Preskusna miza za modele hidravličnih turbin igra pomembno vlogo pri razvoju hidroenergetske tehnologije. Je pomembna oprema za izboljšanje kakovosti hidroenergetskih izdelkov in optimizacijo delovanja enot. Za izdelavo katerega koli tekača je treba najprej razviti modelni tekač, model pa se lahko preizkusi s simulacijo dejanskega merilnika tlaka hidroelektrarne na preskusni mizi za visokotlačne hidravlične stroje. Če vsi podatki ustrezajo zahtevam uporabnika, se lahko tekač uradno izdela. Zato imajo nekateri znani proizvajalci hidroenergetske opreme v tujini več preskusnih miz za visokotlačne stroje, ki ustrezajo potrebam različnih funkcij, kot je pet naprednih visoko natančnih modelnih preskusnih miz francoskega podjetja Nyrpic; Hitachi in Toshiba imata vsak po pet modelnih preskusnih miz z vodnim stolpom nad 50 m. Glede na potrebe proizvodnje je velik raziskovalni inštitut za električne stroje zasnoval preskusno mizo za visokotlačne stroje s polnimi funkcijami in visoko natančnostjo, ki lahko izvaja modelne preskuse na cevnih, mešanih, aksialnih in reverzibilnih hidravličnih strojih. Vodni stolp lahko doseže 150 m. Preskusna miza se lahko prilagodi modelnim preskusom vertikalnih in horizontalnih enot. Preskusna miza je zasnovana z dvema postajama a in B. Ko postaja a deluje, je nameščena postaja B, kar lahko skrajša preskusni cikel. A. B Dve postaji si delita en komplet električnega krmilnega sistema in preskusnega sistema. Električni krmilni sistem uporablja PROFIBUS kot jedro, NAIS fp10sh PLC kot glavni krmilnik in IPC (industrijski krmilni računalnik) izvaja centralizirano krmiljenje. Sistem uporablja tehnologijo field bus za doseganje naprednega popolnoma digitalnega načina krmiljenja, ki zagotavlja zanesljivost, varnost in enostavno vzdrževanje sistema. Gre za sistem za krmiljenje preizkušanja hidravličnih strojev z visoko stopnjo avtomatizacije na Kitajskem. Sestava krmilnega sistema
Preskusna miza za visok vodni tlak je sestavljena iz dveh motorjev črpalk z nameščeno močjo 550 kW in razponom hitrosti vrtenja od 250 do 1100 vrt/min, ki pospešujeta pretok vode v cevovodu do merilnika vodnega tlaka, ki ga zahteva uporabnik, in zagotavljata nemoten tek vodnega tlaka. Parametre tekača spremlja dinamometer. Moč motorja dinamometra je 500 kW, hitrost vrtenja pa med 300 in 2300 vrt/min. Na postaji A in B je en dinamometer. Načelo preskusne mize za visok vodni tlak je prikazano na sliki 1. Sistem zahteva, da je natančnost krmiljenja motorja manjša od 0,5 %, povprečni čas med napakami (MTTF) pa večji od 5000 ur. Po številnih raziskavah je bil izbran sistem za krmiljenje hitrosti DC DCS500. DCS500 lahko sprejema krmilne ukaze na dva načina, eden je sprejemanje signalov 4-20 mA za izpolnjevanje zahtev glede hitrosti; Druga možnost je dodajanje modula PROFIBUS DP za izpolnitev zahteve glede hitrosti s sprejemom v digitalnem načinu. Prva metoda je preprosta in poceni, vendar bo motila prenos toka, kar bo vplivalo na natančnost krmiljenja; čeprav je drugi način drag, lahko zagotovi natančnost podatkov v procesu prenosa in natančnost krmiljenja. Zato sistem uporablja štiri DCS500 za krmiljenje dveh dinamometrov oziroma dveh motorjev vodne črpalke. Kot podrejena postaja PROFIBUS DP te štiri naprave komunicirajo z glavno postajo PLC v načinu master-slave. PLC krmili zagon/ustavitev dinamometra in motorja črpalke, prek PROFIBUS DP prenaša hitrost delovanja motorja na DCS500, od DCS500 pa pridobi stanje in parametre delovanja motorja ter jih prek PROFIBUS FMS prenaša na zgornji IPC za izvajanje spremljanja v realnem času.
PLC izbere modul afp37911, ki ga proizvaja NAIS Europe, kot glavno postajo, ki hkrati podpira protokola FMS in DP. Ta modul je glavna postaja FMS in komunicira z IPC in sistemom za zajem podatkov v načinu master-master; je tudi glavna postaja DP, ki z DCS500 izvaja komunikacijo master-slave.
Sistem za zajem podatkov uporablja tehnologijo vodila VXI za zbiranje različnih parametrov dinamometra in njihov prikaz na velikem zaslonu ter oblikovanje rezultatov v tabele in grafe (ta del opravljajo druga podjetja). IPC komunicira s sistemom za zajem podatkov prek FMS. Sestava celotnega sistema je prikazana na sliki 2.
1.1 Fieldbus PROFIBUS PROFIBUS je standard, ki ga je v skupnem razvojnem projektu razvilo 13 podjetij, kot sta Siemens in AEC, ter 5 znanstvenoraziskovalnih ustanov. Naveden je v evropskem standardu en50170 in je eden od priporočenih industrijskih standardov za Fieldbus na Kitajskem. Vključuje naslednje oblike:
·PROFIBUS FMS rešuje splošne komunikacijske naloge na ravni delavnice zagotavlja veliko število komunikacijskih storitev opravlja ciklične in neciklične komunikacijske naloge s srednjo hitrostjo prenosa. Modul Profibus sistema NAIS podpira * * * komunikacijsko hitrost 1,2 Mbps in ne podpira cikličnega načina komunikacije uporablja lahko samo MMA neciklični prenos podatkov glavna povezava komunikacija z drugimi glavnimi postajami FMS in ta modul ni združljiv s PROFIBUS FMS podjetja * * * zato ene oblike PROFIBUS ni mogoče uporabiti med načrtovanjem sheme.
·PROFIBUS PA standardna lastno varna prenosna tehnologija, posebej zasnovana za avtomatizacijo procesov , ki uresničuje komunikacijski protokol, določen v standardu IEC1158-2 , in se uporablja na mestih z visokimi varnostnimi zahtevami in postajah, ki jih napaja vodilo. Prenosni medij, uporabljen v sistemu, je bakreno zaščitena zasukana parica komunikacijski protokol je RS485 , hitrost komunikacije pa je 500 kbps. Uporaba industrijskega vodila zagotavlja varnost in zanesljivost sistema.
1.2 Industrijski krmilni računalnik IPC
Zgornji industrijski krmilni računalnik uporablja industrijski krmilni računalnik Advantech iz Tajvana. deluje na operacijskem sistemu Windows NT4.0 za delovne postaje. uporablja industrijsko konfiguracijsko programsko opremo WinCC podjetja Siemens. Na velikem zaslonu se prikazujejo obratovalni pogoji in informacije o sistemu ter grafično prikazuje pretok cevovoda in pogoje blokiranja. Vsi podatki se prenašajo s PLC-jem prek PROFIBUS-a. IPC je notranje opremljen z omrežno kartico Profiboard nemškega podjetja Softing, ki je posebej zasnovana za PROFIBUS. S konfiguracijsko programsko opremo, ki jo zagotavlja Softing, je mogoče vzpostaviti omrežje, vzpostaviti omrežno komunikacijsko razmerje Cr (komunikacijsko razmerje) in objektni slovar OD (objektni slovar). WINCC proizvaja Siemens. Podpira samo neposredno povezavo s PLC-ji S5/S7 tega podjetja in lahko komunicira samo z drugimi PLC-ji prek tehnologije DDE, ki jo zagotavlja Windows. Programsko podjetje zagotavlja strežniško programsko opremo DDE za realizacijo komunikacije PROFIBUS z WinCC.
1.3. d.o.o.
Za delniško družbo je izbran Fp10sh podjetja NAIS.
(2) funkcija krmilnega sistema
Poleg krmiljenja dveh motorjev vodnih črpalk in dveh dinamometrov mora krmilni sistem krmiliti tudi 28 električnih ventilov, 4 motorje z utežmi, 8 motorjev oljnih črpalk, 3 motorje vakuumskih črpalk, 4 motorje črpalk za izpust olja in 2 mazalna elektromagnetna ventila. Smer pretoka in pretok vode krmili stikalo ventila, da se izpolnijo zahteve uporabnikov glede testiranja.
2.1 Konstantna tlačna višina Prilagodite hitrost vrtenja vodne črpalke: stabilizirajte jo na določeni vrednosti, pri čemer naj bo tlačna višina v tem času konstantna; prilagodite hitrost dinamometra na določeno vrednost. Ko se delovni pogoji stabilizirajo 2–4 minute, zberite ustrezne podatke. Med preskusom je potrebno, da tlačna višina ostane nespremenjena. Na motor črpalke je nameščena kodna plošča za beleženje hitrosti motorja, tako da DCS500 tvori zaprto zanko. Hitrost vodne črpalke se vnese s tipkovnico IPC.
2.2 konstantna hitrost
Prilagodite hitrost dinamometra, da se stabilizira na določeni vrednosti in da hitrost dinamometra ostane konstantna; prilagodite hitrost črpalke na določeno vrednost (tj. prilagodite tlak) in po stabilizaciji delovnih pogojev 2–4 minute zberite ustrezne podatke. DCS500 tvori zaprto zanko za hitrost dinamometra, da stabilizira hitrost dinamometra.
2.3 Preskus pobega
Prilagodite hitrost dinamometra na določeno vrednost in jo ohranite nespremenjeno. Prilagodite hitrost vodne črpalke tako, da bo izhodni navor dinamometra približno nič (v tem delovnem stanju dinamometer deluje za proizvodnjo energije in električno delovanje) in zberite ustrezne podatke. Med preskusom mora biti hitrost motorja črpalke konstantna in jo mora regulirati DCS500.
2.4 kalibracija pretoka
Sistem je opremljen z dvema rezervoarjema za korekcijo pretoka za kalibracijo merilnikov pretoka v sistemu. Pred kalibracijo najprej določite označeno vrednost pretoka, nato zaženite motor vodne črpalke in nenehno prilagajajte hitrost vrtenja motorja vodne črpalke. Pri tem bodite pozorni na vrednost pretoka. Ko vrednost pretoka doseže zahtevano vrednost, stabilizirajte motor vodne črpalke pri trenutni hitrosti vrtenja (v tem času voda kroži v kalibracijskem cevovodu). Nastavite čas preklopa deflektorja. Ko so delovni pogoji stabilni, vklopite elektromagnetni ventil in zaženite merjenje časa. Hkrati preklopite vodo iz cevovoda v kalibracijski rezervoar. Ko čas preteče, se elektromagnetni ventil odklopi. V tem času se voda preklopi v kalibracijski cevovod in hitrost vrtenja motorja vodne črpalke se zmanjša, da se stabilizira na določeni hitrosti. Odčitajte ustrezne podatke. Nato izpustite vodo in kalibrirajte naslednjo točko.
2,5 ročno/samodejno nemoteno preklapljanje
Za lažje vzdrževanje in odpravljanje napak sistema je zasnovana ročna tipkovnica. Upravljavec lahko neodvisno upravlja delovanje določenega ventila s tipkovnico, ne da bi bil omejen z medsebojnim povezovanjem. Sistem uporablja oddaljeni vhodno/izhodni modul NAIS, ki omogoča delovanje tipkovnice na različnih mestih. Med ročnim/samodejnim preklapljanjem stanje ventila ostane nespremenjeno.
Sistem uporablja PLC kot glavni krmilnik, kar poenostavi sistem in zagotavlja visoko zanesljivost in vzdrževanje sistema; PROFIBUS omogoča popoln prenos podatkov, preprečuje elektromagnetne motnje in zagotavlja, da sistem izpolnjuje zahteve glede natančnosti načrtovanja; Izpolnjuje podatke med različnimi napravami; Prilagodljivost PROFIBUS-a zagotavlja priročne pogoje za širitev sistema. Shema zasnove sistema, ki temelji na industrijskem vodilu Field Bus, bo postala glavni del industrijske uporabe.
Čas objave: 24. avg. 2022
