Моделният изпитателен стенд за хидравлични турбини играе важна роля в развитието на водноелектрическите технологии. Той е важно оборудване за подобряване на качеството на водноелектрическите продукти и оптимизиране на производителността на агрегатите. За производството на всеки ротор първо трябва да се разработи моделният ротор, а моделът може да се тества чрез симулиране на действителния напор на водноелектрическата централа на изпитателен стенд за хидравлични машини с висок напор. Ако всички данни отговарят на изискванията на потребителя, роторът може да бъде официално произведен. Поради това някои известни производители на водноелектрическо оборудване в чужбина разполагат с няколко изпитателни стенда за висок напор, които отговарят на нуждите на различни функции, като например пет усъвършенствани високопрецизни моделни изпитателни стенда на френската компания Nyrpic; Hitachi и Toshiba имат по пет моделни изпитателни стенда с воден напор над 50 м. Според нуждите на производството, голям изследователски институт за електрически машини е проектирал изпитателен стенд за висок воден напор с пълна функционалност и висока точност, който може да провежда моделни тестове съответно на тръбни, смесени, аксиални и обратими хидравлични машини. Водният напор може да достигне 150 м. Изпитателният стенд може да се адаптира към моделни тестове на вертикални и хоризонтални агрегати. Изпитателният стенд е проектиран с две станции a и B. Когато станция a работи, се инсталира станция B, което може да съкрати цикъла на изпитване. A. B Две станции споделят един комплект електрическа система за управление и тестова система. Електрическата система за управление използва PROFIBUS като ядро, NAIS fp10sh PLC като основен контролер, а IPC (индустриален управляващ компютър) осъществява централизирано управление. Системата използва технологията field bus, за да реализира усъвършенстван режим на пълно цифрово управление, което гарантира надеждността, безопасността и лесната поддръжка на системата. Това е система за управление на изпитването на хидравлични машини с висока степен на автоматизация в Китай. Състав на системата за управление.
Изпитвателният стенд за високо водно налягане се състои от два помпени двигателя с инсталирана мощност 550KW и диапазон на скоростта на въртене от 250-1100 об/мин, за да се ускори водният поток в тръбопровода до водомера, необходим на потребителя, и да се поддържа плавна работа на водния напор. Параметрите на ролката се следят от динамометър. Мощността на двигателя на динамометъра е 500kW, а скоростта на въртене е между 300 и 2300 об/мин. Има по един динамометър в станция A и станция B. Принципът на изпитателния стенд за хидравлични машини с високо водно налягане е показан на Фиг. 1. Системата изисква точността на управление на двигателя да е по-малка от 0,5%, а средното време между повреди (MTTF) да е по-голямо от 5000 часа. След много проучвания е избрана системата за управление на скоростта DCS500 с постоянен ток. DCS500 може да приема управляващи команди по два начина, единият е да приема сигнали 4-20mA, за да отговаря на изискванията за скорост; Другият вариант е да се добави PROFIBUS DP модул, за да се отговори на изискването за скорост чрез приемане в цифров режим. Първият метод е прост и евтин, но ще има смущения в предаването на ток, което ще повлияе на точността на управление; Въпреки че вторият режим е скъп, той може да гарантира точността на данните в процеса на предаване и точността на управление. Следователно, системата използва четири DCS500 за управление съответно на два динамометъра и два двигателя на водни помпи. Като PROFIBUS DP подчинена станция, четирите устройства комуникират с PLC на главната станция в режим master-slave. PLC контролира стартирането/спирането на динамометъра и двигателя на помпата, предава скоростта на двигателя към DCS500 чрез PROFIBUS DP и получава състоянието и параметрите на двигателя от DCS500 и ги предава към горния IPC чрез PROFIBUS FMS, за да се реализира наблюдение в реално време.
PLC избира модула afp37911, произведен от NAIS Europe, като главна станция, която едновременно поддържа FMS и DP протоколи. Този модул е главната станция на FMS и комуникира с IPC и системата за събиране на данни в режим master-master; той е и DP главна станция, която осъществява комуникация master-slave с DCS500.
Системата за събиране на данни използва VXI bus технология, за да събира различни параметри на динамометъра и да ги показва на голям екран, както и да оформя резултатите в таблици и графики (тази част се извършва от други компании). IPC комуникира със системата за събиране на данни чрез FMS. Съставът на цялата система е показан на Фиг. 2.
1.1 полева шина PROFIBUS PROFIBUS е стандарт, разработен от 13 компании като Siemens и AEC и 5 научноизследователски институции в рамките на съвместен проект за разработка. Той е включен в европейския стандарт en50170 и е един от препоръчителните индустриални стандарти за полеви шини в Китай. Той включва следните форми:
·PROFIBUS FMS решава общи комуникационни задачи на ниво сервиз предоставя голям брой комуникационни услуги изпълнява цикличните и нецикличните комуникационни задачи със средна скорост на предаване. Profibus модулът на NAIS поддържа * * * скорост на комуникация от 1.2mbps и не поддържа цикличен комуникационен режим може да използва само MMA нециклично предаване на данни главна връзка комуникация с други главни станции на FMS и този модул не е съвместим с PROFIBUS FMS на * * * компания следователно, една форма на PROFIBUS не може да се използва по време на проектирането на схемата.
·PROFIBUS PA стандартната искробезопасна технология за предаване, специално проектирана за автоматизация на процеси реализира комуникационния протокол, посочен в iec1158-2 и се използва на места с високи изисквания за безопасност и станции, захранвани от шината. Предавателната среда, използвана в системата, е медна екранирана усукана двойка комуникационният протокол е RS485 , а скоростта на комуникация е 500kbps. Приложението на индустриална полева шина гарантира безопасността и надеждността на системата.
1.2 IPC индустриален контролен компютър
Горният индустриален контролен компютър използва индустриален контролен компютър Advantech от Тайван работи с операционна система Windows NT4.0 за работни станции използва индустриален конфигурационен софтуер WinCC на Siemens Голям екран показва работните условия и информация за котировките на системата, както и графично показва потока в тръбопровода и условията на блокиране. Всички данни се предават от PLC чрез PROFIBUS. IPC е вътрешно оборудван с мрежова карта Profiboard, произведена от немската компания Softing, която е специално проектирана за PROFIBUS. Чрез конфигурационния софтуер, предоставен от Softing, може да се изгради мрежа, да се установи мрежова комуникационна връзка Cr (комуникационна връзка) и да се установи обектен речник OD (обективен речник). WINCC е произведен от Siemens. Той поддържа само директна връзка с S5 / S7 PLC на компанията и може да комуникира с други PLC само чрез DDE технологията, предоставена от Windows. Софтуерната компания предоставя DDE сървърен софтуер за осъществяване на PROFIBUS комуникация с WinCC.
1.3 АД
Fp10sh на компанията NAIS е избрана за АД.
(2) функция на системата за управление
В допълнение към управлението на два двигателя на водни помпи и два динамометъра, системата за управление трябва да контролира и 28 електрически клапана, 4 двигателя на тежести, 8 двигателя на маслени помпи, 3 двигателя на вакуумни помпи, 4 двигателя на помпи за изпускане на масло и 2 смазочни електромагнитни клапана. Посоката на потока и дебитът на водата се контролират от превключвателя на клапана, за да отговарят на изискванията за тестване на потребителите.
2.1 постоянен напор Регулирайте скоростта на въртене на водната помпа: стабилизирайте я на определена стойност, така че водният напор да е постоянен в този момент; регулирайте скоростта на динамометъра до определена стойност. След като работните условия са стабилни в продължение на 2-4 минути, съберете съответните данни. По време на теста е необходимо водният напор да се поддържа непроменен. На двигателя на помпата се поставя кодов диск, за да се регистрира скоростта на двигателя, така че DCS500 да формира затворен контур за управление. Скоростта на водната помпа се въвежда от клавиатурата на IPC.
2.2 постоянна скорост
Регулирайте скоростта на динамометъра, за да го стабилизирате на определена стойност и да го поддържате постоянна; регулирайте скоростта на помпата до определена стойност (т.е. регулирайте напора) и събирайте съответните данни, след като работното състояние се стабилизира за 2-4 минути. DCS500 формира затворен контур за скоростта на динамометъра, за да го стабилизира.
2.3 тест за бягство
Регулирайте скоростта на динамометъра до определена стойност и я поддържайте непроменена. Регулирайте скоростта на водната помпа така, че изходният въртящ момент на динамометъра да е приблизително нула (при това работно състояние динамометърът работи за генериране на енергия и електрическа работа) и съберете съответните данни. По време на теста скоростта на двигателя на помпата трябва да бъде постоянна и регулирана от DCS500.
2.4 калибриране на потока
Системата е оборудвана с два резервоара за корекция на дебита за калибриране на разходомерите в системата. Преди калибриране първо определете маркираната стойност на дебита, след това стартирайте двигателя на водната помпа и непрекъснато регулирайте скоростта на въртене на двигателя на водната помпа. В този момент обърнете внимание на стойността на дебита. Когато стойността на дебита достигне желаната стойност, стабилизирайте двигателя на водната помпа при текущата скорост на въртене (по това време водата циркулира в калибровъчния тръбопровод). Задайте времето за превключване на дефлектора. След като работното състояние се стабилизира, включете соленоидния вентил и стартирайте отчитането на времето. Едновременно с това превключете водата от тръбопровода към калибровъчния резервоар. Когато времето за отчитане изтече, соленоидният вентил се изключва. В този момент водата се превключва към калибровъчния тръбопровод и скоростта на въртене на двигателя на водната помпа се намалява, за да се стабилизира на определена скорост. Прочетете съответните данни. След това източете водата и калибрирайте следващата точка.
2.5 ръчно/автоматично превключване без прекъсване
За да се улесни поддръжката и отстраняването на грешки в системата, е проектирана ръчна клавиатура. Операторът може да контролира действието на определен клапан независимо чрез клавиатурата, без да бъде ограничен от блокировката. Системата използва NAIS модул за дистанционен вход/изход, който може да накара клавиатурата да работи на различни места. По време на ръчно/автоматично превключване, състоянието на клапана остава непроменено.
Системата използва PLC като основен контролер, което опростява системата и осигурява висока надеждност и поддръжка; PROFIBUS осъществява пълно предаване на данни, избягва електромагнитни смущения и прави системата да отговаря на изискванията за точност на проектиране; Споделяне на данни между различни устройства; Гъвкавостта на PROFIBUS осигурява удобни условия за разширяване на системата. Схемата за проектиране на системата, базирана на индустриална полева шина, ще се превърне в основен елемент в индустриалното приложение.
Време на публикуване: 24 август 2022 г.
