Выпрабавальны стэнд мадэляў гідраўлічных турбін адыгрывае важную ролю ў развіцці гідраэнергетычных тэхналогій. Гэта важнае абсталяванне для паляпшэння якасці гідраэнергетычнай прадукцыі і аптымізацыі прадукцыйнасці агрэгатаў. Для вытворчасці любога рабочага калонкі спачатку неабходна распрацаваць мадэльную рабочую калонку, а затым мадэль можна праверыць, мадэлюючы рэальны вымяральнік напору гідраэлектрастанцыі на выпрабавальным стэндзе для высоканапорных гідраўлічных машын. Калі ўсе дадзеныя адпавядаюць патрабаванням карыстальніка, рабочая калонка можа быць афіцыйна выраблена. Такім чынам, некаторыя вядомыя замежныя вытворцы гідраэнергетычнага абсталявання маюць некалькі высоканапорных выпрабавальных стэндаў, якія адпавядаюць патрэбам розных функцый, напрыклад, пяць перадавых высокадакладных мадэльных выпрабавальных стэндаў французскай кампаніі Nyrpic; Hitachi і Toshiba маюць па пяць мадэльных выпрабавальных стэндаў з напорам вады больш за 50 м. У адпаведнасці з патрэбамі вытворчасці буйны навукова-даследчы інстытут электрамашын распрацаваў выпрабавальны стэнд з высокім напорам вады з поўным наборам функцый і высокай дакладнасцю, які можа праводзіць мадэльныя выпрабаванні трубчастых, змешаных, восевых і рэверсіўных гідраўлічных машын адпаведна. Напор вады можа дасягаць 150 м. Выпрабавальны стэнд можа быць адаптаваны да мадэльных выпрабаванняў вертыкальных і гарызантальных агрэгатаў. Выпрабавальны стэнд распрацаваны з двума станцыямі a і B. Падчас працы станцыі a усталёўваецца станцыя B, што можа скараціць цыкл выпрабаванняў. A. B дзве станцыі выкарыстоўваюць адзін камплект электрычнай сістэмы кіравання і выпрабавальнай сістэмы. Электрычная сістэма кіравання выкарыстоўвае PROFIBUS у якасці асновы, ПЛК NAIS fp10sh - у якасці асноўнага кантролера, а IPC (прамысловы кіруючы камп'ютар) рэалізуе цэнтралізаванае кіраванне. Сістэма выкарыстоўвае тэхналогію палявой шыны для рэалізацыі перадавочнага цалкам лічбавага рэжыму кіравання, што забяспечвае надзейнасць, бяспеку і лёгкасць абслугоўвання сістэмы. Гэта сістэма кіравання выпрабаваннямі гідраўлічных машын з высокай ступенню аўтаматызацыі ў Кітаі. Склад сістэмы кіравання.
Выпрабавальны стэнд для высокага напору складаецца з двух помпавых рухавікоў усталяванай магутнасцю 550 кВт і дыяпазонам хуткасці кручэння 250-1100 аб/мін для паскарэння патоку вады ў трубаправодзе да патрэбнага карыстальнікам вымяральніка напору і падтрымання бесперабойнай працы напору. Параметры рабочага калонкі кантралююцца дынамометрам. Магутнасць рухавіка дынамометра складае 500 кВт, а хуткасць кручэння — ад 300 да 2300 аб/мін. На станцыі А і станцыі В усталяваны па адным дынамометры. Прынцып выпрабавальнай станцыі для гідраўлічных машын высокага напору паказаны на мал. 1. Сістэма патрабуе, каб дакладнасць кіравання рухавіком была менш за 0,5%, а сярэдні час напрацоўкі паміж адмовамі (MTTF) — больш за 5000 гадзін. Пасля шматлікіх даследаванняў была абраная сістэма кіравання хуткасцю пастаяннага току DCS500. DCS500 можа атрымліваць каманды кіравання двума спосабамі: адзін — прыём сігналаў 4-20 мА для задавальнення патрабаванняў да хуткасці; Другі варыянт — дадаць модуль PROFIBUS DP для задавальнення патрабаванняў хуткасці шляхам прыёму ў лічбавым рэжыме. Першы метад просты і танны, але ён будзе перашкаджаць перадачы току, што паўплывае на дакладнасць кіравання; хоць другі рэжым і дарагі, ён можа забяспечыць дакладнасць дадзеных у працэсе перадачы і дакладнасць кіравання. Такім чынам, сістэма выкарыстоўвае чатыры DCS500 для кіравання адпаведна двума дынамометрамі і двума рухавікамі вадзяных помпаў. У якасці падпарадкаванай станцыі PROFIBUS DP чатыры прылады ўзаемадзейнічаюць з ПЛК галоўнай станцыі ў рэжыме "галоўны-падпарадкаваны". ПЛК кіруе запускам/спынам дынамометра і рухавіка помпы, перадае хуткасць працы рухавіка на DCS500 праз PROFIBUS DP, атрымлівае стан і параметры працы рухавіка ад DCS500 і перадае іх на верхні IPC праз PROFIBUS FMS для рэалізацыі маніторынгу ў рэжыме рэальнага часу.
ПЛК выбірае модуль afp37911 вытворчасці NAIS Europe ў якасці галоўнай станцыі, якая адначасова падтрымлівае пратаколы FMS і DP. Гэты модуль з'яўляецца галоўнай станцыяй FMS і ўзаемадзейнічае з IPC і сістэмай збору дадзеных у рэжыме галоўнага/галоўнага; ён таксама з'яўляецца галоўнай станцыяй DP, якая рэалізуе сувязь "галоўны-падпарадкаваны" з DCS500.
Сістэма збору дадзеных выкарыстоўвае тэхналогію шыны VXI для збору розных параметраў дынамометра і адлюстравання іх на вялікім экране, а таксама для фармавання вынікаў у табліцах і графіках (гэтая частка выконваецца іншымі кампаніямі). IPC звязваецца з сістэмай збору дадзеных праз FMS. Склад усёй сістэмы паказаны на мал. 2.
1.1 палявая шына PROFIBUS PROFIBUS — гэта стандарт, распрацаваны 13 кампаніямі, такімі як Siemens і AEC, і 5 навукова-даследчымі ўстановамі ў рамках сумеснага праекта распрацоўкі. Ён уключаны ў еўрапейскі стандарт en50170 і з'яўляецца адным з рэкамендаваных стандартаў прамысловых палявых шын у Кітаі. Ён уключае наступныя формы:
·PROFIBUS FMS вырашае агульныя задачы сувязі на ўзроўні майстэрні забяспечвае вялікую колькасць камунікацыйных паслуг выконвае цыклічныя і нецыклічныя задачы сувязі з сярэдняй хуткасцю перадачы. Модуль Profibus NAIS падтрымлівае хуткасць сувязі 1,2 Мбіт/с і не падтрымлівае цыклічны рэжым сувязі ён можа выкарыстоўваць толькі MMA нецыклічную перадачу дадзеных галоўную сувязь сувязь з іншымі галоўнымі станцыямі FMS і гэты модуль несумяшчальны з PROFIBUS FMS ніводнай * * * кампаніі таму адна з формаў PROFIBUS не можа быць выкарыстана падчас праектавання схемы.
·PROFIBUS PA стандартная тэхналогія ізабяспечнай перадачы дадзеных, спецыяльна распрацаваная для аўтаматызацыі працэсаў рэалізуе пратакол сувязі, указаны ў IEC1158-2 , і выкарыстоўваецца ў месцах з высокімі патрабаваннямі бяспекі і на станцыях, якія сілкуюцца ад шыны. Асяроддзем перадачы, якое выкарыстоўваецца ў сістэме, з'яўляецца медная экранаваная вітая пара пратакол сувязі - RS485 , а хуткасць перадачы складае 500 кбіт/с. Выкарыстанне прамысловай палявой шыны гарантуе бяспеку і надзейнасць сістэмы.
1.2 Прамысловы камп'ютар кіравання IPC
Верхні прамысловы камп'ютар кіравання выкарыстоўвае прамысловы камп'ютар кіравання Advantech з Тайваня, які працуе пад кіраваннем аперацыйнай сістэмы Windows NT4.0. Ён выкарыстоўвае праграмнае забеспячэнне для прамысловай канфігурацыі WinCC ад Siemens. На вялікім экране адлюстроўваюцца ўмовы працы і інфармацыя аб кошце сістэмы, а таксама графічна паказаны паток у трубаправодзе і ўмовы блакавання. Усе даныя перадаюцца праз ПЛК праз PROFIBUS. Камп'ютар кіравання абсталяваны сеткавай картай Profiboard нямецкай кампаніі Softing, якая спецыяльна распрацавана для PROFIBUS. З дапамогай праграмнага забеспячэння для канфігурацыі ад Softing можна наладзіць сетку, усталяваць сеткавую сувязь Cr (камунікацыйныя адносіны) і аб'ектны слоўнік OD (аб'ектны слоўнік). WINCC вырабляецца кампаніяй Siemens. Ён падтрымлівае прамое злучэнне толькі з ПЛК S5/S7 гэтай кампаніі і можа мець зносіны з іншымі ПЛК толькі праз тэхналогію DDE ад Windows. Праграмная кампанія распрацоўвае праграмнае забеспячэнне сервера DDE для рэалізацыі сувязі PROFIBUS з WinCC.
1.3. ПЛС
У якасці ЗАТ абраная кампанія Fp10sh кампаніі NAIS.
(2) функцыя сістэмы кіравання
Акрамя кіравання двума рухавікамі вадзяных помпаў і двума дынамометрамі, сістэма кіравання таксама павінна кіраваць 28 электрычнымі клапанамі, 4 рухавікамі грузавых рухавікоў, 8 рухавікамі алейных помпаў, 3 рухавікамі вакуумных помпаў, 4 рухавікамі помпаў для зліву алею і 2 электрамагнітнымі клапанамі змазкі. Кірунак патоку і расход вады рэгулююцца перамыкачом клапана ў адпаведнасці з патрабаваннямі карыстальнікаў да выпрабаванняў.
2.1 пастаянны напор Адрэгулюйце хуткасць кручэння вадзянога помпы: стабілізуйце яе на пэўным значэнні, каб напор вады быў пастаянным у гэты час; адрэгулюйце хуткасць дынамометра да пэўнага значэння. Пасля таго, як працоўны стан стабілізуецца на працягу 2-4 хвілін, збярыце адпаведныя дадзеныя. Падчас выпрабавання неабходна падтрымліваць напор вады нязменным. На рухавік помпы размяшчаецца кодавы дыск для збору дадзеных аб хуткасці рухавіка, каб DCS500 фармаваў замкнёны контур кіравання. Хуткасць вадзянога помпы ўводзіцца з дапамогай клавіятуры IPC.
2.2 пастаянная хуткасць
Адрэгулюйце хуткасць дынамометра, каб яна стабілізавалася на пэўным значэнні, і хуткасць дынамометра заставалася пастаяннай; адрэгулюйце хуткасць помпы да пэўнага значэння (г.зн. адрэгулюйце напор) і збярыце адпаведныя дадзеныя пасля таго, як працоўны стан стабілізуецца на працягу 2-4 хвілін. DCS500 фарміруе замкнёны цыкл для хуткасці дынамометра, каб стабілізаваць хуткасць дынамометра.
2.3 тэст на разгон
Адрэгулюйце хуткасць дынамометра да пэўнага значэння і падтрымлівайце хуткасць дынамометра нязменнай. адрэгулюйце хуткасць вадзянога помпы так, каб выходны крутоўны момант дынамометра быў прыблізна нулявым (у гэтым працоўным стане дынамометр працуе як для выпрацоўкі энергіі, так і для электрычнай працы), і збярыце адпаведныя дадзеныя. Падчас выпрабавання хуткасць рухавіка помпы павінна быць пастаяннай і рэгулявацца DCS500.
2.4 каліброўка патоку
Сістэма абсталявана двума рэзервуарамі для карэкцыі расходу для каліброўкі расходомераў у сістэме. Перад каліброўкай спачатку вызначце пазначанае значэнне расходу, затым запусціце рухавік вадзянога помпы і пастаянна рэгулюйце хуткасць кручэння рухавіка вадзянога помпы. У гэты час звярніце ўвагу на значэнне расходу. Калі значэнне расходу дасягне патрэбнага значэння, стабілізуйце рухавік вадзянога помпы на бягучай хуткасці кручэння (у гэты час вада цыркулюе ў калібровачным трубаправодзе). Усталюйце час пераключэння дэфлектара. Пасля стабілізацыі працоўных умоў уключыце электрамагнітны клапан і запусціце адлік часу. Адначасова пераключыце ваду з трубаправода ў калібровачны бак. Па заканчэнні часу электрамагнітны клапан адключаецца. У гэты час вада пераключаецца ў калібровачны трубаправод, і хуткасць кручэння рухавіка вадзянога помпы зніжаецца, каб стабілізавацца на пэўнай хуткасці. Зчытайце адпаведныя дадзеныя. Затым зліце ваду і адкалібруйце наступную кропку.
2,5 ручное / аўтаматычнае непарушанае пераключэнне
Для палягчэння абслугоўвання і адладкі сістэмы распрацавана ручная клавіятура. Аператар можа самастойна кіраваць дзеяннем пэўнага клапана з дапамогай клавіятуры, не абмяжоўваючыся блакіроўкай. Сістэма выкарыстоўвае модуль дыстанцыйнага ўводу/вываду NAIS, які дазваляе кіраваць клавіятурай у розных месцах. Падчас ручнога/аўтаматычнага пераключэння стан клапана застаецца нязменным.
У якасці галоўнага кантролера сістэма выкарыстоўвае ПЛК, што спрашчае сістэму і забяспечвае высокую надзейнасць і рамонтапрыдатнасць; PROFIBUS рэалізуе поўную перадачу дадзеных, пазбягае электрамагнітных перашкод і дазваляе сістэме адпавядаць патрабаванням да дакладнасці праектавання; рэалізаваны абмен дадзенымі паміж рознымі прыладамі; гнуткасць PROFIBUS забяспечвае зручныя ўмовы для пашырэння сістэмы. Схема праектавання сістэмы на аснове прамысловай палявой шыны стане асноўным відам прамысловага прымянення.
Час публікацыі: 24 жніўня 2022 г.
