Hydraulisk turbinemodel testbænk spiller en vigtig rolle i udviklingen af vandkraftteknologi.Det er et vigtigt udstyr til at forbedre kvaliteten af vandkraftprodukter og optimere enhedernes ydeevne.Produktionen af en hvilken som helst løber skal først udvikle en modelløber og teste modellen ved at simulere vandkraftværkets faktiske løftehøjdemålere på det hydrauliske maskineri med høj løftehøjde.Hvis alle data opfylder brugernes krav, kan løberen fremstilles officielt.Derfor har nogle udenlandske producenter af vandkraftudstyr flere testbænke med højt vandhoved for at imødekomme behovene for forskellige funktioner.For eksempel har Frankrigs neyrpic-virksomhed fem avancerede højpræcisions-testbænke;Hitachi og Toshiba har fem modelteststande med en vandhøjde på mere end 50m.I henhold til produktionsbehovene har et stort forskningsinstitut for elektriske maskiner designet en test-bed med højt vandhoved med fuld funktion og høj præcision, som kan udføre modeltests på henholdsvis rørformet, blandet flow, aksial flow og reversibelt hydraulisk maskineri, og vandhøjden kan nå 150m.Testbænken kan tilpasse sig modeltesten af lodrette og vandrette enheder.Testbænken er designet med to stationer a og B. Når station a arbejder, installeres station B, hvilket kan forkorte testcyklussen.A. B to stationer deler et sæt elektrisk kontrolsystem og testsystem.Det elektriske styresystem tager PROFIBUS som kernen, NAIS fp10sh PLC som hovedcontroller, og IPC (industriel kontrolcomputer) realiserer centraliseret kontrol.Systemet anvender feltbusteknologi for at realisere den avancerede alle digitale kontroltilstand, som sikrer pålidelighed, sikkerhed og nem vedligeholdelse af systemet.Det er et testkontrolsystem for vandbesparende maskiner med høj grad af automatisering i Kina.Sammensætning af styresystem
Testbænken med højt vandhøjde består af to pumpemotorer med en effekt på 550KW og et hastighedsområde på 250 ~ 1100r/min, som accelererer vandstrømmen i rørledningen til de vandhøjdemålere, der kræves af brugeren, og holder vandhovedet kørende glat.Løberens parametre overvåges af dynamometeret.Dynamometerets motoreffekt er 500kW, hastigheden er mellem 300 ~ 2300r/min, og der er et dynamometer på station a og B. Princippet for testbænk for hydraulisk maskineri med højt hoved er vist i figur 1. Systemet kræver, at motorstyringens nøjagtighed er mindre end 0,5 %, og MTBF er større end 5000 timer.Efter en masse forskning er DCS500 DC hastighedsreguleringssystem produceret af en * * * virksomhed valgt.DCS500 kan modtage kontrolkommandoer på to måder.Den ene er at modtage 4 ~ 20mA signaler for at opfylde hastighedskravene;Den anden er at tilføje PROFIBUS DP-modul til at modtage i digital tilstand for at opfylde hastighedskravene.Den første metode har enkel kontrol og lav pris, men den vil blive forstyrret i den nuværende transmission og påvirke kontrolnøjagtigheden;Selvom den anden metode er dyr, kan den sikre nøjagtigheden af data og kontrollere nøjagtigheden i transmissionsprocessen.Derfor anvender systemet fire DCS500 til at styre henholdsvis to dynamometre og to vandpumpemotorer.Som PROFIBUS DP-slavestation kommunikerer de fire enheder med masterstationens PLC i master-slave-tilstand.PLC'en styrer start/stop af dynamometer og vandpumpemotor, overfører motorens kørehastighed til DCS500 gennem PROFIBUS DP og henter motorens køretilstand og parametre fra DCS500.
PLC vælger afp37911-modulet produceret af NAIS Europe som masterstation, der understøtter FMS- og DP-protokoller på samme tid.Modulet er FMS's hovedstation, som realiserer hovedmodekommunikationen med IPC og dataopsamlingssystem;Det er også DP-masterstationen, som realiserer master-slave-kommunikation med DCS500.
Alle dynamometerets parametre vil blive indsamlet og vist på skærmen gennem VXI Bus Technology (andre parametre vil blive indsamlet af VXI-firmaet).IPC forbinder med dataindsamlingssystem via FMS for at fuldføre kommunikation.Sammensætningen af hele systemet er vist i figur 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS er en standard formuleret af 13 virksomheder og 5 videnskabelige forskningsinstitutioner i det fælles udviklingsprojekt.Den er opført i den europæiske standard en50170 og er en af de industrielle feltbusstandarder, der anbefales i Kina.Det omfatter følgende formularer:
·PROFIBUS FMS løser de generelle kommunikationsopgaver på værkstedsniveau, leverer en lang række kommunikationsydelser og udfører de cykliske og ikke-cykliske kommunikationsopgaver med middel transmissionshastighed.Profibus-modulet i NAIS understøtter kommunikationshastigheden på 1,2 Mbps og understøtter ikke den cykliske kommunikationstilstand.Den kan kun kommunikere med andre FMS-masterstationer ved at bruge MMA ikke-cyklisk datatransmission masterforbindelse , og modulet er ikke kompatibelt med FMS.Derfor kan den ikke kun bruge én form for PROFIBUS i skemadesign.
·PROFIBUS-DP optimeret højhastigheds og billig kommunikationsforbindelse er designet til kommunikation mellem automatisk kontrolsystem og udstyrsniveau decentral I/O. Fordi DP og FMS anvender den samme kommunikationsprotokol, kan de eksistere side om side i det samme netværkssegment.Mellem NAIS og en, msaz ikke-cyklisk datatransmission master-slave-forbindelse slavestation kommunikerer ikke aktivt.
·PROFIBUS PA standard egensikker transmissionsteknologi, der er specielt designet til procesautomatisering realiserer kommunikationsprocedurerne specificeret i iec1158-2 til lejligheder med høje sikkerhedskrav og stationer drevet af bussen.Transmissionsmediet, der bruges i systemet, er kobberskærmet parsnoet kommunikationsprotokollen er RS485, og kommunikationshastigheden er 500 kbps.Anvendelsen af industriel feltbus giver en garanti for systemets sikkerhed og pålidelighed.
1.2 IPC industriel kontrolcomputer
Den øvre industrielle kontrolcomputer anvender Taiwan Advantech industriel kontrolcomputer kører Windows NT4 0 arbejdsstationsoperativsystem WinCC industriel konfigurationssoftware fra Siemens-virksomheden bruges til at vise systemets driftstilstandsoplysninger på den store skærm og grafisk repræsentere rørledningsflowet og blokering.Alle data overføres fra PLC via PROFIBUS.IPC er internt udstyret med et profiboard netværkskort produceret af tysk blødgøringsfirma, som er specielt designet til PROFIBUS.Gennem konfigurationssoftwaren leveret af softing kan netværk fuldføres, netværkskommunikationsforhold Cr (kommunikationsrelation) og objektordbog OD (objektordbog) kan etableres.WINCC er produceret af Siemens.Den understøtter kun direkte forbindelse med virksomhedens S5 / S7 PLC, og kan kun kommunikere med andre PLC'er gennem DDE-teknologi leveret af Windows.Softingfirma leverer DDE-serversoftware til at realisere PROFIBUS-kommunikation med WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh fra NAIS-selskabet er valgt som PLC.
2 styresystem funktioner
Udover at styre to vandpumpemotorer og to dynamometre, skal styresystemet også styre 28 elektriske ventiler, 4 vægtmotorer, 8 oliepumpemotorer, 3 vakuumpumpemotorer, 4 olieafløbspumpemotorer og 2 smøremagnetventiler.Strømningsretningen og vandstrømmen styres gennem omskifteren af ventiler for at opfylde brugernes testkrav.
2.1 konstant hoved
Juster vandpumpens hastighed: gør den stabil ved en vis værdi, og vandhøjden er sikker på dette tidspunkt;Juster dynamometerets hastighed til en vis værdi, og indsaml relevante data, efter at arbejdstilstanden er stabil i 2 ~ 4 minutter.Under testen er det påkrævet at holde vandhovedet uændret.En kodeskive sættes på vandpumpemotoren for at opsamle motorhastigheden, så DCS500 danner en lukket kredsløbsstyring.Vandpumpens hastighed indlæses af IPC-tastaturet.
2,2 konstant hastighed
Juster hastigheden på dynamometeret for at gøre det stabilt ved en bestemt værdi.På dette tidspunkt er dynamometerets hastighed konstant;Juster pumpehastigheden til en bestemt værdi (dvs. juster hovedet), og indsaml relevante data, efter at arbejdstilstanden er stabil i 2 ~ 4 minutter.DCS500 danner en lukket sløjfe for dynamometerets hastighed for at stabilisere dynamometerets hastighed.
2.3 løbstest
Juster dynamometerets hastighed til en bestemt værdi, og hold dynamometerets hastighed uændret juster hastigheden på vandpumpen for at gøre dynamometerets udgangsmoment tæt på nul (under denne driftstilstand fungerer dynamometeret til strømproduktion og elektrisk drift), og indsamle relevante data.Under testen skal hastigheden af vandpumpemotoren forblive uændret og justeres af DCS500.
2.4 flow kalibrering
Systemet er udstyret med to flowkorrektionstanke til kalibrering af flowmåleren i systemet.Før kalibrering skal du først bestemme den markerede flowværdi, derefter starte vandpumpemotoren og løbende justere hastigheden på vandpumpemotoren.På dette tidspunkt skal du være opmærksom på flowværdien.Når flowværdien når den nødvendige værdi, stabiliseres vandpumpemotoren ved den aktuelle hastighed (på dette tidspunkt cirkulerer vandet i kalibreringsrørledningen).Indstil omskiftningstiden for deflektoren.Når arbejdstilstanden er stabil, skal du tænde for magnetventilen, starte timingen og samtidig skifte vandet i rørledningen til korrektionstanken.Når tidsindstillingen er gået, er magnetventilen frakoblet.På dette tidspunkt skiftes vandet til kalibreringsrørledningen igen.Reducer hastigheden på vandpumpemotoren, stabiliser den ved en bestemt hastighed, og læs relevante data.Dræn derefter vandet og kalibrer det næste punkt.
2.5 manuel / automatisk uforstyrret kobling
For at lette vedligeholdelse og fejlfinding af systemet er der designet et manuelt tastatur til systemet.Operatøren kan styre en ventils handling uafhængigt gennem tastaturet, som ikke er begrænset af sammenlåsning.Systemet anvender NAIS remote I/O-modul, som kan få tastaturet til at fungere forskellige steder.Ved manuel/automatisk skift forbliver ventiltilstanden uændret.
Systemet vedtager PLC som hovedcontroller, hvilket forenkler systemet og sikrer høj pålidelighed og nem vedligeholdelse af systemet;PROFIBUS realiserer komplet datatransmission, undgår elektromagnetisk interferens og får systemet til at opfylde designets nøjagtighedskrav;Datadeling mellem forskellige enheder realiseres;Fleksibiliteten i PROFIBUS giver bekvemme betingelser for udvidelse af systemet.Systemdesignskemaet med industriel feltbus som kernen vil blive mainstream for industriel anvendelse.
Indlægstid: 17. februar 2022
