Hidraulinių turbinų modelių bandymų stendas vaidina svarbų vaidmenį plėtojant hidroenergetikos technologijas. Tai svarbi įranga, skirta pagerinti hidroenergetikos produktų kokybę ir optimizuoti agregatų našumą. Bet kokio bėgelio gamybai pirmiausia reikia sukurti modelinį bėgelį, o modelį galima išbandyti imituojant tikrąjį hidroelektrinės slėgio matuoklį ant didelio slėgio hidraulinių mašinų bandymų stendo. Jei visi duomenys atitinka naudotojo reikalavimus, bėgelį galima oficialiai pagaminti. Todėl kai kurie žinomi hidroenergetikos įrangos gamintojai užsienyje turi kelis didelio slėgio bandymų stendus, kurie atitinka įvairių funkcijų poreikius, pavyzdžiui, penkis pažangius didelio tikslumo modelių bandymų stendus, kuriuos gamina Prancūzijos „nyrpic“ įmonė; „Hitachi“ ir „Toshiba“ turi penkis modelių bandymų stendus, kurių vandens slėgis viršija 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. 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, saugumą ir lengvą sistemos priežiūrą. Tai Kinijoje naudojama aukšto lygio automatizuota hidraulinių mašinų bandymų valdymo sistema. Valdymo sistemos sudėtis
Didelio vandens slėgio bandymų stendą sudaro du siurblių varikliai, kurių įrengta galia yra 550 kW, o sukimosi greičio diapazonas yra 250–1100 aps./min., kad pagreitintų vandens srautą vamzdyne iki naudotojo reikalingo vandens slėgio matuoklio ir palaikytų sklandų vandens slėgį. Bėgiklio parametrus stebi dinamometras. Dinamometro variklio galia yra 500 kW, o sukimosi greitis yra nuo 300 iki 2300 aps./min. 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 vidutinis laikas tarp gedimų (MTTF) – didesnis nei 5000 valandų. Po daugybės tyrimų buvo pasirinkta DCS500 nuolatinės srovės greičio valdymo sistema. DCS500 gali gauti valdymo komandas dviem būdais: vienas – gauti 4–20 mA signalus, kad būtų patenkinti greičio reikalavimai; Kitas būdas – pridėti PROFIBUS DP modulį, kad būtų patenkinti greičio reikalavimai, priimant duomenis skaitmeniniu režimu. Pirmasis metodas yra paprastas ir pigus, tačiau jis trukdys srovės perdavimui, o tai turės įtakos valdymo tikslumui. Nors antrasis režimas yra brangus, jis gali užtikrinti duomenų tikslumą perdavimo procese ir valdymo tikslumą. Todėl sistema naudoja keturis DCS500, kad valdytų atitinkamai du dinamometrus ir du vandens siurblių variklius. Kaip PROFIBUS DP pavaldinė stotis, keturi įrenginiai bendrauja su pagrindinės stoties PLC pagrindinio-pavaldinio režimu. PLC valdo dinamometro ir siurblio variklio paleidimą / sustabdymą, perduoda variklio veikimo greitį į DCS500 per PROFIBUS DP ir gauna variklio veikimo būseną bei parametrus iš DCS500 ir perduoda juos į viršutinį IPC per PROFIBUS FMS, kad būtų galima stebėti realiuoju laiku.
PLC pasirenka „NAIS Europe“ pagamintą modulį „afp37911“ kaip pagrindinę stotį, kuri vienu metu palaiko FMS ir DP protokolus. Šis modulis yra pagrindinė FMS stotis ir bendrauja su IPC bei duomenų rinkimo sistema pagrindinio pagrindinio įrenginio režimu; Tai taip pat yra DP pagrindinė stotis, kuri įgyvendina pagrindinio ir pavaldinio ryšį su DCS500.
Duomenų rinkimo sistema naudoja VXI magistralės technologiją, kad surinktų įvairius dinamometro parametrus ir juos rodytų dideliame ekrane, o rezultatus pateiktų lentelėse ir grafikuose (šią dalį pildo kitos įmonės). IPC su duomenų rinkimo sistema bendrauja per FMS. Visos sistemos sudėtis parodyta 2 paveiksle.
1.1 lauko magistralė PROFIBUS PROFIBUS yra standartas, kurį sukūrė 13 bendrovių, tokių kaip „Siemens“ ir AEC, bei 5 mokslinių tyrimų institucijos bendrame plėtros projekte. Jis buvo įtrauktas į Europos standartą en50170 ir yra vienas iš rekomenduojamų pramoninių lauko magistralių standartų Kinijoje. Jis apima šias formas:
·PROFIBUS FMS išsprendžia bendrąsias ryšio užduotis dirbtuvių lygmeniu teikia daug ryšio paslaugų atlieka ciklinio ir neciklinio ryšio užduotis vidutiniu perdavimo greičiu. NAIS „Profibus“ modulis palaiko 1,2 Mbps ryšio greitį ir nepalaiko ciklinio ryšio režimo jis gali naudoti tik MMA neciklinį duomenų perdavimą pagrindinį ryšį ryšį su kitomis FMS pagrindinėmis stotimis ir šis modulis nesuderinamas su įmonės PROFIBUS FMS , todėl projektuojant schemą negalima naudoti vienos PROFIBUS formos.
·PROFIBUS PA – standartinė iš esmės saugi perdavimo technologija, specialiai sukurta procesų automatizavimui – įgyvendina IEC1158-2 standarte nurodytą ryšio protokolą ir yra naudojama vietose, kurioms keliami aukšti saugos reikalavimai, ir stotyse, maitinamose 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 stočių operacinė sistema, naudojama „Siemens“ „WinCC“ pramoninio konfigūravimo programinė įranga, dideliame ekrane rodomos sistemos veikimo sąlygos ir kainos informacija, grafiškai pavaizduotas vamzdyno srautas ir blokavimo sąlygos. Visi duomenys perduodami PLC per PROFIBUS. IPC viduje įrengta Vokietijos programinės įrangos kompanijos pagaminta „Profiboard“ tinklo plokštė, specialiai sukurta PROFIBUS. Naudojant programinės įrangos pateiktą konfigūravimo programinę įrangą, galima užmegzti tinklą, užmegzti tinklo ryšio ryšį Cr (ryšio ryšys) ir objektų žodyną OD (objektų žodyną). WINCC gamina „Siemens“. Jis palaiko tiesioginį ryšį tik su įmonės S5 / S7 PLC ir gali bendrauti su kitais PLC tik per „Windows“ teikiamą DDE technologiją. Programinės įrangos kompanija teikia DDE serverio programinę įrangą, skirtą PROFIBUS ryšiui su „WinCC“ realizuoti.
1.3 UAB
NAIS bendrovės Fp10sh pasirinktas kaip PLC.
(2) valdymo sistemos funkcija
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 reguliuojami vožtuvų jungikliu, kad būtų patenkinti naudotojų bandymų reikalavimai.
2.1 Pastovus slėgis. Reguliuokite vandens siurblio sukimosi greitį: nustatykite tam tikrą vertę, kad vandens slėgis tuo metu būtų pastovus; nustatykite dinamometro greitį iki tam tikros vertės. Kai darbinė būsena stabilizuosis 2–4 minutes, surinkite atitinkamus duomenis. Bandymo metu vandens slėgis turi būti nepakitęs. Ant siurblio variklio uždedamas kodinis diskas, skirtas variklio greičiui rinkti, kad DCS500 sudarytų uždaros grandinės valdymą. Vandens siurblio greitis įvedamas IPC klaviatūra.
2.2 pastovus greitis
Sureguliuokite dinamometro greitį, kad jis stabilizuotųsi ties tam tikra verte, o dinamometro greitis būtų pastovus; sureguliuokite siurblio greitį iki tam tikros vertės (t. y. sureguliuokite slėgio slėgį) ir surinkite atitinkamus duomenis, kai darbo sąlygos yra stabilios 2–4 minutes. DCS500 sudaro uždarą dinamometro greičio kilpą, kad stabilizuotų dinamometro greitį.
2.3 bėgimo bandymas
Sureguliuokite dinamometro greitį iki tam tikros vertės ir nekeiskite jo sureguliuokite vandens siurblio greitį taip, kad dinamometro išėjimo sukimo momentas būtų maždaug nulis (esant tokioms darbo sąlygoms, dinamometras veikia energijos generavimui ir elektros varymui), ir surinkite atitinkamus duomenis. Bandymo metu siurblio variklio greitis turi būti pastovus ir reguliuojamas DCS500.
2.4 srauto kalibravimas
Sistemoje yra du srauto korekcijos bakai, skirti sistemos srauto matuoklių kalibravimui. Prieš kalibravimą pirmiausia nustatykite pažymėtą srauto vertę, tada paleiskite vandens siurblio variklį ir nuolat reguliuokite vandens siurblio variklio sukimosi greitį. Tuo metu atkreipkite dėmesį į srauto vertę. Kai srauto vertė pasiekia reikiamą vertę, nustatykite vandens siurblio variklį stabiliai veikti esamu sukimosi greičiu (tuo metu vanduo cirkuliuoja kalibravimo vamzdyne). Nustatykite deflektoriaus perjungimo laiką. Kai darbinė būsena stabilizuosis, įjunkite solenoidinį vožtuvą ir paleiskite laikmatį. Tuo pačiu metu perjunkite vandenį vamzdyne į kalibravimo baką. Pasibaigus laiko laikui, solenoidinis vožtuvas atjungiamas. Šiuo metu vanduo perjungiamas į kalibravimo vamzdyną, o vandens siurblio variklio sukimosi greitis sumažinamas, kad stabilizuotųsi ties tam tikru greičiu. 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 tam tikro vožtuvo veikimą per klaviatūrą, neribojamas 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 sistemos patikimumą bei prieinamumą; PROFIBUS užtikrina visišką duomenų perdavimą, vengia elektromagnetinių trukdžių ir atitinka sistemos projektavimo tikslumo reikalavimus; Įgyvendinamas duomenų dalijimasis tarp skirtingų įrenginių; PROFIBUS lankstumas suteikia patogias sąlygas sistemos plėtrai. Sistemos projektavimo schema, pagrįsta pramonine lauko magistrale, taps pagrindine pramoninio pritaikymo sritimi.
Įrašo laikas: 2022 m. rugpjūčio 24 d.
