Тестовият стенд за модел на хидравлична турбина играе важна роля в развитието на хидроенергийната технология.Това е важно оборудване за подобряване на качеството на хидроенергийните продукти и оптимизиране на работата на агрегатите.Производството на всеки бегач трябва първо да разработи модел бегач и да тества модела чрез симулиране на действителните напорни измервателни уреди на хидроелектрическата станция на стенда за изпитване на хидравлични машини с висок напор.Ако всички данни отговарят на изискванията на потребителите, бегачът може да бъде официално произведен.Ето защо някои чуждестранни производители на хидроенергийно оборудване разполагат с няколко стенда за изпитване на високо ниво на вода, за да отговорят на нуждите на различни функции.Например, френската компания neyrpic разполага с пет усъвършенствани високопрецизни моделни тестови стенда;Hitachi и Toshiba разполагат с пет моделни тестови стенда с воден напор над 50 м.В съответствие с нуждите на производството, голям изследователски институт за електрически машини е проектирал стенд за изпитване с висока вода с пълни функции и висока точност, който може да извършва моделни тестове съответно на тръбни, смесени, аксиални и реверсивни хидравлични машини и напорът на водата може да достигне 150 м.Изпитвателният стенд може да се адаптира към моделния тест на вертикални и хоризонтални единици.Изпитвателният стенд е проектиран с две станции a и B. Когато станция a работи, се монтира станция B, което може да съкрати цикъла на изпитване.A. B две станции споделят един комплект електрическа система за управление и тестова система.Електрическата система за управление приема PROFIBUS като ядро, NAIS fp10sh PLC като основен контролер, а IPC (индустриален контролен компютър) реализира централизирано управление.Системата използва технологията fieldbus за реализиране на усъвършенствания изцяло цифров режим на управление, който гарантира надеждност, безопасност и лесна поддръжка на системата.Това е система за контрол на тестове на машини за опазване на водата с висока степен на автоматизация в Китай.Състав на системата за управление
Стендът за изпитване на висок воден напор се състои от два помпени двигателя с мощност 550KW и диапазон на скорост от 250 ~ 1100r/min, които ускоряват водния поток в тръбопровода до водомерите, изисквани от потребителя, и поддържат водния напор да работи плавно.Параметрите на бегача се следят от динамометъра.Мощността на двигателя на динамометъра е 500 kW, скоростта е между 300 ~ 2300 об/мин и има един динамометър на станции a и B. Принципът на изпитване на хидравлични машини с висока глава е показан на фигура 1. Системата изисква точността на управление на двигателя е по-малка от 0,5%, а средното време на отказ е по-голямо от 5000 часа.След много проучвания е избрана система за регулиране на скоростта DCS500 DC, произведена от * * * компания.DCS500 може да получава команди за управление по два начина.Единият е да получавате 4 ~ 20mA сигнали, за да отговарят на изискванията за скорост;Вторият е да се добави PROFIBUS DP модул за получаване в цифров режим, за да отговори на изискванията за скорост.Първият метод има просто управление и ниска цена, но ще бъде нарушен в предаването на тока и ще повлияе на точността на управлението;Въпреки че вторият метод е скъп, той може да гарантира точността на данните и точността на контрола в процеса на предаване.Следователно системата използва четири DCS500 за управление съответно на два динамометъра и два двигателя на водната помпа.Като PROFIBUS DP подчинена станция, четирите устройства комуникират с PLC на главната станция в режим главен-подчинен.PLC управлява старта/стопа на двигателя на динамометъра и водната помпа, предава скоростта на работа на двигателя към DCS500 чрез PROFIBUS DP и получава работното състояние на двигателя и параметрите от DCS500.
PLC избира модула afp37911, произведен от NAIS Europe като главна станция, която поддържа FMS и DP протоколи едновременно.Модулът е основната станция на FMS, която реализира основния режим на комуникация с IPC и системата за събиране на данни;Това е и DP главната станция, която осъществява комуникация между главен и подчинен с DCS500.
Всички параметри на динамометъра ще се събират и показват на екрана чрез VXI Bus Technology (другите параметри ще се събират от VXI компания).IPC се свързва със системата за събиране на данни чрез FMS, за да завърши комуникацията.Съставът на цялата система е показан на фигура 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS е стандарт, формулиран от 13 компании и 5 научноизследователски институции в съвместния проект за разработка.Той е посочен в европейския стандарт en50170 и е един от индустриалните стандарти за полеви шини, препоръчани в Китай.Тя включва следните форми:
·PROFIBUS FMS решава общите комуникационни задачи на ниво цех, предоставя голям брой комуникационни услуги и изпълнява цикличните и нецикличните комуникационни задачи със средна скорост на предаване.Модулът Profibus на NAIS поддържа скорост на комуникация от 1.2mbps и не поддържа цикличен комуникационен режим.Той може да комуникира само с други главни станции на FMS чрез използване на MMA нециклично предаване на данни главна връзка и модулът не е съвместим с FMS.Следователно, той не може да използва само една форма на PROFIBUS в схемата.
·PROFIBUS-DP Оптимизирана високоскоростна и евтина комуникационна връзка е проектирана за комуникация между автоматична система за управление и децентрализиран вход/изход на ниво оборудване. Тъй като DP и FMS приемат един и същ комуникационен протокол, те могат да съществуват съвместно в един и същ мрежов сегмент.Между NAIS и a, msaz нециклично предаване на данни връзка главен-подчинен подчинена станция не комуникира активно.
·PROFIBUS PA стандартна искробезопасна предавателна технология, специално проектирана за автоматизация на процеси реализира комуникационните процедури, посочени в iec1158-2 за случаи с високи изисквания за безопасност и станции, захранвани от шината.Средата за предаване, използвана в системата, е екранирана медна усукана двойка комуникационният протокол е RS485 и скоростта на комуникация е 500 kbps.Прилагането на индустриална полева шина осигурява гаранция за безопасността и надеждността на системата.
1.2 IPC индустриален контролен компютър
Горният индустриален контролен компютър приема индустриален контролен компютър на Тайван Advantech с операционна система за работна станция Windows NT4 0 Софтуерът за индустриална конфигурация WinCC на компанията Siemens се използва за показване на информацията за работното състояние на системата на голям екран и графично представяне на тръбопровода и запушване.Всички данни се предават от PLC чрез PROFIBUS.IPC е вътрешно оборудван с мрежова карта profiboard, произведена от немска компания за омекотяване, която е специално проектирана за PROFIBUS.Чрез софтуера за конфигуриране, предоставен чрез омекотяване, може да бъде завършено свързването в мрежа, може да се установи мрежова комуникационна връзка Cr (комуникационна връзка) и обектен речник OD (обектен речник).WINCC се произвежда от Siemens.Той поддържа само директна връзка с S5 / S7 PLC на компанията и може да комуникира само с други PLC чрез DDE технологията, предоставена от Windows.Компанията Softing предоставя DDE сървърен софтуер за осъществяване на PROFIBUS комуникация с WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh на компанията NAIS е избран за PLC.
2 функции на системата за управление
В допълнение към управлението на два двигателя на водни помпи и два динамометъра, системата за управление също трябва да управлява 28 електрически клапана, 4 мотора за тежести, 8 двигателя на маслените помпи, 3 двигателя на вакуумната помпа, 4 двигателя за източване на маслото и 2 електромагнитни клапана за смазване.Посоката на потока и потокът на водата се контролират чрез превключвател на клапаните, за да отговарят на изискванията за изпитване на потребителите.
2.1 постоянна глава
Регулирайте скоростта на водната помпа: направете я стабилна при определена стойност и водният напор е сигурен в този момент;Регулирайте скоростта на динамометъра до определена стойност и съберете съответните данни, след като работното състояние е стабилно за 2 ~ 4 минути.По време на теста е необходимо водната глава да се поддържа непроменена.Върху двигателя на водната помпа е поставен кодов диск, който събира скоростта на двигателя, така че DCS500 да образува управление със затворен контур.Скоростта на водната помпа се въвежда от IPC клавиатура.
2.2 постоянна скорост
Регулирайте скоростта на динамометъра, за да го направите стабилен при определена стойност.По това време скоростта на динамометъра е постоянна;Регулирайте скоростта на помпата до определена стойност (т.е. регулирайте главата) и съберете съответните данни, след като работното състояние е стабилно за 2 ~ 4 минути.DCS500 образува затворен контур за скоростта на динамометъра, за да стабилизира скоростта на динамометъра.
2.3 бегъл тест
Регулирайте скоростта на динамометъра до определена стойност и поддържайте скоростта на динамометъра непроменена регулирайте скоростта на водната помпа, така че изходният въртящ момент на динамометъра да бъде близо до нула (при това работно състояние динамометърът работи за генериране на енергия и електрическа работа) и събиране на съответните данни.По време на теста се изисква скоростта на двигателя на водната помпа да остане непроменена и да се регулира от DCS500.
2.4 калибриране на потока
Системата е оборудвана с два резервоара за корекция на дебита за калибриране на разходомера в системата.Преди калибриране първо определете маркираната стойност на потока, след това стартирайте двигателя на водната помпа и непрекъснато регулирайте скоростта на двигателя на водната помпа.В този момент обърнете внимание на стойността на потока.Когато стойността на потока достигне необходимата стойност, стабилизирайте двигателя на водната помпа при текущата скорост (в този момент водата циркулира в тръбопровода за калибриране).Задайте времето за превключване на дефлектора.След като работното състояние е стабилно, включете електромагнитния клапан, стартирайте времето и едновременно превключете водата в тръбопровода към коректорния резервоар.Когато времето за синхронизиране изтече, соленоидният клапан се изключва.По това време водата отново се превключва към тръбопровода за калибриране.Намалете скоростта на двигателя на водната помпа, стабилизирайте го при определена скорост и прочетете съответните данни.След това източете водата и калибрирайте следващата точка.
2.5 ръчно/автоматично безпроблемно превключване
За да се улесни поддръжката и отстраняването на грешки в системата, за системата е проектирана ръчна клавиатура.Операторът може да контролира действието на клапан независимо чрез клавиатурата, която не е ограничена от блокиране.Системата използва NAIS отдалечен I/O модул, който може да накара клавиатурата да работи на различни места.При ръчно/автоматично превключване състоянието на клапана остава непроменено.
Системата приема PLC като основен контролер, което опростява системата и гарантира висока надеждност и лесна поддръжка на системата;PROFIBUS осъществява пълно предаване на данни, избягва електромагнитни смущения и прави системата да отговаря на изискванията за точност на проекта;Реализира се споделяне на данни между различни устройства;Гъвкавостта на PROFIBUS осигурява удобни условия за разширяване на системата.Схемата за проектиране на системата с индустриална полева шина като ядро ще се превърне в основното индустриално приложение.
Час на публикация: 17 февруари 2022 г
