由图c,d可见，加入无功电流后，定子a相电压、电流不再反相，可根据电网需求吸收或发出无功功率；图示出v=22m/s时对应转子侧三相电流波形，图示出定子a相电压、转子a相电流的频率关系，可见转子电流提供一定频率、幅值和相位的励磁电流，实现了变速恒频。
实验波形2
结论
分析了基于LabVIEW的双馈风电系统的数学模型及控制策略，可实时、直接地对数据进行编辑，利用计算机强大的图形用户界面，更有利于风力发电控制器的设计。
最后通过软硬件进行了实验验证，由波形可见，采用LabVIEW编写的矢量控制算法具有良好的并网性能，保证了平稳的输出功率，且对电力系统运行带来的负面影响大大减小，为实际的风力发电机组的控制提供了参考依据。
参考文献
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