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. Za proizvodnju bilo kojeg radnog stola, prvo se mora razviti model radnog stola, a model se može testirati simuliranjem stvarnog mjerača pada hidroelektrane na ispitnom stolu za hidraulične strojeve visokog pada. Ako svi podaci zadovoljavaju zahtjeve korisnika, radni stol se može formalno proizvesti. Stoga, neki poznati proizvođači hidroenergetske opreme u inostranstvu imaju nekoliko ispitnih stolova visokog pada koji zadovoljavaju potrebe različitih funkcija, kao što je pet naprednih visokopreciznih ispitnih stolova za modele francuske kompanije Nyrpic; Hitachi i Toshiba imaju po pet ispitnih stolova za modele s visinom vode preko 50 m. Prema potrebama proizvodnje, veliki istraživački institut za električne strojeve dizajnirao je ispitni stol za visoku visinu vode s punim funkcijama i visokom preciznošću, koji može provoditi modelna ispitivanja na cjevastim, miješanim, aksijalnim i reverzibilnim hidrauličnim strojevima. Visina vode 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 tehnologiju fieldbus-a kako bi ostvario napredni potpuno digitalni način upravljanja, što osigurava pouzdanost, sigurnost i jednostavno održavanje sistema. To je sistem za upravljanje ispitivanjem hidrauličnih mašina sa visokim stepenom automatizacije u Kini. Sastav upravljačkog sistema
Ispitni stol za visoki pritisak vode sastoji se od dva motora pumpe instalirane snage 550 kW i raspona brzine rotacije od 250-1100 o/min kako bi se ubrzao protok vode u cjevovodu do mjerača pritiska vode koji je potreban korisniku i održao nesmetan rad pumpe. Parametri rotora se prate dinamometrom. Snaga motora dinamometra je 500 kW, a brzina rotacije je između 300 i 2300 o/min. Postoji po jedan dinamometar na stanici A i stanici B. 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 srednje vrijeme između kvarova (MTTF) veće od 5000 sati. Nakon mnogo istraživanja, odabran je DCS500 DC sistem za regulaciju brzine. DCS500 može primati kontrolne komande na dva načina, jedan je primanje signala od 4-20 mA kako bi se zadovoljili zahtjevi brzine; Druga opcija je dodavanje PROFIBUS DP modula kako bi se zadovoljio zahtjev brzine prijemom u digitalnom režimu. Prva metoda je jednostavna i jeftina, ali će doći do smetnji u trenutnom prijenosu, što će utjecati na tačnost upravljanja; Iako je drugi način rada skup, može osigurati tačnost podataka u procesu prijenosa i tačnost upravljanja. Stoga, sistem koristi četiri DCS500 za upravljanje dva dinamometra i dva motora vodene pumpe. Kao PROFIBUS DP podređena stanica, četiri uređaja komuniciraju s glavnom stanicom PLC u master-slave režimu. PLC kontrolira pokretanje/zaustavljanje dinamometra i motora pumpe, prenosi brzinu rada motora na DCS500 putem PROFIBUS DP-a, te dobija status i parametre rada motora od DCS500 i prenosi ih na gornji IPC putem PROFIBUS FMS-a kako bi se ostvarilo praćenje u realnom vremenu.
PLC odabira modul afp37911 proizvođača NAIS Europe kao glavnu stanicu, koja istovremeno podržava FMS i DP protokole. Ovaj modul je glavna stanica FMS-a i komunicira sa IPC-om i sistemom za akviziciju podataka u master-master režimu; također je i DP master stanica, koja ostvaruje master-slave komunikaciju sa DCS500.
Sistem za akviziciju podataka koristi VXI bus tehnologiju za prikupljanje različitih parametara dinamometra i njihov prikaz na velikom ekranu, te formiranje rezultata u tabele i grafikone (ovaj dio rade druge kompanije). IPC komunicira sa sistemom za akviziciju podataka putem FMS-a. Sastav cijelog sistema prikazan je na slici 2.
1.1 Fieldbus PROFIBUS PROFIBUS je standard koji je razvilo 13 kompanija, kao što su Siemens i AEC, i 5 naučnoistraživačkih institucija u okviru zajedničkog razvojnog projekta. Naveden je u evropskom standardu en50170 i jedan je od preporučenih industrijskih fieldbus standarda u Kini. Uključuje sljedeće oblike:
·PROFIBUS FMS rješava opće komunikacijske zadatke na nivou radionice pruža veliki broj komunikacijskih usluga završava 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 koristiti samo MMA neciklički prijenos podataka glavna veza komunikacija s drugim glavnim FMS stanicama i ovaj modul nije kompatibilan s PROFIBUS FMS-om jedne * * * kompanije stoga se jedan oblik PROFIBUS-a ne može koristiti tokom dizajna sheme.
·PROFIBUS PA standardna intrinzično sigurna tehnologija prijenosa, posebno dizajnirana za automatizaciju procesa ostvaruje komunikacijski protokol specificiran u iec1158-2 i koristi se na mjestima s visokim sigurnosnim zahtjevima i stanicama 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 terenske magistrale garantuje sigurnost i pouzdanost sistema.
1.2 IPC industrijski upravljački računar
Gornji industrijski kontrolni računar koristi Advantech industrijski kontrolni računar iz Tajvana. koristi Windows NT4.0 operativni sistem za radne stanice. koristi WinCC industrijski konfiguracijski softver kompanije Siemens. Veliki ekran prikazuje radne uslove i informacije o kotaciji sistema, te grafički prikazuje protok cjevovoda i uslove blokiranja. Svi podaci se prenose putem 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 obezbjeđuje Softing, može se dovršiti umrežavanje, uspostaviti mrežna komunikacijska veza Cr (komunikacijska veza) i uspostaviti 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-om putem DDE tehnologije koju obezbjeđuje Windows. Softverska kompanija pruža DDE serverski softver za realizaciju PROFIBUS komunikacije sa WinCC-om.
1.3. PLC
Fp10sh kompanije NAIS je odabran kao akcionarsko društvo.
(2) funkcija 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 kontrolira se prekidačem ventila kako bi se zadovoljili zahtjevi testiranja korisnika.
2.1 konstantni pritisak Podesite brzinu rotacije vodene pumpe: stabilizujte je na određenoj vrijednosti, a pritisak vode je konstantan u tom trenutku; Podesite brzinu dinamometra na određenu vrijednost. Nakon što se radni uslovi stabilizuju 2-4 minute, prikupite relevantne podatke. Tokom testa, potrebno je da pritisak vode ostane nepromijenjen. Kodni disk se postavlja na motor 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 i kako bi brzina dinamometra ostala 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 ostavite brzinu dinamometra nepromijenjenom. Podesite brzinu vodene pumpe tako da izlazni obrtni moment dinamometra bude približno nula (u ovom radnom stanju, dinamometar radi za proizvodnju energije i električni pogon) i prikupite relevantne podatke. Tokom ispitivanja, brzina motora pumpe mora biti konstantna i regulirana 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 rotacije motora vodene pumpe. U ovom trenutku obratite pažnju na vrijednost protoka. Kada vrijednost protoka dostigne potrebnu vrijednost, stabilizujte motor vodene pumpe na trenutnoj brzini rotacije (u ovom trenutku voda cirkuliše u kalibracionom cjevovodu). Podesite vrijeme uključivanja deflektora. Nakon što se radni uslovi stabilizuju, uključite solenoidni ventil i pokrenite mjerenje vremena. Istovremeno, prebacite vodu iz cjevovoda u kalibracioni rezervoar. Kada istekne vrijeme, solenoidni ventil se isključuje. U ovom trenutku, voda se prebacuje u kalibracioni cjevovod, a brzina rotacije motora vodene pumpe se smanjuje kako bi se stabilizovala na određenoj brzini. 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 određenog ventila putem tastature, bez ograničenja međusobnim blokiranjem. Sistem usvaja NAIS daljinski I/O modul, koji omogućava rad tastature na različitim mjestima. Tokom ručnog/automatskog prebacivanja, status ventila ostaje nepromijenjen.
Sistem usvaja PLC kao glavni kontroler, što pojednostavljuje sistem i osigurava visoku pouzdanost i održivost 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 zasnovana na industrijskoj magistrali postaće glavni tok industrijske primjene.
Vrijeme objave: 24. avg. 2022.
