Zkušební stolice modelu hydraulické turbíny hraje důležitou roli ve vývoji technologie vodní energie.Jde o důležité zařízení pro zlepšení kvality produktů vodní energie a optimalizaci výkonu bloků.Produkce jakéhokoli běhounu musí nejprve vyvinout modelový běhoun a otestovat model simulací skutečných spádových metrů vodní elektrárny na zkušebním stavu hydraulického stroje.Pokud všechna data splňují požadavky uživatelů, může být běžec oficiálně vyroben.Někteří zahraniční výrobci hydroenergetických zařízení proto mají několik zkušebních stolic s vysokým vodním spádem, aby vyhověli potřebám různých funkcí.Například francouzská společnost Neyrpic má pět pokročilých testovacích stolic pro vysoce přesné modely;Hitachi a Toshiba mají pět modelových testovacích stanovišť s vodní výškou více než 50 m.Podle potřeb výroby navrhl velký výzkumný ústav elektrických strojů zkušební zařízení s vysokou vodní výškou s plnými funkcemi a vysokou přesností, které může provádět modelové testy na trubkových, smíšených, axiálních a reverzibilních hydraulických strojích, a vodní výška může dosáhnout 150 m.Zkušební stolice se může přizpůsobit modelové zkoušce vertikálních a horizontálních jednotek.Zkušební stolice je navržena se dvěma stanicemi a a B. při provozu stanice a je instalována stanice B, což může zkrátit zkušební cyklus.A. B dvě stanice sdílejí jednu sadu elektrického řídicího systému a testovacího systému.Elektrický řídicí systém využívá PROFIBUS jako jádro, NAIS fp10sh PLC jako hlavní řídicí jednotku a IPC (průmyslový řídicí počítač) realizuje centralizované řízení.Systém využívá technologii fieldbus k realizaci pokročilého digitálního režimu řízení, který zajišťuje spolehlivost, bezpečnost a snadnou údržbu systému.Jedná se o kontrolní systém testování strojů na ochranu vody s vysokým stupněm automatizace v Číně.Složení řídicího systému
Zkušební stolice s vysokou vodní výškou se skládá ze dvou motorů čerpadel s výkonem 550 kW a rozsahem otáček 250 ~ 1100 r / min, které zrychlují tok vody v potrubí do vodoměrů požadovaných uživatelem a udržují vodní výšku v chodu. hladce.Parametry běžce jsou sledovány dynamometrem.Výkon motoru dynamometru je 500 kW, rychlost se pohybuje mezi 300 ~ 2300 ot / min a na stanicích a a B je jeden dynamometr. Princip zkušební stolice hydraulického stroje s vysokou hlavou je znázorněn na obrázku 1. Systém vyžaduje, aby přesnost řízení motoru je menší než 0,5 % a MTBF je větší než 5000 hodin.Po mnoha výzkumech byl vybrán systém regulace rychlosti DC DCS500 vyrobený * * * společností.DCS500 může přijímat řídicí příkazy dvěma způsoby.Jedním z nich je přijímat signály 4 ~ 20 mA, aby byly splněny požadavky na rychlost;Druhým je přidání modulu PROFIBUS DP pro příjem v digitálním režimu, aby byly splněny požadavky na rychlost.První metoda má jednoduché ovládání a nízkou cenu, ale bude rušena při přenosu proudu a ovlivní přesnost ovládání;Ačkoli je druhý způsob nákladný, může zajistit přesnost dat a přesnost řízení v procesu přenosu.Systém proto využívá čtyři DCS500 k ovládání dvou dynamometrů a dvou motorů vodního čerpadla.Jako podřízená stanice PROFIBUS DP komunikují čtyři zařízení s PLC hlavní stanice v režimu master-slave.PLC řídí start/stop motoru dynamometru a vodního čerpadla, přenáší otáčky motoru do DCS500 přes PROFIBUS DP a získává stav chodu motoru a parametry z DCS500.
PLC vybere jako master stanici modul afp37911 z produkce NAIS Europe, který zároveň podporuje protokoly FMS a DP.Modul je hlavní stanicí FMS, která realizuje hlavní hlavní režim komunikace s IPC a systémem sběru dat;Je to také DP master stanice, která realizuje komunikaci master-slave s DCS500.
Všechny parametry dynamometru budou shromažďovány a zobrazovány na obrazovce prostřednictvím technologie VXI Bus Technology (ostatní parametry shromažďuje společnost VXI).IPC se propojí se systémem sběru dat prostřednictvím FMS pro dokončení komunikace.Složení celého systému je znázorněno na obrázku 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS je standard formulovaný 13 společnostmi a 5 vědeckovýzkumnými institucemi ve společném vývojovém projektu.Je uveden v evropské normě en50170 a je jednou z průmyslových norem pro průmyslové sběrnice doporučených v Číně.Zahrnuje následující formuláře:
·PROFIBUS FMS řeší obecné komunikační úlohy na dílenské úrovni, poskytuje velké množství komunikačních služeb a dokončuje úlohy cyklické i necyklické komunikace se střední přenosovou rychlostí.Profibus modul NAIS podporuje komunikační rychlost 1,2 Mbps a nepodporuje cyklický komunikační režim.S ostatními hlavními stanicemi FMS může komunikovat pouze pomocí MMA necyklický přenos dat master připojení a modul není kompatibilní s FMS.Proto nemůže při návrhu schématu použít pouze jednu formu PROFIBUS.
· Optimalizované vysokorychlostní a levné komunikační spojení PROFIBUS-DP je navrženo pro komunikaci mezi automatickým řídicím systémem a decentralizovanými I/O na úrovni zařízení. Protože DP a FMS používají stejný komunikační protokol, mohou koexistovat ve stejném segmentu sítě.Mezi NAIS a a, msaz necyklický přenos dat spojení master-slave slave stanice aktivně nekomunikuje.
·Standardní jiskrově bezpečná přenosová technologie PROFIBUS PA speciálně navržená pro automatizaci procesů realizuje komunikační postupy specifikované v iec1158-2 pro příležitosti s vysokými požadavky na bezpečnost a stanice napájené ze sběrnice.Přenosové médium použité v systému je měděná stíněná kroucená dvojlinka komunikační protokol je RS485 a komunikační rychlost je 500 kbps.Použití průmyslové sběrnice poskytuje záruku bezpečnosti a spolehlivosti systému.
1.2 Průmyslový řídicí počítač IPC
Horní průmyslový řídicí počítač využívá průmyslový řídicí počítač Taiwan Advantech s operačním systémem pracovní stanice Windows NT4 0 Průmyslový konfigurační software WinCC společnosti Siemens se používá k zobrazení informací o provozním stavu systému na velké obrazovce a ke grafickému znázornění toku potrubí a ucpání.Všechna data jsou přenášena z PLC přes PROFIBUS.IPC je interně vybaveno síťovou kartou profiboard německé firmy softing, která je speciálně navržena pro PROFIBUS.Prostřednictvím konfiguračního softwaru poskytovaného softingem lze dokončit síťování, vytvořit síťový komunikační vztah Cr (komunikační vztah) a objektový slovník OD (objektový slovník).WINCC vyrábí společnost Siemens.Podporuje pouze přímé spojení s firemním PLC S5 / S7 a s ostatními PLC může komunikovat pouze prostřednictvím technologie DDE poskytované systémem Windows.Společnost Softing poskytuje serverový software DDE pro realizaci komunikace PROFIBUS s WinCC.
1.3 PLC
Jako PLC je vybrán Fp10sh společnosti NAIS.
2 funkce řídicího systému
Kromě ovládání dvou motorů vodních čerpadel a dvou dynamometrů potřebuje řídicí systém také ovládat 28 elektrických ventilů, 4 motory závaží, 8 motorů olejových čerpadel, 3 motory vakuových čerpadel, 4 motory čerpadel pro vypouštění oleje a 2 solenoidové ventily mazání.Směr průtoku a průtok vody jsou řízeny pomocí spínačů ventilů, aby byly splněny testovací požadavky uživatelů.
2.1 konstantní hlava
Upravte rychlost vodní pumpy: stabilizujte ji na určité hodnotě a vodní výška je v tuto chvíli jistá;Nastavte rychlost dynamometru na určitou hodnotu a sbírejte relevantní data poté, co se pracovní podmínky ustálí po dobu 2 ~ 4 minut.Během testu je nutné zachovat vodní výšku nezměněnou.Na motoru vodního čerpadla je umístěn kódový disk, který shromažďuje otáčky motoru, takže DCS500 tvoří řízení s uzavřenou smyčkou.Rychlost vodního čerpadla se zadává z klávesnice IPC.
2,2 konstantní otáčky
Upravte rychlost dynamometru tak, aby byl stabilní na určité hodnotě.V tomto okamžiku jsou otáčky dynamometru konstantní;Upravte rychlost čerpadla na určitou hodnotu (tj. nastavte dopravní výšku) a sbírejte příslušná data poté, co se pracovní podmínky ustálí po dobu 2 ~ 4 minut.DCS500 tvoří uzavřenou smyčku pro rychlost dynamometru pro stabilizaci rychlosti dynamometru.
2.3 runway test
Nastavte otáčky dynamometru na určitou hodnotu a udržujte otáčky dynamometru nezměněné upravte otáčky vodního čerpadla tak, aby se výstupní točivý moment dynamometru blížil nule (za těchto pracovních podmínek dynamometr pracuje pro výrobu energie a elektrický provoz) a shromažďovat příslušná data.Během testu je požadováno, aby rychlost motoru vodního čerpadla zůstala nezměněna a byla upravena pomocí DCS500.
2.4 kalibrace průtoku
Systém je vybaven dvěma korekčními nádržemi průtoku pro kalibraci průtokoměru v systému.Před kalibrací nejprve zjistěte označenou hodnotu průtoku, poté spusťte motor vodního čerpadla a plynule upravujte otáčky motoru vodního čerpadla.V tomto okamžiku věnujte pozornost hodnotě průtoku.Když hodnota průtoku dosáhne požadované hodnoty, stabilizujte motor vodního čerpadla na aktuální otáčky (v tomto okamžiku voda cirkuluje v kalibračním potrubí).Nastavte dobu sepnutí deflektoru.Po ustálení pracovních podmínek zapněte solenoidový ventil, spusťte časování a současně přepněte vodu v potrubí do korekční nádrže.Po uplynutí doby časování se elektromagnetický ventil odpojí.V této době se voda opět převede do kalibračního potrubí.Snižte otáčky motoru vodního čerpadla, stabilizujte jej na určité rychlosti a odečtěte příslušná data.Poté vypusťte vodu a zkalibrujte další bod.
2,5 manuální / automatické nerušené přepínání
Pro usnadnění údržby a ladění systému je pro systém navržena manuální klávesnice.Obsluha může ovládat činnost ventilu nezávisle prostřednictvím klávesnice, která není omezena blokováním.Systém využívá modul vzdáleného I/O NAIS, díky kterému může klávesnice fungovat na různých místech.Při ručním / automatickém přepínání zůstává stav ventilu nezměněn.
Systém přijímá PLC jako hlavní řídicí jednotku, což zjednodušuje systém a zajišťuje vysokou spolehlivost a snadnou údržbu systému;PROFIBUS zajišťuje kompletní přenos dat, zabraňuje elektromagnetickému rušení a zajišťuje, že systém splňuje požadavky na přesnost návrhu;Je realizováno sdílení dat mezi různými zařízeními;Flexibilita PROFIBUS poskytuje vhodné podmínky pro rozšíření systému.Schéma návrhu systému s průmyslovou sběrnicí jako jádrem se stane hlavním proudem průmyslových aplikací.
Čas odeslání: 17. února 2022
