Испитни стол модела хидрауличних турбина игра важну улогу у развоју хидроенергетске технологије. То је важна опрема за побољшање квалитета хидроенергетских производа и оптимизацију перформанси јединица. Производња било ког тркача прво мора развити модел тркача и тестирати модел симулацијом стварних мерача воденог притиска хидроелектране на испитном столу за хидрауличне машине високог притиска. Ако сви подаци задовољавају захтеве корисника, тркач се може званично произвести. Стога, неки страни произвођачи хидроенергетске опреме имају неколико испитних столова за висок водени притисак како би задовољили потребе различитих функција. На пример, француска компанија Neyrpic има пет напредних високопрецизних испитних столова за моделе; Hitachi и Toshiba имају пет испитних столова за моделе са воденим притиском већим од 50 м. Према потребама производње, велики истраживачки институт за електричне машине пројектовао је испитни стол за висок водени притисак са пуним функцијама и високом прецизношћу, који може да врши моделна испитивања на цевастим, мешаним, аксијалним и реверзибилним хидрауличним машинама, респективно, а водени притисак може достићи 150 м. Испитни стол се може прилагодити моделном испитивању вертикалних и хоризонталних јединица. Испитни сто је пројектован са две станице а и Б. Када станица а ради, инсталирана је станица Б, што може скратити циклус испитивања. А. Б две станице деле један сет електричног управљачког система и система за тестирање. Електрични управљачки систем користи PROFIBUS као језгро, NAIS fp10sh PLC као главни контролер, а IPC (индустријски управљачки рачунар) реализује централизовану контролу. Систем усваја fieldbus технологију како би реализовао напредни потпуно дигитални режим управљања, што осигурава поузданост, безбедност и лако одржавање система. То је систем за тестирање управљања машинама за уштеду воде са високим степеном аутоматизације у Кини. Састав управљачког система
Испитни сто за висок притисак воде састоји се од два мотора пумпе снаге 550 kW и опсега брзине од 250 ~ 1100 о/мин, који убрзавају проток воде у цевоводу до водомера који захтева корисник и одржавају глатки рад воденог стопа. Параметре ротора прати динамометар. Снага мотора динамометра је 500 kW, брзина је између 300 ~ 2300 о/мин, а постоји по један динамометар на станицама а и б. Принцип испитног стопа за хидрауличне машине високог притиска приказан је на слици 1. Систем захтева да тачност управљања мотором буде мања од 0,5%, а време трајања без промене времена (MTBF) веће од 5000 сати. Након много истраживања, изабран је систем за регулацију брзине једносмерном струјом DCS500, који је произвела компанија * * *. DCS500 може да прима контролне команде на два начина. Један је да прима сигнале од 4 ~ 20mA како би се испунили захтеви брзине; Друго је додавање PROFIBUS DP модула за пријем у дигиталном режиму како би се испунили захтеви за брзином. Први метод има једноставно управљање и ниску цену, али ће бити ометања у преносу струје и утицати на тачност управљања; Иако је други метод скуп, може осигурати тачност података и тачност управљања у процесу преноса. Стога, систем користи четири DCS500 за управљање два динамометра и два мотора водене пумпе, респективно. Као PROFIBUS DP подређена станица, четири уређаја комуницирају са PLC-ом главне станице у режиму мастер-подређени. PLC контролише покретање/заустављање динамометра и мотора водене пумпе, преноси брзину рада мотора на DCS500 преко PROFIBUS DP-а и добија стање рада мотора и параметре од DCS500.
PLC бира модул afp37911 који производи NAIS Europe као главну станицу, која истовремено подржава FMS и DP протоколе. Модул је главна станица FMS-а, која остварује главну комуникацију у главном режиму са IPC-ом и системом за аквизицију података; такође је и DP главна станица, која остварује комуникацију мастер-роб са DCS500.
Сви параметри динамометра биће прикупљени и приказани на екрану путем VXI Bus технологије (остале параметре ће прикупљати VXI компанија). IPC се повезује са системом за аквизицију података путем FMS-а ради комплетне комуникације. Састав целог система је приказан на слици 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS је стандард који је формулисало 13 компанија и 5 научноистраживачких институција у заједничком развојном пројекту. Наведен је у европском стандарду en50170 и један је од индустријских fieldbus стандарда препоручених у Кини. Укључује следеће облике:
·PROFIBUS FMS решава опште комуникационе задатке на нивоу радионице, пружа велики број комуникационих услуга и завршава цикличне и нецикличне комуникационе задатке са средњом брзином преноса. Profibus модул NAIS-а подржава брзину комуникације од 1,2 Mbps и не подржава циклични режим комуникације. Може да комуницира само са другим главним FMS станицама користећи MMA нециклични пренос података главна веза и модул није компатибилан са FMS-ом. Стога, не може да користи само један облик PROFIBUS-а у дизајну шеме.
·PROFIBUS-DP оптимизована брза и јефтина комуникациона веза је дизајнирана за комуникацију између система аутоматског управљања и децентрализованих I/O на нивоу опреме. Пошто DP и FMS усвајају исти комуникациони протокол, могу коегзистирати у истом сегменту мреже. Између NAIS-а и, msaz нециклични пренос података главна-роб веза роб станица не комуницира активно.
·PROFIBUS PA стандардна интринзично безбедна технологија преноса, специјално дизајнирана за аутоматизацију процеса реализује комуникационе процедуре наведене у iec1158-2 за прилике са високим безбедносним захтевима и станице које се напајају преко магистрале. Преносни медијум који се користи у систему је бакарна оклопљена упредена парица комуникациони протокол је RS485, а брзина комуникације је 500kbps. Примена индустријске магистрале гарантује безбедност и поузданост система.
1.2 IPC индустријски контролни рачунар
Горњи индустријски контролни рачунар усваја тајвански Advantech индустријски контролни рачунар који ради на оперативном систему Windows NT4 0 за радне станице WinCC индустријски конфигурациони софтвер компаније Siemens користи се за приказивање информација о радном стању система на великом екрану и графичко представљање протока цевовода и блокада. Сви подаци се преносе са PLC-а преко PROFIBUS-а. IPC је интерно опремљен Profiboard мрежном картицом коју је произвела немачка компанија Softing, а која је специјално дизајнирана за PROFIBUS. Помоћу конфигурационог софтвера који обезбеђује Softing, може се завршити умрежавање, успоставити мрежна комуникација Cr (комуникациона веза) и објектни речник OD (објекатни речник). WINCC производи Siemens. Подржава само директну везу са S5 / S7 PLC-ом компаније и може комуницирати само са другим PLC-има путем DDE технологије коју обезбеђује Windows. Компанија Softing обезбеђује DDE серверски софтвер за реализацију PROFIBUS комуникације са WinCC-ом.
1.3 ПЛЦ
Fp10sh компаније NAIS је изабран као ДОО.
2 функције контролног система
Поред контроле два мотора водене пумпе и два динамометра, систем управљања такође мора да контролише 28 електричних вентила, 4 мотора тегова, 8 мотора пумпе за уље, 3 мотора вакуум пумпе, 4 мотора пумпе за одвод уља и 2 електромагнетна вентила за подмазивање. Смер протока и проток воде се контролишу помоћу прекидача вентила како би се испунили захтеви корисника за тестирање.
2.1 константан притисак
Подесите брзину водене пумпе: стабилизујте је на одређеној вредности, при чему је притисак воде у овом тренутку одређен; Подесите брзину динамометра на одређену вредност и прикупите релевантне податке након што се радни услови стабилизују 2 ~ 4 минута. Током теста, потребно је да притисак воде остане непромењен. Кодни диск се поставља на мотор водене пумпе да би се прикупила брзина мотора, тако да DCS500 формира контролу затворене петље. Брзина водене пумпе се уноси помоћу IPC тастатуре.
2.2 константна брзина
Подесите брзину динамометра да бисте је стабилизовали на одређеној вредности. У овом тренутку, брзина динамометра је константна; Подесите брзину пумпе на одређену вредност (тј. подесите притисак) и прикупите релевантне податке након што се радни услови стабилизују 2 ~ 4 минута. DCS500 формира затворену петљу за брзину динамометра како би стабилизовао брзину динамометра.
2.3 тест неконтролисаног кретања
Подесите брзину динамометра на одређену вредност и држите брзину динамометра непромењеном. подесите брзину водене пумпе тако да излазни обртни момент динамометра буде близу нуле (у овом радном стању, динамометар ради за производњу енергије и електрични погон) и прикупите релевантне податке. Током теста, брзина мотора водене пумпе мора остати непромењена и подешава се помоћу DCS500.
2.4 калибрација протока
Систем је опремљен са два резервоара за корекцију протока за калибрацију мерача протока у систему. Пре калибрације, прво одредите означену вредност протока, затим покрените мотор водене пумпе и континуирано подешавајте брзину мотора водене пумпе. У овом тренутку обратите пажњу на вредност протока. Када вредност протока достигне жељену вредност, стабилизујте мотор водене пумпе на тренутној брзини (у овом тренутку вода циркулише у калибрационом цевоводу). Подесите време пребацивања дефлектора. Након што се радни услови стабилизују, укључите соленоидни вентил, покрените мерење времена и истовремено пребаците воду из цевовода на резервоар за корекцију. Када време истекне, соленоидни вентил се искључује. У овом тренутку, вода се поново пребацује на калибрациони цевовод. Смањите брзину мотора водене пумпе, стабилизујте је на одређеној брзини и очитајте релевантне податке. Затим испустите воду и калибришите следећу тачку.
2.5 ручно/аутоматско неометано пребацивање
Ради олакшавања одржавања и отклањања грешака у систему, дизајнирана је ручна тастатура. Оператор може независно да контролише рад вентила помоћу тастатуре, што није ограничено међусобним блокирањем. Систем користи NAIS даљински улазно/излазни модул, који омогућава да тастатура ради на различитим местима. Током ручног/аутоматског пребацивања, стање вентила остаје непромењено.
Систем користи ПЛЦ као главни контролер, што поједностављује систем и обезбеђује високу поузданост и лако одржавање система; ПРОФИБУС остварује потпун пренос података, избегава електромагнетне сметње и чини да систем испуњава захтеве тачности пројекта; Остварена је дељење података између различитих уређаја; Флексибилност ПРОФИБУС-а пружа погодне услове за проширење система. Шема дизајна система са индустријским филдбусом као језгром постаће главни ток индустријске примене.
Време објаве: 17. фебруар 2022.
