Ang hydraulic turbine model test bench adunay importanteng papel sa pagpalambo sa teknolohiya sa hydropower. Kini usa ka importante nga kagamitan aron mapaayo ang kalidad sa mga produkto sa hydropower ug ma-optimize ang performance sa mga yunit. Ang produksiyon sa bisan unsang runner kinahanglan una nga maghimo usa ka model runner ug sulayan ang modelo pinaagi sa pag-simulate sa aktuwal nga head meter sa hydropower station sa high head hydraulic machinery test-bed. Kung ang tanan nga datos makatagbo sa mga kinahanglanon sa mga tiggamit, ang runner mahimo nang opisyal nga maprodyus. Busa, ang pipila ka mga langyaw nga tiggama sa kagamitan sa hydropower adunay daghang mga high water head test bench aron matubag ang mga panginahanglanon sa lainlaing mga gimbuhaton. Pananglitan, ang kompanya sa neyrpic sa Pransya adunay lima ka abante nga high-precision model test bench; Ang Hitachi ug Toshiba adunay lima ka model test stand nga adunay water head nga sobra sa 50m. Sumala sa mga panginahanglanon sa produksiyon, usa ka dako nga institusyon sa panukiduki sa electrical machinery ang nagdesinyo usa ka high water head test-bed nga adunay kompleto nga mga gimbuhaton ug taas nga katukma, nga makahimo sa mga pagsulay sa modelo sa tubular, mixed flow, axial flow ug reversible hydraulic machinery matag usa, ug ang water head mahimong moabot sa 150m. Ang test bench mahimong mopahiangay sa modelo sa pagsulay sa bertikal ug pinahigda nga mga yunit. Ang test bench gidisenyo nga adunay duha ka estasyon nga A ug B. Kung moandar ang estasyon nga A, ang estasyon nga B i-install, nga makapamubo sa siklo sa pagsulay. Ang duha ka estasyon nga A. B nag-ambitay og usa ka set sa electrical control system ug test system. Ang electrical control system naggamit sa PROFIBUS isip kinauyokan, ang NAIS fp10sh PLC isip pangunang controller, ug ang IPC (industrial control computer) nagpatuman sa sentralisadong kontrol. Ang sistema naggamit sa fieldbus technology aron matuman ang abante nga all digital control mode, nga nagsiguro sa kasaligan, kaluwasan, ug dali nga pagmentinar sa sistema. Kini usa ka sistema sa pagkontrol sa pagsulay sa makinarya sa pagkonserba sa tubig nga adunay taas nga lebel sa automation sa China. Komposisyon sa control system
Ang high water head test bench gilangkoban sa duha ka pump motor nga adunay gahum nga 550KW ug speed range nga 250 ~ 1100r/min, nga mopadali sa pag-agos sa tubig sa pipeline ngadto sa mga water head meter nga gikinahanglan sa tiggamit ug magpabilin nga hapsay ang pagdagan sa water head. Ang mga parameter sa runner gimonitor sa dynamometer. Ang gahum sa motor sa dynamometer kay 500kW, ang speed anaa sa taliwala sa 300 ~ 2300r/min, ug adunay usa ka dynamometer sa mga estasyon a ug B. Ang prinsipyo sa high head hydraulic machinery test bench gipakita sa Figure 1. Ang sistema nagkinahanglan nga ang katukma sa pagkontrol sa motor ubos sa 0.5% ug ang MTBF labaw sa 5000 ka oras. Human sa daghang panukiduki, napili ang DCS500 DC speed regulation system nga gihimo sa usa ka * * * nga kompanya. Ang DCS500 makadawat og mga control command sa duha ka paagi. Ang usa mao ang pagdawat og 4 ~ 20mA signal aron matubag ang mga kinahanglanon sa speed; Ang ikaduha mao ang pagdugang sa PROFIBUS DP module aron makadawat sa digital mode aron matubag ang mga kinahanglanon sa tulin. Ang unang pamaagi adunay yano nga pagkontrol ug barato nga presyo, apan kini mabalda sa karon nga transmission ug makaapekto sa katukma sa pagkontrol; Bisan kung mahal ang ikaduha nga pamaagi, masiguro niini ang katukma sa datos ug katukma sa pagkontrol sa proseso sa transmission. Busa, ang sistema naggamit ug upat ka DCS500 aron makontrol ang duha ka dynamometer ug duha ka water pump motor matag usa. Isip PROFIBUS DP slave station, ang upat ka device nakigsulti sa master station PLC sa master-slave mode. Ang PLC nagkontrol sa pagsugod / paghunong sa dynamometer ug water pump motor, nagpadala sa gikusgon sa pagdagan sa motor ngadto sa DCS500 pinaagi sa PROFIBUS DP, ug nakakuha sa kahimtang sa pagdagan sa motor ug mga parameter gikan sa DCS500.
Gipili sa PLC ang afp37911 module nga gihimo sa NAIS Europe isip master station, nga nagsuporta sa FMS ug DP protocols sa samang higayon. Ang module mao ang main station sa FMS, nga nagpatuman sa main main mode communication uban sa IPC ug data acquisition system; Kini usab ang DP master station, nga nagpatuman sa master-slave communication uban sa DCS500.
Ang tanang parametro sa dynamometer kolektahon ug ipakita sa screen pinaagi sa VXI Bus Technology (ang ubang mga parametro kolektahon sa kompanya sa VXI). Ang IPC konektado sa sistema sa pagkuha og datos pinaagi sa FMS aron makompleto ang komunikasyon. Ang komposisyon sa tibuok sistema gipakita sa Figure 2.
1.1 fieldbus Ang PROFIBUS usa ka sumbanan nga gipormula sa 13 ka kompanya ug 5 ka institusyon sa panukiduki sa siyensya sa hiniusang proyekto sa pagpalambo. Kini nalista sa European standard nga en50170 ug usa sa mga sumbanan sa industrial fieldbus nga girekomenda sa China. Naglakip kini sa mosunod nga mga porma:
·Ang PROFIBUS FMS mosulbad sa kinatibuk-ang mga buluhaton sa komunikasyon sa lebel sa workshop, mohatag og daghang serbisyo sa komunikasyon, ug mokompleto sa cyclic ug non-cyclic nga mga buluhaton sa komunikasyon nga adunay medium nga transmission speed. Ang Profibus module sa NAIS mosuporta sa communication rate nga 1.2mbps ug dili mosuporta sa cyclic communication mode. Makakomunikar lang kini sa ubang FMS master stations pinaagi sa paggamit sa MMA non cyclic data transmission master connection ug ang module dili compatible sa FMS. Busa, dili lang kini makagamit og usa ka porma sa PROFIBUS sa scheme design.
·Ang PROFIBUS-DP gi-optimize nga high-speed ug barato nga koneksyon sa komunikasyon gidisenyo alang sa komunikasyon tali sa awtomatikong sistema sa pagkontrol ug sa lebel sa desentralisadong I/O sa kagamitan. Tungod kay ang DP ug FMS naggamit sa parehas nga protocol sa komunikasyon, mahimo silang mag-uban sa parehas nga bahin sa network. Tali sa NAIS ug usa ka, ang msaz non cyclic data transmission master-slave connection slave station dili aktibo nga nakigsulti.
·Ang PROFIBUS PA estandard nga luwas nga teknolohiya sa transmisyon nga espesyal nga gidisenyo alang sa automation sa proseso nagpatuman sa mga pamaagi sa komunikasyon nga gitino sa iec1158-2 alang sa mga okasyon nga adunay taas nga kinahanglanon sa kaluwasan ug mga estasyon nga gipadagan sa bus. Ang medium sa transmisyon nga gigamit sa sistema kay copper shielded twisted pair ang protocol sa komunikasyon kay RS485 ug ang rate sa komunikasyon kay 500kbps. Ang paggamit sa industrial fieldbus naghatag og garantiya alang sa kaluwasan ug kasaligan sa sistema.
1.2 IPC nga industriyal nga kompyuter sa pagkontrol
Ang ibabaw nga industrial control computer naggamit sa Taiwan Advantech industrial control computer nga nagpadagan sa Windows NT4 0 workstation operating system Ang WinCC industrial configuration software sa kompanya sa Siemens gigamit aron ipakita ang impormasyon sa kondisyon sa operasyon sa sistema sa dako nga screen, ug graphical nga nagrepresentar sa dagan ug pagbabag sa pipeline. Ang tanan nga datos ipadala gikan sa PLC pinaagi sa PROFIBUS. Ang IPC adunay internal nga gamit nga profiboard network card nga gihimo sa German softing company, nga espesyal nga gidisenyo alang sa PROFIBUS. Pinaagi sa configuration software nga gihatag sa softing, makompleto ang networking, matukod ang network communication relationship Cr (communication relation) ug object dictionary OD (object dictionary). Ang WINCC gihimo sa Siemens. Gisuportahan lamang niini ang direktang koneksyon sa S5 / S7 PLC sa kompanya, ug makakomunikar lamang sa ubang mga PLC pinaagi sa DDE technology nga gihatag sa windows. Ang Softing company naghatag og DDE server software aron matuman ang PROFIBUS communication sa WinCC.
1.3 PLC
Ang Fp10sh sa kompanya sa NAIS napili isip PLC.
2 ka gimbuhaton sa sistema sa pagkontrol
Gawas sa pagkontrol sa duha ka motor sa water pump ug duha ka dynamometer, ang control system kinahanglan usab nga mokontrol sa 28 ka electric valves, 4 ka weight motors, 8 ka oil pump motors, 3 ka vacuum pump motors, 4 ka oil drain pump motors ug 2 ka lubrication solenoid valves. Ang direksyon sa pag-agos ug pag-agos sa tubig gikontrol pinaagi sa switch sa mga balbula aron matubag ang mga kinahanglanon sa pagsulay sa mga tiggamit.
2.1 kanunay nga ulo
I-adjust ang gikusgon sa bomba sa tubig: himoa kini nga lig-on sa usa ka piho nga kantidad, ug ang ulo sa tubig sigurado niining panahona; I-adjust ang gikusgon sa dynamometer sa usa ka piho nga kantidad, ug kolektaha ang may kalabutan nga datos human ang kondisyon sa pagtrabaho lig-on sulod sa 2 ~ 4 ka minuto. Atol sa pagsulay, gikinahanglan nga dili mausab ang ulo sa tubig. Usa ka code disk ang gibutang sa motor sa bomba sa tubig aron kolektahon ang gikusgon sa motor, aron ang DCS500 mahimong usa ka closed-loop control. Ang gikusgon sa bomba sa tubig gi-input sa IPC keyboard.
2.2 kanunay nga tulin
I-adjust ang gikusgon sa dynamometer aron kini mahimong lig-on sa usa ka piho nga kantidad. Niining panahona, ang gikusgon sa dynamometer kanunay; I-adjust ang gikusgon sa bomba sa usa ka piho nga kantidad (pananglitan i-adjust ang ulo), ug kolektahon ang may kalabutan nga datos pagkahuman sa lig-on nga kondisyon sa pagtrabaho sulod sa 2 ~ 4 ka minuto. Ang DCS500 nagporma og usa ka sirado nga loop para sa gikusgon sa dynamometer aron mapalig-on ang gikusgon sa dynamometer.
2.3 pagsulay nga wala’y hunong
I-adjust ang gikusgon sa dynamometer ngadto sa usa ka piho nga kantidad ug ipadayon nga dili mausab ang gikusgon sa dynamometer. I-adjust ang gikusgon sa water pump aron ang output torque sa dynamometer duol sa zero (ubos niini nga kondisyon sa pagtrabaho, ang dynamometer mo-operate para sa power generation ug electric operation), ug kolektahon ang may kalabutan nga datos. Atol sa pagsulay, ang gikusgon sa water pump motor kinahanglan nga magpabilin nga wala mausab ug i-adjust sa DCS500.
2.4 kalibrasyon sa agos
Ang sistema adunay duha ka flow correction tank para sa pag-calibrate sa flowmeter sa sistema. Sa dili pa ang calibration, una nga tinoa ang gimarkahan nga flow value, dayon paandara ang water pump motor ug padayon nga i-adjust ang speed sa water pump motor. Niining higayona, hatagi'g pagtagad ang flow value. Kung ang flow value makaabot sa gikinahanglan nga value, i-stabilize ang water pump motor sa kasamtangang speed (niining panahona, ang tubig mo-circulate sa calibration pipeline). I-set ang switching time sa deflector. Kung stable na ang working condition, i-on ang solenoid valve, sugdi ang timing, ug ibalhin ang tubig sa pipeline ngadto sa correction tank sa samang higayon. Kung nahuman na ang timing time, ang solenoid valve i-disconnect. Niining panahona, ang tubig ibalhin pag-usab ngadto sa calibration pipeline. Pakunhuran ang speed sa water pump motor, i-stabilize kini sa usa ka piho nga speed, ug basaha ang may kalabutan nga data. Dayon habwa ang tubig ug i-calibrate ang sunod nga punto.
2.5 manwal / awtomatik nga walay gubot nga pag-switch
Aron mapadali ang pagmentinar ug pag-debug sa sistema, usa ka manual nga keyboard ang gidisenyo para sa sistema. Mahimo makontrol sa operator ang aksyon sa balbula nga independente pinaagi sa keyboard, nga dili mapugngan sa interlocking. Ang sistema naggamit sa NAIS remote I / O module, nga makapaandar sa keyboard sa lainlaing mga lugar. Atol sa manual / automatic switching, ang kahimtang sa balbula magpabilin nga wala mausab.
Ang sistema naggamit sa PLC isip pangunang controller, nga nagpasimple sa sistema ug nagsiguro sa taas nga kasaligan ug sayon nga pagmentinar sa sistema; Ang PROFIBUS nakab-ot ang kompleto nga pagpadala sa datos, naglikay sa electromagnetic interference, ug naghimo sa sistema nga makatuman sa mga kinahanglanon sa katukma sa disenyo; Ang pagpaambit sa datos tali sa lain-laing mga device natuman; Ang pagka-flexible sa PROFIBUS naghatag og kombenyente nga mga kondisyon alang sa pagpalapad sa sistema. Ang laraw sa disenyo sa sistema nga adunay industrial fieldbus isip kinauyokan mahimong mainstream sa industriyal nga aplikasyon.
Oras sa pag-post: Pebrero 17, 2022
