Hidraulinių turbinų modelių bandymų stendas atlieka svarbų vaidmenį plėtojant hidroenergetikos technologijas. Tai svarbi įranga, skirta pagerinti hidroenergetikos produktų kokybę ir optimizuoti agregatų našumą. Prieš pradedant gaminti bet kokį bėgelį, pirmiausia reikia sukurti modelinį bėgelį ir išbandyti modelį, imituojant tikrus hidroelektrinės slėgio matuoklius ant didelio slėgio hidraulinių mašinų bandymų stendo. Jei visi duomenys atitinka naudotojų reikalavimus, bėgelis gali būti oficialiai pagamintas. Todėl kai kurie užsienio hidroenergetikos įrangos gamintojai turi kelis didelio slėgio bandymų stendus, kad patenkintų įvairių funkcijų poreikius. Pavyzdžiui, Prancūzijos bendrovė „Neyrpic“ turi penkis pažangius didelio tikslumo modelių bandymų stendus; „Hitachi“ ir „Toshiba“ turi penkis modelių bandymų stendus, kurių vandens slėgis yra didesnis nei 50 m. Atsižvelgdamas į gamybos poreikius, didelis elektros mašinų tyrimų institutas suprojektavo didelio slėgio bandymų stendą su visomis funkcijomis ir dideliu tikslumu, kuris gali atlikti modelių bandymus atitinkamai su vamzdinėmis, mišraus srauto, ašinio srauto ir grįžtamojo srauto hidraulinėmis mašinomis, o vandens slėgis gali siekti 150 m. Bandymų stendas gali būti pritaikytas vertikalių ir horizontalių agregatų modelių bandymams. Bandymų stendas suprojektuotas su dviem stotelėmis A ir B. Kai veikia A stotis, įrengiama B stotis, o tai gali sutrumpinti bandymo ciklą. A ir B dvi stotys dalijasi vienu elektros valdymo sistemos ir bandymo sistemos rinkiniu. Elektros valdymo sistemos pagrindas yra PROFIBUS, pagrindinis valdiklis – NAIS fp10sh PLC, o IPC (pramoninis valdymo kompiuteris) įgyvendina centralizuotą valdymą. Sistema naudoja lauko magistralės technologiją, kad būtų realizuotas pažangus visiškai skaitmeninis valdymo režimas, užtikrinantis patikimumą, saugą ir lengvą sistemos priežiūrą. Tai Kinijoje gaminama vandens taupymo mašinų bandymų valdymo sistema su aukštu automatizavimo laipsniu. Valdymo sistemos sudėtis
Didelio vandens slėgio bandymų stendą sudaro du 550 kW galios ir 250–1100 aps./min. greičio siurblių varikliai, kurie pagreitina vandens srautą vamzdyne iki naudotojo reikalaujamų vandens slėgio matuoklių ir palaiko sklandų vandens slėgio veikimą. Bėgiklio parametrus stebi dinamometras. Dinamometro variklio galia yra 500 kW, greitis yra nuo 300 iki 2300 aps./min., o a ir B stotyse yra po vieną dinamometrą. Didelio slėgio hidraulinių mašinų bandymų stendo principas parodytas 1 paveiksle. Sistemai reikalingas, kad variklio valdymo tikslumas būtų mažesnis nei 0,5 %, o MTBF – didesnis nei 5000 valandų. Po ilgų tyrimų buvo pasirinkta * * * įmonės pagaminta DCS500 nuolatinės srovės greičio reguliavimo sistema. DCS500 gali gauti valdymo komandas dviem būdais. Vienas iš jų – gauti 4–20 mA signalus, kad būtų patenkinti greičio reikalavimai; Antrasis būdas – pridėti PROFIBUS DP modulį, kad būtų galima priimti duomenis skaitmeniniu režimu ir atitikti greičio reikalavimus. Pirmasis metodas pasižymi paprastu valdymu ir maža kaina, tačiau sutrikdys srovės perdavimą ir turės įtakos valdymo tikslumui. Nors antrasis metodas yra brangus, jis gali užtikrinti duomenų tikslumą ir valdymo tikslumą perdavimo procese. Todėl sistemoje naudojami keturi DCS500, skirti valdyti atitinkamai du dinamometrus ir du vandens siurblių variklius. Kaip PROFIBUS DP pavaldinė stotis, šie keturi įrenginiai bendrauja su pagrindinės stoties PLC pagrindinio-pavaldinio režimu. PLC valdo dinamometro ir vandens siurblio variklio paleidimą / sustabdymą, perduoda variklio veikimo greitį į DCS500 per PROFIBUS DP ir gauna variklio veikimo būseną bei parametrus iš DCS500.
PLC pasirinko „NAIS Europe“ pagamintą modulį „afp37911“ kaip pagrindinę stotį, kuri vienu metu palaiko FMS ir DP protokolus. Modulis yra pagrindinė FMS stotis, kuri realizuoja pagrindinį pagrindinio režimo ryšį su IPC ir duomenų rinkimo sistema; tai taip pat yra DP pagrindinė stotis, kuri realizuoja pagrindinio ir pavaldinio ryšį su DCS500.
Visi dinamometro parametrai bus surinkti ir rodomi ekrane naudojant VXI magistralės technologiją (kitus parametrus surinks VXI įmonė). IPC prisijungia prie duomenų rinkimo sistemos per FMS, kad užbaigtų ryšį. Visos sistemos sudėtis parodyta 2 paveiksle.
1.1 lauko magistralė PROFIBUS yra standartas, kurį parengė 13 įmonių ir 5 mokslinių tyrimų institutai bendrame plėtros projekte. Jis buvo įtrauktas į Europos standartą en50170 ir yra vienas iš Kinijoje rekomenduojamų pramoninių lauko magistralių standartų. Jis apima šias formas:
·PROFIBUS FMS išsprendžia bendrąsias ryšio užduotis dirbtuvių lygmeniu, teikia daug ryšio paslaugų ir atlieka ciklinio bei neciklinio ryšio užduotis vidutiniu perdavimo greičiu. NAIS „Profibus“ modulis palaiko 1,2 Mbps ryšio spartą ir nepalaiko ciklinio ryšio režimo. Jis gali bendrauti su kitomis FMS pagrindinėmis stotimis tik naudodamas MMA neciklinį duomenų perdavimą pagrindinį ryšį , ir modulis nėra suderinamas su FMS. Todėl schemų projektavime negalima naudoti tik vienos PROFIBUS formos.
·PROFIBUS-DP optimizuotas didelės spartos ir pigus ryšio ryšys skirtas ryšiui tarp automatinės valdymo sistemos ir įrangos lygio decentralizuotų įvesties / išvesties. Kadangi DP ir FMS naudoja tą patį ryšio protokolą, jie gali egzistuoti tame pačiame tinklo segmente. Tarp NAIS ir msaz neciklinis duomenų perdavimas pagrindinio-pavaldžio ryšys pavaldžioji stotis aktyviai nebendrauja.
·PROFIBUS PA – tai standartinė iš esmės saugi perdavimo technologija, specialiai sukurta procesų automatizavimui, įgyvendina IEC1158-2 standarte nurodytas ryšio procedūras, skirtas atvejams, kuriems keliami aukšti saugos reikalavimai, ir stotims, maitinamoms magistralės. Sistemoje naudojama perdavimo terpė yra variu ekranuota susukta pora, ryšio protokolas yra RS485, o ryšio greitis – 500 kbps. Pramoninės lauko magistralės naudojimas užtikrina sistemos saugumą ir patikimumą.
1.2 IPC pramoninis valdymo kompiuteris
Viršutinis pramoninis valdymo kompiuteris pritaikytas Taivano „Advantech“ pramoninio valdymo kompiuteriui , kuriame veikia „Windows NT4 0“ darbo stoties operacinė sistema . „Siemens“ kompanijos „WinCC“ pramoninio konfigūravimo programinė įranga naudojama sistemos veikimo būklės informacijai rodyti dideliame ekrane ir grafiškai pavaizduoti vamzdyno srautą bei užsikimšimus. Visi duomenys perduodami iš PLC per PROFIBUS. IPC viduje įrengta Vokietijos programinės įrangos kompanijos „Profiboard“ tinklo plokštė, specialiai sukurta PROFIBUS. Naudojant programinės įrangos programinę įrangą, galima užmegzti tinklą, užmegzti tinklo ryšio ryšį Cr (ryšio ryšys) ir objektų žodyną OD (objektų žodynas). WINCC gamina „Siemens“. Jis palaiko tik tiesioginį ryšį su kompanijos S5 / S7 PLC ir gali bendrauti su kitais PLC tik per „Windows“ teikiamą DDE technologiją. „Softing“ kompanija teikia DDE serverio programinę įrangą, skirtą PROFIBUS ryšiui su „WinCC“ realizuoti.
1.3 PLC
NAIS bendrovės Fp10sh pasirinktas kaip PLC.
2 valdymo sistemos funkcijos
Be dviejų vandens siurblių variklių ir dviejų dinamometrų valdymo, valdymo sistema taip pat turi valdyti 28 elektrinius vožtuvus, 4 svorio variklius, 8 alyvos siurblių variklius, 3 vakuuminių siurblių variklius, 4 alyvos išleidimo siurblių variklius ir 2 tepimo solenoidinius vožtuvus. Vandens srauto kryptis ir srautas kontroliuojami vožtuvų jungikliu, kad būtų patenkinti naudotojų bandymų reikalavimai.
2.1 pastovus slėgis
Sureguliuokite vandens siurblio greitį: nustatykite tam tikrą stabilumo vertę, kad vandens slėgis būtų nustatytas; sureguliuokite dinamometro greitį iki tam tikros vertės ir, kai darbinė būsena stabilizavosi 2–4 minutes, surinkite atitinkamus duomenis. Bandymo metu vandens slėgis turi būti nepakitęs. Ant vandens siurblio variklio uždedamas kodinis diskas, skirtas variklio greičiui fiksuoti, kad DCS500 sudarytų uždaros grandinės valdymą. Vandens siurblio greitis įvedamas IPC klaviatūra.
2.2 pastovus greitis
Dinamometro greitis turi būti sureguliuotas taip, kad jis stabiliai veiktų ties tam tikra verte. Šiuo metu dinamometro greitis yra pastovus; sureguliuokite siurblio greitį iki tam tikros vertės (t. y. sureguliuokite slėgį) ir, kai darbo sąlygos yra stabilios 2–4 minutes, surinkite atitinkamus duomenis. DCS500 sudaro uždarą dinamometro greičio kilpą, kad stabilizuotų dinamometro greitį.
2.3 bėgimo bandymas
Sureguliuokite dinamometro greitį iki tam tikros vertės ir neleiskite jam suktis nepakitusiam sureguliuokite vandens siurblio greitį taip, kad dinamometro išėjimo sukimo momentas būtų artimas nuliui (tokiomis sąlygomis dinamometras veikia elektros energijos generavimui ir elektros režimu), ir surinkite atitinkamus duomenis. Bandymo metu vandens siurblio variklio greitis turi išlikti nepakitęs ir būti reguliuojamas DCS500.
2.4 srauto kalibravimas
Sistemoje yra du srauto korekcijos bakai, skirti sistemos srauto matuokliui kalibruoti. Prieš kalibravimą pirmiausia nustatykite pažymėtą srauto vertę, tada paleiskite vandens siurblio variklį ir nuolat reguliuokite vandens siurblio variklio greitį. Tuo metu atkreipkite dėmesį į srauto vertę. Kai srauto vertė pasiekia reikiamą vertę, stabilizuokite vandens siurblio variklį esamu greičiu (tuo metu vanduo cirkuliuoja kalibravimo vamzdyne). Nustatykite deflektoriaus perjungimo laiką. Kai darbinė būsena stabilizuosis, įjunkite solenoidinį vožtuvą, paleiskite laiko matavimą ir tuo pačiu metu perjunkite vandenį vamzdyne į korekcijos baką. Kai laiko matavimo laikas pasibaigs, solenoidinis vožtuvas atjungiamas. Šiuo metu vanduo vėl perjungiamas į kalibravimo vamzdyną. Sumažinkite vandens siurblio variklio greitį, stabilizuokite jį tam tikru greičiu ir nuskaitykite atitinkamus duomenis. Tada išleiskite vandenį ir kalibruokite kitą tašką.
2.5 rankinis / automatinis netrukdomas perjungimas
Siekiant palengvinti sistemos priežiūrą ir derinimą, jai sukurta rankinė klaviatūra. Operatorius gali savarankiškai valdyti vožtuvo veikimą per klaviatūrą, nevaržomas blokavimo. Sistemoje naudojamas NAIS nuotolinio įvesties / išvesties modulis, kuris leidžia klaviatūrą valdyti skirtingose vietose. Rankinio / automatinio perjungimo metu vožtuvo būsena išlieka nepakitusi.
Sistema naudoja PLC kaip pagrindinį valdiklį, o tai supaprastina sistemą ir užtikrina aukštą patikimumą bei paprastą sistemos priežiūrą; PROFIBUS įgyvendina visišką duomenų perdavimą, vengia elektromagnetinių trukdžių ir užtikrina, kad sistema atitiktų projekto tikslumo reikalavimus; Įgyvendinamas duomenų dalijimasis tarp skirtingų įrenginių; PROFIBUS lankstumas suteikia patogias sąlygas sistemos plėtrai. Sistemos projektavimo schema su pramonine lauko magistrale kaip pagrindu taps pagrindine pramonine taikymo sritimi.
Įrašo laikas: 2022 m. vasario 17 d.
