Հիդրավլիկ տուրբինի մոդելի փորձարկման հարթակի կարևորությունը հիդրոէներգետիկ տեխնոլոգիաների զարգացման գործում

Հիդրավլիկ տուրբինի մոդելային փորձարկման հարթակը կարևոր դեր է խաղում հիդրոէներգետիկ տեխնոլոգիաների զարգացման գործում: Այն կարևոր սարքավորում է հիդրոէլեկտրակայանի արտադրանքի որակը բարելավելու և ագրեգատների աշխատանքը օպտիմալացնելու համար: Ցանկացած հոսքագծի արտադրության համար նախ պետք է մշակվի մոդելային հոսքագիծը, և մոդելը կարող է փորձարկվել՝ հիդրոէլեկտրակայանի իրական ճնշման չափիչը մոդելավորելով բարձր ճնշման հիդրավլիկ մեքենաների փորձարկման սեղանի վրա: Եթե բոլոր տվյալները համապատասխանում են օգտագործողի պահանջներին, հոսքագիծը կարող է պաշտոնապես արտադրվել: Հետևաբար, արտասահմանում որոշ հայտնի հիդրոէլեկտրակայանների սարքավորումների արտադրողներ ունեն մի քանի բարձր ճնշման փորձարկման սեղաններ, որոնք բավարարում են տարբեր գործառույթների կարիքները, ինչպիսիք են ֆրանսիական NYRPIC ընկերության հինգ առաջադեմ բարձր ճշգրտության մոդելային փորձարկման սեղանները. Hitachi-ն և Toshiba-ն ունեն հինգ մոդելային փորձարկման սեղաններ՝ 50 մ-ից ավելի ջրի գլխիկով: Արտադրության կարիքներին համապատասխան, էլեկտրական մեքենաների խոշոր հետազոտական ​​ինստիտուտը նախագծել է բարձր ջրի գլխիկով փորձարկման սեղան՝ լիարժեք գործառույթներով և բարձր ճշգրտությամբ, որը կարող է համապատասխանաբար անցկացնել մոդելային փորձարկումներ խողովակավոր, խառը հոսքի, առանցքային հոսքի և շրջելի հիդրավլիկ մեքենաների վրա: Ջրի գլխիկը կարող է հասնել 150 մ-ի: Փորձարկման սեղանը կարող է հարմարվել ուղղահայաց և հորիզոնական միավորների մոդելային փորձարկմանը: Փորձարկման սեղանը նախագծված է երկու a և B կայաններով։ Երբ a կայանը աշխատում է, տեղադրվում է B կայանը, ինչը կարող է կրճատել փորձարկման ցիկլը։ A. B երկու կայաններն էլ ունեն էլեկտրական կառավարման համակարգի և փորձարկման համակարգի մեկ հավաքածու։ Էլեկտրական կառավարման համակարգը որպես միջուկ օգտագործում է PROFIBUS-ը, որպես գլխավոր կարգավորիչ՝ NAIS fp10sh PLC-ն, իսկ կենտրոնացված կառավարումն իրականացնում է IPC-ն (արդյունաբերական կառավարման համակարգիչ)։ Համակարգը կիրառում է դաշտային ավտոբուսի տեխնոլոգիան՝ առաջադեմ լիարժեք թվային կառավարման ռեժիմն իրականացնելու համար, որը ապահովում է համակարգի հուսալիությունը, անվտանգությունը և հեշտ սպասարկումը։ Սա Չինաստանում բարձր աստիճանի ավտոմատացված հիդրավլիկ մեքենաների փորձարկման կառավարման համակարգ է։ Կառավարման համակարգի կազմը

Բարձր ջրի ճնշման փորձարկման սեղանը բաղկացած է երկու պոմպային շարժիչներից՝ 550 կՎտ տեղադրված հզորությամբ և 250-1100 պտույտ/րոպե պտտման արագության միջակայքով՝ խողովակաշարում ջրի հոսքը դեպի օգտագործողի կողմից պահանջվող ջրի ճնշման չափիչը արագացնելու և ջրի ճնշման սահուն աշխատանքը պահպանելու համար: Շնչուղի պարամետրերը վերահսկվում են դինամոմետրով: Դինամոմետրի շարժիչի հզորությունը 500 կՎտ է, իսկ պտտման արագությունը՝ 300-ից մինչև 2300 պտույտ/րոպե: A և B կայաններում կա մեկ դինամոմետր: Բարձր ճնշման հիդրավլիկ մեքենաների փորձարկման սեղանի սկզբունքը ներկայացված է Նկար 1-ում: Համակարգը պահանջում է, որ շարժիչի կառավարման ճշգրտությունը լինի 0.5%-ից պակաս, իսկ խափանումների միջև միջին ժամանակը (MTTF)՝ ավելի քան 5000 ժամ: Շատ հետազոտություններից հետո ընտրվել է DCS500 DC արագության կառավարման համակարգը: DCS500-ը կարող է ստանալ կառավարման հրամաններ երկու եղանակով՝ մեկը՝ ստանալով 4-20 մԱ ազդանշաններ՝ արագության պահանջները բավարարելու համար. Մյուսը թվային ռեժիմով արագության պահանջը բավարարելու համար PROFIBUS DP մոդուլ ավելացնելն է՝ թվային ռեժիմով ընդունելու միջոցով։ Առաջին մեթոդը պարզ և էժան է, բայց այն կխանգարի հոսանքի փոխանցմանը՝ ազդելով կառավարման ճշգրտության վրա։ Չնայած երկրորդ ռեժիմը թանկ է, այն կարող է ապահովել տվյալների ճշգրտությունը փոխանցման գործընթացում և կառավարման ճշգրտությունը։ Հետևաբար, համակարգը օգտագործում է չորս DCS500՝ համապատասխանաբար երկու դինամոմետր և երկու ջրային պոմպի շարժիչ կառավարելու համար։ Որպես PROFIBUS DP ստրուկ կայան, չորս սարքերը կապվում են գլխավոր կայանի PLC-ի հետ գլխավոր-ստրուկ ռեժիմով։ PLC-ն կառավարում է դինամոմետրի և պոմպի շարժիչի մեկնարկը/կանգառը, PROFIBUS DP-ի միջոցով փոխանցում է շարժիչի աշխատանքի արագությունը DCS500-ին և ստանում է շարժիչի աշխատանքի կարգավիճակը և պարամետրերը DCS500-ից, և PROFIBUS FMS-ի միջոցով փոխանցում է դրանք վերին IPC-ին՝ իրական ժամանակի մոնիթորինգ իրականացնելու համար։

PLC-ն որպես գլխավոր կայան ընտրում է NAIS Europe-ի կողմից արտադրված afp37911 մոդուլը, որը միաժամանակ աջակցում է FMS և DP արձանագրություններին: Այս մոդուլը FMS-ի գլխավոր կայանն է և կապվում է IPC-ի և տվյալների հավաքագրման համակարգի հետ գլխավոր գլխավոր ռեժիմով: Այն նաև DP գլխավոր կայան է, որն իրականացնում է գլխավոր-ստրուկ կապ DCS500-ի հետ:

Տվյալների հավաքագրման համակարգը կիրառում է VXI ավտոբուսային տեխնոլոգիան՝ դինամոմետրի տարբեր պարամետրեր հավաքելու և դրանք մեծ էկրանին ցուցադրելու, ինչպես նաև արդյունքները աղյուսակների և գրաֆիկների տեսքով ձևավորելու համար (այս մասը լրացվել է այլ ընկերությունների կողմից): IPC-ն կապ է հաստատում տվյալների հավաքագրման համակարգի հետ FMS-ի միջոցով: Ամբողջ համակարգի կազմը ներկայացված է Նկար 2-ում:
1.1 PROFIBUS դաշտային ավտոբուս PROFIBUS-ը ստանդարտ է, որը մշակվել է 13 ընկերությունների, ինչպիսիք են Siemens-ը և AEC-ը, և 5 գիտահետազոտական ​​հաստատությունների կողմից համատեղ մշակման նախագծի շրջանակներում: Այն ներառված է եվրոպական en50170 ստանդարտում և Չինաստանում առաջարկվող արդյունաբերական դաշտային ավտոբուսների ստանդարտներից մեկն է: Այն ներառում է հետևյալ ձևերը՝
· PROFIBUS FMS-ը լուծում է արհեստանոցի մակարդակով ընդհանուր հաղորդակցման խնդիրները՝ ապահովելով հաղորդակցման մեծ թվով ծառայություններ՝ կատարելով ցիկլիկ և ոչ ցիկլիկ հաղորդակցման խնդիրները միջին փոխանցման արագությամբ: NAIS-ի Profibus մոդուլը աջակցում է 1.2 մբ/վրկ հաղորդակցման արագություն և չի աջակցում ցիկլիկ հաղորդակցման ռեժիմին՝ այն կարող է օգտագործել միայն MMA՝ ոչ ցիկլիկ տվյալների փոխանցում՝ գլխավոր կապ՝ հաղորդակցություն այլ FMS գլխավոր կայանների հետ՝ և այս մոդուլը համատեղելի չէ որևէ ընկերության PROFIBUS FMS-ի հետ՝ հետևաբար, սխեմայի նախագծման ժամանակ PROFIBUS-ի մեկ ձևը չի կարող օգտագործվել:
· PROFIBUS PA  ստանդարտ ներքին անվտանգության փոխանցման տեխնոլոգիան, որը հատուկ մշակված է գործընթացների ավտոմատացման համար, իրականացնում է iec1158-2 ստանդարտում նշված հաղորդակցման արձանագրությունը և օգտագործվում է բարձր անվտանգության պահանջներ ունեցող վայրերում և ավտոբուսով սնուցվող կայաններում: Համակարգում օգտագործվող փոխանցման միջավայրը պղնձե պաշտպանված ոլորված զույգ մալուխ է, հաղորդակցման արձանագրությունը՝ RS485, իսկ հաղորդակցման արագությունը՝ 500 կբիթ/վրկ: Արդյունաբերական դաշտային ավտոբուսի կիրառումը երաշխավորում է համակարգի անվտանգությունն ու հուսալիությունը:
1.2 IPC արդյունաբերական կառավարման համակարգիչ
Վերին արդյունաբերական կառավարման համակարգիչը օգտագործում է Թայվանի Advantech արդյունաբերական կառավարման համակարգիչը։ Այն աշխատում է Windows NT4.0 աշխատանքային կայանի օպերացիոն համակարգով։ Օգտագործում է Siemens-ի WinCC արդյունաբերական կարգավորման ծրագիրը։ Մեծ էկրանին ցուցադրվում են համակարգի աշխատանքային պայմանները և գնանշման տեղեկատվությունը, ինչպես նաև գրաֆիկորեն ցուցադրվում են խողովակաշարի հոսքը և արգելափակման պայմանները։ Բոլոր տվյալները փոխանցվում են PLC-ի կողմից PROFIBUS-ի միջոցով։ IPC-ն ներքինորեն հագեցած է գերմանական ծրագրային ապահովման ընկերության կողմից արտադրված profiboard ցանցային քարտով, որը հատուկ նախագծված է PROFIBUS-ի համար։ Softing-ի կողմից տրամադրված կարգավորման ծրագրի միջոցով կարելի է ավարտել ցանցային կապը, հաստատել Cr ցանցային հաղորդակցության հարաբերությունը (հաղորդակցության հարաբերություն), և օբյեկտային բառարան OD-ն (օբյեկտային բառարան)։ WINCC-ն արտադրվում է Siemens-ի կողմից։ Այն աջակցում է միայն ընկերության S5 / S7 PLC-ի հետ ուղիղ կապը և կարող է հաղորդակցվել այլ PLC-ների հետ միայն Windows-ի կողմից տրամադրված DDE տեխնոլոգիայի միջոցով։ Ծրագրային ապահովման ընկերությունը տրամադրում է DDE սերվերային ծրագիր՝ WinCC-ի հետ PROFIBUS հաղորդակցությունն իրականացնելու համար։
1.3 ԲԲԸ
NAIS ընկերության Fp10sh-ը ընտրվել է որպես ԲԲԸ։

(2) կառավարման համակարգի գործառույթ
Բացի երկու ջրային պոմպի շարժիչների և երկու դինամոմետրերի կառավարումից, կառավարման համակարգը պետք է նաև կառավարում է 28 էլեկտրական փականներ, 4 քաշային շարժիչներ, 8 յուղային պոմպի շարժիչներ, 3 վակուումային պոմպի շարժիչներ, 4 յուղի արտանետման պոմպի շարժիչներ և 2 յուղող սոլենոիդային փականներ: Ջրի հոսքի ուղղությունը և հոսքը կարգավորվում են փականի անջատիչով՝ օգտագործողների փորձարկման պահանջները բավարարելու համար:
2.1 հաստատուն գլխիկ։ Կարգավորեք ջրային պոմպի պտտման արագությունը. այն կայունացրեք որոշակի արժեքի վրա, և ջրի գլխիկը այդ պահին հաստատուն կլինի։ Կարգավորեք դինամոմետրի արագությունը որոշակի արժեքի։ Աշխատանքային պայմանները 2-4 րոպե կայունացնելուց հետո հավաքեք համապատասխան տվյալները։ Փորձարկման ընթացքում անհրաժեշտ է ջրի գլխիկը անփոփոխ պահել։ Պոմպի շարժիչի վրա տեղադրվում է կոդային սկավառակ՝ շարժիչի արագությունը հավաքելու համար, որպեսզի DCS500-ը ձևավորի փակ ցիկլի կառավարում։ Ջրային պոմպի արագությունը մուտքագրվում է IPC ստեղնաշարի միջոցով։
2.2 հաստատուն արագություն
Կարգավորեք դինամոմետրի արագությունը՝ այն որոշակի արժեքի վրա կայունացնելու համար, և դինամոմետրի արագությունը մնա հաստատուն։ Կարգավորեք պոմպի արագությունը որոշակի արժեքի (այսինքն՝ կարգավորեք գլխիկը) և հավաքեք համապատասխան տվյալներ աշխատանքային պայմանները 2-4 րոպե կայունացնելուց հետո։ DCS500-ը դինամոմետրի արագության համար ձևավորում է փակ օղակ՝ դինամոմետրի արագությունը կայունացնելու համար։
2.3 փախուստի փորձարկում
Կարգավորեք դինամոմետրի արագությունը որոշակի արժեքի և պահեք դինամոմետրի արագությունը անփոփոխ։ Կարգավորեք ջրային պոմպի արագությունը այնպես, որ դինամոմետրի ելքային մոմենտը մոտավորապես զրո լինի (այս աշխատանքային պայմաններում դինամոմետրը աշխատում է էլեկտրաէներգիա արտադրելու և էլեկտրական աշխատանքի համար) և հավաքեք համապատասխան տվյալներ։ Փորձարկման ընթացքում պոմպի շարժիչի արագությունը պետք է լինի հաստատուն և կարգավորվի DCS500-ով։
2.4 հոսքի կարգաբերում
Համակարգը հագեցած է երկու հոսքի ուղղիչ բաքերով՝ համակարգի հոսքաչափերը կարգավորելու համար: Կարգավորումից առաջ նախ որոշեք նշված հոսքի արժեքը, այնուհետև միացրեք ջրային պոմպի շարժիչը և անընդհատ կարգավորեք ջրային պոմպի շարժիչի պտտման արագությունը: Այս պահին ուշադրություն դարձրեք հոսքի արժեքին: Երբ հոսքի արժեքը հասնի անհրաժեշտ արժեքին, կայունացրեք ջրային պոմպի շարժիչը ընթացիկ պտտման արագությամբ (այս պահին ջուրը շրջանառվում է կարգավորման խողովակաշարում): Սահմանեք դեֆլեկտորի միացման ժամանակը: Աշխատանքային պայմանները կայունացնելուց հետո միացրեք սոլենոիդային փականը և սկսեք ժամանակաչափը: Միաժամանակ խողովակաշարի ջուրը միացրեք կարգավորման բաքին: Երբ ժամանակաչափի ժամանակը լրանա, սոլենոիդային փականը անջատվում է: Այս պահին ջուրը միացվում է կարգավորման խողովակաշարին, և ջրային պոմպի շարժիչի պտտման արագությունը նվազում է՝ որոշակի արագության վրա կայունանալու համար: Կարդացեք համապատասխան տվյալները: Այնուհետև դատարկեք ջուրը և կարգաբերեք հաջորդ կետը:
2.5 ձեռքով / ավտոմատ անխափան անջատում
Համակարգի սպասարկումը և կարգաբերումը հեշտացնելու համար նախատեսված է ձեռքով կառավարման ստեղնաշար։ Օպերատորը կարող է ինքնուրույն կառավարել որոշակի փականի գործողությունը ստեղնաշարի միջոցով՝ առանց փոխկապակցվածության սահմանափակման։ Համակարգն օգտագործում է NAIS հեռակառավարվող մուտք/ելք մոդուլ, որը կարող է ստեղնաշարը աշխատեցնել տարբեր վայրերում։ Ձեռքով/ավտոմատ անջատման ժամանակ փականի վիճակը մնում է անփոփոխ։
Համակարգը որպես գլխավոր կառավարիչ ընդունում է PLC-ն, որը պարզեցնում է համակարգը և ապահովում համակարգի բարձր հուսալիությունն ու սպասարկելիությունը։ PROFIBUS-ը ապահովում է տվյալների ամբողջական փոխանցում, խուսափում է էլեկտրամագնիսական խանգարումներից և համակարգը բավարարում է նախագծման ճշգրտության պահանջները։ Իրականացվում է տվյալների փոխանակում տարբեր սարքերի միջև։ PROFIBUS-ի ճկունությունը հարմար պայմաններ է ստեղծում համակարգի ընդլայնման համար։ Արդյունաբերական դաշտային ավտոբուսի վրա հիմնված համակարգի նախագծման սխեման կդառնա արդյունաբերական կիրառման հիմնական ուղղությունը։