Модел хидрауличних турбина за испитивање игра важну улогу у развоју хидроенергетске технологије. То је важна опрема за побољшање квалитета хидроенергетских производа и оптимизацију перформанси јединица. За производњу било ког тркача, прво мора бити развијен модел тркача, а модел се може тестирати симулацијом стварног мерача притиска хидроелектране на испитном столу за хидрауличне машине високог притиска. Ако сви подаци задовољавају захтеве корисника, тркач се може формално произвести. Стога, неки познати произвођачи хидроенергетске опреме у иностранству имају неколико испитних столова високог притиска који задовољавају потребе различитих функција, као што је пет напредних високопрецизних моделних испитних столова француске компаније Nyrpic; Hitachi и Toshiba имају по пет моделних испитних столова са воденим притиском преко 50 м. Према потребама производње, велики истраживачки институт за електричне машине пројектовао је испитни стол за висок водени притисак са пуним функцијама и високом тачношћу, који може да спроводи моделна испитивања на цевастим, мешовитим, аксијалним и реверзибилним хидрауличним машинама, респективно. 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, инсталира се 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 технологију пољске магистрале како би реализовао напредни потпуно дигитални режим управљања, што осигурава поузданост, безбедност и лако одржавање система. То је систем за управљање испитивањем хидрауличних машина са високим степеном аутоматизације у Кини. Састав управљачког система
Испитни сто за висок притисак воде састоји се од два мотора пумпе инсталиране снаге 550 kW и брзине ротације од 250-1100 о/мин како би се убрзао проток воде у цевоводу до мерача воденог притиска који је потребан кориснику и одржао глатки рад воденог притиска. Параметри ротора се прате динамометром. Снага мотора динамометра је 500 kW, а брзина ротације је између 300 и 2300 о/мин. Постоји по један динамометар на станици А и станици 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 средње време између кварова (MTTF) веће од 5000 сати. Након много истраживања, изабран је систем за управљање брзином једносмерном везом DCS500. DCS500 може да прима контролне команде на два начина, један је да прима сигнале од 4-20 mA како би се испунили захтеви брзине; Друга опција је додавање PROFIBUS DP модула како би се испунили захтеви за брзином пријема у дигиталном режиму. Прва метода је једноставна и јефтина, али ће доћи до ометања у преносу струје, што ће утицати на тачност управљања; Иако је други режим скуп, може осигурати тачност података у процесу преноса и тачност управљања. 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 пумпе, преноси брзину рада мотора на DCS500 преко PROFIBUS DP-а, добија статус и параметре рада мотора од DCS500 и преноси их на горњи IPC преко PROFIBUS FMS-а како би се остварило праћење у реалном времену.
PLC бира модул afp37911 који производи NAIS Europe као главну станицу, која истовремено подржава FMS и DP протоколе. Овај модул је главна станица FMS-а и комуницира са IPC-ом и системом за аквизицију података у режиму мастер-мастер; такође је и DP главна станица, која остварује комуникацију мастер-роб са DCS500.
Систем за аквизицију података користи VXI магистралну технологију за прикупљање различитих параметара динамометра и њихово приказивање на великом екрану, као и обликовање резултата у табеле и графиконе (овај део раде друге компаније). IPC комуницира са системом за аквизицију података путем FMS-а. Састав целог система је приказан на слици 2.
1.1 филдбус ПРОФИБУС ПРОФИБУС је стандард који је развило 13 компанија као што су Сименс и АЕЦ и 5 научноистраживачких институција у заједничком развојном пројекту. Наведен је у европском стандарду ен50170 и један је од препоручених индустријских филдбус стандарда у Кини. Укључује следеће облике:
·PROFIBUS FMS решава опште комуникационе задатке на нивоу радионице пружа велики број комуникационих услуга 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 користи само MMA нециклични пренос података главна веза комуникација са другим главним FMS станицама и овај модул није компатибилан са PROFIBUS FMS-ом * * * компаније стога се један облик PROFIBUS-а не може користити током пројектовања шеме.
·PROFIBUS PA стандардна интринзично безбедна технологија преноса, специјално дизајнирана за аутоматизацију процеса реализује комуникациони протокол наведен у iec1158-2 и користи се на местима са високим безбедносним захтевима и станицама 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 Advantech индустријски контролни рачунар из Тајвана ради на оперативном систему Windows NT4.0 за радне станице усваја WinCC индустријски конфигурациони софтвер компаније Siemens Велики екран приказује радне услове и информације о котацији система, и графички приказује проток цевовода и услове блокирања. Сви подаци се преносе помоћу PLC-а преко PROFIBUS-а. IPC је интерно опремљен Profiboard мрежном картицом немачке компаније Softing, која је специјално дизајнирана за PROFIBUS. Помоћу конфигурационог софтвера који обезбеђује Softing, може се завршити умрежавање, успоставити мрежна комуникација Cr (комуникациона веза) и успоставити 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-ом путем DDE технологије коју обезбеђује Windows. Софтверска компанија обезбеђује DDE серверски софтвер за реализацију PROFIBUS комуникације са WinCC-ом.
1.3 ПЛЦ
Fp10sh компаније NAIS је изабран као ДОО.
(2) функција система управљања
Поред контроле два мотора водене пумпе и два динамометра, систем управљања такође мора да контролише 28 електричних вентила, 4 мотора са теговима, 8 мотора пумпе за уље, 3 мотора вакуум пумпе, 4 мотора пумпе за испуштање уља и 2 соленоидна вентила за подмазивање. Смер протока и проток воде контролише прекидач вентила како би се испунили захтеви корисника за тестирање.
2.1 константан притисак Подесите брзину ротације водене пумпе: стабилизујте је на одређеној вредности, а притисак воде је константан у овом тренутку; Подесите брзину динамометра на одређену вредност. Након што се радни услови стабилизују 2-4 минута, прикупите релевантне податке. Током теста, потребно је да притисак воде остане непромењен. Кодни диск се поставља на мотор 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, а брзина динамометра остала 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 приближно нула (у овом радном стању, динамометар ради за производњу енергије и електрични погон) и прикупите релевантне податке. Током теста, брзина мотора пумпе мора бити константна и регулисана 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 ротације мотора водене пумпе. У овом тренутку обратите пажњу на вредност протока. Када вредност протока достигне жељену вредност, стабилизујте мотор водене пумпе на тренутној брзини ротације (у овом тренутку вода циркулише у калибрационом цевоводу). Подесите време укључивања дефлектора. Након што се радни услови стабилизују, укључите соленоидни вентил и покрените мерење времена. Истовремено, пребаците воду из цевовода у калибрациони резервоар. Када време истекне, соленоидни вентил се искључује. У овом тренутку, вода се пребацује у калибрациони цевовод, а брзина ротације мотора водене пумпе се смањује да би се стабилизовала на одређеној брзини. 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 одређеног вентила помоћу тастатуре, без ограничења међусобним блокирањем. Систем користи NAIS даљински улазно/излазни модул, који омогућава да тастатура ради на различитим местима. Током ручног/аутоматског пребацивања, статус вентила остаје непромењен.
Систем користи PLC као главни контролер, што поједностављује систем и обезбеђује високу поузданост и лакоћу одржавања система; PROFIBUS остварује потпун пренос података, избегава електромагнетне сметње и чини да систем испуњава захтеве тачности пројектовања; остварује се дељење података између различитих уређаја; Fлексибилност PROFIBUS-а пружа погодне услове за проширење система. Шема дизајна система заснована на индустријској магистрали постаће главни ток индустријске примене.
Време објаве: 24. август 2022.
