Ang hydraulic turbine model test bed 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. Alang sa produksiyon sa bisan unsang runner, ang model runner kinahanglan una nga mapalambo, ug ang modelo mahimong masulayan pinaagi sa pag-simulate sa aktuwal nga head meter sa hydropower station sa high head hydraulic machinery test bench. Kung ang tanan nga datos makatagbo sa mga kinahanglanon sa tiggamit, ang runner mahimong pormal nga maprodyus. Busa, ang pipila ka ilado nga mga tiggama sa kagamitan sa hydropower sa gawas sa nasud adunay daghang high head test bench nga makatubag sa mga panginahanglan sa lainlaing mga gimbuhaton, sama sa lima ka abante nga high-precision model test bench sa nyrpic nga kompanya sa France; Ang Hitachi ug Toshiba adunay matag usa nga lima ka model test stand nga adunay water head nga sobra sa 50m. Sumala sa mga panginahanglan sa produksiyon, usa ka dako nga electric machine research institute ang nagdesinyo og high water head test bench nga adunay kompleto nga mga gimbuhaton ug taas nga katukma, nga makahimo og mga pagsulay sa modelo sa tubular, mixed flow, axial flow ug reversible hydraulic machinery matag usa. 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 field bus technology aron matuman ang abante nga full digital control mode, nga nagsiguro sa kasaligan, kaluwasan, ug dali nga pagmentinar sa sistema. Kini ang hydraulic machinery test control system 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 naka-install nga gahum nga 550KW ug usa ka rotation speed range nga 250-1100r/min aron mapadali ang pag-agos sa tubig sa pipeline padulong sa water head meter nga gikinahanglan sa tiggamit ug mapadayon nga hapsay ang pagdagan sa water head. Ang mga parameter sa runner gimonitor sa dynamometer. Ang gahum sa motor sa dynamometer kay 500kW, ug ang rotation speed tali sa 300 ug 2300r/min. Adunay usa ka dynamometer sa station a ug station B. Ang prinsipyo sa high head hydraulic machinery test bench gipakita sa Fig. 1. Ang sistema nagkinahanglan nga ang katukma sa pagkontrol sa motor ubos sa 0.5%, ug ang mean time between failure (MTTF) labaw sa 5000 ka oras. Human sa daghang panukiduki, gipili ang DCS500 DC speed control system. Ang DCS500 makadawat og mga control command sa duha ka paagi, ang usa mao ang pagdawat og 4-20mA signals aron matubag ang mga kinahanglanon sa gikusgon; Ang usa pa mao ang pagdugang og PROFIBUS DP module aron matubag ang gikinahanglan nga speed pinaagi sa pagdawat sa digital mode. Ang unang pamaagi yano ug barato, apan kini makabalda sa kasamtangang transmission, nga makaapekto sa katukma sa pagkontrol; Bisan kung mahal ang ikaduhang mode, masiguro niini ang katukma sa datos sa proseso sa transmission ug katukma sa pagkontrol. Busa, ang sistema naggamit og 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 pump motor, nagpadala sa gikusgon sa pagdagan sa motor ngadto sa DCS500 pinaagi sa PROFIBUS DP, ug nakakuha sa status sa pagdagan sa motor ug mga parameter gikan sa DCS500, ug nagpadala niini ngadto sa ibabaw nga IPC pinaagi sa PROFIBUS FMS aron matuman ang real-time monitoring.
Ang PLC mipili sa afp37911 module nga gihimo sa NAIS Europe isip master station, nga nagsuporta sa FMS ug DP protocols sa samang higayon. Kini nga module mao ang pangunang estasyon sa FMS ug nakigkomunikar sa IPC ug data acquisition system sa master master mode; Kini usab usa ka DP master station, nga naghimo sa master-slave communication sa DCS500.
Ang sistema sa pagkuha og datos naggamit sa teknolohiya sa VXI bus aron mangolekta og lain-laing mga parametro sa dynamometer ug ipakita kini sa dako nga screen, ug maporma ang mga resulta ngadto sa mga lamesa ug mga graph (kini nga bahin gikompleto sa ubang mga kompanya). Ang IPC nakigkomunikar sa sistema sa pagkuha og datos pinaagi sa FMS. Ang komposisyon sa tibuok sistema gipakita sa Fig. 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS Ang PROFIBUS usa ka sumbanan nga gihimo sa 13 ka mga kompanya sama sa Siemens ug AEC ug 5 ka mga institusyon sa panukiduki sa siyensya sa hiniusa nga proyekto sa pagpalambo. Kini nalista sa European standard en50170 ug usa sa girekomenda nga mga sumbanan sa industrial fieldbus sa China. Naglakip kini sa mosunod nga mga porma:
·Ang PROFIBUS FMS nagsulbad sa kinatibuk-ang mga buluhaton sa komunikasyon sa lebel sa workshop naghatag ug daghang mga serbisyo sa komunikasyon nakakompleto sa cyclic ug non-cyclic nga mga buluhaton sa komunikasyon nga adunay medium nga transmission speed. Ang Profibus module sa NAIS nagsuporta sa * * * communication rate nga 1.2mbps ug wala nagsuporta sa cyclic communication mode magamit ra niini ang MMA non-cyclic data transmission master connection komunikasyon sa ubang mga FMS master station ug kini nga module dili compatible sa PROFIBUS FMS sa usa ka * * * nga kompanya busa, ang usa ka porma sa PROFIBUS dili magamit sa panahon sa pagdesinyo sa iskema.
·Ang PROFIBUS PA ang estandard nga intrinsically safe nga teknolohiya sa transmission nga espesyal nga gidisenyo alang sa automation sa proseso nagtuman sa protocol sa komunikasyon nga gitino sa iec1158-2 ug gigamit sa mga lugar nga adunay taas nga kinahanglanon sa kaluwasan ug mga estasyon nga gipadagan sa bus. Ang transmission medium 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 field bus naghatag og garantiya sa kaluwasan ug kasaligan sa sistema.
1.2 IPC nga industriyal nga kompyuter sa pagkontrol
Ang ibabaw nga industrial control computer naggamit sa Advantech industrial control computer sa Taiwan nga nagpadagan sa Windows NT4.0 workstation operating system naggamit sa WinCC industrial configuration software sa Siemens . Ang dako nga screen nagpakita sa mga kondisyon sa operasyon ug impormasyon sa kinutlo sa sistema, ug nagpakita sa graphical nga paagi sa pag-agos sa pipeline ug mga kondisyon sa pag-block. Ang tanan nga datos gipadala 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 relationship), ug matukod ang 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 PLC pinaagi sa DDE technology nga gihatag sa windows. Ang kompanya sa software 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) 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 discharge pump motors ug 2 ka lubricating solenoid valves. Ang direksyon sa pag-agos ug pag-agos sa tubig gikontrol sa valve switch aron matubag ang mga kinahanglanon sa pagsulay sa mga tiggamit.
2.1 kanunay nga ulo I-adjust ang gikusgon sa pagtuyok sa bomba sa tubig: himoa kini nga lig-on sa usa ka piho nga kantidad, ug ang ulo sa tubig kanunay niining panahona; I-adjust ang gikusgon sa dynamometer sa usa ka piho nga kantidad. Human sa 2-4 ka minuto nga lig-on nga kondisyon sa pagtrabaho, kolektaha ang may kalabutan nga datos. Atol sa pagsulay, gikinahanglan nga ipadayon nga wala mausab ang ulo sa tubig. Usa ka code disk ang gibutang sa motor sa bomba 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, ug 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 halos sero (ubos niini nga kondisyon sa pagtrabaho, ang dynamometer mo-operate alang sa pagmugna og kuryente ug operasyon sa kuryente), ug kolektahon ang may kalabutan nga datos. Atol sa pagsulay, ang gikusgon sa pump motor kinahanglan nga makanunayon ug ma-regulate sa DCS500.
2.4 kalibrasyon sa agos
Ang sistema adunay duha ka flow correction tank para sa pag-calibrate sa mga flow meter 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 rotation speed sa water pump motor. Niining higayona, hatagi'g pagtagad ang flow value. Kung ang flow value makaabot sa gikinahanglan nga value, himoa nga stable ang water pump motor sa kasamtangang rotation 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 ug i-start ang timing. Sa samang higayon, ibalhin ang tubig sa pipeline ngadto sa calibration tank. Kung nahuman na ang timing time, ang solenoid valve i-disconnect. Niining panahona, ang tubig ibalhin ngadto sa calibration pipeline, ug ang rotation speed sa water pump motor mokunhod aron mo-stabilize sa usa ka piho nga speed. 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 usa ka piho nga 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 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 lainlaing mga aparato nakab-ot; Ang pagka-flexible sa PROFIBUS naghatag og kombenyente nga mga kondisyon alang sa pagpalapad sa sistema. Ang laraw sa disenyo sa sistema nga gibase sa industrial field bus mahimong mainstream sa aplikasyon sa industriya.
Oras sa pag-post: Agosto-24-2022
