Ang hydraulic turbine model test bench ay may mahalagang papel sa pag-unlad ng teknolohiya ng hydropower. Ito ay isang mahalagang kagamitan upang mapabuti ang kalidad ng mga produktong hydropower at ma-optimize ang pagganap ng mga yunit. Ang produksyon ng anumang runner ay dapat munang bumuo ng isang model runner at subukan ang modelo sa pamamagitan ng paggaya sa aktwal na head meter ng hydropower station sa high head hydraulic machinery test-bed. Kung ang lahat ng datos ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga gumagamit, ang runner ay maaaring opisyal na magawa. Samakatuwid, ang ilang mga dayuhang tagagawa ng kagamitan sa hydropower ay may ilang high water head test bench upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga function. Halimbawa, ang kumpanya ng neyrpic ng France ay may limang advanced high-precision model test bench; ang Hitachi at Toshiba ay may limang model test stand na may water head na higit sa 50m. Ayon sa mga pangangailangan ng produksyon, isang malaking institusyon sa pananaliksik sa electrical machinery ang nagdisenyo ng isang high water head test-bed na may kumpletong mga function at mataas na katumpakan, na maaaring magsagawa ng mga pagsubok sa modelo sa tubular, mixed flow, axial flow at reversible hydraulic machinery ayon sa pagkakabanggit, at ang water head ay maaaring umabot sa 150m. Ang test bench ay maaaring umangkop sa pagsubok sa modelo ng mga patayo at pahalang na yunit. Ang test bench ay dinisenyo gamit ang dalawang istasyon A at B. Kapag gumagana ang istasyon A, inilalagay ang istasyon B, na maaaring paikliin ang cycle ng pagsubok. Ang dalawang istasyon A. B ay naghahati ng isang set ng electrical control system at test system. Ang electrical control system ay gumagamit ng PROFIBUS bilang core, NAIS fp10sh PLC bilang main controller, at ang IPC (industrial control computer) ay nagsasagawa ng centralized control. Gumagamit ang sistema ng fieldbus technology upang maisakatuparan ang advanced all digital control mode, na tinitiyak ang pagiging maaasahan, kaligtasan, at madaling pagpapanatili ng sistema. Ito ay isang water conservancy machinery test control system na may mataas na antas ng automation sa Tsina. Komposisyon ng control system
Ang high water head test bench ay binubuo ng dalawang pump motor na may lakas na 550KW at saklaw ng bilis na 250 ~ 1100r/min, na nagpapabilis sa daloy ng tubig sa pipeline patungo sa mga water head meter na kailangan ng gumagamit at pinapanatiling maayos ang pagtakbo ng water head. Ang mga parameter ng runner ay minomonitor ng dynamometer. Ang lakas ng motor ng dynamometer ay 500kW, ang bilis ay nasa pagitan ng 300 ~ 2300r/min, at mayroong isang dynamometer sa mga istasyon a at B. Ang prinsipyo ng high head hydraulic machinery test bench ay ipinapakita sa Figure 1. Kinakailangan ng sistema na ang katumpakan ng pagkontrol ng motor ay mas mababa sa 0.5% at ang MTBF ay higit sa 5000 oras. Pagkatapos ng maraming pananaliksik, napili ang DCS500 DC speed regulation system na ginawa ng isang * * * kumpanya. Ang DCS500 ay maaaring makatanggap ng mga control command sa dalawang paraan. Ang isa ay ang pagtanggap ng 4 ~ 20mA signal upang matugunan ang mga kinakailangan sa bilis; Ang pangalawa ay ang pagdaragdag ng PROFIBUS DP module upang tumanggap sa digital mode upang matugunan ang mga kinakailangan sa bilis. Ang unang paraan ay may simpleng kontrol at mababang presyo, ngunit maaabala ito sa transmisyon ng kuryente at makakaapekto sa katumpakan ng kontrol; Bagama't mahal ang pangalawang paraan, masisiguro nito ang katumpakan ng datos at katumpakan ng kontrol sa proseso ng transmisyon. Samakatuwid, gumagamit ang sistema ng apat na DCS500 upang kontrolin ang dalawang dynamometer at dalawang motor ng water pump ayon sa pagkakabanggit. Bilang PROFIBUS DP slave station, ang apat na device ay nakikipag-ugnayan sa master station PLC sa master-slave mode. Kinokontrol ng PLC ang pagsisimula/paghinto ng dynamometer at water pump motor, ipinapadala ang bilis ng pagtakbo ng motor sa DCS500 sa pamamagitan ng PROFIBUS DP, at kinukuha ang estado ng pagtakbo ng motor at mga parameter mula sa DCS500.
Pinipili ng PLC ang afp37911 module na ginawa ng NAIS Europe bilang master station, na sumusuporta sa mga protocol ng FMS at DP nang sabay. Ang module ang pangunahing istasyon ng FMS, na siyang nagsasagawa ng pangunahing komunikasyon sa pangunahing mode gamit ang IPC at sistema ng pagkuha ng datos; ito rin ang DP master station, na nagsasagawa ng komunikasyon sa pagitan ng master at slave gamit ang DCS500.
Ang lahat ng mga parametro ng dynamometer ay kokolektahin at ipapakita sa screen sa pamamagitan ng VXI Bus Technology (ang iba pang mga parametro ay kokolektahin ng kumpanya ng VXI). Ang IPC ay kumokonekta sa sistema ng pagkuha ng datos sa pamamagitan ng FMS upang makumpleto ang komunikasyon. Ang komposisyon ng buong sistema ay ipinapakita sa Figure 2.
1.1 fieldbus Ang PROFIBUS ay isang pamantayang binuo ng 13 kumpanya at 5 institusyong siyentipikong pananaliksik sa magkasanib na proyekto ng pagpapaunlad. Ito ay nakalista sa pamantayang European en50170 at isa sa mga pamantayang industrial fieldbus na inirerekomenda sa Tsina. Kabilang dito ang mga sumusunod na anyo:
·Nilulutas ng PROFIBUS FMS ang mga pangkalahatang gawain sa komunikasyon sa antas ng workshop, nagbibigay ng maraming serbisyo sa komunikasyon, at kinukumpleto ang mga gawaing komunikasyon na paikot at hindi paikot na may katamtamang bilis ng transmisyon. Sinusuportahan ng Profibus module ng NAIS ang bilis ng komunikasyon na 1.2mbps at hindi sinusuportahan ang cyclic communication mode. Maaari lamang itong makipag-ugnayan sa iba pang mga master station ng FMS gamit ang MMA non cyclic data transmission master connection at ang module ay hindi tugma sa FMS. Samakatuwid, hindi lamang nito maaaring gamitin ang isang anyo ng PROFIBUS sa disenyo ng iskema.
·Ang PROFIBUS-DP na-optimize na high-speed at murang koneksyon sa komunikasyon ay idinisenyo para sa komunikasyon sa pagitan ng awtomatikong sistema ng kontrol at desentralisadong I/O sa antas ng kagamitan. Dahil ang DP at FMS ay gumagamit ng parehong protocol ng komunikasyon, maaari silang magsabay na magamit sa iisang segment ng network. Sa pagitan ng NAIS at isang, ang msaz non-cyclic data transmission master-slave connection slave station ay hindi aktibong nakikipag-ugnayan.
·Ang PROFIBUS PA pamantayang intrinsically safe na teknolohiya ng transmisyon na espesyal na idinisenyo para sa automation ng proseso ay nagsasagawa ng mga pamamaraan ng komunikasyon na tinukoy sa iec1158-2 para sa mga okasyon na may mataas na kinakailangan sa kaligtasan at mga istasyon na pinapagana ng bus. Ang medium ng transmisyon na ginagamit sa sistema ay copper shielded twisted pair ang protocol ng komunikasyon ay RS485 at ang rate ng komunikasyon ay 500kbps. Ang aplikasyon ng industrial fieldbus ay nagbibigay ng garantiya para sa kaligtasan at pagiging maaasahan ng sistema.
1.2 IPC na pang-industriyang kompyuter na pangkontrol
Ang pang-itaas na industrial control computer ay gumagamit ng Taiwan Advantech industrial control computer na nagpapatakbo ng Windows NT4 0 workstation operating system . Ang WinCC industrial configuration software ng kumpanyang Siemens ay ginagamit upang ipakita ang impormasyon sa kondisyon ng operasyon ng sistema sa malaking screen, at graphical na kumakatawan sa daloy at bara ng pipeline. Ang lahat ng data ay ipinapadala mula sa PLC sa pamamagitan ng PROFIBUS. Ang IPC ay may panloob na kagamitan na may profiboard network card na ginawa ng kumpanyang German softing, na espesyal na idinisenyo para sa PROFIBUS. Sa pamamagitan ng configuration software na ibinibigay ng softing, maaaring makumpleto ang networking, maitatag ang ugnayan ng komunikasyon sa network na Cr (ugnayan ng komunikasyon) at object dictionary OD (object dictionary). Ang WINCC ay ginawa ng Siemens. Sinusuportahan lamang nito ang direktang koneksyon sa S5 / S7 PLC ng kumpanya, at maaari lamang makipag-ugnayan sa iba pang mga PLC sa pamamagitan ng teknolohiyang DDE na ibinibigay ng windows. Ang kumpanyang Softing ay nagbibigay ng DDE server software upang maisakatuparan ang komunikasyon ng PROFIBUS sa WinCC.
1.3 PLC
Ang Fp10sh ng kompanya ng NAIS ay napili bilang PLC.
2 mga tungkulin ng sistema ng kontrol
Bukod sa pagkontrol sa dalawang motor ng water pump at dalawang dynamometer, kailangan ding kontrolin ng control system ang 28 electric valve, 4 na weight motor, 8 oil pump motor, 3 vacuum pump motor, 4 na oil drain pump motor at 2 lubrication solenoid valve. Ang direksyon ng daloy at daloy ng tubig ay kinokontrol sa pamamagitan ng switch ng mga balbula upang matugunan ang mga kinakailangan sa pagsubok ng mga gumagamit.
2.1 pare-parehong ulo
Ayusin ang bilis ng bomba ng tubig: gawin itong matatag sa isang tiyak na halaga, at ang pataas ng tubig ay tiyak sa oras na ito; Ayusin ang bilis ng dinamometro sa isang tiyak na halaga, at kolektahin ang mga kaugnay na datos pagkatapos maging matatag ang kondisyon ng pagtatrabaho sa loob ng 2 ~ 4 na minuto. Sa panahon ng pagsubok, kinakailangang panatilihing hindi nagbabago ang pataas ng tubig. Isang code disk ang inilalagay sa motor ng bomba ng tubig upang kolektahin ang bilis ng motor, upang ang DCS500 ay bumuo ng isang closed-loop control. Ang bilis ng bomba ng tubig ay inilalagay sa pamamagitan ng IPC keyboard.
2.2 pare-parehong bilis
Ayusin ang bilis ng dynamometer upang maging matatag ito sa isang tiyak na halaga. Sa oras na ito, ang bilis ng dynamometer ay pare-pareho; Ayusin ang bilis ng bomba sa isang tiyak na halaga (ibig sabihin, ayusin ang ulo), at mangalap ng mga kaugnay na datos pagkatapos maging matatag ang kondisyon ng pagtatrabaho sa loob ng 2 ~ 4 na minuto. Ang DCS500 ay bumubuo ng isang closed loop para sa bilis ng dynamometer upang patatagin ang bilis ng dynamometer.
2.3 pagsubok na walang humpay
Ayusin ang bilis ng dynamometer sa isang tiyak na halaga at panatilihing hindi nagbabago ang bilis ng dynamometer. Ayusin ang bilis ng water pump upang maging malapit sa zero ang output torque ng dynamometer (sa ilalim ng kondisyong ito ng pagtatrabaho, gumagana ang dynamometer para sa pagbuo ng kuryente at operasyon ng kuryente), at mangolekta ng mga kaugnay na datos. Sa panahon ng pagsubok, ang bilis ng motor ng water pump ay kinakailangang manatiling hindi nagbabago at isaayos ng DCS500.
2.4 kalibrasyon ng daloy
Ang sistema ay may dalawang tangke ng pagwawasto ng daloy para sa pag-calibrate ng flowmeter sa sistema. Bago ang pag-calibrate, tukuyin muna ang minarkahang halaga ng daloy, pagkatapos ay paandarin ang motor ng water pump at patuloy na isaayos ang bilis ng motor ng water pump. Sa oras na ito, bigyang-pansin ang halaga ng daloy. Kapag naabot na ng halaga ng daloy ang kinakailangang halaga, patatagin ang motor ng water pump sa kasalukuyang bilis (sa oras na ito, umiikot ang tubig sa calibration pipeline). Itakda ang oras ng paglipat ng deflector. Kapag matatag na ang kondisyon ng paggana, buksan ang solenoid valve, simulan ang timing, at sabay na ilipat ang tubig sa pipeline papunta sa correction tank. Kapag tapos na ang oras ng timing, ididiskonekta ang solenoid valve. Sa oras na ito, muling ilipat ang tubig sa calibration pipeline. Bawasan ang bilis ng water pump motor, patatagin ito sa isang tiyak na bilis, at basahin ang mga kaugnay na datos. Pagkatapos ay alisan ng tubig at i-calibrate ang susunod na punto.
2.5 manu-manong / awtomatikong hindi nagagambalang paglipat
Upang mapadali ang pagpapanatili at pag-debug ng sistema, isang manu-manong keyboard ang idinisenyo para sa sistema. Maaaring kontrolin ng operator ang aksyon ng balbula nang nakapag-iisa sa pamamagitan ng keyboard, na hindi napipigilan ng interlocking. Gumagamit ang sistema ng NAIS remote I/O module, na maaaring magpagana sa keyboard sa iba't ibang lugar. Sa panahon ng manual/awtomatikong pagpapalit, nananatiling hindi nagbabago ang estado ng balbula.
Ginagamit ng sistema ang PLC bilang pangunahing controller, na nagpapadali sa sistema at tinitiyak ang mataas na pagiging maaasahan at madaling pagpapanatili ng sistema; Natutupad ng PROFIBUS ang kumpletong paghahatid ng data, iniiwasan ang electromagnetic interference, at ginagawang natutugunan ng sistema ang mga kinakailangan sa katumpakan ng disenyo; Natutupad ang pagbabahagi ng data sa pagitan ng iba't ibang device; Ang kakayahang umangkop ng PROFIBUS ay nagbibigay ng maginhawang mga kondisyon para sa pagpapalawak ng sistema. Ang iskema ng disenyo ng sistema na may industrial fieldbus bilang core ay magiging pangunahing pangunahing aplikasyon sa industriya.
Oras ng pag-post: Pebrero 17, 2022
