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. Bagi pengeluaran mana-mana pelari, pelari model mesti dibangunkan terlebih dahulu, dan model boleh diuji dengan mensimulasikan meter kepala sebenar stesen kuasa hidro pada bangku ujian jentera hidraulik kepala tinggi. Jika semua data memenuhi keperluan pengguna, pelari boleh dihasilkan secara formal. 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 ketepatan tinggi termaju syarikat nyrpic Perancis; Hitachi dan Toshiba masing-masing mempunyai lima pendirian 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 tinggi, yang boleh menjalankan ujian model pada jentera hidraulik tiub, aliran campuran, aliran paksi dan boleh balik masing-masing. 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 menggunakan PROFIBUS sebagai teras, NAIS fp10sh PLC sebagai pengawal utama, dan IPC (komputer kawalan perindustrian) merealisasikan kawalan berpusat. Sistem ini menggunakan teknologi bas lapangan 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 ini memerlukan ketepatan kawalan motor kurang daripada 0.5%, dan masa min antara kegagalan (MTTF) adalah lebih besar daripada 5000 jam. Selepas banyak kajian, sistem kawalan kelajuan DC DCS500 dipilih. DCS500 boleh menerima arahan kawalan dalam dua cara, satu adalah untuk 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 mengganggu penghantaran semasa, yang menjejaskan ketepatan kawalan; Walaupun mod kedua mahal, ia dapat memastikan ketepatan data dalam proses penghantaran dan ketepatan kawalan. 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, menghantar kelajuan larian motor ke DCS500 melalui PROFIBUS DP, dan mendapatkan status larian motor dan parameter 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 merupakan 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 disiapkan oleh syarikat lain). IPC berkomunikasi dengan sistem pemerolehan data melalui FMS. Komposisi keseluruhan sistem ditunjukkan dalam Rajah 2.
1.1 bas medan PROFIBUS PROFIBUS ialah piawaian yang dibangunkan oleh 13 syarikat seperti Siemens dan AEC serta 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 bentuk berikut:
·PROFIBUS FMS menyelesaikan tugas komunikasi umum di peringkat bengkel menyediakan sebilangan 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 syarikat * * * oleh itu, satu bentuk PROFIBUS tidak boleh digunakan semasa reka bentuk skema.
·PROFIBUS PA teknologi penghantaran intrinsik yang selamat 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. 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 Advantech Taiwan yang menjalankan sistem pengendalian stesen kerja Windows NT4.0 menggunakan perisian konfigurasi perindustrian WinCC Siemens skrin besar memaparkan keadaan operasi dan maklumat sebut harga sistem, dan menunjukkan secara grafik aliran saluran paip dan keadaan penyekatan. Semua data dihantar oleh 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) boleh diwujudkan, dan kamus objek OD (kamus objek) boleh diwujudkan. WINCC dihasilkan oleh Siemens. Ia hanya menyokong sambungan langsung dengan S5 / S7 PLC syarikat, dan hanya boleh berkomunikasi dengan PLC lain melalui teknologi DDE yang disediakan oleh Windows. 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 pemberat, 8 motor pam minyak, 3 motor pam vakum, 4 motor pam pelepasan 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: pastikan ia stabil pada nilai tertentu, dan kepala air adalah malar pada masa ini; Laraskan kelajuan dinamometer kepada nilai tertentu. Selepas keadaan kerja stabil selama 2-4 minit, kumpulkan data yang berkaitan. Semasa ujian, kepala air dikehendaki mengekalkan 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 malar
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 output 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, tentukan dahulu nilai aliran yang ditanda, kemudian hidupkan motor pam air, dan laraskan kelajuan putaran motor pam air secara berterusan. Pada masa ini, beri perhatian kepada nilai aliran. Apabila nilai aliran mencapai nilai yang diperlukan, pastikan motor pam air stabil pada kelajuan putaran semasa (pada masa ini, air beredar dalam saluran paip penentukuran). Tetapkan masa pensuisan pesongan. 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 sambungan. Pada masa ini, air ditukar ke saluran paip penentukuran, dan kelajuan putaran motor pam air dikurangkan untuk menstabilkan pada kelajuan tertentu. 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 tertentu secara bebas melalui papan kekunci tanpa 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, status injap kekal tidak berubah.
Sistem ini menggunakan PLC sebagai pengawal utama, yang memudahkan sistem dan memastikan kebolehpercayaan dan kebolehpeliharaan 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 berdasarkan bas medan perindustrian akan menjadi arus perdana aplikasi perindustrian.
Masa siaran: 24 Ogos 2022
