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 a modell futóművet kell kifejleszteni, és a modell tesztelhető a vízerőmű tényleges nyomásmérőjének szimulálásával egy nagynyomású hidraulikus gép tesztpadon. Ha minden adat megfelel a felhasználó igényeinek, a futómű hivatalosan is legyártható. Ezért néhány ismert külföldi vízerőmű-berendezés gyártó több nagynyomású tesztpaddal rendelkezik, amelyek megfelelnek a különféle funkciók igényeinek, például a francia nyrpic vállalat öt fejlett, nagy pontosságú modell tesztpadjával; a Hitachi és a Toshiba egyenként öt modell tesztpaddal rendelkezik, 50 m feletti víznyomással. 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 is lehetővé teszi. A víznyomás elérheti a 150 m-t. A tesztpad alkalmazkodik függőleges és vízszintes egységek modellvizsgálatához. A tesztpad két állomással, az A és a B állomással 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 a kínai piacon elérhető, magas fokú automatizálással rendelkező hidraulikus gépek tesztvezérlő rendszere. A vezérlőrendszer összetétele
A nagynyomású hidraulikus gépek tesztpadja két, 550 kW beépített teljesítményű és 250-1100 ford/perc fordulatszám-tartományú szivattyúmotorból áll, amelyek felgyorsítják a csővezetékben a felhasználó által megkövetelt vízszintmérőhöz áramló víz mennyiségét, és biztosítják a vízszint egyenletes működését. A mérőműszer paramétereit dinamométer figyeli. A dinamométer motorteljesítménye 500 kW, a forgási sebesség pedig 300 és 2300 ford/perc között van. Az a és a B állomáson egy-egy dinamométer található. A nagynyomású hidraulikus gépek tesztpadjának elve az 1. ábrán látható. A rendszer megköveteli, hogy a motorvezérlés pontossága kisebb legyen, mint 0,5%, és a meghibásodások közötti átlagos idő (MTTF) nagyobb, mint 5000 óra. Sok kutatás után a DCS500 egyenáramú sebességszabályozó rendszert választották. A DCS500 kétféleképpen képes vezérlőparancsokat fogadni, az egyik a 4-20 mA-es jelek vétele a sebességkövetelmények teljesítése érdekében; A másik lehetőség egy PROFIBUS DP modul hozzáadása, amely digitális módban fogadja a sebességkövetelményt. Az első módszer egyszerű és olcsó, de zavarja az áramátvitelt, ami befolyásolja a vezérlési pontosságot. Bár a második mód drága, biztosítja az adatok pontosságát az átviteli folyamatban és a vezérlési pontosságot. 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 szivattyúmotor indítását/leállítását, PROFIBUS DP-n keresztül továbbítja a motor üzemi sebességét a DCS500-nak, és a DCS500-tól lekéri a motor üzemi állapotát és paramétereit, majd PROFIBUS FMS-en keresztül továbbítja azokat a felső IPC-nek a valós idejű monitorozás megvalósítása érdekében.
A PLC a NAIS Europe által gyártott afp37911 modult választja ki master állomásnak, amely egyszerre támogatja az FMS és a DP protokollokat. Ez a modul az FMS fő állomása, és master master módban kommunikál az IPC-vel és az adatgyűjtő rendszerrel; DP master állomásként is működik, amely master-slave kommunikációt valósít meg a DCS500-zal.
Az adatgyűjtő rendszer VXI busztechnológiát alkalmaz a dinamométer különböző paramétereinek összegyűjtésére és nagy képernyőn történő megjelenítésére, valamint az eredmények táblázatokba és grafikonokba történő formázására (ezt a részt más cégek töltik ki). Az IPC FMS-en keresztül kommunikál az adatgyűjtő rendszerrel. A teljes rendszer felépítése a 2. ábrán látható.
1.1 terepi busz PROFIBUS A PROFIBUS egy szabvány, amelyet 13 vállalat, például a Siemens és az AEC, valamint 5 tudományos kutatóintézet közös fejlesztési projektjében fejlesztett ki. Szerepel az en50170 európai szabványban, és Kínában az ajánlott ipari terepi busz szabványok egyike. A következő formákat foglalja magában:
·A PROFIBUS FMS megoldja a műhelyszintű általános kommunikációs feladatokat nagyszámú kommunikációs szolgáltatást nyújt 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-t tud használni nem ciklikus adatátvitelt master kapcsolatot kommunikációt más FMS master állomásokkal és ez a modul nem kompatibilis egy vállalat PROFIBUS FMS-ével ezért a PROFIBUS egyik formája nem használható a rendszertervezés során.
·A PROFIBUS PA egy szabványos, gyújtószikramentes átviteli technológia, amelyet kifejezetten folyamatautomatizálásra terveztek , megvalósítja az IEC1158-2 szabványban meghatározott kommunikációs protokollt, és magas biztonsági követelményeknek megfelelő helyeken, valamint buszról táplált állomásokon használják. 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 Windows NT4.0 munkaállomás operációs rendszert futtat a Siemens WinCC ipari konfigurációs szoftverét használja a nagyméretű képernyőn megjeleníti a rendszer működési körülményeit és árajánlat-információit, valamint grafikusan ábrázolja a csővezeték áramlását és a blokkolási feltételeket. Minden adatot a PLC továbbít PROFIBUS-on keresztül. Az IPC belsőleg egy német szoftvergyártó cég által gyártott, kifejezetten PROFIBUS-hoz tervezett profiboard hálózati kártyával van felszerelve. A szoftvergyártó cég által biztosított konfigurációs szoftveren keresztül megvalósítható a hálózatépítés, létrehozható a Cr hálózati kommunikációs kapcsolat (kommunikációs kapcsolat), és létrehozható 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 tud kommunikálni. A szoftvergyártó cég DDE szerverszoftvert biztosít a WinCC-vel való PROFIBUS kommunikáció megvalósításához.
1.3 Rt.
A NAIS vállalat Fp10sh-ját választották ki Rt.-nek.
(2) vezérlőrendszer funkciója
A vezérlőrendszernek a két vízszivattyú-motor és a két dinamométer vezérlése mellett 28 elektromos szelepet, 4 súlymotort, 8 olajszivattyú-motort, 3 vákuumszivattyú-motort, 4 olajleeresztő szivattyúmotort és 2 kenő mágnesszelepet is kell vezérelnie. A víz áramlási irányát és áramlását a szelepkapcsoló szabályozza a felhasználók tesztkövetelményeinek kielégítése érdekében.
2.1 állandó nyomás Állítsa be a vízszivattyú forgási sebességét: állítsa stabilra egy bizonyos értéken, hogy a víznyomás ebben az időpontban állandó legyen; Állítsa be a dinamométer sebességét egy bizonyos értékre. Miután a működési feltételek 2-4 percig stabilizálódtak, gyűjtse össze a vonatkozó adatokat. A vizsgálat során a víznyomást változatlanul kell tartani. Egy kódkorongot helyeznek a szivattyúmotorra a motor fordulatszámának gyűjtésére, így a DCS500 zárt hurkú vezérlést alkot. A vízszivattyú sebességét az IPC billentyűzetével adják meg.
2.2 állandó sebesség
Állítsa be a dinamométer sebességét úgy, hogy az egy bizonyos értéken stabilizálódjon, és a dinamométer sebessége állandó maradjon; Állítsa be a szivattyú sebességét egy bizonyos értékre (azaz állítsa be a nyomást), és gyűjtse össze a releváns adatokat, miután a működési feltételek 2-4 percig stabilizálódtak. A DCS500 zárt hurkot képez a dinamométer sebességéhez a dinamométer sebességének stabilizálása érdekében.
2.3 elszabadulási teszt
Állítsd be a dinamométer sebességét egy bizonyos értékre, és tartsd változatlanul a sebességét állítsd be a vízszivattyú sebességét úgy, hogy a dinamométer kimeneti nyomatéka megközelítőleg nulla legyen (ebben az üzemállapotban a dinamométer energiatermelésre és elektromos üzemmódra is működik), és gyűjtsd össze a vonatkozó adatokat. A vizsgálat során a szivattyúmotor sebességének állandónak kell lennie, és a DCS500 szabályozza.
2.4 áramláskalibrálás
A rendszer két áramláskorrekciós tartállyal van felszerelve a rendszerben lévő áramlásmérők kalibrálásához. Kalibrálás előtt először határozza meg a megjelölt áramlási értéket, majd indítsa el a vízszivattyú motorját, és folyamatosan állítsa be a vízszivattyú motorjának forgási sebességét. Ekkor figyeljen az áramlási értékre. Amikor az áramlási érték eléri a kívánt értéket, állítsa a vízszivattyú motorját stabilra az aktuális forgási sebességen (ekkor a víz kering a kalibrációs csővezetékben). Állítsa be a terelő kapcsolási idejét. Miután a működési feltételek stabilizálódtak, kapcsolja be a mágnesszelepet, és indítsa el az időzítést. Ezzel egyidejűleg kapcsolja át a csővezetékben lévő vizet a kalibrációs tartályba. Amikor az időzítési idő lejár, a mágnesszelep lekapcsolódik. Ekkor a víz átkapcsol a kalibrációs csővezetékre, és a vízszivattyú motorjának forgási sebessége csökken, hogy egy bizonyos sebességen stabilizálódjon. 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 egy adott szelep működését anélkül, hogy a reteszelés korlátozná. A rendszer NAIS távoli I/O modult alkalmaz, amely lehetővé teszi a billentyűzet különböző helyeken történő működtetését. Kézi/automatikus váltás során a szelep állapota változatlan marad.
A rendszer fő vezérlője a PLC, ami leegyszerűsíti a rendszert, és biztosítja a rendszer magas megbízhatóságát és karbantarthatóságát; 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 buszon alapuló rendszertervezési séma az ipari alkalmazások főáramává válik.
Közzététel ideje: 2022. augusztus 24.
