L'impurtanza di u modellu di turbina idraulica in u sviluppu di a Tecnulugia Hydropower

U bancu di prova di u mudellu di turbina idraulica ghjoca un rolu impurtante in u sviluppu di a tecnulugia idroelettrica.Hè un equipamentu impurtante per migliurà a qualità di i prudutti idroelettrici è ottimisà u rendiment di unità.A pruduzzione di ogni corridore deve prima sviluppà un mudellu di corridore è pruvà u mudellu simulendu i metri di testa attuale di a stazione idroelettrica nantu à u lettu di prova di a machina idraulica alta.Se tutti i dati cumplenu i bisogni di l'utilizatori, u corridore pò esse pruduciutu ufficialmente.Per quessa, certi pruduttori stranieri di l'equipaggiu idroelettricu anu parechji banchi di teste di teste d'acqua alta per risponde à i bisogni di diverse funzioni.Per esempiu, a cumpagnia neyrpic di Francia hà cinque banchi di prova di mudelli avanzati di alta precisione;Hitachi è Toshiba anu cinque mudelli di teste cù una testa d'acqua di più di 50 m.Sicondu i bisogni di a pruduzzione, un grande istitutu di ricerca di machini elettrichi hà cuncepitu un lettu di teste d'acqua alta cù funzioni cumplete è alta precisione, chì ponu realizà test di mudelli in tubulari, flussu mistu, flussu assiale è macchina idraulica reversibile rispettivamente, è a testa di l'acqua pò ghjunghje sin'à 150 m.U bancu di prova pò adattà à a prova di mudellu di unità verticale è horizontale.U bancu di prova hè cuncepitu cù dui stazioni a è B. quandu a stazione a travaglia, a stazione B hè stallata, chì ponu accurtà u ciclu di prova.A. B duie stazioni sparte un inseme di sistema di cuntrollu elettricu è sistema di prova.U sistema di cuntrollu elettricu piglia PROFIBUS cum'è u core, NAIS fp10sh PLC cum'è u controller principale, è IPC (urdinatore di cuntrollu industriale) realiza un cuntrollu centralizatu.U sistema adopra a tecnulugia fieldbus per realizà u modu avanzatu di cuntrollu digitale, chì assicura l'affidabilità, a sicurità è a facilità di mantenimentu di u sistema.Hè un sistema di cuntrollu di prova di machini di cunservazione d'acqua cù un altu gradu d'automatizazione in Cina.A cumpusizioni di u sistema di cuntrollu

U bancu di teste d'acqua alta hè custituitu da dui mutori di pompa cù una putenza di 550KW è una gamma di velocità di 250 ~ 1100r / min, chì acceleranu u flussu d'acqua in u pipeline à i metri di testa d'acqua richiesti da l'utilizatore è mantene a testa di l'acqua in funzione. liscia.I paràmetri di u corridore sò monitorati da u dinamometru.A putenza di u mutore di u dinamometru hè 500kW, a vitezza hè trà 300 ~ 2300r / min, è ci hè un dinamometru in stazioni a è B. U principiu di u bancu di prova di macchina idraulica di alta testa hè mostratu in a Figura 1. U sistema richiede chì A precisione di cuntrollu di u mutore hè menu di 0,5% è u MTBF hè più grande di 5000 ore.Dopu assai ricerche, u sistema di regulazione di a velocità DCS500 DC pruduttu da una cumpagnia * * * hè sceltu.DCS500 pò riceve cumandamenti di cuntrollu in dui maneri.Unu hè di riceve signali 4 ~ 20mA per risponde à i requisiti di velocità;U sicondu hè di aghjunghje u modulu PROFIBUS DP per riceve in modu digitale per risponde à i requisiti di velocità.U primu metudu hà un cuntrollu simplice è prezzu bassu, ma serà disturbatu in a trasmissione attuale è affetta a precisione di cuntrollu;Ancu s'è u sicondu mètudu hè caru, pò assicurà a precisione di e dati è a precisione di cuntrollu in u prucessu di trasmissione.Dunque, u sistema adopta quattru DCS500 per cuntrullà rispettivamente dui dinamometri è dui mutori di pompa d'acqua.Cum'è stazione slave PROFIBUS DP, i quattru dispositi cumunicanu cù u PLC di stazione master in modalità master-slave.U PLC cuntrolla l'iniziu / arrestu di u dinamometru è u mutore di a pompa d'acqua, trasmette a velocità di marcia di u mutore à DCS500 attraversu PROFIBUS DP, è ottene u statu di funziunamentu di u mutore è i paràmetri da DCS500.
PLC selezziunà u modulu afp37911 pruduciutu da NAIS Europe cum'è a stazione maestra, chì sustene i protokolli FMS è DP à u stessu tempu.U modulu hè a stazione principale di FMS, chì rializeghja u modu di cumunicazione principale principale cù IPC è sistema di acquisizione di dati;Hè ancu a stazione maestra DP, chì realiza a cumunicazione maestru-slave cù DCS500.
Tutti i paràmetri di u dinamometru seranu culligati è affissati nantu à u screnu attraversu a Tecnulugia VXI Bus (altri paràmetri seranu cullati da a cumpagnia VXI).L'IPC si cunnetta cù u sistema di acquisizione di dati attraversu FMS per cumpletà a cumunicazione.A cumpusizioni di tuttu u sistema hè mostrata in Figura 2.

1.1 fieldbus PROFIBUS hè un standard formulatu da 13 cumpagnie è 5 istituzioni di ricerca scientifica in u prughjettu di sviluppu cumuni.Hè stata listata in u standard europeu en50170 è hè unu di i standard di bus di campu industriale cunsigliatu in Cina.Include e seguenti forme:
·PROFIBUS FMS risolve i travaglii di cumunicazione generale à u livellu di l'attellu, furnisce un gran numaru di servizii di cumunicazione, è compie i travaglii di cumunicazione ciclicu è micca ciclicu cù una velocità di trasmissione media.U modulu Profibus di NAIS sustene a tarifa di cumunicazione di 1.2mbps è ùn sustene micca u modu di cumunicazione ciclicu.Puderà solu cumunicà cù altre stazioni master FMS usendu MMA  trasmissione di dati non ciclica  cunnessione master  è u modulu ùn hè micca cumpatibile cù FMS.Dunque, ùn pò micca aduprà solu una forma di PROFIBUS in u disignu di schema.
·PROFIBUS-DP  a cunnessione di cumunicazione ottimisata à alta velocità è economica hè pensata per a cumunicazione trà u sistema di cuntrollu automaticu è u livellu di l'equipaggiu decentralizatu I / O. Perchè DP è FMS adoptanu u stessu protocolu di cumunicazione, ponu coexist in u stessu segmentu di a reta.Trà NAIS è a, msaz  trasmissione di dati non ciclica  cunnessione master-slave  stazione slave ùn cumunicà micca attivamente.
·PROFIBUS PA  Tecnulugia di trasmissione standard di sicurezza intrinseca apposta apposta per l'automatizazione di prucessu  realiza e prucedure di cumunicazione specificate in iec1158-2  per occasioni cù esigenze di sicurezza elevate è stazioni alimentate da l'autobus.U mezzu di trasmissione utilizatu in u sistema hè copper twisted pair  u protocolu di cumunicazione hè RS485 è a velocità di cumunicazione hè 500kbps.L'applicazione di fieldbus industriale furnisce una guaranzia per a sicurità è l'affidabilità di u sistema.

1.2 Computer di cuntrollu industriale IPC
L'urdinatore di cuntrollu industriale superiore adopta l'urdinatore di cuntrollu industriale di Taiwan Advantech  in esecuzione Windows NT4 0 sistema operatore di stazione di travagliu  U software di cunfigurazione industriale WinCC di a cumpagnia Siemens hè utilizatu per visualizà l'infurmazioni di cundizione operativa di u sistema nantu à u grande schermu, è rapprisentanu graficamente u flussu di pipeline è bloccu.Tutte e dati sò trasmessi da PLC via PROFIBUS.L'IPC hè dotatu internamente di una carta di rete profiboard prodotta da a cumpagnia di softing tedesca, chì hè apposta per PROFIBUS.Per mezu di u software di cunfigurazione furnitu da softing, a rete pò esse cumpletata, a relazione di cumunicazione in rete Cr (relazione di cumunicazione) è u dizziunariu d'ughjettu OD (dizziunariu d'ughjettu).WINCC hè pruduttu da Siemens.Supporta solu a cunnessione diretta cù u PLC S5 / S7 di a cumpagnia, è pò solu cumunicà cù altri PLC per mezu di a tecnulugia DDE furnita da Windows.A cumpagnia Softing furnisce u software di u servitore DDE per realizà a cumunicazione PROFIBUS cù WinCC.

1.3 PLC
Fp10sh di a cumpagnia NAIS hè sceltu cum'è PLC.

2 funzioni di u sistema di cuntrollu
In più di cuntrullà dui mutori di pompa d'acqua è dui dinamometri, u sistema di cuntrollu hà ancu bisognu di cuntrullà 28 valvole elettriche, 4 mutori di pesu, 8 mutori di pompa d'oliu, 3 mutori di pompa di vacuum, 4 muturi di pompa di drenaje d'oliu è 2 valvole solenoidi di lubrificazione.A direzzione di u flussu è u flussu di l'acqua sò cuntrullati per mezu di l'interruttore di valvole per risponde à i requisiti di prova di l'utilizatori.

2.1 testa constante
Aghjustate a vitezza di a pompa di l'acqua: rende stabile à un certu valore, è a testa di l'acqua hè certa à questu tempu;Aghjustate a vitezza di u dinamometru à un certu valore, è raccoglie dati pertinenti dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile per 2 ~ 4 minuti.Durante a prova, hè necessariu di mantene a testa di l'acqua senza cambià.Un discu di codice hè piazzatu nantu à u mutore di a pompa d'acqua per cullà a velocità di u mutore, perchè DCS500 forma un cuntrollu di ciclu chjusu.A velocità di a pompa di l'acqua hè inserita da u teclatu IPC.

2.2 velocità constante
Aghjustate a vitezza di u dinamometru per fà stabile à un certu valore.À questu tempu, a vitezza di u dinamometru hè constante;Aghjustate a velocità di a pompa à un certu valore (vale à dì aghjustà a testa), è raccoglie dati pertinenti dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile per 2 ~ 4 minuti.DCS500 forma un ciclu chjusu per a velocità di u dinamometru per stabilizzà a velocità di u dinamometru.

2.3 prova in fuga
Aghjustate a vitezza di u dinamometru à un certu valore è mantene a vitezza di u dinamometru inalterata  aghjustate a vitezza di a pompa d'acqua per fà u torque di output di u dinamometru vicinu à cero (in questa cundizione di travagliu, u dinamometru opera per a generazione di energia è operazione elettrica), è raccoglie dati pertinenti.Durante a prova, a vitezza di u mutore di a pompa d'acqua hè necessaria per esse invariata è aghjustata da DCS500.

2.4 calibrazione di flussu
U sistema hè dotatu di dui tanki di currezzione di flussu per calibre u flowmeter in u sistema.Prima di calibrazione, determinà prima u valore di flussu marcatu, dopu avvià u mutore di a pompa d'acqua è aghjustate continuamente a velocità di u mutore di a pompa d'acqua.À questu tempu, fate attenzione à u valore di u flussu.Quandu u valore di u flussu righjunghji u valore necessariu, stabilizzà u mutore di a pompa d'acqua à a velocità attuale (à questu tempu, l'acqua circula in a pipeline di calibrazione).Fighjate u tempu di commutazione di u deflettore.Dopu chì a cundizione di travagliu hè stabile, accende a valvula solenoide, cumencia u timing, è cambia l'acqua in u pipeline à u tank di currezzione à u stessu tempu.Quandu u tempu di tempu hè ghjuntu, a valvula solenoide hè disconnected.À questu tempu, l'acqua hè cambiata à u pipeline di calibrazione di novu.Reduce a vitezza di u mutore di a pompa d'acqua, stabilizzala à una certa velocità, è leghje e dati pertinenti.Allora scorri l'acqua è calibre u puntu dopu.

2.5 commutazione manuale / automatica senza disturbi
Per facilità u mantenimentu è u debugging di u sistema, un teclatu manuale hè pensatu per u sistema.L'operatore pò cuntrullà l'azzione di una valvula indipindentamente attraversu u teclatu, chì ùn hè micca limitatu da l'interlocking.U sistema adopta un modulu I / O remoto NAIS, chì pò fà chì u teclatu opera in diversi posti.Durante u cambiamentu manuale / automaticu, u statu di a valvula resta invariatu.
U sistema adopta PLC cum'è u controller principale, chì simplifica u sistema è assicura l'alta affidabilità è facilità di mantenimentu di u sistema;PROFIBUS realiza a trasmissione di dati cumpleta, evita l'interferenza elettromagnetica, è rende u sistema risponde à i requisiti di precisione di u disignu;A spartera di dati trà i dispusitivi diffirenti hè realizatu;A flessibilità di PROFIBUS furnisce cundizioni convenienti per l'espansione di u sistema.U schema di cuncepimentu di u sistema cù fieldbus industriale cum'è u core diventerà u mainstream di l'applicazione industriale.