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. Per a pruduzzione di qualsiasi runner, u runner mudellu deve esse sviluppatu prima, è u mudellu pò esse testatu simulendu u misuratore di testa attuale 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'utente, u runner pò esse pruduttu formalmente. Dunque, alcuni pruduttori di equipaghji idroelettrici ben cunnisciuti à l'esteru anu parechji banchi di prova à alta testa chì rispondenu à i bisogni di varie funzioni, cum'è cinque banchi di prova di mudelli avanzati di alta precisione di a cumpagnia neru francese; Hitachi è Toshiba anu ognunu cinque banchi di prova di mudelli cù una testa d'acqua superiore à 50 m. Sicondu i bisogni di pruduzzione, un grande istitutu di ricerca di macchine elettriche hà cuncipitu un bancu di prova à alta testa d'acqua 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. 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 digitale cumpleta avanzata, chì garantisce l'affidabilità, a sicurezza è a facilità di manutenzione di u sistema. Hè u sistema di cuntrollu di prova di macchine idrauliche cù un altu gradu di automatizazione in Cina. Cumposizione di u sistema di cuntrollu
U bancu di prova di alta pressione hè cumpostu da dui motori di pompa cù una putenza installata di 550KW è una gamma di velocità di rotazione di 250-1100r/min per accelerà u flussu d'acqua in a tubazione finu à u contatore di pressione d'acqua necessariu da l'utente è mantene 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, è a velocità di rotazione hè trà 300 è 2300r/min. Ci hè un dinamometru à a stazione A è à a stazione B. U principiu di u bancu di prova di macchine idrauliche à alta pressione hè mostratu in a Fig. 1. U sistema richiede chì a precisione di cuntrollu di u mutore sia inferiore à 0,5%, è u tempu mediu trà guasti (MTTF) sia superiore à 5000 ore. Dopu à assai ricerche, hè statu sceltu u sistema di cuntrollu di velocità DCS500 DC. U DCS500 pò riceve cumandamenti di cuntrollu in dui modi, unu hè di riceve signali 4-20mA per risponde à i requisiti di velocità; L'altru hè di aghjunghje un modulu PROFIBUS DP per risponde à l'esigenza di velocità ricevendu in modu digitale. U primu metudu hè simplice è economicu, ma interferirà in a trasmissione attuale, affettendu a precisione di u cuntrollu; Ancu s'è u secondu modu hè caru, pò assicurà a precisione di i dati in u prucessu di trasmissione è a precisione di u cuntrollu. Dunque, u sistema usa 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, 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, è li trasmette à l'IPC superiore via PROFIBUS FMS per realizà un monitoraghju in tempu reale.
U PLC selezziuna u modulu afp37911 pruduttu da NAIS Europe cum'è stazione maestra, chì supporta i protokolli FMS è DP à u listessu tempu. Stu modulu hè a stazione principale di FMS è cumunicheghja cù IPC è u sistema d'acquisizione di dati in modu maestru maestru; Hè ancu una stazione maestra DP, chì realiza a cumunicazione maestru-slave cù DCS500.
U sistema d'acquisizione di dati adotta a tecnulugia di bus VXI per raccoglie diversi parametri di u dinamometru è visualizà li nantu à u grande schermu, è furmà * * * risultati in tabelle è grafichi (sta parte hè cumpletata da altre cumpagnie). IPC cumunica cù u sistema d'acquisizione di dati per mezu di FMS. A cumpusizione di tuttu u sistema hè mostrata in Fig. 2.
1.1 bus di campu PROFIBUS PROFIBUS hè un standard sviluppatu da 13 cumpagnie cum'è Siemens è AEC è 5 istituzioni di ricerca scientifica in u prughjettu di sviluppu cumunu. Hè statu listatu in u standard europeu en50170 è hè unu di i standard di bus di campu industriali raccomandati 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 cumpleta i compiti di cumunicazione ciclichi è non ciclichi cù una velocità di trasmissione media. U modulu Profibus di NAIS supporta una velocità di cumunicazione di 1,2 mbps è ùn supporta micca a modalità di cumunicazione ciclica pò aduprà solu MMA trasmissione di dati non ciclica cunnessione master cumunicazione cù altre stazioni master FMS è questu modulu ùn hè micca cumpatibile cù PROFIBUS FMS di una dunque, una forma di PROFIBUS ùn pò esse aduprata durante a cuncepzione di u schema.
·PROFIBUS PA a tecnulugia di trasmissione standard intrinsecamente sicura cuncipita apposta per l'automatizazione di prucessi realizza u protocolu di cumunicazione specificatu in iec1158-2 è hè aduprata in lochi cù elevati requisiti di sicurezza è stazioni alimentate da u bus. U mezzu 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 di 500 kbps. L'applicazione di u bus di campu industriale furnisce 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 Advantech di Taiwan esegue u sistema operativu di stazione di travagliu Windows NT4.0 � adotta u software di cunfigurazione industriale WinCC di Siemens � un grande schermu mostra e cundizioni operative è l'infurmazioni di quotazione di u sistema, è mostra graficamente u flussu di a pipeline è e cundizioni di bloccu. Tutti i dati sò trasmessi da 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) pò esse stabilita, è u dizziunariu d'uggetti OD (dizziunariu d'uggetti) pò esse stabilitu. WINCC hè pruduttu da Siemens. Supporta solu a cunnessione diretta cù i PLC S5 / S7 di a cumpagnia, è pò cumunicà solu cù altri PLC attraversu a tecnulugia DDE furnita da Windows. A cumpagnia di software 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) funzione 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 scaricu d'oliu è 2 elettrovalvole lubrificanti. A direzzione di u flussu è u flussu d'acqua sò cuntrullati da l'interruttore di a valvula per risponde à i requisiti di prova di l'utilizatori.
2.1 pressione costante Ajustate a velocità di rotazione di a pompa d'acqua: rendetela stabile à un certu valore, è a pressione di l'acqua hè costante in questu mumentu; Ajustate a velocità di u dinamometru à un certu valore. Dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile per 2-4 minuti, raccoglie i dati pertinenti. Durante a prova, hè necessariu mantene a pressione di l'acqua invariata. Un discu di codice hè piazzatu nantu à u mutore di a pompa per raccoglie a velocità di u mutore, in modu chì u DCS500 formi un cuntrollu à ciclu 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, è 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. Ajustate a velocità di a pompa di l'acqua in modu chì a coppia di uscita di u dinamometru sia apprussimatamente zero (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 deve esse costante è regulata da DCS500.
2.4 calibrazione di u flussu
U sistema hè dotatu di dui serbatoi di currezzione di flussu per calibrà i misuratori 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 rotazione 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 richistu, stabilizate u mutore di a pompa d'acqua à a velocità di rotazione 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 è cuminciate a cronometrazione. À u listessu tempu, cambiate l'acqua in a pipa à u serbatoiu di calibrazione. Quandu u tempu di cronometrazione hè scadutu, a valvula solenoidale hè scollegata. In questu mumentu, l'acqua hè cambiata à a pipa di calibrazione è a velocità di rotazione di u mutore di a pompa d'acqua hè ridutta per stabilizzassi à una certa velocità. 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 u debugging di u sistema, una tastiera manuale hè stata cuncipita per u sistema. L'operatore pò cuntrullà l'azione di una certa valvula indipindentamente per mezu di a tastiera senza esse vinculatu 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 mantenibilità 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 cuncepimentu; 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 basatu annantu à u bus di campu industriale diventerà a principale applicazione industriale.
Data di publicazione: 24 d'aostu 2022
