U bancu di prova di mudelli di turbine idrauliche ghjoca un rollu impurtante in u sviluppu di a tecnulugia idroelettrica. Hè un equipagiu impurtante per migliurà a qualità di i prudutti idroelettrici è ottimizà e prestazioni di l'unità. A pruduzzione di qualsiasi corridore deve prima sviluppà un corridore mudellu è pruvà u mudellu simulendu i metri di testa attuali di a centrale idroelettrica nantu à u bancu di prova di macchine idrauliche à alta testa. Se tutti i dati rispondenu à i requisiti di l'utilizatori, u corridore pò esse pruduttu ufficialmente. Dunque, alcuni pruduttori stranieri di apparecchiature idroelettriche anu parechji banchi di prova di testa d'acqua alta per risponde à i bisogni di varie funzioni. Per esempiu, a cumpagnia francese neyrpic hà cinque banchi di prova di mudelli avanzati d'alta precisione; Hitachi è Toshiba anu cinque banchi di prova di mudelli cù una testa d'acqua di più di 50 m. Sicondu i bisogni di pruduzzione, un grande istitutu di ricerca di macchine elettriche hà cuncipitu un bancu di prova di testa d'acqua alta cù funzioni cumplette è alta precisione, chì pò realizà teste di mudelli nantu à macchine idrauliche tubulari, à flussu mistu, à flussu assiale è reversibili rispettivamente, è a testa d'acqua pò ghjunghje à 150 m. U bancu di prova pò adattassi à a prova di mudelli di unità verticali è orizzontali. U bancu di prova hè cuncipitu cù duie stazioni A è B. Quandu a stazione A funziona, a stazione B hè installata, ciò chì pò accurtà u ciclu di prova. E duie stazioni A. B spartenu un inseme di sistema di cuntrollu elettricu è sistema di prova. U sistema di cuntrollu elettricu piglia PROFIBUS cum'è core, NAIS fp10sh PLC cum'è controller principale, è IPC (computer di cuntrollu industriale) realiza un cuntrollu centralizatu. U sistema adotta a tecnulugia di bus di campu per realizà a modalità di cuntrollu tuttu digitale avanzata, chì garantisce l'affidabilità, a sicurezza è a facilità di manutenzione di u sistema. Hè un sistema di cuntrollu di prova di macchine per a conservazione di l'acqua cù un altu gradu di automatizazione in Cina. Cumposizione di u sistema di cuntrollu
U bancu di prova di alta pressione hè custituitu da dui motori di pompa cù una putenza di 550KW è una gamma di velocità di 250 ~ 1100r/min, chì acceleranu u flussu d'acqua in a pipeline finu à i contatori di pressione d'acqua richiesti da l'utente è mantenenu a pressione d'acqua in funzione senza intoppi. I parametri di u corridore sò monitorati da u dinamometru. A putenza di u mutore di u dinamometru hè di 500kW, a velocità hè trà 300 ~ 2300r/min, è ci hè un dinamometru à e stazioni a è B. U principiu di u bancu di prova di macchine idrauliche à alta pressione hè mostratu in a Figura 1. U sistema richiede chì a precisione di cuntrollu di u mutore sia inferiore à 0,5% è chì u MTBF sia superiore à 5000 ore. Dopu à assai ricerche, hè statu sceltu u sistema di regulazione di a velocità DCS500 DC pruduttu da una sucietà di punta. DCS500 pò riceve cumandamenti di cuntrollu in dui modi. Unu hè di riceve signali 4 ~ 20mA per risponde à i requisiti di velocità; U secondu hè di aghjunghje u modulu PROFIBUS DP per riceve in modu digitale per risponde à i requisiti di velocità. U primu metudu hà un cuntrollu simplice è un prezzu bassu, ma serà disturbatu in a trasmissione attuale è affetterà a precisione di u cuntrollu; Ancu s'è u secondu metudu hè caru, pò assicurà a precisione di i dati è a precisione di u cuntrollu in u prucessu di trasmissione. Dunque, u sistema adotta quattru DCS500 per cuntrullà rispettivamente dui dinamometri è dui motori di pompa d'acqua. Cum'è stazione slave PROFIBUS DP, i quattru dispositivi cumunicanu cù u PLC di a stazione maestra in modu master-slave. U PLC cuntrolla l'avviu / l'arrestu di u dinamometriu è di u mutore di a pompa d'acqua, trasmette a velocità di funziunamentu di u mutore à DCS500 via PROFIBUS DP, è ottiene u statu di funziunamentu di u mutore è i parametri da DCS500.
U PLC sceglie u modulu afp37911 pruduttu da NAIS Europe cum'è stazione maestra, chì supporta i protocolli FMS è DP à u listessu tempu. U modulu hè a stazione principale di FMS, chì realizza a cumunicazione principale in modu principale cù IPC è u sistema d'acquisizione di dati; Hè ancu a stazione maestra DP, chì realizza a cumunicazione master-slave cù DCS500.
Tutti i parametri di u dinamometru seranu raccolti è visualizati nantu à u schermu per mezu di a tecnulugia VXI Bus (l'altri parametri seranu raccolti da a cumpagnia VXI). L'IPC si cunnetta cù u sistema d'acquisizione di dati per mezu di FMS per cumpletà a cumunicazione. A cumpusizione di tuttu u sistema hè mostrata in a Figura 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS hè una norma furmulata da 13 cumpagnie è 5 istituzioni di ricerca scientifica in u prugettu di sviluppu cumunu. Hè stata listata in a norma europea en50170 è hè una di e norme di fieldbus industriali raccomandate in Cina. Include e seguenti forme:
·PROFIBUS FMS risolve i compiti di cumunicazione generale à u livellu di l'officina, furnisce un gran numeru di servizii di cumunicazione è cumpleta i compiti di cumunicazione ciclichi è micca ciclichi cù una velocità di trasmissione media. U modulu Profibus di NAIS supporta a velocità di cumunicazione di 1,2 mbps è ùn supporta micca a modalità di cumunicazione ciclica. Pò cumunicà solu cù altre stazioni maestre FMS utilizendu MMA trasmissione di dati micca ciclica cunnessione maestra è u modulu ùn hè micca cumpatibile cù FMS. Dunque, ùn pò micca aduprà solu una forma di PROFIBUS in a cuncepzione di u schema.
·PROFIBUS-DP una cunnessione di cumunicazione ottimizzata à alta velocità è economica hè cuncipita per a cumunicazione trà u sistema di cuntrollu automaticu è l'I/O decentralizatu à livellu di l'equipaggiu. Siccome DP è FMS adottanu u listessu protocolu di cumunicazione, ponu coesiste in u listessu segmentu di rete. Trà NAIS è a, msaz trasmissione di dati non ciclica cunnessione master-slave a stazione slave ùn cumunica micca attivamente.
·PROFIBUS PA tecnulugia di trasmissione standard intrinsecamente sicura specialmente cuncipita per l'automatizazione di prucessi realizza e procedure di cumunicazione specificate in iec1158-2 per occasioni cù elevati requisiti di sicurezza è stazioni alimentate da u bus. U mezu di trasmissione utilizatu in u sistema hè un doppiu intrecciatu schermatu in rame u protocolu di cumunicazione hè RS485 è a velocità di cumunicazione hè 500 kbps. L'applicazione di u bus di campu industriale furnisce una garanzia per a sicurezza è l'affidabilità di u sistema.
1.2 IPC urdinatore di cuntrollu industriale
L'urdinatore di cuntrollu industriale superiore adotta l'urdinatore di cuntrollu industriale Taiwan Advantech chì esegue u sistema operativu di stazione di travagliu Windows NT4 0. U software di cunfigurazione industriale WinCC di a cumpagnia Siemens hè utilizatu per visualizà l'infurmazioni nantu à e cundizioni di funziunamentu di u sistema nantu à u grande schermu, è rapprisentà graficamente u flussu di a pipeline è u bloccu. Tutti i dati sò trasmessi da u PLC via PROFIBUS. L'IPC hè dotatu internamente di una carta di rete profiboard prodotta da a cumpagnia tedesca softing, chì hè stata cuncipita apposta per PROFIBUS. Attraversu u software di cunfigurazione furnitu da softing, a rete pò esse cumpletata, a relazione di cumunicazione di rete Cr (relazione di cumunicazione) è u dizziunariu d'uggetti OD (dizziunariu d'uggetti) ponu esse stabiliti. WINCC hè pruduttu da Siemens. Supporta solu a cunnessione diretta cù u PLC S5 / S7 di a cumpagnia, è pò cumunicà solu cù altri PLC attraversu a tecnulugia DDE furnita da Windows. A cumpagnia Softing furnisce u software di servitore DDE per realizà a cumunicazione PROFIBUS cù WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh di a cumpagnia NAIS hè scelta cum'è PLC.
2 funzioni di u sistema di cuntrollu
In più di cuntrullà dui motori di pompa d'acqua è dui dinamometri, u sistema di cuntrollu hà ancu bisognu di cuntrullà 28 valvole elettriche, 4 motori di pesu, 8 motori di pompa d'oliu, 3 motori di pompa à vuoto, 4 motori di pompa di drenaggiu d'oliu è 2 elettrovalvole di lubrificazione. A direzzione di u flussu è u flussu d'acqua sò cuntrullati per mezu di l'interruttore di e valvole per risponde à i requisiti di prova di l'utilizatori.
2.1 testa costante
Ajustate a velocità di a pompa d'acqua: rendetela stabile à un certu valore, è a testa di l'acqua hè certa in questu mumentu; Ajustate a velocità di u dinamometru à un certu valore, è raccoglie i dati pertinenti dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile per 2 ~ 4 minuti. Durante a prova, hè necessariu mantene a testa di l'acqua invariata. Un discu di codice hè piazzatu nantu à u mutore di a pompa d'acqua per raccoglie a velocità di u mutore, in modu chì DCS500 formi un cuntrollu in circuitu chjusu. A velocità di a pompa d'acqua hè inserita da a tastiera IPC.
2.2 velocità costante
Ajustate a velocità di u dinamometru per rende lu stabile à un certu valore. In questu mumentu, a velocità di u dinamometru hè costante; Ajustate a velocità di a pompa à un certu valore (vale à dì aghjustate a testa), è raccoglie dati pertinenti dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile per 2 ~ 4 minuti. DCS500 forma un circuitu chjusu per a velocità di u dinamometru per stabilizà a velocità di u dinamometru.
2.3 prova di fuga
Ajustate a velocità di u dinamometru à un certu valore è mantene a velocità di u dinamometru invariata aghjustate a velocità di a pompa di l'acqua per fà chì a coppia di uscita di u dinamometru sia vicina à zeru (in queste cundizioni di travagliu, u dinamometru funziona per a generazione di energia è u funziunamentu elettricu), è raccoglie dati pertinenti. Durante a prova, a velocità di u mutore di a pompa di l'acqua deve rimanere invariata è hè aghjustata da DCS500.
2.4 calibrazione di u flussu
U sistema hè dotatu di dui serbatoi di currezzione di flussu per calibrà u misuratore di flussu in u sistema. Prima di a calibrazione, prima determinate u valore di flussu marcatu, poi avviate u mutore di a pompa d'acqua è aghjustate continuamente a velocità di u mutore di a pompa d'acqua. In questu mumentu, fate attenzione à u valore di flussu. Quandu u valore di flussu righjunghji u valore richjestu, stabilizzate u mutore di a pompa d'acqua à a velocità attuale (in questu mumentu, l'acqua circula in a pipa di calibrazione). Impostate u tempu di commutazione di u deflettore. Dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile, accendete a valvula solenoidale, iniziate u cronometraggio è cambiate l'acqua in a pipa à u serbatoiu di currezzione à u listessu tempu. Quandu u tempu di cronometraggio hè scadutu, a valvula solenoidale hè scollegata. In questu mumentu, l'acqua hè di novu cambiata à a pipa di calibrazione. Riduce a velocità di u mutore di a pompa d'acqua, stabilizzatela à una certa velocità è leghjite i dati pertinenti. Poi svuotate l'acqua è calibrate u puntu prossimu.
2.5 cummutazione manuale / automatica senza disturbi
Per facilità a manutenzione è a debugging di u sistema, una tastiera manuale hè stata cuncipita per u sistema. L'operatore pò cuntrullà l'azione di una valvula indipindentamente per mezu di a tastiera, chì ùn hè micca limitata da l'interbloccamentu. U sistema adotta u modulu I/O remotu NAIS, chì pò fà chì a tastiera funziona in lochi diversi. Durante a commutazione manuale/automatica, u statu di a valvula ferma invariatu.
U sistema adotta un PLC cum'è u controller principale, chì simplifica u sistema è assicura l'alta affidabilità è a facilità di manutenzione di u sistema; PROFIBUS realizza una trasmissione cumpleta di dati, evita l'interferenze elettromagnetiche è face chì u sistema risponde à i requisiti di precisione di u disignu; A spartera di dati trà diversi dispositivi hè realizata; A flessibilità di PROFIBUS furnisce cundizioni convenienti per l'espansione di u sistema. U schema di cuncepimentu di u sistema cù u bus di campu industriale cum'è core diventerà a corrente principale di l'applicazione industriale.
Data di publicazione: 17 di ferraghju 2022
