Ispitni stol za modele hidrauličnih turbina igra važnu ulogu u razvoju hidroenergetske tehnologije. To je važna oprema za poboljšanje kvalitete hidroenergetskih proizvoda i optimizaciju performansi jedinica. Proizvodnja bilo kojeg trkaćeg stroja prvo mora razviti model trkaćeg stroja i testirati model simulirajući stvarne mjerače pada hidroelektrane na ispitnom stolu za hidraulične strojeve visokog pada. Ako svi podaci zadovoljavaju zahtjeve korisnika, trkaći stroj se može službeno proizvesti. Stoga, neki strani proizvođači hidroenergetske opreme imaju nekoliko ispitnih stolova za visoki vodostaj kako bi zadovoljili potrebe različitih funkcija. Na primjer, francuska kompanija Neyrpic ima pet naprednih visokopreciznih ispitnih stolova za modele; Hitachi i Toshiba imaju pet ispitnih stolova za modele s vodostajem većim od 50 m. Prema potrebama proizvodnje, veliki istraživački institut za električne strojeve dizajnirao je ispitni stol za visoki vodostaj s punim funkcijama i visokom preciznošću, koji može provoditi modelna ispitivanja na cjevastim, miješanim, aksijalnim i reverzibilnim hidrauličnim strojevima, a vodostaj može doseći 150 m. Ispitni stol se može prilagoditi modelnom ispitivanju vertikalnih i horizontalnih jedinica. Ispitni stol je dizajniran sa dvije stanice a i B. Kada stanica a radi, instalirana je stanica B, što može skratiti ciklus ispitivanja. A. B dvije stanice dijele jedan set električnog upravljačkog sistema i sistema za ispitivanje. Električni upravljački sistem koristi PROFIBUS kao jezgro, NAIS fp10sh PLC kao glavni kontroler, a IPC (industrijski upravljački računar) ostvaruje centralizovanu kontrolu. Sistem usvaja fieldbus tehnologiju kako bi ostvario napredni potpuno digitalni način upravljanja, što osigurava pouzdanost, sigurnost i jednostavno održavanje sistema. To je sistem za upravljanje ispitivanjem mašina za očuvanje vode sa visokim stepenom automatizacije u Kini. Sastav upravljačkog sistema
Ispitni stol za visoki pritisak vode sastoji se od dva motora pumpe snage 550 kW i raspona brzina od 250 ~ 1100 o/min, koji ubrzavaju protok vode u cjevovodu do mjerača pritiska vode potrebnih korisniku i održavaju nesmetan rad vodenog pritiska. Parametri rotora se prate dinamometrom. Snaga motora dinamometra je 500 kW, brzina je između 300 ~ 2300 o/min, a na stanicama a i B nalazi se po jedan dinamometar. Princip ispitnog stola za hidraulične mašine visokog pritiska prikazan je na slici 1. Sistem zahtijeva da tačnost upravljanja motorom bude manja od 0,5%, a MTBF veći od 5000 sati. Nakon mnogo istraživanja, odabran je DCS500 DC sistem za regulaciju brzine proizvođača ****** kompanije. DCS500 može primati kontrolne komande na dva načina. Jedan je primanje signala od 4 ~ 20 mA kako bi se zadovoljili zahtjevi brzine; Drugo je dodavanje PROFIBUS DP modula za prijem u digitalnom režimu kako bi se zadovoljili zahtjevi brzine. Prva metoda ima jednostavno upravljanje i nisku cijenu, ali će doći do poremećaja u prijenosu struje i uticati na tačnost upravljanja; Iako je druga metoda skupa, može osigurati tačnost podataka i tačnost upravljanja u procesu prijenosa. Stoga, sistem usvaja četiri DCS500 za upravljanje dva dinamometra i dva motora vodene pumpe. Kao PROFIBUS DP podređena stanica, četiri uređaja komuniciraju sa PLC-om glavne stanice u master-slave režimu. PLC kontroliše pokretanje/zaustavljanje dinamometra i motora vodene pumpe, prenosi brzinu rada motora do DCS500 putem PROFIBUS DP-a i dobija stanje rada motora i parametre od DCS500.
PLC odabira modul afp37911 proizvođača NAIS Europe kao glavnu stanicu, koja istovremeno podržava FMS i DP protokole. Modul je glavna stanica FMS-a, koja ostvaruje glavnu komunikaciju u glavnom načinu rada sa IPC-om i sistemom za akviziciju podataka; Također je i DP glavna stanica, koja ostvaruje komunikaciju master-slave sa DCS500.
Svi parametri dinamometra će biti prikupljeni i prikazani na ekranu putem VXI Bus tehnologije (ostale parametre će prikupljati VXI kompanija). IPC se povezuje sa sistemom za akviziciju podataka putem FMS-a radi potpune komunikacije. Sastav cijelog sistema je prikazan na Slici 2.
1.1 Fieldbus PROFIBUS je standard koji je formulisalo 13 kompanija i 5 naučnoistraživačkih institucija u zajedničkom razvojnom projektu. Naveden je u evropskom standardu en50170 i jedan je od industrijskih Fieldbus standarda preporučenih u Kini. Uključuje sljedeće oblike:
·PROFIBUS FMS rješava opće komunikacijske zadatke na nivou radionice, pruža veliki broj komunikacijskih usluga i izvršava ciklične i neciklične komunikacijske zadatke srednjom brzinom prijenosa. Profibus modul NAIS-a podržava brzinu komunikacije od 1,2 Mbps i ne podržava ciklički način komunikacije. Može komunicirati samo s drugim glavnim FMS stanicama korištenjem MMA neciklični prijenos podataka glavna veza i modul nije kompatibilan s FMS-om. Stoga, ne može koristiti samo jedan oblik PROFIBUS-a u dizajnu sheme.
·PROFIBUS-DP optimizirana brza i jeftina komunikacijska veza dizajnirana je za komunikaciju između automatskog upravljačkog sistema i decentraliziranih I/O uređaja. Budući da DP i FMS usvajaju isti komunikacijski protokol, mogu koegzistirati u istom mrežnom segmentu. Između NAIS-a i, msaz neciklički prijenos podataka glavna-slave veza slave stanica aktivno ne komunicira.
·PROFIBUS PA standardna intrinzično sigurna tehnologija prijenosa, posebno dizajnirana za automatizaciju procesa ostvaruje komunikacijske procedure specificirane u iec1158-2 za situacije s visokim sigurnosnim zahtjevima i stanice koje se napajaju preko magistrale. Prijenosni medij koji se koristi u sistemu je bakrena oklopljena upredena parica komunikacijski protokol je RS485, a brzina komunikacije je 500 kbps. Primjena industrijske fieldbus magistrale garantuje sigurnost i pouzdanost sistema.
1.2 IPC industrijski upravljački računar
Gornji industrijski kontrolni računar koristi tajvanski Advantech industrijski kontrolni računar koji radi na operativnom sistemu Windows NT4.0 za radne stanice WinCC industrijski konfiguracijski softver kompanije Siemens koristi se za prikaz informacija o radnom stanju sistema na velikom ekranu i grafički prikaz protoka cjevovoda i blokada. Svi podaci se prenose iz PLC-a putem PROFIBUS-a. IPC je interno opremljen Profiboard mrežnom karticom njemačke kompanije Softing, koja je posebno dizajnirana za PROFIBUS. Pomoću konfiguracijskog softvera koji pruža Softing, može se dovršiti umrežavanje, uspostaviti mrežna komunikacijska veza Cr (komunikacijska relacija) i objektni rječnik OD (objektni rječnik). WINCC proizvodi Siemens. Podržava samo direktnu vezu sa S5 / S7 PLC-om kompanije i može komunicirati samo s drugim PLC-ima putem DDE tehnologije koju pruža Windows. Kompanija Softing pruža DDE serverski softver za realizaciju PROFIBUS komunikacije sa WinCC-om.
1.3 PLC
Fp10sh kompanije NAIS je odabran kao akcionarsko društvo.
2 funkcije kontrolnog sistema
Pored upravljanja dva motora vodene pumpe i dva dinamometra, kontrolni sistem također mora upravljati sa 28 električnih ventila, 4 motora za tegove, 8 motora pumpe za ulje, 3 motora vakuum pumpe, 4 motora pumpe za ispuštanje ulja i 2 solenoidna ventila za podmazivanje. Smjer protoka i protok vode kontroliraju se pomoću prekidača ventila kako bi se zadovoljili zahtjevi testiranja korisnika.
2.1 konstantni pritisak
Podesite brzinu vodene pumpe: stabilizujte je na određenoj vrijednosti, pri čemu je pritisak vode u tom trenutku siguran; podesite brzinu dinamometra na određenu vrijednost i prikupite relevantne podatke nakon što se radni uslovi stabilizuju 2 ~ 4 minute. Tokom testa, potrebno je da pritisak vode ostane nepromijenjen. Kodni disk se postavlja na motor vodene pumpe za prikupljanje podataka o brzini motora, tako da DCS500 formira kontrolu u zatvorenoj petlji. Brzina vodene pumpe se unosi putem IPC tastature.
2.2 konstantna brzina
Podesite brzinu dinamometra kako biste je stabilizirali na određenoj vrijednosti. U ovom trenutku, brzina dinamometra je konstantna; Podesite brzinu pumpe na određenu vrijednost (tj. podesite pritisak) i prikupite relevantne podatke nakon što se radni uslovi stabilizuju 2 ~ 4 minute. DCS500 formira zatvorenu petlju za brzinu dinamometra kako bi stabilizovao brzinu dinamometra.
2.3 test odbjeglog kretanja
Podesite brzinu dinamometra na određenu vrijednost i držite brzinu dinamometra nepromijenjenom. Podesite brzinu vodene pumpe tako da izlazni obrtni moment dinamometra bude blizu nule (u ovom radnom stanju, dinamometar radi za proizvodnju energije i električni pogon) i prikupite relevantne podatke. Tokom ispitivanja, brzina motora vodene pumpe mora ostati nepromijenjena i podesiti se pomoću DCS500.
2.4 kalibracija protoka
Sistem je opremljen sa dva rezervoara za korekciju protoka za kalibraciju mjerača protoka u sistemu. Prije kalibracije, prvo odredite označenu vrijednost protoka, zatim pokrenite motor vodene pumpe i kontinuirano podešavajte brzinu motora vodene pumpe. U ovom trenutku obratite pažnju na vrijednost protoka. Kada vrijednost protoka dostigne potrebnu vrijednost, stabilizujte motor vodene pumpe na trenutnoj brzini (u ovom trenutku voda cirkuliše u kalibracionom cjevovodu). Podesite vrijeme uključivanja deflektora. Nakon što se radni uslovi stabilizuju, uključite solenoidni ventil, pokrenite mjerenje vremena i istovremeno prebacite vodu iz cjevovoda u rezervoar za korekciju. Kada istekne vrijeme mjerenja vremena, solenoidni ventil se isključuje. U ovom trenutku, voda se ponovo prebacuje u kalibracioni cjevovod. Smanjite brzinu motora vodene pumpe, stabilizujte je na određenoj brzini i očitajte relevantne podatke. Zatim ispustite vodu i kalibrirajte sljedeću tačku.
2.5 ručno/automatsko nesmetano prebacivanje
Kako bi se olakšalo održavanje i otklanjanje grešaka u sistemu, dizajnirana je ručna tastatura. Operater može nezavisno kontrolisati rad ventila putem tastature, što nije ograničeno međusobnom blokadom. Sistem usvaja NAIS daljinski I/O modul, koji omogućava rad tastature na različitim mjestima. Tokom ručnog/automatskog prebacivanja, stanje ventila ostaje nepromijenjeno.
Sistem usvaja PLC kao glavni kontroler, što pojednostavljuje sistem i osigurava visoku pouzdanost i jednostavno održavanje sistema; PROFIBUS ostvaruje potpuni prijenos podataka, izbjegava elektromagnetne smetnje i omogućava sistemu da ispunjava zahtjeve tačnosti dizajna; Ostvarena je razmjena podataka između različitih uređaja; Fleksibilnost PROFIBUS-a pruža pogodne uslove za proširenje sistema. Šema dizajna sistema sa industrijskim fieldbus-om kao jezgrom postat će glavni tok industrijske primjene.
Vrijeme objave: 17. februar 2022.
