Katil 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. Untuk pengeluaran mana-mana pelari, pelari model mesti dibangunkan terlebih dahulu, dan model itu boleh diuji dengan mensimulasikan meter kepala sebenar stesen janakuasa hidro pada bangku ujian jentera hidraulik kepala tinggi. Jika semua data memenuhi keperluan pengguna, pelari boleh dihasilkan secara rasmi. Oleh itu, beberapa pengeluar peralatan kuasa hidro terkenal di luar negara mempunyai beberapa bangku ujian kepala tinggi yang memenuhi keperluan pelbagai fungsi, seperti lima bangku ujian model berketepatan tinggi termaju syarikat nyrpic Perancis; Hitachi dan Toshiba masing-masing mempunyai lima tempat ujian model dengan kepala air melebihi 50m. Mengikut keperluan pengeluaran, sebuah institut penyelidikan mesin elektrik yang besar telah mereka bentuk bangku ujian kepala air tinggi dengan fungsi penuh dan ketepatan yang tinggi, yang boleh menjalankan ujian model masing-masing pada tiub, aliran campuran, aliran paksi dan jentera hidraulik boleh balik. 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 boleh memendekkan kitaran ujian. A. B dua stesen berkongsi satu set sistem kawalan elektrik dan sistem ujian. Sistem kawalan elektrik mengambil PROFIBUS sebagai teras, NAIS fp10sh PLC sebagai pengawal utama, dan IPC (komputer kawalan industri) merealisasikan kawalan berpusat. Sistem ini mengguna pakai teknologi bas medan untuk merealisasikan mod kawalan digital penuh termaju, yang memastikan kebolehpercayaan, keselamatan dan penyelenggaraan sistem yang mudah. Ia adalah sistem kawalan ujian jentera hidraulik dengan tahap automasi yang tinggi di China. Komposisi sistem kawalan
Bangku ujian kepala air tinggi terdiri daripada dua motor pam dengan kuasa terpasang 550KW dan julat kelajuan putaran 250-1100r / min untuk 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, dan kelajuan putaran adalah antara 300 dan 2300r / min. terdapat satu dinamometer di stesen a dan stesen B. Prinsip bangku ujian jentera hidraulik kepala tinggi ditunjukkan dalam Rajah 1. Sistem memerlukan ketepatan kawalan motor kurang daripada 0.5%, dan masa min antara kegagalan (MTTF) adalah lebih daripada 5000 jam. Selepas banyak penyelidikan, sistem kawalan kelajuan DCS500 DC dipilih. DCS500 boleh menerima arahan kawalan dalam dua cara, satu ialah menerima isyarat 4-20mA untuk memenuhi keperluan kelajuan; Satu lagi ialah menambah modul PROFIBUS DP untuk memenuhi keperluan kelajuan dengan menerima dalam mod digital. Kaedah pertama adalah mudah dan murah, tetapi ia akan diganggu dalam penghantaran semasa, menjejaskan ketepatan kawalan; Walaupun mod kedua mahal, ia dapat memastikan ketepatan data dalam proses penghantaran dan mengawal ketepatan. Oleh itu, sistem menggunakan empat DCS500 untuk mengawal dua dinamometer dan dua motor pam air masing-masing. Sebagai stesen hamba PROFIBUS DP, empat peranti berkomunikasi dengan stesen induk PLC dalam mod hamba induk. PLC mengawal mula / berhenti dinamometer dan motor pam, menghantar kelajuan larian motor ke DCS500 melalui PROFIBUS DP, dan mendapatkan status dan parameter larian motor daripada DCS500, dan menghantarnya ke IPC atas melalui PROFIBUS FMS untuk merealisasikan pemantauan masa nyata.
PLC memilih modul afp37911 yang dihasilkan oleh NAIS Europe sebagai stesen induk, yang menyokong protokol FMS dan DP pada masa yang sama. Modul ini adalah stesen utama FMS dan berkomunikasi dengan IPC dan sistem pemerolehan data dalam mod induk induk; Ia juga merupakan stesen induk DP, yang merealisasikan komunikasi induk-hamba dengan DCS500.
Sistem pemerolehan data menggunakan teknologi bas VXI untuk mengumpul pelbagai parameter dinamometer dan memaparkannya pada skrin besar, dan membentuk * * * keputusan ke dalam jadual dan graf (bahagian ini dilengkapkan oleh syarikat lain). IPC berkomunikasi dengan sistem pemerolehan data melalui FMS. Komposisi keseluruhan sistem ditunjukkan dalam Rajah 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS PROFIBUS ialah piawaian yang dibangunkan oleh 13 syarikat seperti Siemens dan AEC dan 5 institusi penyelidikan saintifik dalam projek pembangunan bersama. Ia telah disenaraikan dalam piawaian Eropah en50170 dan merupakan salah satu piawaian bas medan industri yang disyorkan di China. Ia termasuk borang berikut:
·PROFIBUS FMS menyelesaikan tugas komunikasi am di peringkat bengkel menyediakan sejumlah besar perkhidmatan komunikasi 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 menggunakan MMA penghantaran data bukan kitaran sambungan induk komunikasi dengan stesen induk FMS lain dan modul ini tidak serasi dengan PROFIBUS FMS bagi PROFI * * * oleh itu, satu bentuk syarikat PROFI tidak boleh digunakan semasa reka bentuk PROFIB.
·PROFIBUS PA teknologi transmisi selamat intrinsik standard yang direka khas untuk automasi proses merealisasikan protokol komunikasi yang dinyatakan dalam iec1158-2 dan digunakan di tempat yang mempunyai keperluan keselamatan yang tinggi dan stesen yang dikuasakan oleh bas. Medium penghantaran yang digunakan dalam sistem ialah pasangan terpiuh terlindung tembaga protokol komunikasi ialah RS485 dan kadar komunikasi ialah 500kbps. Penggunaan bas medan industri menyediakan jaminan untuk keselamatan dan kebolehpercayaan sistem.
1.2 Komputer kawalan industri IPC
Komputer kawalan industri atas mengguna pakai komputer kawalan industri Advantech Taiwan menjalankan sistem pengendalian stesen kerja windows NT4.0 menggunakan perisian konfigurasi industri WinCC bagi Siemens skrin besar memaparkan keadaan operasi dan maklumat sebut harga sistem, dan secara grafik menunjukkan aliran saluran paip dan keadaan menyekat. Semua data dihantar oleh PLC melalui PROFIBUS. IPC dilengkapi secara dalaman dengan kad rangkaian papan profil yang dihasilkan oleh syarikat pelembut Jerman, yang direka khas untuk PROFIBUS. Melalui perisian konfigurasi yang disediakan oleh pelembutan, rangkaian dapat diselesaikan, hubungan komunikasi rangkaian Cr (hubungan komunikasi) dapat diwujudkan, dan kamus objek OD (kamus objek) dapat diwujudkan. WINCC dihasilkan oleh Siemens. Ia hanya menyokong sambungan terus dengan S5 / S7 PLC syarikat, dan hanya boleh berkomunikasi dengan PLC lain melalui teknologi DDE yang disediakan oleh tingkap. Syarikat perisian 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 berat, 8 motor pam minyak, 3 motor pam vakum, 4 motor pam nyahcas minyak dan 2 injap solenoid pelincir. Arah aliran dan aliran air dikawal oleh suis injap untuk memenuhi keperluan ujian pengguna.
2.1 kepala malar Laraskan kelajuan putaran pam air: jadikan ia stabil pada nilai tertentu, dan kepala air malar pada masa ini; Laraskan kelajuan dinamometer kepada nilai tertentu. Selepas keadaan kerja stabil selama 2-4 minit, kumpulkan data yang berkaitan. Semasa ujian, ia dikehendaki memastikan kepala air tidak berubah. Cakera kod diletakkan pada motor pam untuk mengumpul kelajuan motor, supaya DCS500 membentuk kawalan gelung tertutup. Kelajuan pam air dimasukkan oleh papan kekunci IPC.
2.2 kelajuan tetap
Laraskan kelajuan dinamometer untuk menjadikannya stabil pada nilai tertentu, dan 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 supaya tork keluaran dinamometer adalah lebih kurang sifar (di bawah keadaan kerja ini, dinamometer beroperasi untuk penjanaan kuasa dan operasi elektrik), dan kumpulkan data yang berkaitan. Semasa ujian, kelajuan motor pam dikehendaki malar dan dikawal oleh DCS500.
2.4 penentukuran aliran
Sistem ini dilengkapi dengan dua tangki pembetulan aliran untuk menentukur meter aliran dalam sistem. Sebelum penentukuran, mula-mula tentukan nilai aliran yang ditanda, kemudian mulakan motor pam air, dan laraskan kelajuan putaran motor pam air secara berterusan. Pada masa ini, perhatikan nilai aliran. Apabila nilai aliran mencapai nilai yang diperlukan, jadikan motor pam air stabil pada kelajuan putaran semasa (pada masa ini, air beredar dalam saluran paip penentukuran). Tetapkan masa pensuisan pemesong. Selepas keadaan kerja stabil, hidupkan injap solenoid dan mulakan pemasaan. Pada masa yang sama, tukar air dalam saluran paip ke tangki penentukuran. Apabila masa pemasaan tamat, injap solenoid diputuskan. Pada masa ini, air dialihkan ke saluran paip penentukuran, dan kelajuan putaran motor pam air dikurangkan untuk menstabilkan pada kelajuan tertentu. Baca data yang berkaitan. Kemudian toskan air dan kalibrasi titik seterusnya.
2.5 pensuisan tidak terganggu manual / automatik
Untuk memudahkan penyelenggaraan dan penyahpepijatan sistem, papan kekunci manual direka bentuk untuk sistem. Operator boleh mengawal tindakan injap tertentu secara bebas melalui papan kekunci tanpa dikekang oleh interlocking. Sistem ini menggunakan modul I/O jauh NAIS, yang boleh menjadikan papan kekunci beroperasi di tempat yang berbeza. Semasa pensuisan manual / automatik, status injap kekal tidak berubah.
Sistem ini menggunakan PLC sebagai pengawal utama, yang memudahkan sistem dan memastikan kebolehpercayaan dan kebolehselenggaraan sistem yang tinggi; 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 berasaskan bas medan industri akan menjadi arus perdana aplikasi industri.
Masa siaran: 24 Ogos 2022
