Bangku ujian model turbin hidraulik memainkan peranan penting dalam pembangunan teknologi kuasa hidro. Ia merupakan peralatan penting untuk meningkatkan kualiti produk kuasa hidro dan mengoptimumkan prestasi unit. Pengeluaran mana-mana pelari mesti terlebih dahulu membangunkan pelari model dan menguji model dengan mensimulasikan meter kepala sebenar stesen kuasa hidro pada tapak ujian jentera hidraulik kepala tinggi. Jika semua data memenuhi keperluan pengguna, pelari boleh dihasilkan secara rasmi. Oleh itu, sesetengah pengeluar peralatan kuasa hidro asing mempunyai beberapa bangku ujian kepala air tinggi untuk memenuhi keperluan pelbagai fungsi. Contohnya, syarikat neyrpic Perancis mempunyai lima bangku ujian model ketepatan tinggi yang canggih; Hitachi dan Toshiba mempunyai lima pendirian ujian model dengan kepala air lebih daripada 50m. Mengikut keperluan pengeluaran, sebuah institut penyelidikan jentera elektrik yang besar telah mereka bentuk tapak ujian kepala air tinggi dengan fungsi penuh dan ketepatan tinggi, yang boleh menjalankan ujian model pada jentera tiub, aliran campuran, aliran paksi dan hidraulik boleh balik masing-masing, dan kepala air boleh mencapai 150m. Bangku ujian boleh menyesuaikan diri dengan ujian model unit menegak dan mendatar. Bangku ujian direka bentuk dengan dua stesen a dan B. Apabila stesen a berfungsi, stesen B dipasang, yang dapat memendekkan kitaran ujian. A. B. Dua stesen berkongsi satu set sistem kawalan elektrik dan sistem ujian. Sistem kawalan elektrik menggunakan PROFIBUS sebagai teras, NAIS fp10sh PLC sebagai pengawal utama, dan IPC (komputer kawalan perindustrian) merealisasikan kawalan berpusat. Sistem ini menggunakan teknologi bas medan untuk merealisasikan mod kawalan digital semua lanjutan, yang memastikan kebolehpercayaan, keselamatan dan penyelenggaraan sistem yang mudah. Ia adalah sistem kawalan ujian jentera penyenggaraan air dengan tahap automasi yang tinggi di China. Komposisi sistem kawalan
Bangku ujian kepala air tinggi terdiri daripada dua motor pam dengan kuasa 550KW dan julat kelajuan 250 ~ 1100r/min, yang mempercepatkan aliran air dalam saluran paip ke meter kepala air yang diperlukan oleh pengguna dan memastikan kepala air berjalan lancar. Parameter pelari dipantau oleh dinamometer. Kuasa motor dinamometer ialah 500kW, kelajuannya antara 300 ~ 2300r/min, dan terdapat satu dinamometer di stesen a dan B. Prinsip bangku ujian jentera hidraulik kepala tinggi ditunjukkan dalam Rajah 1. Sistem ini memerlukan ketepatan kawalan motor kurang daripada 0.5% dan MTBF lebih besar daripada 5000 jam. Selepas banyak kajian, sistem pengawalan kelajuan DC DCS500 yang dihasilkan oleh syarikat * * * dipilih. DCS500 boleh menerima arahan kawalan dalam dua cara. Satu adalah untuk menerima isyarat 4 ~ 20mA untuk memenuhi keperluan kelajuan; Yang kedua ialah menambah modul PROFIBUS DP untuk menerima dalam mod digital bagi memenuhi keperluan kelajuan. Kaedah pertama mempunyai kawalan yang mudah dan harga yang rendah, tetapi ia akan terganggu dalam penghantaran arus dan menjejaskan ketepatan kawalan; Walaupun kaedah kedua mahal, ia dapat memastikan ketepatan data dan ketepatan kawalan dalam proses penghantaran. Oleh itu, sistem ini menggunakan empat DCS500 untuk mengawal dua dinamometer dan dua motor pam air masing-masing. Sebagai stesen hamba PROFIBUS DP, keempat-empat peranti berkomunikasi dengan PLC stesen induk dalam mod induk-hamba. PLC mengawal permulaan/hentian dinamometer dan motor pam air, menghantar kelajuan larian motor ke DCS500 melalui PROFIBUS DP, dan mendapatkan keadaan larian motor dan parameter daripada DCS500.
PLC memilih modul afp37911 yang dihasilkan oleh NAIS Europe sebagai stesen induk, yang menyokong protokol FMS dan DP pada masa yang sama. Modul ini merupakan stesen utama FMS, yang merealisasikan komunikasi mod utama utama dengan IPC dan sistem pemerolehan data; Ia juga merupakan stesen induk DP, yang merealisasikan komunikasi induk-hamba dengan DCS500.
Semua parameter dinamometer akan dikumpulkan dan dipaparkan pada skrin melalui Teknologi Bas VXI (parameter lain akan dikumpulkan oleh syarikat VXI). IPC bersambung dengan sistem pemerolehan data melalui FMS untuk melengkapkan komunikasi. Komposisi keseluruhan sistem ditunjukkan dalam Rajah 2.
1.1 bas medan PROFIBUS ialah piawaian yang dirumuskan oleh 13 syarikat dan 5 institusi penyelidikan saintifik dalam projek pembangunan bersama. Ia telah disenaraikan dalam piawaian Eropah en50170 dan merupakan salah satu piawaian bas medan perindustrian yang disyorkan di China. Ia merangkumi borang berikut:
·PROFIBUS FMS menyelesaikan tugas komunikasi umum di peringkat bengkel, menyediakan sejumlah besar perkhidmatan komunikasi, dan menyelesaikan tugas komunikasi kitaran dan bukan kitaran dengan kelajuan penghantaran sederhana. Modul Profibus NAIS menyokong kadar komunikasi 1.2mbps dan tidak menyokong mod komunikasi kitaran. Ia hanya boleh berkomunikasi dengan stesen induk FMS lain dengan menggunakan MMA penghantaran data bukan kitaran sambungan induk dan modul tersebut tidak serasi dengan FMS. Oleh itu, ia tidak boleh hanya menggunakan satu bentuk PROFIBUS dalam reka bentuk skema.
·Sambungan komunikasi berkelajuan tinggi dan murah yang dioptimumkan oleh PROFIBUS-DP direka bentuk untuk komunikasi antara sistem kawalan automatik dan I/O terpencar tahap peralatan. Oleh kerana DP dan FMS menggunakan protokol komunikasi yang sama, ia boleh wujud bersama dalam segmen rangkaian yang sama. Antara NAIS dan a, msaz penghantaran data bukan kitaran sambungan induk-hamba stesen hamba tidak berkomunikasi secara aktif.
·PROFIBUS PA teknologi penghantaran intrinsik yang selamat standard yang direka khas untuk automasi proses merealisasikan prosedur komunikasi yang dinyatakan dalam iec1158-2 untuk keadaan dengan keperluan keselamatan yang tinggi dan stesen yang dikuasakan oleh bas. Media penghantaran yang digunakan dalam sistem ialah pasangan berpintal berpelindung kuprum protokol komunikasi ialah RS485 dan kadar komunikasi ialah 500kbps. Penggunaan bas medan perindustrian memberikan jaminan untuk keselamatan dan kebolehpercayaan sistem.
1.2 Komputer kawalan perindustrian IPC
Komputer kawalan perindustrian atas menggunakan komputer kawalan perindustrian Taiwan Advantech yang menjalankan sistem pengendalian stesen kerja Windows NT4 0 Perisian konfigurasi perindustrian WinCC syarikat Siemens digunakan untuk memaparkan maklumat keadaan operasi sistem pada skrin besar, dan mewakili aliran dan penyumbatan saluran paip secara grafik. Semua data dihantar dari PLC melalui PROFIBUS. IPC dilengkapi secara dalaman dengan kad rangkaian profiboard yang dihasilkan oleh syarikat softing Jerman, yang direka khas untuk PROFIBUS. Melalui perisian konfigurasi yang disediakan oleh softing, rangkaian boleh diselesaikan, hubungan komunikasi rangkaian Cr (hubungan komunikasi) dan kamus objek OD (kamus objek) boleh diwujudkan. WINCC dihasilkan oleh Siemens. Ia hanya menyokong sambungan langsung dengan PLC S5 / S7 syarikat, dan hanya boleh berkomunikasi dengan PLC lain melalui teknologi DDE yang disediakan oleh windows. Syarikat Softing menyediakan perisian pelayan DDE untuk merealisasikan komunikasi PROFIBUS dengan WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh syarikat NAIS dipilih sebagai PLC.
2 fungsi sistem kawalan
Selain mengawal dua motor pam air dan dua dinamometer, sistem kawalan juga perlu mengawal 28 injap elektrik, 4 motor pemberat, 8 motor pam minyak, 3 motor pam vakum, 4 motor pam saliran minyak dan 2 injap solenoid pelincir. Arah aliran dan aliran air dikawal melalui suis injap untuk memenuhi keperluan ujian pengguna.
2.1 kepala malar
Laraskan kelajuan pam air: pastikan ia stabil pada nilai tertentu, dan turus air pasti pada masa ini; Laraskan kelajuan dinamometer kepada nilai tertentu, dan kumpulkan data yang berkaitan selepas keadaan kerja stabil selama 2 ~ 4 minit. Semasa ujian, perlu memastikan turus air tidak berubah. Cakera kod diletakkan pada motor pam air untuk mengumpul kelajuan motor, supaya DCS500 membentuk kawalan gelung tertutup. Kelajuan pam air dimasukkan oleh papan kekunci IPC.
2.2 kelajuan malar
Laraskan kelajuan dinamometer untuk menjadikannya stabil pada nilai tertentu. Pada masa ini, kelajuan dinamometer adalah malar; Laraskan kelajuan pam kepada nilai tertentu (iaitu laraskan kepala), dan kumpulkan data yang berkaitan selepas keadaan kerja stabil selama 2 ~ 4 minit. DCS500 membentuk gelung tertutup untuk kelajuan dinamometer untuk menstabilkan kelajuan dinamometer.
2.3 ujian lari
Laraskan kelajuan dinamometer kepada nilai tertentu dan pastikan kelajuan dinamometer tidak berubah laraskan kelajuan pam air untuk menjadikan tork output dinamometer hampir kepada sifar (di bawah keadaan kerja ini, dinamometer beroperasi untuk penjanaan kuasa dan operasi elektrik), dan kumpulkan data yang berkaitan. Semasa ujian, kelajuan motor pam air dikehendaki kekal tidak berubah dan dilaraskan oleh DCS500.
2.4 penentukuran aliran
Sistem ini dilengkapi dengan dua tangki pembetulan aliran untuk menentukur meter aliran dalam sistem. Sebelum penentukuran, tentukan dahulu nilai aliran yang ditanda, kemudian hidupkan motor pam air dan laraskan kelajuan motor pam air secara berterusan. Pada masa ini, beri perhatian kepada nilai aliran. Apabila nilai aliran mencapai nilai yang diperlukan, stabilkan motor pam air pada kelajuan semasa (pada masa ini, air beredar dalam saluran paip penentukuran). Tetapkan masa pensuisan pesongan. Selepas keadaan kerja stabil, hidupkan injap solenoid, mulakan pemasaan, dan tukar air dalam saluran paip ke tangki pembetulan pada masa yang sama. Apabila masa pemasaan tamat, injap solenoid diputuskan sambungan. Pada masa ini, air ditukar semula ke saluran paip penentukuran. Kurangkan kelajuan motor pam air, stabilkannya pada kelajuan tertentu, dan baca data yang berkaitan. Kemudian toskan air dan tentukur pada titik seterusnya.
2.5 pensuisan manual/automatik tanpa gangguan
Bagi memudahkan penyelenggaraan dan penyahpepijatan sistem, papan kekunci manual direka bentuk untuk sistem tersebut. Operator boleh mengawal tindakan injap secara bebas melalui papan kekunci, yang tidak dikekang oleh saling kunci. Sistem ini menggunakan modul I/O jauh NAIS, yang boleh menjadikan papan kekunci beroperasi di tempat yang berbeza. Semasa pensuisan manual/automatik, keadaan injap kekal tidak berubah.
Sistem ini menggunakan PLC sebagai pengawal utama, yang memudahkan sistem dan memastikan kebolehpercayaan yang tinggi dan penyelenggaraan sistem yang mudah; PROFIBUS merealisasikan penghantaran data yang lengkap, mengelakkan gangguan elektromagnet, dan menjadikan sistem memenuhi keperluan ketepatan reka bentuk; Perkongsian data antara peranti yang berbeza direalisasikan; Fleksibiliti PROFIBUS menyediakan keadaan yang mudah untuk pengembangan sistem. Skim reka bentuk sistem dengan bas medan perindustrian sebagai teras akan menjadi arus perdana aplikasi perindustrian.
Masa siaran: 17 Feb-2022
