జలవిద్యుత్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధిలో హైడ్రాలిక్ టర్బైన్ మోడల్ టెస్ట్ బెడ్ యొక్క ప్రాముఖ్యత

హైడ్రాలిక్ టర్బైన్ మోడల్ టెస్ట్ బెడ్ జలశక్తి సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధిలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. జలశక్తి ఉత్పత్తుల నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి మరియు యూనిట్ల పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఇది ఒక ముఖ్యమైన పరికరం. ఏదైనా రన్నర్ ఉత్పత్తికి, మోడల్ రన్నర్‌ను ముందుగా అభివృద్ధి చేయాలి మరియు హై హెడ్ హైడ్రాలిక్ మెషినరీ టెస్ట్ బెంచ్‌పై జలశక్తి స్టేషన్ యొక్క వాస్తవ హెడ్ మీటర్‌ను అనుకరించడం ద్వారా నమూనాను పరీక్షించవచ్చు. అన్ని డేటా వినియోగదారు అవసరాలను తీర్చినట్లయితే, రన్నర్‌ను అధికారికంగా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అందువల్ల, విదేశాలలో ఉన్న కొన్ని ప్రసిద్ధ జలశక్తి పరికరాల తయారీదారులు వివిధ ఫంక్షన్ల అవసరాలను తీర్చే అనేక హై హెడ్ టెస్ట్ బెంచ్‌లకు అనుగుణంగా ఉన్నారు, ఉదాహరణకు ఫ్రాన్స్‌కు చెందిన నైర్పిక్ కంపెనీకి చెందిన ఐదు అధునాతన హై-ప్రెసిషన్ మోడల్ టెస్ట్ బెంచ్‌లకు; హిటాచీ మరియు తోషిబా ఒక్కొక్కటి 50 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ వాటర్ హెడ్‌తో ఐదు మోడల్ టెస్ట్ స్టాండ్‌లను కలిగి ఉన్నాయి. ఉత్పత్తి అవసరాల ప్రకారం, ఒక పెద్ద ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ రీసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ పూర్తి విధులు మరియు అధిక ఖచ్చితత్వంతో కూడిన హై వాటర్ హెడ్ టెస్ట్ బెంచ్‌ను రూపొందించింది, ఇది వరుసగా ట్యూబులర్, మిశ్రమ ప్రవాహం, అక్షసంబంధ ప్రవాహం మరియు రివర్సిబుల్ హైడ్రాలిక్ యంత్రాలపై మోడల్ పరీక్షలను నిర్వహించగలదు. నీటి తల 150 మీటర్లకు చేరుకుంటుంది. పరీక్ష బెంచ్ నిలువు మరియు క్షితిజ సమాంతర యూనిట్ల మోడల్ పరీక్షకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. టెస్ట్ బెంచ్ రెండు స్టేషన్లు a మరియు B తో రూపొందించబడింది. స్టేషన్ a పనిచేసేటప్పుడు, స్టేషన్ B వ్యవస్థాపించబడుతుంది, ఇది పరీక్ష చక్రాన్ని తగ్గించగలదు. A. B రెండు స్టేషన్లు ఒక సెట్ ఎలక్ట్రికల్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ మరియు టెస్ట్ సిస్టమ్‌ను పంచుకుంటాయి. ఎలక్ట్రికల్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ PROFIBUS ను కోర్‌గా తీసుకుంటుంది, NAIS fp10sh PLC ను ప్రధాన కంట్రోలర్‌గా తీసుకుంటుంది మరియు IPC (ఇండస్ట్రియల్ కంట్రోల్ కంప్యూటర్) కేంద్రీకృత నియంత్రణను గ్రహిస్తుంది. సిస్టమ్ యొక్క విశ్వసనీయత, భద్రత మరియు సులభమైన నిర్వహణను నిర్ధారించే అధునాతన పూర్తి డిజిటల్ కంట్రోల్ మోడ్‌ను గ్రహించడానికి సిస్టమ్ ఫీల్డ్ బస్ టెక్నాలజీని స్వీకరిస్తుంది. ఇది చైనాలో అధిక స్థాయి ఆటోమేషన్‌తో కూడిన హైడ్రాలిక్ మెషినరీ టెస్ట్ కంట్రోల్ సిస్టమ్. నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క కూర్పు.

హై వాటర్ హెడ్ టెస్ట్ బెంచ్ రెండు పంప్ మోటార్లతో కూడి ఉంటుంది, ఇవి 550KW ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన పవర్ మరియు 250-1100r / min భ్రమణ వేగ పరిధిని కలిగి ఉంటాయి, ఇది పైప్‌లైన్‌లోని నీటి ప్రవాహాన్ని వినియోగదారుకు అవసరమైన వాటర్ హెడ్ మీటర్‌కు వేగవంతం చేస్తుంది మరియు వాటర్ హెడ్ సజావుగా నడుస్తుంది. రన్నర్ యొక్క పారామితులను డైనమోమీటర్ పర్యవేక్షిస్తుంది. డైనమోమీటర్ యొక్క మోటార్ పవర్ 500kW, మరియు భ్రమణ వేగం 300 మరియు 2300r / min మధ్య ఉంటుంది. స్టేషన్ a మరియు స్టేషన్ B వద్ద ఒక డైనమోమీటర్ ఉంది. హై హెడ్ హైడ్రాలిక్ మెషినరీ టెస్ట్ బెంచ్ యొక్క సూత్రం Fig. 1లో చూపబడింది. సిస్టమ్‌కు మోటార్ నియంత్రణ ఖచ్చితత్వం 0.5% కంటే తక్కువగా ఉండాలి మరియు వైఫల్యాల మధ్య సగటు సమయం (MTTF) 5000 గంటల కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. చాలా పరిశోధన తర్వాత, DCS500 DC వేగ నియంత్రణ వ్యవస్థ ఎంపిక చేయబడింది. DCS500 రెండు విధాలుగా నియంత్రణ ఆదేశాలను అందుకోగలదు, ఒకటి వేగ అవసరాలను తీర్చడానికి 4-20mA సిగ్నల్‌లను స్వీకరించడం; మరొకటి డిజిటల్ మోడ్‌లో స్వీకరించడం ద్వారా వేగ అవసరాన్ని తీర్చడానికి PROFIBUS DP మాడ్యూల్‌ను జోడించడం. మొదటి పద్ధతి సరళమైనది మరియు చౌకైనది, కానీ ఇది ప్రస్తుత ప్రసారంలో జోక్యం చేసుకుంటుంది, నియంత్రణ ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది; రెండవ మోడ్ ఖరీదైనది అయినప్పటికీ, ఇది ప్రసార ప్రక్రియలో డేటా యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మరియు నియంత్రణ ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించగలదు. అందువల్ల, సిస్టమ్ వరుసగా రెండు డైనమోమీటర్‌లను మరియు రెండు నీటి పంపు మోటార్‌లను నియంత్రించడానికి నాలుగు DCS500లను ఉపయోగిస్తుంది. PROFIBUS DP స్లేవ్ స్టేషన్‌గా, నాలుగు పరికరాలు మాస్టర్-స్లేవ్ మోడ్‌లో మాస్టర్ స్టేషన్ PLCతో కమ్యూనికేట్ చేస్తాయి. PLC డైనమోమీటర్ మరియు పంప్ మోటార్ యొక్క ప్రారంభ / స్టాప్‌ను నియంత్రిస్తుంది, PROFIBUS DP ద్వారా మోటార్ నడుస్తున్న వేగాన్ని DCS500కి ప్రసారం చేస్తుంది మరియు DCS500 నుండి మోటార్ నడుస్తున్న స్థితి మరియు పారామితులను పొందుతుంది మరియు నిజ-సమయ పర్యవేక్షణను గ్రహించడానికి వాటిని PROFIBUS FMS ద్వారా ఎగువ IPCకి ప్రసారం చేస్తుంది.

PLC, NAIS యూరప్ ఉత్పత్తి చేసిన afp37911 మాడ్యూల్‌ను మాస్టర్ స్టేషన్‌గా ఎంచుకుంటుంది, ఇది FMS మరియు DP ప్రోటోకాల్‌లకు ఒకేసారి మద్దతు ఇస్తుంది. ఈ మాడ్యూల్ FMS యొక్క ప్రధాన స్టేషన్ మరియు మాస్టర్ మాస్టర్ మోడ్‌లో IPC మరియు డేటా సముపార్జన వ్యవస్థతో కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది; ఇది DCS500తో మాస్టర్-స్లేవ్ కమ్యూనికేషన్‌ను గ్రహించే DP మాస్టర్ స్టేషన్ కూడా.

డేటా అక్విజిషన్ సిస్టమ్ VXI బస్ టెక్నాలజీని అవలంబించి, డైనమోమీటర్ యొక్క వివిధ పారామితులను సేకరించి వాటిని పెద్ద స్క్రీన్‌పై ప్రదర్శిస్తుంది మరియు * * * ఫలితాలను పట్టికలు మరియు గ్రాఫ్‌లుగా రూపొందిస్తుంది (ఈ భాగం ఇతర కంపెనీలచే పూర్తి చేయబడుతుంది). IPC FMS ద్వారా డేటా అక్విజిషన్ సిస్టమ్‌తో కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క కూర్పు చిత్రం 2లో చూపబడింది.
1.1 ఫీల్డ్‌బస్ PROFIBUS PROFIBUS అనేది సీమెన్స్ మరియు AEC వంటి 13 కంపెనీలు మరియు 5 శాస్త్రీయ పరిశోధన సంస్థలు ఉమ్మడి అభివృద్ధి ప్రాజెక్టులో భాగంగా అభివృద్ధి చేసిన ప్రమాణం. ఇది యూరోపియన్ ప్రమాణం en50170లో జాబితా చేయబడింది మరియు చైనాలో సిఫార్సు చేయబడిన పారిశ్రామిక ఫీల్డ్‌బస్ ప్రమాణాలలో ఒకటి. ఇది క్రింది రూపాలను కలిగి ఉంటుంది:
·PROFIBUS FMS  వర్క్‌షాప్ స్థాయిలో సాధారణ కమ్యూనికేషన్ పనులను పరిష్కరిస్తుంది  పెద్ద సంఖ్యలో కమ్యూనికేషన్ సేవలను అందిస్తుంది  మీడియం ట్రాన్స్‌మిషన్ వేగంతో చక్రీయ మరియు చక్రీయ కమ్యూనికేషన్ పనులను పూర్తి చేస్తుంది. NAIS యొక్క Profibus మాడ్యూల్ 1.2mbps * * * కమ్యూనికేషన్ రేటుకు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు చక్రీయ కమ్యూనికేషన్ మోడ్‌కు మద్దతు ఇవ్వదు  ఇది MMA  నాన్ సైక్లిక్ డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్  మాస్టర్ కనెక్షన్  ఇతర FMS మాస్టర్ స్టేషన్‌లతో కమ్యూనికేషన్  మాత్రమే ఉపయోగించగలదు మరియు ఈ మాడ్యూల్ * * * కంపెనీ యొక్క PROFIBUS FMSతో అనుకూలంగా లేదు  కాబట్టి, స్కీమ్ డిజైన్ సమయంలో ఒక రకమైన PROFIBUS ఉపయోగించబడదు.
·PROFIBUS PA  ప్రాసెస్ ఆటోమేషన్ కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన ప్రామాణిక అంతర్గతంగా సురక్షితమైన ట్రాన్స్‌మిషన్ టెక్నాలజీ  iec1158-2 లో పేర్కొన్న కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌ను అమలు చేస్తుంది మరియు అధిక భద్రతా అవసరాలు ఉన్న ప్రదేశాలలో మరియు బస్సు ద్వారా శక్తినిచ్చే స్టేషన్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. సిస్టమ్‌లో ఉపయోగించే ట్రాన్స్‌మిషన్ మాధ్యమం కాపర్ షీల్డ్ ట్విస్టెడ్ పెయిర్  కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ RS485  మరియు కమ్యూనికేషన్ రేటు 500kbps. ఇండస్ట్రియల్ ఫీల్డ్ బస్ యొక్క అప్లికేషన్ సిస్టమ్ యొక్క భద్రత మరియు విశ్వసనీయతకు హామీని అందిస్తుంది.
1.2 IPC పారిశ్రామిక నియంత్రణ కంప్యూటర్
ఎగువ పారిశ్రామిక నియంత్రణ కంప్యూటర్ తైవాన్‌కు చెందిన అడ్వాంటెక్ ఇండస్ట్రియల్ కంట్రోల్ కంప్యూటర్‌ను స్వీకరిస్తుంది  విండోస్ NT4.0 వర్క్‌స్టేషన్ ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌ను నడుపుతుంది  సీమెన్స్ యొక్క WinCC ఇండస్ట్రియల్ కాన్ఫిగరేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను స్వీకరిస్తుంది  పెద్ద స్క్రీన్ సిస్టమ్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు మరియు కోట్ సమాచారాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది మరియు పైప్‌లైన్ ప్రవాహం మరియు బ్లాకింగ్ పరిస్థితులను గ్రాఫికల్‌గా చూపిస్తుంది. అన్ని డేటాను PLC PROFIBUS ద్వారా ప్రసారం చేస్తుంది. IPC అంతర్గతంగా జర్మన్ సాఫ్టింగ్ కంపెనీ ఉత్పత్తి చేసిన ప్రొఫైల్‌బోర్డ్ నెట్‌వర్క్ కార్డ్‌తో అమర్చబడి ఉంటుంది, ఇది ప్రత్యేకంగా PROFIBUS కోసం రూపొందించబడింది. సాఫ్టింగ్ ద్వారా అందించబడిన కాన్ఫిగరేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా, నెట్‌వర్కింగ్‌ను పూర్తి చేయవచ్చు, నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్ సంబంధం Cr (కమ్యూనికేషన్ సంబంధం)ను ఏర్పాటు చేయవచ్చు మరియు ఆబ్జెక్ట్ డిక్షనరీ OD (ఆబ్జెక్ట్ డిక్షనరీ)ను ఏర్పాటు చేయవచ్చు. WINCCని సిమెన్స్ ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది కంపెనీ యొక్క S5 / S7 PLCతో ప్రత్యక్ష కనెక్షన్‌కు మాత్రమే మద్దతు ఇస్తుంది మరియు విండోస్ అందించిన DDE టెక్నాలజీ ద్వారా మాత్రమే ఇతర PLCతో కమ్యూనికేట్ చేయగలదు. సాఫ్ట్‌వేర్ కంపెనీ WinCCతో PROFIBUS కమ్యూనికేషన్‌ను గ్రహించడానికి DDE సర్వర్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను అందిస్తుంది.
1.3 పిఎల్‌సి
NAIS కంపెనీ యొక్క Fp10sh PLCగా ఎంపిక చేయబడింది.

(2) నియంత్రణ వ్యవస్థ ఫంక్షన్
రెండు నీటి పంపు మోటార్లు మరియు రెండు డైనమోమీటర్లను నియంత్రించడంతో పాటు, నియంత్రణ వ్యవస్థ 28 విద్యుత్ కవాటాలు, 4 బరువు మోటార్లు, 8 ఆయిల్ పంపు మోటార్లు, 3 వాక్యూమ్ పంపు మోటార్లు, 4 ఆయిల్ డిశ్చార్జ్ పంపు మోటార్లు మరియు 2 లూబ్రికేటింగ్ సోలనోయిడ్ వాల్వ్‌లను కూడా నియంత్రించాల్సిన అవసరం ఉంది. వినియోగదారుల పరీక్ష అవసరాలను తీర్చడానికి వాల్వ్ స్విచ్ ద్వారా నీటి ప్రవాహ దిశ మరియు ప్రవాహం నియంత్రించబడతాయి.
2.1 స్థిరాంకం నీటి పంపు యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని సర్దుబాటు చేయండి: దానిని ఒక నిర్దిష్ట విలువ వద్ద స్థిరంగా ఉంచండి మరియు ఈ సమయంలో నీటి తల స్థిరంగా ఉంటుంది; డైనమోమీటర్ వేగాన్ని ఒక నిర్దిష్ట విలువకు సర్దుబాటు చేయండి. పని పరిస్థితి 2-4 నిమిషాలు స్థిరంగా ఉన్న తర్వాత, సంబంధిత డేటాను సేకరించండి. పరీక్ష సమయంలో, నీటి తల మారకుండా ఉంచడం అవసరం. మోటారు వేగాన్ని సేకరించడానికి పంపు మోటారుపై కోడ్ డిస్క్ ఉంచబడుతుంది, తద్వారా DCS500 క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణను ఏర్పరుస్తుంది. నీటి పంపు వేగాన్ని IPC కీబోర్డ్ ద్వారా ఇన్‌పుట్ చేస్తారు.
2.2 స్థిర వేగం
డైనమోమీటర్ వేగాన్ని ఒక నిర్దిష్ట విలువ వద్ద స్థిరంగా ఉండేలా సర్దుబాటు చేయండి మరియు డైనమోమీటర్ వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది; పంపు వేగాన్ని ఒక నిర్దిష్ట విలువకు సర్దుబాటు చేయండి (అంటే హెడ్‌ను సర్దుబాటు చేయండి), మరియు పని పరిస్థితి 2-4 నిమిషాలు స్థిరంగా ఉన్న తర్వాత సంబంధిత డేటాను సేకరించండి. డైనమోమీటర్ వేగాన్ని స్థిరీకరించడానికి DCS500 డైనమోమీటర్ వేగం కోసం క్లోజ్డ్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
2.3 రన్‌అవే టెస్ట్
డైనమోమీటర్ వేగాన్ని ఒక నిర్దిష్ట విలువకు సర్దుబాటు చేయండి మరియు డైనమోమీటర్ వేగాన్ని మార్చకుండా ఉంచండి  డైనమోమీటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ టార్క్ దాదాపు సున్నాగా ఉండేలా నీటి పంపు వేగాన్ని సర్దుబాటు చేయండి (ఈ పని స్థితిలో, డైనమోమీటర్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు విద్యుత్ ఆపరేషన్ కోసం పనిచేస్తుంది), మరియు సంబంధిత డేటాను సేకరించండి. పరీక్ష సమయంలో, పంప్ మోటారు వేగం స్థిరంగా ఉండాలి మరియు DCS500 ద్వారా నియంత్రించబడాలి.
2.4 ప్రవాహ క్రమాంకనం
ఈ వ్యవస్థలో ప్రవాహ మీటర్లను క్రమాంకనం చేయడానికి రెండు ప్రవాహ దిద్దుబాటు ట్యాంకులు అమర్చబడి ఉన్నాయి. క్రమాంకనం చేయడానికి ముందు, ముందుగా గుర్తించబడిన ప్రవాహ విలువను నిర్ణయించండి, ఆపై నీటి పంపు మోటారును ప్రారంభించండి మరియు నీటి పంపు మోటారు యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని నిరంతరం సర్దుబాటు చేయండి. ఈ సమయంలో, ప్రవాహ విలువపై శ్రద్ధ వహించండి. ప్రవాహ విలువ అవసరమైన విలువకు చేరుకున్నప్పుడు, నీటి పంపు మోటారును ప్రస్తుత భ్రమణ వేగంతో స్థిరంగా ఉంచండి (ఈ సమయంలో, నీరు అమరిక పైప్‌లైన్‌లో తిరుగుతుంది). డిఫ్లెక్టర్ యొక్క స్విచింగ్ సమయాన్ని సెట్ చేయండి. పని పరిస్థితి స్థిరంగా ఉన్న తర్వాత, సోలనోయిడ్ వాల్వ్‌ను ఆన్ చేసి సమయాన్ని ప్రారంభించండి. అదే సమయంలో, పైప్‌లైన్‌లోని నీటిని అమరిక ట్యాంక్‌కు మార్చండి. సమయ సమయం ముగిసినప్పుడు, సోలనోయిడ్ వాల్వ్ డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడుతుంది. ఈ సమయంలో, నీరు అమరిక పైప్‌లైన్‌కు మార్చబడుతుంది మరియు నీటి పంపు మోటారు యొక్క భ్రమణ వేగం ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో స్థిరీకరించడానికి తగ్గించబడుతుంది. సంబంధిత డేటాను చదవండి. ఆపై నీటిని తీసివేసి తదుపరి పాయింట్‌ను క్రమాంకనం చేయండి.
2.5 మాన్యువల్ / ఆటోమేటిక్ అంతరాయం లేని స్విచింగ్
సిస్టమ్ నిర్వహణ మరియు డీబగ్గింగ్‌ను సులభతరం చేయడానికి, సిస్టమ్ కోసం మాన్యువల్ కీబోర్డ్ రూపొందించబడింది. ఆపరేటర్ ఇంటర్‌లాకింగ్ ద్వారా నిర్బంధించబడకుండా కీబోర్డ్ ద్వారా స్వతంత్రంగా ఒక నిర్దిష్ట వాల్వ్ యొక్క చర్యను నియంత్రించవచ్చు. సిస్టమ్ NAIS రిమోట్ I / O మాడ్యూల్‌ను స్వీకరిస్తుంది, ఇది కీబోర్డ్‌ను వివిధ ప్రదేశాలలో పనిచేసేలా చేస్తుంది. మాన్యువల్ / ఆటోమేటిక్ స్విచింగ్ సమయంలో, వాల్వ్ స్థితి మారదు.
ఈ వ్యవస్థ PLCని ప్రధాన నియంత్రికగా స్వీకరిస్తుంది, ఇది వ్యవస్థను సులభతరం చేస్తుంది మరియు వ్యవస్థ యొక్క అధిక విశ్వసనీయత మరియు నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది; PROFIBUS పూర్తి డేటా ప్రసారాన్ని గ్రహిస్తుంది, విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని నివారిస్తుంది మరియు వ్యవస్థను డిజైన్ ఖచ్చితత్వ అవసరాలను తీర్చేలా చేస్తుంది; వివిధ పరికరాల మధ్య డేటా భాగస్వామ్యం గ్రహించబడుతుంది; PROFIBUS యొక్క వశ్యత వ్యవస్థ విస్తరణకు అనుకూలమైన పరిస్థితులను అందిస్తుంది. పారిశ్రామిక ఫీల్డ్ బస్ ఆధారంగా సిస్టమ్ డిజైన్ పథకం పారిశ్రామిక అప్లికేషన్ యొక్క ప్రధాన స్రవంతి అవుతుంది.