Hydrauliske turbinemodeller spiller en vigtig rolle i udviklingen af vandkraftteknologi. Det er vigtigt udstyr til at forbedre kvaliteten af vandkraftprodukter og optimere enhedernes ydeevne. Til produktion af enhver løber skal modelløberen først udvikles, og modellen kan testes ved at simulere den faktiske trykmåler for vandkraftværket på en testbænk til hydrauliske maskiner med høj trykhøjde. Hvis alle data opfylder brugerens krav, kan løberen formelt produceres. Derfor har nogle kendte producenter af vandkraftudstyr i udlandet adskillige testbænke til høj trykhøjde, der opfylder behovene for forskellige funktioner, såsom fem avancerede højpræcisionsmodeltestbænke fra det franske firma Nyrpic; Hitachi og Toshiba har hver fem modelteststande med en vandsøjle over 50 m. I henhold til produktionsbehovene har et stort forskningsinstitut for elektriske maskiner designet en testbænk til høj trykhøjde med alle funktioner og høj nøjagtighed, som kan udføre modeltest på henholdsvis rørformede, blandede strømnings-, aksiale strømnings- og reversible hydrauliske maskiner. 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 det hydrauliske maskinteststyringssystem med en høj grad af automatisering i Kina. Sammensætning af styresystemet
Testbænken til højt vandtryk består af to pumpemotorer med en installeret effekt på 550 kW og et rotationshastighedsområde på 250-1100 o/min. for at accelerere vandstrømmen i rørledningen til den vandtryksmåler, som brugeren har brug for, og holde vandtryksmåleren kørende jævnt. Løbehjulets parametre overvåges af dynamometeret. Dynamometerets motoreffekt er 500 kW, og rotationshastigheden er mellem 300 og 2300 o/min. Der er et dynamometer ved station A og station 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 den gennemsnitlige tid mellem fejl (MTTF) er større end 5000 timer. Efter en masse research er DCS500 DC-hastighedsstyringssystem valgt. DCS500 kan modtage styrekommandoer på to måder: den ene er at modtage 4-20 mA signaler for at opfylde hastighedskravene; Den anden er at tilføje et PROFIBUS DP-modul for at opfylde hastighedskravet ved at modtage i digital tilstand. Den første metode er enkel og billig, men den vil blive forstyrret i den aktuelle transmission, hvilket påvirker styringens nøjagtighed. Selvom den anden tilstand er dyr, kan den sikre nøjagtigheden af data i transmissionsprocessen og styringens nøjagtighed. Derfor bruger 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 pumpemotor, transmitterer motorens driftshastighed til DCS500 via PROFIBUS DP og henter motorens driftsstatus og parametre fra DCS500 og transmitterer dem til den øvre IPC via PROFIBUS FMS for at opnå overvågning i realtid.
PLC'en vælger afp37911-modulet produceret af NAIS Europe som masterstation, der understøtter FMS- og DP-protokoller på samme tid. Dette modul er hovedstationen i FMS og kommunikerer med IPC og dataopsamlingssystemet i master-master-tilstand. Det er også en DP-masterstation, der muliggør master-slave-kommunikation med DCS500.
Dataopsamlingssystemet anvender VXI-busteknologi til at indsamle forskellige parametre fra dynamometeret og vise dem på den store skærm, samt danne * * * resultater i tabeller og grafer (denne del udføres af andre virksomheder). IPC kommunikerer med dataopsamlingssystemet via FMS. Sammensætningen af hele systemet er vist i figur 2.
1.1 feltbus PROFIBUS PROFIBUS er en standard udviklet af 13 virksomheder som Siemens og AEC samt 5 videnskabelige forskningsinstitutioner i et fælles udviklingsprojekt. Den er opført i den europæiske standard en50170 og er en af de anbefalede industrielle feltbusstandarder i Kina. Den omfatter følgende former:
·PROFIBUS FMS løser de generelle kommunikationsopgaver på værkstedsniveau leverer et stort antal kommunikationstjenester fuldfører cykliske og ikke-cykliske kommunikationsopgaver med medium transmissionshastighed. Profibus-modulet i NAIS understøtter * * * kommunikationshastighed på 1,2 mbps og understøtter ikke cyklisk kommunikationstilstand det kan kun bruge MMA ikke-cyklisk datatransmission masterforbindelse kommunikation med andre FMS-masterstationer og dette modul er ikke kompatibelt med PROFIBUS FMS fra en * * * virksomhed derfor kan én form for PROFIBUS ikke bruges under skemadesign.
· PROFIBUS PA den standardiserede egensikre transmissionsteknologi, der er specielt designet til procesautomation , implementerer kommunikationsprotokollen specificeret i IEC1158-2 og anvendes på steder med høje sikkerhedskrav og stationer, der drives af bussen. Transmissionsmediet, der anvendes i systemet, er kobberskærmet, parsnoet , kommunikationsprotokollen er RS485 , og kommunikationshastigheden er 500 kbps. Anvendelsen af industriel fieldbus garanterer systemets sikkerhed og pålidelighed.
1.2 IPC industriel styrecomputer
Den øvre industrielle styrecomputer anvender Advantechs industrielle styrecomputer fra Taiwan kører Windows NT4.0 arbejdsstationsoperativsystem anvender WinCC industriel konfigurationssoftware fra Siemens Den store skærm viser systemets driftsforhold og tilbudsoplysninger og viser grafisk pipelineflow og blokeringsforhold. Alle data transmitteres af PLC 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 (kommunikationsforhold) kan etableres, 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. Softwarevirksomheden leverer DDE-serversoftware for at realisere PROFIBUS-kommunikation med WinCC.
1.0 PLC
Fp10sh fra NAIS-selskabet er valgt som PLC.
(2) styresystemets funktion
Udover at styre to vandpumpemotorer og to dynamometre skal styresystemet også styre 28 elektriske ventiler, 4 vægtmotorer, 8 oliepumpemotorer, 3 vakuumpumpemotorer, 4 olieudløbspumpemotorer og 2 smøremagnetventiler. Vandets strømningsretning og -strøm styres af ventilkontakten for at opfylde brugernes testkrav.
2.1 konstant tryk Juster vandpumpens rotationshastighed: Sørg for, at den er stabil på en bestemt værdi, og at vandsøjlen er konstant på dette tidspunkt; juster dynamometerets hastighed til en bestemt værdi. Når driftstilstanden har været stabil i 2-4 minutter, skal relevante data indsamles. Under testen skal vandsøjlen forblive uændret. En kodeskive placeres på pumpemotoren for at registrere motorhastigheden, så DCS500 danner en lukket sløjfestyring. Vandpumpens hastighed indtastes via IPC-tastaturet.
2,2 konstant hastighed
Juster dynamometerets hastighed for at holde den stabil ved en bestemt værdi, og dynamometerets hastighed er 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 omtrent nul (under disse driftsbetingelser fungerer dynamometeret til strømproduktion og elektrisk drift), og indsaml relevante data. Under testen skal pumpemotorens hastighed være konstant og reguleres af DCS500.
2.4 flowkalibrering
Systemet er udstyret med to flowkorrektionstanke til kalibrering af flowmålerne i systemet. Før kalibrering skal den markerede flowværdi bestemmes, derefter skal vandpumpemotoren startes, og vandpumpemotorens rotationshastighed skal justeres kontinuerligt. Vær opmærksom på flowværdien. Når flowværdien når den ønskede værdi, skal vandpumpemotoren stabiliseres ved den aktuelle rotationshastighed (på dette tidspunkt cirkulerer vandet i kalibreringsrørledningen). Indstil deflektorens skiftetid. Når driftstilstanden er stabil, skal du tænde for magnetventilen og starte timingen. Samtidig skal vandet i rørledningen skiftes til kalibreringstanken. Når tidstiden er udløbet, afbrydes magnetventilen. På dette tidspunkt skiftes vandet til kalibreringsrørledningen, og vandpumpemotorens rotationshastighed reduceres for at stabilisere sig ved en bestemt hastighed. Aflæs de 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 handlingen af en bestemt ventil uafhængigt via tastaturet uden at være begrænset af sammenkoblingen. Systemet anvender NAIS fjernbetjening I/O-modul, som kan få tastaturet til at fungere på forskellige steder. Under manuel/automatisk skift forbliver ventilens status uændret.
Systemet anvender PLC som hovedcontroller, hvilket forenkler systemet og sikrer systemets høje pålidelighed og vedligeholdelsesvenlighed; PROFIBUS realiserer fuldstændig dataoverførsel, undgår elektromagnetisk interferens og sikrer, at systemet opfylder kravene til designnøjagtighed; Datadeling mellem forskellige enheder realiseres; PROFIBUS' fleksibilitet giver bekvemme betingelser for systemudvidelse. Systemdesignskemaet baseret på industriel fieldbus vil blive mainstream inden for industriel anvendelse.
Opslagstidspunkt: 24. august 2022
