ჰიდრავლიკური ტურბინის მოდელის საცდელი პლატფორმის მნიშვნელობა ჰიდროენერგეტიკული ტექნოლოგიების განვითარებაში

ჰიდრავლიკური ტურბინის მოდელის სატესტო სადგური მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჰიდროენერგეტიკული ტექნოლოგიების განვითარებაში. ის მნიშვნელოვანი აღჭურვილობაა ჰიდროენერგეტიკული პროდუქტების ხარისხის გასაუმჯობესებლად და აგრეგატების მუშაობის ოპტიმიზაციისთვის. ნებისმიერი სვლის სადგურის წარმოებისთვის, ჯერ უნდა შემუშავდეს მოდელის სვლის სადგური, რომლის ტესტირებაც შესაძლებელია ჰიდროელექტროსადგურის ფაქტობრივი წნევის მრიცხველის სიმულირებით მაღალი წნევის ჰიდრავლიკური დანადგარების სატესტო სკამზე. თუ ყველა მონაცემი აკმაყოფილებს მომხმარებლის მოთხოვნებს, სვლის სადგურის ოფიციალურად წარმოება შესაძლებელია. ამიტომ, ზოგიერთ ცნობილ ჰიდროენერგეტიკული დანადგარების მწარმოებელს საზღვარგარეთ აქვს რამდენიმე მაღალი წნევის სატესტო სკამი, რომლებიც აკმაყოფილებენ სხვადასხვა ფუნქციის საჭიროებებს, როგორიცაა ფრანგული NYRPIC კომპანიის ხუთი მოწინავე მაღალი სიზუსტის მოდელის სატესტო სკამი; Hitachi-სა და Toshiba-ს თითოეულს აქვს ხუთი მოდელის სატესტო სკამები 50 მეტრზე მეტი წყლის წნევით. წარმოების საჭიროებების შესაბამისად, ელექტრო მანქანების დიდმა კვლევითმა ინსტიტუტმა შექმნა მაღალი წყლის წნევის სატესტო სკამი სრული ფუნქციებით და მაღალი სიზუსტით, რომელსაც შეუძლია მოდელის ტესტების ჩატარება შესაბამისად მილაკოვან, შერეულ ნაკადიან, ღერძულ ნაკადიან და შექცევად ჰიდრავლიკურ დანადგარებზე. წყლის წნევით შეიძლება მიაღწიოს 150 მეტრს. სატესტო სკამი შეიძლება მოერგოს ვერტიკალური და ჰორიზონტალური დანადგარების მოდელის ტესტირებას. სატესტო სკამი შექმნილია ორი სადგურით a და B. როდესაც სადგური a მუშაობს, დამონტაჟებულია სადგური B, რაც ამცირებს სატესტო ციკლს. A. B. ორი სადგური იზიარებს ელექტრო მართვის სისტემის და სატესტო სისტემის ერთ კომპლექტს. ელექტრო მართვის სისტემა იყენებს PROFIBUS-ს, როგორც ბირთვს, NAIS fp10sh PLC-ს, როგორც მთავარ კონტროლერს, ხოლო IPC (სამრეწველო მართვის კომპიუტერი) ახორციელებს ცენტრალიზებულ კონტროლს. სისტემა იყენებს საველე ავტობუსის ტექნოლოგიას მოწინავე სრული ციფრული მართვის რეჟიმის განსახორციელებლად, რაც უზრუნველყოფს სისტემის საიმედოობას, უსაფრთხოებას და მარტივ მოვლა-პატრონობას. ეს არის ჰიდრავლიკური მანქანების სატესტო მართვის სისტემა მაღალი ხარისხის ავტომატიზაციით ჩინეთში. მართვის სისტემის შემადგენლობა

მაღალი წყლის წნევის სატესტო სკამი შედგება ორი ტუმბოს ძრავისგან, რომელთა დადგმული სიმძლავრეა 550 კვტ და ბრუნვის სიჩქარის დიაპაზონი 250-1100 ბრ/წთ, რაც აჩქარებს წყლის ნაკადს მილსადენში მომხმარებლის მიერ საჭირო წყლის წნევის მრიცხველამდე და უზრუნველყოფს წყლის წნევის შეუფერხებელ მუშაობას. დინამიკის პარამეტრები კონტროლდება დინამომეტრით. დინამომეტრის ძრავის სიმძლავრეა 500 კვტ, ხოლო ბრუნვის სიჩქარე 300-დან 2300 ბრ/წთ-მდეა. სადგურ A-სა და სადგურ B-ზე განთავსებულია ერთი დინამომეტრი. მაღალი წნევის ჰიდრავლიკური დანადგარების სატესტო სკამი ნაჩვენებია ნახ. 1-ში. სისტემა მოითხოვს, რომ ძრავის მართვის სიზუსტე იყოს 0.5%-ზე ნაკლები, ხოლო ჩავარდნებს შორის საშუალო დრო (MTTF) 5000 საათზე მეტი. ხანგრძლივი კვლევის შემდეგ, შეირჩა DCS500 DC სიჩქარის მართვის სისტემა. DCS500-ს შეუძლია მიიღოს მართვის ბრძანებები ორი გზით, პირველი არის 4-20mA სიგნალების მიღება სიჩქარის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად; მეორე მეთოდია PROFIBUS DP მოდულის დამატება სიჩქარის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად ციფრულ რეჟიმში მიღებით. პირველი მეთოდი მარტივი და იაფია, მაგრამ ის ხელს შეუშლის დენის გადაცემას, რაც გავლენას მოახდენს მართვის სიზუსტეზე; მიუხედავად იმისა, რომ მეორე რეჟიმი ძვირია, მას შეუძლია უზრუნველყოს მონაცემთა სიზუსტე გადაცემის პროცესში და კონტროლის სიზუსტე. ამიტომ, სისტემა იყენებს ოთხ DCS500-ს ორი დინამომეტრის და ორი წყლის ტუმბოს ძრავის სამართავად, შესაბამისად. PROFIBUS DP დაქვემდებარებული სადგურის სახით, ოთხი მოწყობილობა ურთიერთობს მთავარ სადგურ PLC-თან მთავარ-დაქვემდებარებულ რეჟიმში. PLC აკონტროლებს დინამომეტრის და ტუმბოს ძრავის ჩართვას/გამორთვას, გადასცემს ძრავის მუშაობის სიჩქარეს DCS500-ს PROFIBUS DP-ის მეშვეობით და იღებს ძრავის მუშაობის სტატუსს და პარამეტრებს DCS500-დან და გადასცემს მათ ზედა IPC-ს PROFIBUS FMS-ის მეშვეობით რეალურ დროში მონიტორინგის განსახორციელებლად.

PLC მთავარ სადგურად ირჩევს NAIS Europe-ის მიერ წარმოებულ afp37911 მოდულს, რომელიც ერთდროულად უჭერს მხარს FMS და DP პროტოკოლებს. ეს მოდული FMS-ის მთავარი სადგურია და კომუნიკაციას ამყარებს IPC-თან და მონაცემთა შეგროვების სისტემასთან მთავარი, მთავარი, რეჟიმში; ის ასევე წარმოადგენს DP მთავარ სადგურს, რომელიც DCS500-თან ახორციელებს მთავარი-დამხმარე კომუნიკაციას.

მონაცემთა შეგროვების სისტემა იყენებს VXI ავტობუსის ტექნოლოგიას დინამომეტრის სხვადასხვა პარამეტრების შესაგროვებლად და მათ დიდ ეკრანზე საჩვენებლად, ასევე შედეგების ცხრილებისა და გრაფიკების სახით წარმოსადგენად (ეს ნაწილი სხვა კომპანიების მიერ არის შევსებული). IPC მონაცემთა შეგროვების სისტემასთან კომუნიკაციას FMS-ის საშუალებით ახდენს. მთელი სისტემის შემადგენლობა ნაჩვენებია ნახ. 2-ში.
1.1 fieldbus PROFIBUS PROFIBUS არის სტანდარტი, რომელიც შემუშავებულია 13 კომპანიის, როგორიცაა Siemens და AEC, და 5 სამეცნიერო-კვლევითი ინსტიტუტის მიერ ერთობლივი განვითარების პროექტის ფარგლებში. ის შეტანილია ევროპულ სტანდარტში en50170 და წარმოადგენს ჩინეთში რეკომენდებულ სამრეწველო fieldbus სტანდარტს. ის მოიცავს შემდეგ ფორმებს:
· PROFIBUS FMS  წყვეტს ზოგად საკომუნიკაციო ამოცანებს სახელოსნოს დონეზე  უზრუნველყოფს საკომუნიკაციო სერვისების დიდ რაოდენობას  ასრულებს ციკლურ და არაციკლურ საკომუნიკაციო ამოცანებს საშუალო გადაცემის სიჩქარით. NAIS-ის Profibus მოდული მხარს უჭერს * * * 1.2 მბ/წმ კომუნიკაციის სიჩქარეს და არ უჭერს მხარს ციკლურ საკომუნიკაციო რეჟიმს  მას შეუძლია გამოიყენოს მხოლოდ MMA  არაციკლური მონაცემთა გადაცემა  მთავარი კავშირი  კომუნიკაცია სხვა FMS მთავარ სადგურებთან  და ეს მოდული არ არის თავსებადი * * * კომპანიის PROFIBUS FMS-თან  ამიტომ, PROFIBUS-ის ერთი ფორმის გამოყენება შეუძლებელია სქემის დიზაინის დროს.
· PROFIBUS PA  სტანდარტული, შინაგანად უსაფრთხო გადაცემის ტექნოლოგია, სპეციალურად შექმნილი პროცესების ავტომატიზაციისთვის  ახორციელებს iec1158-2 სტანდარტში მითითებულ საკომუნიკაციო პროტოკოლს  და გამოიყენება მაღალი უსაფრთხოების მოთხოვნების მქონე ადგილებში და ავტობუსით კვებაზე მყოფ სადგურებში. სისტემაში გამოყენებული გადაცემის საშუალებაა სპილენძის დამცავით დაფარული გრეხილი წყვილი კაბელი , საკომუნიკაციო პროტოკოლია RS485  და საკომუნიკაციო სიჩქარეა 500 კბ/წმ. სამრეწველო საველე ავტობუსის გამოყენება უზრუნველყოფს სისტემის უსაფრთხოებას და საიმედოობას.
1.2 IPC სამრეწველო მართვის კომპიუტერი
ზედა სამრეწველო მართვის კომპიუტერი იყენებს ტაივანის Advantech სამრეწველო მართვის კომპიუტერს, რომელიც მუშაობს Windows NT4.0 სამუშაო სადგურის ოპერაციულ სისტემაზე. იყენებს Siemens-ის WinCC სამრეწველო კონფიგურაციის პროგრამულ უზრუნველყოფას. დიდ ეკრანზე გამოსახულია სისტემის სამუშაო პირობები და ციტატების ინფორმაცია, ასევე გრაფიკულად ჩანს მილსადენის ნაკადი და ბლოკირების პირობები. ყველა მონაცემი გადაიცემა PLC-ის მიერ PROFIBUS-ის საშუალებით. IPC შიდად აღჭურვილია გერმანული პროგრამული უზრუნველყოფის კომპანიის მიერ წარმოებული Profiboard ქსელური ბარათით, რომელიც სპეციალურად PROFIBUS-ისთვისაა შექმნილი. პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ მოწოდებული კონფიგურაციის პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით შესაძლებელია ქსელის დასრულება, ქსელური კომუნიკაციის ურთიერთობის Cr (კომუნიკაციის ურთიერთობა) დამყარება და ობიექტის ლექსიკონის OD (ობიექტის ლექსიკონი) დამყარება. WINCC წარმოებულია Siemens-ის მიერ. ის მხარს უჭერს მხოლოდ კომპანიის S5 / S7 PLC-თან პირდაპირ კავშირს და სხვა PLC-ებთან კომუნიკაცია მხოლოდ Windows-ის მიერ მოწოდებული DDE ტექნოლოგიის საშუალებით შეუძლია. პროგრამული უზრუნველყოფის კომპანია უზრუნველყოფს DDE სერვერის პროგრამულ უზრუნველყოფას PROFIBUS კომუნიკაციის WinCC-თან განსახორციელებლად.
1.3 შპს
NAIS კომპანიის Fp10sh შერჩეულია სააქციო საზოგადოებად.

(2) მართვის სისტემის ფუნქცია
ორი წყლის ტუმბოს ძრავისა და ორი დინამომეტრის მართვის გარდა, მართვის სისტემას ასევე სჭირდება 28 ელექტრო სარქველის, 4 წონის ძრავის, 8 ზეთის ტუმბოს ძრავის, 3 ვაკუუმური ტუმბოს ძრავის, 4 ზეთის გამშვები ტუმბოს ძრავის და 2 საპოხი სოლენოიდური სარქვლის მართვა. წყლის ნაკადის მიმართულება და დინება კონტროლდება სარქვლის გადამრთველით, რათა დააკმაყოფილოს მომხმარებლების ტესტირების მოთხოვნები.
2.1 მუდმივი წნევა წყლის ტუმბოს ბრუნვის სიჩქარის რეგულირება: სტაბილური გახადეთ ის გარკვეულ მნიშვნელობაზე, და ამ დროს წყლის წნევა მუდმივი იქნება; დინამომეტრის სიჩქარე გარკვეულ მნიშვნელობამდე დაარეგულირეთ. სამუშაო პირობების 2-4 წუთის განმავლობაში სტაბილურობის შემდეგ, შეაგროვეთ შესაბამისი მონაცემები. ტესტირების დროს საჭიროა წყლის წნევის უცვლელად შენარჩუნება. ტუმბოს ძრავზე თავსდება კოდის დისკი ძრავის სიჩქარის შესაგროვებლად, რათა DCS500 ქმნიდეს დახურულ მარყუჟს. წყლის ტუმბოს სიჩქარე შეჰყავთ IPC კლავიატურით.
2.2 მუდმივი სიჩქარე
დინამომეტრის სიჩქარე დაარეგულირეთ ისე, რომ ის გარკვეულ მნიშვნელობაზე სტაბილური იყოს და დინამომეტრის სიჩქარე მუდმივი იყოს; ტუმბოს სიჩქარე დაარეგულირეთ გარკვეულ მნიშვნელობამდე (ანუ დაარეგულირეთ წნევა) და შეაგროვეთ შესაბამისი მონაცემები სამუშაო პირობების 2-4 წუთის განმავლობაში სტაბილურობის მიღწევის შემდეგ. DCS500 ქმნის დახურულ მარყუჟს დინამომეტრის სიჩქარისთვის, რათა სტაბილიზაცია მოახდინოს დინამომეტრის სიჩქარეზე.
2.3 გაქცევის ტესტი
დინამომეტრის სიჩქარე დაარეგულირეთ გარკვეულ მნიშვნელობამდე და შეინარჩუნეთ დინამომეტრის სიჩქარე უცვლელი. წყლის ტუმბოს სიჩქარე დაარეგულირეთ ისე, რომ დინამომეტრის გამომავალი ბრუნვის მომენტი დაახლოებით ნულის ტოლი იყოს (ამ სამუშაო პირობებში დინამომეტრი მუშაობს ენერგიის გენერირებისა და ელექტროენერგიის მუშაობისთვის) და შეაგროვეთ შესაბამისი მონაცემები. ტესტის დროს ტუმბოს ძრავის სიჩქარე უნდა იყოს მუდმივი და რეგულირებადი DCS500-ით.
2.4 ნაკადის კალიბრაცია
სისტემა აღჭურვილია ორი ნაკადის კორექტირების ავზით სისტემაში არსებული ნაკადის მრიცხველების დასაკალიბრებლად. კალიბრაციამდე, ჯერ განსაზღვრეთ მონიშნული ნაკადის მნიშვნელობა, შემდეგ ჩართეთ წყლის ტუმბოს ძრავა და მუდმივად დაარეგულირეთ წყლის ტუმბოს ძრავის ბრუნვის სიჩქარე. ამ დროს ყურადღება მიაქციეთ ნაკადის მნიშვნელობას. როდესაც ნაკადის მნიშვნელობა მიაღწევს სასურველ მნიშვნელობას, წყლის ტუმბოს ძრავა სტაბილური გახადეთ მიმდინარე ბრუნვის სიჩქარეზე (ამ დროს წყალი ცირკულირებს კალიბრაციის მილსადენში). დააყენეთ დეფლექტორის გადართვის დრო. სამუშაო მდგომარეობის სტაბილურობის შემდეგ, ჩართეთ სოლენოიდური სარქველი და დაიწყეთ დროის რეგულირება. ამავდროულად, მილსადენში წყალი გადართეთ კალიბრაციის ავზში. როდესაც დროის დრო ამოიწურება, სოლენოიდური სარქველი გათიშულია. ამ დროს, წყალი გადადის კალიბრაციის მილსადენზე და წყლის ტუმბოს ძრავის ბრუნვის სიჩქარე მცირდება გარკვეული სიჩქარის სტაბილიზაციისთვის. წაიკითხეთ შესაბამისი მონაცემები. შემდეგ გადაწურეთ წყალი და დაკალიბრეთ შემდეგი წერტილი.
2.5 მექანიკური / ავტომატური შეუფერხებელი გადართვა
სისტემის მოვლა-პატრონობისა და გამართვის გასაადვილებლად, სისტემისთვის შექმნილია მექანიკური კლავიატურა. ოპერატორს შეუძლია დამოუკიდებლად აკონტროლოს კონკრეტული სარქვლის მოქმედება კლავიატურის მეშვეობით, ურთიერთდაკავშირებული ბლოკირების შეზღუდვის გარეშე. სისტემა იყენებს NAIS დისტანციური შეყვანის/გამოყვანის მოდულს, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია კლავიატურის სხვადასხვა ადგილას მუშაობა. მექანიკური/ავტომატური გადართვის დროს, სარქვლის სტატუსი უცვლელი რჩება.
სისტემა იყენებს PLC-ს, როგორც მთავარ კონტროლერს, რაც ამარტივებს სისტემას და უზრუნველყოფს სისტემის მაღალ საიმედოობას და შენარჩუნებას; PROFIBUS ახორციელებს მონაცემთა სრულ გადაცემას, გამორიცხავს ელექტრომაგნიტურ ჩარევას და უზრუნველყოფს სისტემის დიზაინის სიზუსტის მოთხოვნებთან შესაბამისობას; ხორციელდება მონაცემთა გაზიარება სხვადასხვა მოწყობილობებს შორის; PROFIBUS-ის მოქნილობა უზრუნველყოფს სისტემის გაფართოებისთვის მოსახერხებელ პირობებს. სამრეწველო საველე ავტობუსზე დაფუძნებული სისტემის დიზაინის სქემა სამრეწველო გამოყენების მთავარ მიმართულებად იქცევა.