Hydrauliske turbinemodeller spiller en vigtig rolle i udviklingen af vandkraftteknologi. Det er vigtigt udstyr til at forbedre kvaliteten af vandkraftprodukter og optimere enhedernes ydeevne. Produktionen af enhver løber skal først udvikle en modelløber og teste modellen ved at simulere vandkraftværkets faktiske trykmålere på en testbænk til hydrauliske maskiner med høj trykhøjde. Hvis alle data opfylder brugernes krav, kan løberen officielt produceres. Derfor har nogle udenlandske producenter af vandkraftudstyr flere testbænke til høj vandtryk for at imødekomme behovene hos forskellige funktioner. For eksempel har det franske firma Nirpic fem avancerede højpræcisionsmodeltestbænke; Hitachi og Toshiba har fem modelteststande med en vandsøjle på mere end 50 m. I henhold til produktionens behov har et stort forskningsinstitut for elektriske maskiner designet en testbænk til høj vandtryk med alle funktioner og høj præcision, som kan udføre modeltest på henholdsvis rørformede, blandede strømnings-, aksiale strømnings- og reversible hydrauliske maskiner, og vandsøjlen kan nå op på 150 m. Testbænken kan tilpasses modeltest af vertikale og horisontale enheder. Testbænken er designet med to stationer a og B. Når station a er i drift, installeres station B, hvilket kan forkorte testcyklussen. A. B to stationer deler ét sæt elektrisk styresystem og testsystem. Det elektriske styresystem bruger PROFIBUS som kerne, NAIS fp10sh PLC som hovedcontroller, og IPC (industriel styrecomputer) realiserer centraliseret styring. Systemet anvender fieldbusteknologi for at realisere den avancerede fuldt digitale styretilstand, hvilket sikrer systemets pålidelighed, sikkerhed og nem vedligeholdelse. Det er et teststyringssystem til vandbesparende maskiner med høj grad af automatisering i Kina. Sammensætning af styresystemet
Testbænken til højt vandtryk består af to pumpemotorer med en effekt på 550 kW og et hastighedsområde på 250 ~ 1100 o/min, som accelererer vandstrømmen i rørledningen til de vandtryksmålere, som brugeren har brug for, og holder vandtryksniveauet kørende jævnt. Parametrene for løberen overvåges af dynamometeret. Dynamometerets motoreffekt er 500 kW, hastigheden er mellem 300 ~ 2300 o/min, og der er et dynamometer ved station a og B. Princippet for testbænken til hydrauliske maskiner med højt vandtryk er vist i figur 1. Systemet kræver, at motorstyringens nøjagtighed er mindre end 0,5 %, og at MTBF er større end 5000 timer. Efter en masse research er DCS500 DC-hastighedsreguleringssystem produceret af et * * * firma valgt. DCS500 kan modtage styrekommandoer på to måder. Den ene er at modtage 4 ~ 20 mA signaler for at opfylde hastighedskravene; Den anden metode er at tilføje et PROFIBUS DP-modul til at modtage i digital tilstand for at opfylde hastighedskravene. Den første metode har enkel styring og lav pris, men den vil blive forstyrret i strømtransmissionen og påvirke styringens nøjagtighed. Selvom den anden metode er dyr, kan den sikre nøjagtigheden af data og styringens nøjagtighed i transmissionsprocessen. Derfor anvender systemet fire DCS500 til at styre henholdsvis to dynamometre og to vandpumpemotorer. Som PROFIBUS DP-slavestation kommunikerer de fire enheder med masterstationens PLC i master-slave-tilstand. PLC'en styrer start/stop af dynamometer og vandpumpemotor, transmitterer motorens driftshastighed til DCS500 via PROFIBUS DP og henter motorens driftstilstand og parametre fra DCS500.
PLC'en vælger afp37911-modulet produceret af NAIS Europe som masterstation, der understøtter FMS- og DP-protokoller på samme tid. Modulet er hovedstationen i FMS, som realiserer den primære kommunikationstilstand med IPC og dataopsamlingssystemet; det er også DP-masterstationen, der realiserer master-slave-kommunikation med DCS500.
Alle dynamometerets parametre indsamles og vises på skærmen via VXI Bus Technology (andre parametre indsamles af VXI). IPC forbindes med dataopsamlingssystemet via FMS for at fuldføre kommunikationen. Hele systemets sammensætning er vist i figur 2.
1.1 feltbus PROFIBUS er en standard formuleret af 13 virksomheder og 5 videnskabelige forskningsinstitutioner i et fælles udviklingsprojekt. Den er opført i den europæiske standard en50170 og er en af de industrielle feltbusstandarder, der anbefales i Kina. Den omfatter følgende former:
·PROFIBUS FMS løser de generelle kommunikationsopgaver på værkstedsniveau, leverer et stort antal kommunikationstjenester og fuldfører cykliske og ikke-cykliske kommunikationsopgaver med medium transmissionshastighed. Profibus-modulet i NAIS understøtter en kommunikationshastighed på 1,2 mbps og understøtter ikke den cykliske kommunikationstilstand. Det kan kun kommunikere med andre FMS-masterstationer ved hjælp af MMA ikke-cyklisk datatransmission masterforbindelse , og modulet er ikke kompatibelt med FMS. Derfor kan det ikke kun bruge én form for PROFIBUS i skemadesign.
· PROFIBUS-DP optimeret højhastigheds- og billig kommunikationsforbindelse er designet til kommunikation mellem automatiske styresystemer og decentraliserede I/O på udstyrsniveau. Da DP og FMS bruger den samme kommunikationsprotokol, kan de sameksistere i det samme netværkssegment. Mellem NAIS og en, msaz ikke-cyklisk datatransmission master-slave-forbindelse kommunikerer slavestationen ikke aktivt.
·PROFIBUS PA standard egensikker transmissionsteknologi specielt designet til procesautomation realiserer de kommunikationsprocedurer, der er specificeret i IEC1158-2 til lejligheder med høje sikkerhedskrav og stationer, der forsynes af bussen. Transmissionsmediet, der anvendes i systemet, er kobberskærmet, parsnoet kommunikationsprotokollen er RS485, og kommunikationshastigheden er 500 kbps. Anvendelsen af industriel fieldbus giver en garanti for systemets sikkerhed og pålidelighed.
1.2 IPC industriel styrecomputer
Den øvre industrielle styrecomputer anvender Taiwan Advantech industriel styrecomputer , der kører Windows NT4 0 arbejdsstationsoperativsystem WinCC industriel konfigurationssoftware fra Siemens bruges til at vise systemets driftstilstandsoplysninger på den store skærm og grafisk repræsentere rørledningens flow og blokeringer. Alle data transmitteres fra PLC'en via PROFIBUS. IPC'en er internt udstyret med et profiboard-netværkskort produceret af det tyske firma Softing, som er specielt designet til PROFIBUS. Gennem konfigurationssoftwaren leveret af Softing kan netværk oprettes, netværkskommunikationsforhold Cr (kommunikationsrelation) og objektordbog OD (objektordbog) kan etableres. WINCC er produceret af Siemens. Den understøtter kun direkte forbindelse med virksomhedens S5/S7 PLC og kan kun kommunikere med andre PLC'er via DDE-teknologi leveret af Windows. Softing leverer DDE-serversoftware til at realisere PROFIBUS-kommunikation med WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh fra NAIS-selskabet er valgt som PLC.
2 styresystemfunktioner
Udover at styre to vandpumpemotorer og to dynamometre skal styresystemet også styre 28 elektriske ventiler, 4 vægtmotorer, 8 oliepumpemotorer, 3 vakuumpumpemotorer, 4 olieafløbspumpemotorer og 2 smøremagnetventiler. Vandets strømningsretning og -strøm styres via ventilkontakten for at opfylde brugernes testkrav.
2,1 konstant trykhøjde
Juster vandpumpens hastighed: Sørg for, at den er stabil på en bestemt værdi, så vandsøjlen er sikker på dette tidspunkt. Juster dynamometerets hastighed til en bestemt værdi, og indsaml relevante data, når driftsforholdene har været stabile i 2 ~ 4 minutter. Under testen skal vandsøjlen holdes uændret. En kodeskive placeres på vandpumpens motor for at registrere motorhastigheden, så DCS500 danner en lukket sløjfekontrol. Vandpumpens hastighed indtastes via IPC-tastaturet.
2,2 konstant hastighed
Juster dynamometerets hastighed for at stabilisere den ved en bestemt værdi. På dette tidspunkt er dynamometerets hastighed konstant; juster pumpehastigheden til en bestemt værdi (dvs. juster trykhøjden), og indsaml relevante data, når driftsforholdene har været stabile i 2 ~ 4 minutter. DCS500 danner et lukket kredsløb for dynamometerets hastighed for at stabilisere dynamometerets hastighed.
2.3 løbskhedstest
Juster dynamometerets hastighed til en bestemt værdi, og hold dynamometerets hastighed uændret. Juster vandpumpens hastighed, så dynamometerets udgangsmoment er tæt på nul (under disse driftsbetingelser fungerer dynamometeret både til strømproduktion og elektrisk drift), og indsaml relevante data. Under testen skal vandpumpemotorens hastighed forblive uændret, og dette justeres af DCS500.
2.4 flowkalibrering
Systemet er udstyret med to flowkorrektionstanke til kalibrering af flowmåleren i systemet. Før kalibrering skal den markerede flowværdi bestemmes, derefter skal vandpumpemotoren startes, og vandpumpemotorens hastighed skal justeres kontinuerligt. Vær opmærksom på flowværdien. Når flowværdien når den ønskede værdi, skal vandpumpemotoren stabiliseres ved den aktuelle hastighed (på dette tidspunkt cirkulerer vandet i kalibreringsrørledningen). Indstil deflektorens skiftetid. Når driftstilstanden er stabil, skal du tænde for magnetventilen, starte timingen, og samtidig skifte vandet i rørledningen til korrektionstanken. Når timingen er udløbet, frakobles magnetventilen. På dette tidspunkt skiftes vandet til kalibreringsrørledningen igen. Reducer vandpumpemotorens hastighed, stabiliser den ved en bestemt hastighed, og aflæs relevante data. Tøm derefter vandet ud, og kalibrer det næste punkt.
2,5 manuel / automatisk uforstyrret skift
For at lette vedligeholdelse og fejlfinding af systemet er der designet et manuelt tastatur til systemet. Operatøren kan styre en ventils funktion uafhængigt via tastaturet, hvilket ikke er begrænset af sammenkobling. Systemet anvender NAIS fjernbetjening I/O-modul, som kan få tastaturet til at fungere på forskellige steder. Under manuel/automatisk skift forbliver ventilens tilstand uændret.
Systemet anvender PLC som hovedcontroller, hvilket forenkler systemet og sikrer høj pålidelighed og nem vedligeholdelse af systemet; PROFIBUS realiserer fuldstændig dataoverførsel, undgår elektromagnetisk interferens og får systemet til at opfylde designets nøjagtighedskrav; Datadeling mellem forskellige enheder realiseres; PROFIBUS' fleksibilitet giver bekvemme betingelser for udvidelse af systemet. Systemdesignskemaet med industriel fieldbus som kernen vil blive mainstream inden for industriel anvendelse.
Opslagstidspunkt: 17. feb. 2022
