A hidraulikus turbina modell tesztpad fontos szerepet játszik a vízerőmű technológia fejlesztésében. Fontos berendezés a vízerőmű termékek minőségének javítására és az egységek teljesítményének optimalizálására. Bármely futómű gyártásához először egy modell futóművet kell kifejleszteni, és a modellt a vízerőmű tényleges nyomásmérőinek szimulálásával kell tesztelni egy nagynyomású hidraulikus gép tesztpadján. Ha minden adat megfelel a felhasználók igényeinek, a futómű hivatalosan is gyártható. Ezért néhány külföldi vízerőmű-berendezés gyártó több nagynyomású tesztpaddal rendelkezik a különböző funkciók igényeinek kielégítésére. Például a francia Neyrpic vállalat öt fejlett, nagy pontosságú modell tesztpaddal rendelkezik; a Hitachi és a Toshiba öt modell tesztállvánnyal rendelkezik, amelyek vízszintje meghaladja az 50 m-t. A termelési igényeknek megfelelően egy nagy villamosgép-kutató intézet egy teljes funkcionalitású és nagy pontosságú nagynyomású tesztpadot tervezett, amely csőszerű, vegyes áramlású, axiális áramlású és megfordítható áramlású hidraulikus gépek modellvizsgálatát képes elvégezni, és a vízszint elérheti a 150 m-t. A tesztpad alkalmazkodik függőleges és vízszintes egységek modellvizsgálatához. A tesztpad két állomással, az A és a B-vel van kialakítva. Amikor az A állomás működik, a B állomást telepítik, ami lerövidítheti a tesztciklust. Az A és B állomások egy elektromos vezérlőrendszert és tesztrendszert osztanak meg. Az elektromos vezérlőrendszer magja a PROFIBUS, a fő vezérlő a NAIS fp10sh PLC, a központosított vezérlés pedig az IPC (ipari vezérlőszámítógép). A rendszer terepi busz technológiát alkalmaz a fejlett, teljesen digitális vezérlési mód megvalósításához, ami biztosítja a rendszer megbízhatóságát, biztonságát és egyszerű karbantartását. Ez egy magas fokú automatizálással rendelkező víztakarékos gépek tesztvezérlő rendszere Kínában. A vezérlőrendszer összetétele
A nagynyomású hidraulikus gépek tesztpadja két, 550 kW teljesítményű és 250 ~ 1100 ford/perc fordulatszám-tartományú szivattyúmotorból áll, amelyek felgyorsítják a csővezetékben lévő víz áramlását a felhasználó által megkövetelt vízszintmérőkhöz, és biztosítják a vízszint egyenletes futását. A mérőműszer paramétereit dinamométer figyeli. A dinamométer motorteljesítménye 500 kW, a fordulatszám 300 ~ 2300 ford/perc között van, és az a és a B állomásokon egy-egy dinamométer található. A nagynyomású hidraulikus gépek tesztpadjának elvét az 1. ábra mutatja. A rendszer megköveteli, hogy a motorvezérlési pontosság kisebb legyen, mint 0,5%, és az MTBF (meghibásodási idő) nagyobb, mint 5000 óra. Sok kutatás után a * * * cég által gyártott DCS500 DC sebességszabályozó rendszert választották ki. A DCS500 kétféleképpen képes vezérlőparancsokat fogadni. Az egyik a 4 ~ 20 mA-es jelek fogadása a sebességkövetelmények teljesítése érdekében; A második lehetőség egy PROFIBUS DP modul hozzáadása a digitális módú vételhez a sebességkövetelmények teljesítése érdekében. Az első módszer egyszerű vezérlést és alacsony költséget kínál, de zavart okozhat az áramátvitelben és befolyásolhatja a vezérlés pontosságát. Bár a második módszer drága, biztosítja az adatok pontosságát és a vezérlés pontosságát az átviteli folyamatban. Ezért a rendszer négy DCS500-at használ két dinamométer és két vízszivattyúmotor vezérlésére. PROFIBUS DP slave állomásként a négy eszköz master-slave módban kommunikál a master állomás PLC-jével. A PLC vezérli a dinamométer és a vízszivattyúmotor indítását/leállítását, PROFIBUS DP-n keresztül továbbítja a motor üzemi fordulatszámát a DCS500-nak, és a DCS500-tól szerzi be a motor üzemi állapotát és paramétereit.
A PLC a NAIS Europe által gyártott afp37911 modult választotta master állomásnak, amely egyszerre támogatja az FMS és a DP protokollokat. A modul az FMS fő állomása, amely megvalósítja a fő módú kommunikációt az IPC-vel és az adatgyűjtő rendszerrel; egyben a DP master állomás is, amely master-slave kommunikációt valósít meg a DCS500-zal.
A dinamométer összes paraméterét a VXI busztechnológia gyűjti össze és jeleníti meg a képernyőn (a többi paramétert a VXI vállalat gyűjti össze). Az IPC FMS-en keresztül csatlakozik az adatgyűjtő rendszerhez a kommunikáció befejezéséhez. A teljes rendszer felépítése a 2. ábrán látható.
1.1 terepi busz A PROFIBUS egy szabvány, amelyet 13 vállalat és 5 tudományos kutatóintézet közös fejlesztési projektjében dolgozott ki. Szerepel az en50170 európai szabványban, és a Kínában ajánlott ipari terepi busz szabványok egyike. A következő formákat foglalja magában:
·A PROFIBUS FMS műhelyszinten oldja meg az általános kommunikációs feladatokat, számos kommunikációs szolgáltatást nyújt, és közepes átviteli sebességgel végzi el a ciklikus és nem ciklikus kommunikációs feladatokat. A NAIS Profibus modulja támogatja az 1,2 Mbps kommunikációs sebességet, és nem támogatja a ciklikus kommunikációs módot. Csak MMA < nem ciklikus adatátvitel < master kapcsolat> használatával tud kommunikálni más FMS master állomásokkal, és a modul nem kompatibilis az FMS-szel. Ezért nem használhat csak egyféle PROFIBUS-t a rendszertervezésben.
·A PROFIBUS-DP optimalizált, nagysebességű és olcsó kommunikációs kapcsolat az automatikus vezérlőrendszer és a berendezésszintű decentralizált I/O közötti kommunikációra szolgál. Mivel a DP és az FMS ugyanazt a kommunikációs protokollt használja, együtt létezhetnek ugyanabban a hálózati szegmensben. Az NAIS és a master-slave kapcsolat között a slave állomás nem kommunikál aktívan.
· A PROFIBUS PA szabványnak megfelelő, gyújtószikramentes átviteli technológia, amelyet kifejezetten folyamatautomatizálásra terveztek , megvalósítja az IEC1158-2 szabványban meghatározott kommunikációs eljárásokat magas biztonsági követelmények esetén és a buszról táplált állomások számára. A rendszerben használt átviteli közeg rézzel árnyékolt csavart érpár, a kommunikációs protokoll RS485, a kommunikációs sebesség pedig 500 kbps. Az ipari terepi busz alkalmazása garantálja a rendszer biztonságát és megbízhatóságát.
1.2 IPC ipari vezérlő számítógép
A felső ipari vezérlő számítógép a tajvani Advantech ipari vezérlő számítógépet alkalmazza, amely Windows NT4 0 munkaállomás operációs rendszert futtat, a Siemens WinCC ipari konfigurációs szoftverét használva jeleníti meg a rendszer üzemállapot-információit a nagy képernyőn, és grafikusan ábrázolja a csővezeték áramlását és az elzáródást. Minden adat a PLC-ből PROFIBUS-on keresztül továbbítódik. Az IPC belsőleg egy német softing cég által gyártott, kifejezetten PROFIBUS-hoz tervezett profiboard hálózati kártyával van felszerelve. A softing által biztosított konfigurációs szoftveren keresztül megvalósítható a hálózatépítés, létrehozható a Cr (kommunikációs kapcsolat) hálózati kommunikációs kapcsolat és az OD (objektumszótár) objektumszótár. A WINCC-t a Siemens gyártja. Csak a cég S5 / S7 PLC-jével való közvetlen kapcsolatot támogatja, és más PLC-kkel csak a Windows által biztosított DDE technológián keresztül képes kommunikálni. A softing cég DDE szerver szoftvert biztosít a WinCC-vel való PROFIBUS kommunikáció megvalósításához.
1.3 PLC
A NAIS vállalat Fp10sh-ját választották ki Rt.-nek.
2 vezérlőrendszer funkció
A vezérlőrendszernek két vízszivattyú-motor és két dinamométer vezérlése mellett 28 elektromos szelepet, 4 súlymotort, 8 olajszivattyú-motort, 3 vákuumszivattyú-motort, 4 olajleeresztő szivattyú-motort és 2 kenő mágnesszelepet is kell vezérelnie. A víz áramlási irányát és áramlását szelepkapcsolóval szabályozzák, hogy megfeleljenek a felhasználók tesztkövetelményeinek.
2.1 állandó nyomás
Állítsa be a vízszivattyú sebességét: állítsa stabilra egy bizonyos értéket, és a vízoszlop magassága ekkor biztos legyen; Állítsa be a dinamométer sebességét egy bizonyos értékre, és miután a működési feltételek 2-4 percig stabilizálódtak, gyűjtse össze a releváns adatokat. A vizsgálat során a vízoszlop magasságát változatlanul kell tartani. Egy kódkorongot helyeznek a vízszivattyú motorjára a motor fordulatszámának rögzítésére, így a DCS500 zárt hurkú vezérlést alkot. A vízszivattyú sebességét az IPC billentyűzete adja meg.
2.2 állandó sebesség
Állítsa be a dinamométer sebességét, hogy egy bizonyos értéken stabilizálódjon. Ekkor a dinamométer sebessége állandó; Állítsa be a szivattyú sebességét egy bizonyos értékre (azaz állítsa be a nyomómagasságot), és miután a működési feltételek 2-4 percig stabilizálódtak, gyűjtse össze a releváns adatokat. A DCS500 zárt hurkot hoz létre a dinamométer sebességéhez a dinamométer sebességének stabilizálása érdekében.
2.3 elszabadulási teszt
Állítsa be a dinamométer sebességét egy bizonyos értékre, és tartsa változatlanul a dinamométer sebességét állítsa be a vízszivattyú sebességét úgy, hogy a dinamométer kimeneti nyomatéka közel nulla legyen (ebben az üzemállapotban a dinamométer energiatermelésre és elektromos üzemmódra is működik), és gyűjtse össze a vonatkozó adatokat. A vizsgálat során a vízszivattyú motorjának sebességét változatlanul kell tartani, és a DCS500 segítségével kell beállítani.
2.4 áramláskalibrálás
A rendszer két áramláskorrekciós tartállyal van felszerelve az áramlásmérő kalibrálásához. Kalibrálás előtt először határozza meg a jelzett áramlási értéket, majd indítsa el a vízszivattyú motorját, és folyamatosan állítsa be a vízszivattyú motorjának fordulatszámát. Ekkor figyeljen az áramlási értékre. Amikor az áramlási érték eléri a kívánt értéket, stabilizálja a vízszivattyú motorját az aktuális sebességen (ekkor a víz kering a kalibrációs csővezetékben). Állítsa be a terelő kapcsolási idejét. Miután a működési feltételek stabilizálódtak, kapcsolja be a mágnesszelepet, indítsa el az időzítést, és egyidejűleg kapcsolja át a csővezetékben lévő vizet a korrekciós tartályba. Amikor az időzítési idő lejárt, a mágnesszelep lekapcsolódik. Ekkor a víz ismét átkapcsolódik a kalibrációs csővezetékbe. Csökkentse a vízszivattyú motorjának fordulatszámát, stabilizálja egy bizonyos sebességen, és olvassa le a vonatkozó adatokat. Ezután engedje le a vizet, és kalibrálja a következő pontot.
2.5 kézi / automatikus zavartalan váltás
A rendszer karbantartásának és hibakeresésének megkönnyítése érdekében egy kézi billentyűzetet terveztek a rendszerhez. A kezelő a billentyűzet segítségével függetlenül vezérelheti a szelep működését, ezt nem korlátozza a reteszelés. A rendszer NAIS távoli I/O modult alkalmaz, amely lehetővé teszi a billentyűzet különböző helyeken történő működtetését. Kézi/automatikus váltás esetén a szelep állapota változatlan marad.
A rendszer fő vezérlője a PLC, ami leegyszerűsíti a rendszert, és biztosítja a rendszer nagy megbízhatóságát és egyszerű karbantartását; A PROFIBUS teljes körű adatátvitelt valósít meg, elkerüli az elektromágneses interferenciát, és megfelel a tervezési pontossági követelményeknek; Megvalósítja az adatmegosztást a különböző eszközök között; A PROFIBUS rugalmassága kényelmes feltételeket biztosít a rendszer bővítéséhez. Az ipari terepi buszra épülő rendszertervezési séma az ipari alkalmazások főáramává válik.
Közzététel ideje: 2022. február 17.
