Ispitni stol za modele hidrauličnih turbina igra važnu ulogu u razvoju hidroenergetske tehnologije. To je važna oprema za poboljšanje kvalitete hidroenergetskih proizvoda i optimizaciju performansi jedinica. Za proizvodnju bilo kojeg rotora prvo se mora razviti model rotora i testirati model simulirajući stvarne mjerače tlaka hidroelektrane na ispitnom stolu za hidraulične strojeve visokog tlaka. Ako svi podaci zadovoljavaju zahtjeve korisnika, rotor se može službeno proizvesti. Stoga neki strani proizvođači hidroenergetske opreme imaju nekoliko ispitnih stolova za visoki tlak vode kako bi zadovoljili potrebe različitih funkcija. Na primjer, francuska tvrtka Neyrpic ima pet naprednih visokopreciznih ispitnih stolova za modele; Hitachi i Toshiba imaju pet ispitnih stolova za modele s tlakom vode većim od 50 m. Prema potrebama proizvodnje, veliki istraživački institut za električne strojeve dizajnirao je ispitni stol za visoki tlak vode s punim funkcijama i visokom preciznošću, koji može provoditi modelna ispitivanja na cjevastim, miješanim, aksijalnim i reverzibilnim hidrauličkim strojevima, a tlak vode može doseći 150 m. Ispitni stol može se prilagoditi modelnom ispitivanju vertikalnih i horizontalnih jedinica. Ispitni stol je dizajniran s dvije stanice a i B. Kada stanica a radi, instalirana je stanica B, što može skratiti ciklus ispitivanja. A. B dvije stanice dijele jedan set električnog upravljačkog sustava i ispitnog sustava. Električni upravljački sustav koristi PROFIBUS kao jezgru, NAIS fp10sh PLC kao glavni kontroler, a IPC (industrijsko upravljačko računalo) ostvaruje centralizirano upravljanje. Sustav usvaja fieldbus tehnologiju za ostvarenje naprednog potpuno digitalnog načina upravljanja, što osigurava pouzdanost, sigurnost i jednostavno održavanje sustava. To je sustav upravljanja ispitivanjem strojeva za očuvanje vode s visokim stupnjem automatizacije u Kini. Sastav upravljačkog sustava
Ispitni stol za visoki tlak sastoji se od dva motora pumpe snage 550 kW i raspona brzina od 250 ~ 1100 o/min, koji ubrzavaju protok vode u cjevovodu do mjerača tlaka koje zahtijeva korisnik i održavaju nesmetan rad tlaka. Parametri rotora prate se dinamometrom. Snaga motora dinamometra je 500 kW, brzina je između 300 ~ 2300 o/min, a na stanicama a i B nalazi se po jedan dinamometar. Princip ispitnog stola za hidraulične strojeve visokog tlaka prikazan je na slici 1. Sustav zahtijeva da točnost upravljanja motorom bude manja od 0,5%, a MTBF veći od 5000 sati. Nakon mnogo istraživanja, odabran je DCS500 DC sustav regulacije brzine proizvođača * * * tvrtke. DCS500 može primati upravljačke naredbe na dva načina. Jedan je primanje signala od 4 ~ 20 mA kako bi se zadovoljili zahtjevi brzine; Drugo je dodavanje PROFIBUS DP modula za prijem u digitalnom načinu rada kako bi se zadovoljili zahtjevi brzine. Prva metoda ima jednostavno upravljanje i nisku cijenu, ali će biti poremećena u prijenosu struje i utjecati na točnost upravljanja; Iako je druga metoda skupa, može osigurati točnost podataka i točnost upravljanja u procesu prijenosa. Stoga sustav usvaja četiri DCS500 za upravljanje dvama dinamometrima i dvama motorima vodene pumpe. Kao PROFIBUS DP podređena stanica, četiri uređaja komuniciraju s glavnom stanicom PLC u master-slave načinu rada. PLC kontrolira pokretanje/zaustavljanje dinamometra i motora vodene pumpe, prenosi brzinu rada motora na DCS500 putem PROFIBUS DP-a i dobiva stanje rada motora i parametre od DCS500.
PLC odabire modul afp37911 proizvođača NAIS Europe kao glavnu stanicu, koja istovremeno podržava FMS i DP protokole. Modul je glavna stanica FMS-a, koja ostvaruje glavnu komunikaciju glavnog načina rada s IPC-om i sustavom za prikupljanje podataka; Također je i DP glavna stanica, koja ostvaruje komunikaciju master-slave s DCS500.
Svi parametri dinamometra bit će prikupljeni i prikazani na zaslonu putem VXI Bus tehnologije (ostale parametre prikupljat će tvrtka VXI). IPC se povezuje sa sustavom za prikupljanje podataka putem FMS-a kako bi se dovršila komunikacija. Sastav cijelog sustava prikazan je na slici 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS je standard koji je formuliralo 13 tvrtki i 5 znanstvenoistraživačkih institucija u zajedničkom razvojnom projektu. Naveden je u europskom standardu en50170 i jedan je od industrijskih fieldbus standarda preporučenih u Kini. Uključuje sljedeće oblike:
·PROFIBUS FMS rješava opće komunikacijske zadatke na razini radionice, pruža veliki broj komunikacijskih usluga i dovršava cikličke i necikličke komunikacijske zadatke srednjom brzinom prijenosa. Profibus modul NAIS-a podržava brzinu komunikacije od 1,2 Mbps i ne podržava ciklički način komunikacije. Može komunicirati samo s drugim glavnim FMS stanicama korištenjem MMA neciklički prijenos podataka glavna veza i modul nije kompatibilan s FMS-om. Stoga ne može koristiti samo jedan oblik PROFIBUS-a u dizajnu sheme.
·PROFIBUS-DP optimizirana brza i jeftina komunikacijska veza dizajnirana je za komunikaciju između sustava automatskog upravljanja i decentraliziranih I/O na razini opreme. Budući da DP i FMS usvajaju isti komunikacijski protokol, mogu koegzistirati u istom mrežnom segmentu. Između NAIS-a i, msaz neciklički prijenos podataka glavna-podređena veza podređena stanica ne komunicira aktivno.
·PROFIBUS PA standardna intrinzično sigurna prijenosna tehnologija posebno dizajnirana za automatizaciju procesa ostvaruje komunikacijske postupke navedene u iec1158-2 za prilike s visokim sigurnosnim zahtjevima i stanice napajane sabirnicom. Prijenosni medij koji se koristi u sustavu je bakrena oklopljena upredena parica komunikacijski protokol je RS485, a brzina komunikacije je 500 kbps. Primjena industrijske sabirnice jamči sigurnost i pouzdanost sustava.
1.2 IPC industrijsko upravljačko računalo
Gornje industrijsko upravljačko računalo koristi tajvansko Advantech industrijsko upravljačko računalo s operativnim sustavom Windows NT4.0 za radne stanice �<0xBUS> WinCC industrijski konfiguracijski softver tvrtke Siemens koristi se za prikaz informacija o radnom stanju sustava na velikom zaslonu i grafički prikaz protoka cjevovoda i blokada. Svi podaci prenose se iz PLC-a putem PROFIBUS-a. IPC je interno opremljen Profiboard mrežnom karticom njemačke tvrtke Softing, koja je posebno dizajnirana za PROFIBUS. Pomoću konfiguracijskog softvera koji pruža Softing, može se dovršiti umrežavanje, uspostaviti mrežna komunikacijska veza Cr (komunikacijska relacija) i objektni rječnik OD (objektni rječnik). WINCC proizvodi Siemens. Podržava samo izravnu vezu s PLC-om tvrtke S5 / S7 i može komunicirati samo s drugim PLC-ima putem DDE tehnologije koju pruža Windows. Tvrtka Softing nudi DDE poslužiteljski softver za ostvarivanje PROFIBUS komunikacije s WinCC-om.
1.3 PLC
Fp10sh tvrtke NAIS odabran je kao d.d.
2 funkcije upravljačkog sustava
Osim upravljanja dvama motorima vodene pumpe i dvama dinamometrima, upravljački sustav također mora upravljati s 28 električnih ventila, 4 motora s utezima, 8 motora uljne pumpe, 3 motora vakuumske pumpe, 4 motora pumpe za ispuštanje ulja i 2 solenoidna ventila za podmazivanje. Smjer protoka i protok vode kontroliraju se pomoću prekidača ventila kako bi se zadovoljili zahtjevi ispitivanja korisnika.
2.1 konstantni tlak
Podesite brzinu vodene pumpe: stabilizirajte je na određenoj vrijednosti i osigurajte da je tlak vode u tom trenutku siguran; podesite brzinu dinamometra na određenu vrijednost i prikupite relevantne podatke nakon što se radni uvjeti stabiliziraju 2 ~ 4 minute. Tijekom ispitivanja potrebno je održavati tlak vode nepromijenjenim. Na motor vodene pumpe postavlja se kodni disk za prikupljanje podataka o brzini motora, tako da DCS500 formira kontrolu u zatvorenoj petlji. Brzina vodene pumpe unosi se pomoću IPC tipkovnice.
2.2 konstantna brzina
Podesite brzinu dinamometra kako biste je stabilizirali na određenoj vrijednosti. U ovom trenutku, brzina dinamometra je konstantna; podesite brzinu pumpe na određenu vrijednost (tj. podesite tlak) i prikupite relevantne podatke nakon što se radni uvjeti stabiliziraju 2 ~ 4 minute. DCS500 formira zatvorenu petlju za brzinu dinamometra kako bi stabilizirao brzinu dinamometra.
2.3 test odbjega
Podesite brzinu dinamometra na određenu vrijednost i držite brzinu dinamometra nepromijenjenom. Podesite brzinu vodene pumpe tako da izlazni moment dinamometra bude blizu nule (u ovom radnom stanju, dinamometar radi za proizvodnju energije i električni pogon) i prikupite relevantne podatke. Tijekom ispitivanja, brzina motora vodene pumpe mora ostati nepromijenjena i podesiti se pomoću DCS500.
2.4 kalibracija protoka
Sustav je opremljen s dva spremnika za korekciju protoka za kalibraciju mjerača protoka u sustavu. Prije kalibracije, prvo odredite označenu vrijednost protoka, zatim pokrenite motor vodene pumpe i kontinuirano podešavajte brzinu motora vodene pumpe. U ovom trenutku obratite pozornost na vrijednost protoka. Kada vrijednost protoka dostigne potrebnu vrijednost, stabilizirajte motor vodene pumpe na trenutnoj brzini (u ovom trenutku voda cirkulira u kalibracijskom cjevovodu). Postavite vrijeme uključivanja deflektora. Nakon što se radni uvjeti stabiliziraju, uključite solenoidni ventil, pokrenite mjerenje vremena i istovremeno prebacite vodu iz cjevovoda u spremnik za korekciju. Kada vrijeme istekne, solenoidni ventil se isključuje. U ovom trenutku, voda se ponovno prebacuje u kalibracijski cjevovod. Smanjite brzinu motora vodene pumpe, stabilizirajte je na određenoj brzini i očitajte relevantne podatke. Zatim ispustite vodu i kalibrirajte sljedeću točku.
2,5 ručno/automatsko nesmetano prebacivanje
Kako bi se olakšalo održavanje i otklanjanje pogrešaka sustava, dizajnirana je ručna tipkovnica. Operater može neovisno upravljati radom ventila putem tipkovnice, što nije ograničeno međusobnom blokadom. Sustav koristi NAIS daljinski I/O modul, koji omogućuje rad tipkovnice na različitim mjestima. Tijekom ručnog/automatskog prebacivanja, stanje ventila ostaje nepromijenjeno.
Sustav koristi PLC kao glavni kontroler, što pojednostavljuje sustav i osigurava visoku pouzdanost i jednostavno održavanje sustava; PROFIBUS ostvaruje potpuni prijenos podataka, izbjegava elektromagnetske smetnje i osigurava da sustav zadovoljava zahtjeve točnosti dizajna; Ostvarena je razmjena podataka između različitih uređaja; Fleksibilnost PROFIBUS-a pruža povoljne uvjete za proširenje sustava. Shema dizajna sustava s industrijskom fieldbus sabirnicom kao jezgrom postat će glavni tok industrijske primjene.
Vrijeme objave: 17. veljače 2022.
