O banco de proba de modelos de turbinas hidráulicas xoga un papel importante no desenvolvemento da tecnoloxía hidroeléctrica.É un equipamento importante para mellorar a calidade dos produtos hidroeléctricos e optimizar o rendemento das unidades.A produción de calquera corredor debe primeiro desenvolver un modelo de corredor e probar o modelo simulando os medidores de cabeza reais da central hidroeléctrica no banco de probas de maquinaria hidráulica de alta altura.Se todos os datos cumpren os requisitos dos usuarios, o corredor pódese producir oficialmente.Polo tanto, algúns fabricantes estranxeiros de equipos hidroeléctricos teñen varios bancos de proba de augas altas para satisfacer as necesidades de varias funcións.Por exemplo, a empresa francesa neyrpic ten cinco bancos de proba de modelos avanzados de alta precisión;Hitachi e Toshiba teñen cinco modelos de bancos de proba cunha altura de auga de máis de 50 m.Segundo as necesidades de produción, un gran instituto de investigación de maquinaria eléctrica deseñou un banco de probas de alta auga con funcións completas e alta precisión, que pode realizar probas de modelos en maquinaria tubular, fluxo mixto, fluxo axial e maquinaria hidráulica reversible, respectivamente, e a cabeza da auga pode alcanzar os 150 m.O banco de probas pode adaptarse ao modelo de proba de unidades verticais e horizontais.O banco de probas está deseñado con dúas estacións a e B. cando a estación a funciona, está instalada a estación B, o que pode acurtar o ciclo de proba.A. B dúas estacións comparten un conxunto de sistema de control eléctrico e sistema de proba.O sistema de control eléctrico toma PROFIBUS como núcleo, NAIS fp10sh PLC como controlador principal e IPC (ordenador de control industrial) realiza o control centralizado.O sistema adopta tecnoloxía de bus de campo para realizar o modo de control dixital avanzado, que garante a fiabilidade, a seguridade e o mantemento doado do sistema.É un sistema de control de proba de maquinaria de conservación de auga cun alto grao de automatización en China.Composición do sistema de control
O banco de proba de alta auga consta de dous motores de bomba cunha potencia de 550KW e un rango de velocidade de 250 ~ 1100r / min, que aceleran o fluxo de auga na canalización ata os medidores de auga que require o usuario e manteñen a cabeza en funcionamento. sen problemas.Os parámetros do corredor son monitorizados polo dinamómetro.A potencia do motor do dinamómetro é de 500 kW, a velocidade está entre 300 ~ 2300r/min e hai un dinamómetro nas estacións a e B. O principio do banco de probas de maquinaria hidráulica de alta cabeza móstrase na figura 1. O sistema require que o a precisión do control do motor é inferior ao 0,5% e o MTBF é superior a 5000 horas.Despois de moitas investigacións, seleccionouse o sistema de regulación de velocidade DCS500 DC producido por unha empresa * * *.DCS500 pode recibir comandos de control de dúas formas.Unha delas é recibir sinais de 4 ~ 20 mA para cumprir os requisitos de velocidade;O segundo é engadir o módulo PROFIBUS DP para recibir en modo dixital para cumprir os requisitos de velocidade.O primeiro método ten un control sinxelo e un prezo baixo, pero perturbarase na transmisión actual e afectará a precisión do control;Aínda que o segundo método é caro, pode garantir a precisión dos datos e controlar a precisión no proceso de transmisión.Polo tanto, o sistema adopta catro DCS500 para controlar dous dinamómetros e dous motores de bomba de auga respectivamente.Como estación escrava PROFIBUS DP, os catro dispositivos se comunican co PLC da estación mestra en modo mestre-esclavo.O PLC controla o arranque/parada do dinamómetro e do motor da bomba de auga, transmite a velocidade de marcha do motor ao DCS500 a través de PROFIBUS DP e obtén o estado de funcionamento do motor e os parámetros do DCS500.
PLC selecciona o módulo afp37911 producido por NAIS Europe como estación mestra, que admite os protocolos FMS e DP ao mesmo tempo.O módulo é a estación principal de FMS, que realiza a comunicación do modo principal principal con IPC e sistema de adquisición de datos;Tamén é a estación mestra DP, que realiza a comunicación mestre-escravo con DCS500.
Todos os parámetros do dinamómetro serán recollidos e mostrados na pantalla a través da tecnoloxía VXI Bus (o resto dos parámetros serán recollidos pola empresa VXI).IPC conéctase co sistema de adquisición de datos a través de FMS para completar a comunicación.A composición de todo o sistema móstrase na figura 2.
O bus de campo 1.1 PROFIBUS é un estándar formulado por 13 empresas e 5 institucións de investigación científica no proxecto de desenvolvemento conxunto.Foi listado na norma europea en50170 e é un dos estándares de bus de campo industrial recomendados en China.Inclúe as seguintes formas:
·PROFIBUS FMS resolve as tarefas xerais de comunicación a nivel de taller, proporciona un gran número de servizos de comunicación e completa as tarefas de comunicación cíclica e non cíclica cunha velocidade de transmisión media.O módulo Profibus de NAIS admite a velocidade de comunicación de 1,2 Mbps e non admite o modo de comunicación cíclico.Só pode comunicarse con outras estacións mestras FMS mediante MMA transmisión de datos non cíclica conexión mestra e o módulo non é compatible con FMS.Polo tanto, non pode usar só unha forma de PROFIBUS no deseño do esquema.
·PROFIBUS-DP a conexión de comunicación optimizada de alta velocidade e barata está deseñada para a comunicación entre o sistema de control automático e as E/S descentralizadas a nivel de equipo. Dado que DP e FMS adoptan o mesmo protocolo de comunicación, poden coexistir no mesmo segmento de rede.Entre NAIS e a, msaz transmisión de datos non cíclica conexión mestre-escravo estación escrava non se comunica activamente.
·PROFIBUS PA tecnoloxía de transmisión de seguridade intrínseca estándar especialmente deseñada para a automatización de procesos realiza os procedementos de comunicación especificados na iec1158-2 para ocasións con altos requisitos de seguridade e estacións alimentadas polo bus.O medio de transmisión utilizado no sistema é un par trenzado blindado de cobre o protocolo de comunicación é RS485 e a velocidade de comunicación é de 500 kbps.A aplicación do bus de campo industrial proporciona unha garantía para a seguridade e fiabilidade do sistema.
1.2 Ordenador de control industrial IPC
O ordenador de control industrial superior adopta un ordenador de control industrial Taiwan Advantech que executa o sistema operativo da estación de traballo Windows NT4 0 O software de configuración industrial WinCC da empresa Siemens utilízase para mostrar a información das condicións de funcionamento do sistema na pantalla grande e representar gráficamente o fluxo da canalización e bloqueo.Todos os datos son transmitidos desde o PLC a través de PROFIBUS.IPC está equipado internamente cunha tarxeta de rede Profiboard producida pola empresa alemá de softing, que está especialmente deseñada para PROFIBUS.A través do software de configuración proporcionado polo softing, pódese completar a conexión en rede, establecer a relación de comunicación de rede Cr (relación de comunicación) e o dicionario de obxectos OD (dicionario de obxectos).WINCC é producido por Siemens.Só admite conexión directa co PLC S5/S7 da empresa e só pode comunicarse con outros PLC mediante a tecnoloxía DDE proporcionada por Windows.A empresa Softing ofrece software de servidor DDE para realizar a comunicación PROFIBUS con WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh da empresa NAIS é seleccionado como PLC.
2 funcións do sistema de control
Ademais de controlar dous motores de bomba de auga e dous dinamómetros, o sistema de control tamén precisa controlar 28 válvulas eléctricas, 4 motores de peso, 8 motores de bomba de aceite, 3 motores de bomba de baleiro, 4 motores de bomba de drenaxe de aceite e 2 electroválvulas de lubricación.A dirección do fluxo e o fluxo de auga son controlados a través do interruptor das válvulas para cumprir os requisitos de proba dos usuarios.
2.1 cabeza constante
Axusta a velocidade da bomba de auga: faino estable a un determinado valor e a cabeza da auga está segura neste momento;Axusta a velocidade do dinamómetro a un determinado valor e recolle os datos relevantes despois de que as condicións de traballo sexan estables durante 2 ~ 4 minutos.Durante a proba, é necesario manter a cabeza de auga sen cambios.Un disco de código colócase no motor da bomba de auga para recoller a velocidade do motor, de xeito que o DCS500 forme un control de lazo pechado.A velocidade da bomba de auga introdúcese mediante o teclado IPC.
2.2 velocidade constante
Axuste a velocidade do dinamómetro para que sexa estable nun determinado valor.Neste momento, a velocidade do dinamómetro é constante;Axusta a velocidade da bomba a un determinado valor (é dicir, axusta a cabeza) e recolle os datos relevantes despois de que as condicións de traballo sexan estables durante 2 ~ 4 minutos.DCS500 forma un bucle pechado para a velocidade do dinamómetro para estabilizar a velocidade do dinamómetro.
2.3 Proba de fuga
Axuste a velocidade do dinamómetro a un determinado valor e manteña a velocidade do dinamómetro sen cambios axuste a velocidade da bomba de auga para que o par de saída do dinamómetro sexa próximo a cero (nesta condición de traballo, o dinamómetro funciona para a xeración de enerxía e operación eléctrica) e recoller datos relevantes.Durante a proba, a velocidade do motor da bomba de auga debe permanecer sen cambios e axustada polo DCS500.
2.4 Calibración de caudal
O sistema está equipado con dous tanques de corrección de caudal para calibrar o caudalímetro do sistema.Antes da calibración, determine primeiro o valor de caudal marcado, despois inicie o motor da bomba de auga e axuste continuamente a velocidade do motor da bomba de auga.Neste momento, preste atención ao valor do fluxo.Cando o valor de caudal alcance o valor requirido, estabiliza o motor da bomba de auga á velocidade actual (neste momento, a auga circula pola canalización de calibración).Establece o tempo de conmutación do deflector.Despois de que as condicións de traballo sexan estables, active a válvula solenoide, inicie a sincronización e cambie a auga da canalización ao tanque de corrección ao mesmo tempo.Cando remate o tempo de temporización, desconéctase a válvula solenoide.Neste momento, a auga cámbiase de novo á canalización de calibración.Reduce a velocidade do motor da bomba de auga, estabilizao a unha determinada velocidade e le os datos relevantes.Despois escorra a auga e calibra o seguinte punto.
2.5 conmutación manual/automática sen perturbacións
Co fin de facilitar o mantemento e a depuración do sistema, deséñase un teclado manual para o sistema.O operador pode controlar a acción dunha válvula de forma independente a través do teclado, que non está restrinxido polo bloqueo.O sistema adopta un módulo de E/S remoto NAIS, que pode facer que o teclado funcione en diferentes lugares.Durante o cambio manual/automático, o estado da válvula permanece inalterado.
O sistema adopta PLC como controlador principal, o que simplifica o sistema e garante a alta fiabilidade e o mantemento doado do sistema;PROFIBUS realiza a transmisión de datos completa, evita interferencias electromagnéticas e fai que o sistema cumpra os requisitos de precisión do deseño;Realízase o intercambio de datos entre distintos dispositivos;A flexibilidade de PROFIBUS proporciona condicións convenientes para a expansión do sistema.O esquema de deseño do sistema co bus de campo industrial como núcleo converterase na corrente principal da aplicación industrial.
Hora de publicación: 17-feb-2022
