હાઈડ્રોપાવર ટેકનોલોજીના વિકાસમાં હાઈડ્રોલિક ટર્બાઈન મોડેલ ટેસ્ટ બેડનું મહત્વ

હાઇડ્રોલિક ટર્બાઇન મોડેલ ટેસ્ટ બેન્ચ હાઇડ્રોપાવર ટેક્નોલોજીના વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા સુધારવા અને એકમોની કામગીરીને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે તે એક મહત્વપૂર્ણ સાધન છે.કોઈપણ દોડવીરના ઉત્પાદન માટે સૌપ્રથમ એક મોડેલ રનર વિકસાવવો જોઈએ અને હાઈ હેડ હાઈડ્રોલિક મશીનરી ટેસ્ટ-બેડ પર હાઈડ્રોપાવર સ્ટેશનના વાસ્તવિક હેડ મીટરનું અનુકરણ કરીને મોડેલનું પરીક્ષણ કરવું જોઈએ.જો તમામ ડેટા વપરાશકર્તાઓની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, તો રનર સત્તાવાર રીતે ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.તેથી, કેટલાક વિદેશી હાઇડ્રોપાવર સાધનોના ઉત્પાદકો વિવિધ કાર્યોની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે ઘણી ઊંચી વોટર હેડ ટેસ્ટ બેન્ચ ધરાવે છે.ઉદાહરણ તરીકે, ફ્રાન્સની નેયરપિક કંપની પાસે પાંચ અદ્યતન ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા મોડેલ ટેસ્ટ બેન્ચ છે;Hitachi અને Toshiba પાસે 50m કરતાં વધુ વોટર હેડ સાથે પાંચ મોડેલ ટેસ્ટ સ્ટેન્ડ છે.ઉત્પાદનની જરૂરિયાતો અનુસાર, એક મોટી વિદ્યુત મશીનરી સંશોધન સંસ્થાએ સંપૂર્ણ કાર્યો અને ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે ઉચ્ચ વોટર હેડ ટેસ્ટ-બેડ ડિઝાઇન કર્યો છે, જે અનુક્રમે ટ્યુબ્યુલર, મિશ્ર પ્રવાહ, અક્ષીય પ્રવાહ અને ઉલટાવી શકાય તેવી હાઇડ્રોલિક મશીનરી પર મોડેલ પરીક્ષણો કરી શકે છે, અને પાણીનું માથું 150m સુધી પહોંચી શકે છે.ટેસ્ટ બેન્ચ વર્ટિકલ અને હોરીઝોન્ટલ યુનિટના મોડલ ટેસ્ટને અનુકૂલન કરી શકે છે.ટેસ્ટ બેન્ચ બે સ્ટેશન a અને B સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે. જ્યારે સ્ટેશન a કામ કરે છે, ત્યારે સ્ટેશન B ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, જે પરીક્ષણ ચક્રને ટૂંકું કરી શકે છે.A. B બે સ્ટેશનો ઇલેક્ટ્રિકલ કંટ્રોલ સિસ્ટમ અને ટેસ્ટ સિસ્ટમનો એક સેટ વહેંચે છે.વિદ્યુત નિયંત્રણ પ્રણાલી PROFIBUS ને મુખ્ય નિયંત્રક તરીકે, NAIS fp10sh PLC ને મુખ્ય નિયંત્રક તરીકે, અને IPC (ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ કમ્પ્યુટર) કેન્દ્રિય નિયંત્રણને અનુભવે છે.અદ્યતન તમામ ડિજિટલ કંટ્રોલ મોડને સમજવા માટે સિસ્ટમ ફીલ્ડબસ ટેક્નોલોજી અપનાવે છે, જે સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતા, સલામતી અને સરળ જાળવણીની ખાતરી આપે છે.તે ચીનમાં ઉચ્ચ ડિગ્રી ઓટોમેશન સાથે જળ સંરક્ષણ મશીનરી પરીક્ષણ નિયંત્રણ સિસ્ટમ છે.નિયંત્રણ સિસ્ટમની રચના

હાઈ વોટર હેડ ટેસ્ટ બેન્ચમાં 550KW ની શક્તિ અને 250 ~ 1100r/min ની સ્પીડ રેન્જ સાથે બે પંપ મોટર્સનો સમાવેશ થાય છે, જે વપરાશકર્તા દ્વારા જરૂરી વોટર હેડ મીટર સુધી પાઇપલાઇનમાં પાણીના પ્રવાહને વેગ આપે છે અને વોટર હેડને ચાલુ રાખે છે. સરળતાથીડાયનામોમીટર દ્વારા રનરના પરિમાણોનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.ડાયનેમોમીટરની મોટર પાવર 500kW છે, ઝડપ 300 ~ 2300r/min ની વચ્ચે છે, અને સ્ટેશન a અને B પર એક ડાયનામોમીટર છે. હાઈ હેડ હાઈડ્રોલિક મશીનરી ટેસ્ટ બેન્ચનો સિદ્ધાંત આકૃતિ 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યો છે. સિસ્ટમ માટે જરૂરી છે કે મોટર નિયંત્રણની ચોકસાઈ 0.5% કરતા ઓછી છે અને MTBF 5000 કલાક કરતા વધારે છે.ઘણા સંશોધન પછી, * * * કંપની દ્વારા ઉત્પાદિત DCS500 DC સ્પીડ રેગ્યુલેશન સિસ્ટમ પસંદ કરવામાં આવી છે.DCS500 બે રીતે નિયંત્રણ આદેશો પ્રાપ્ત કરી શકે છે.એક ઝડપ જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે 4 ~ 20mA સિગ્નલો પ્રાપ્ત કરવા માટે છે;બીજું ઝડપની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા ડિજિટલ મોડમાં પ્રાપ્ત કરવા માટે PROFIBUS DP મોડ્યુલ ઉમેરવાનું છે.પ્રથમ પદ્ધતિમાં સરળ નિયંત્રણ અને ઓછી કિંમત છે, પરંતુ તે વર્તમાન ટ્રાન્સમિશનમાં ખલેલ પહોંચાડશે અને નિયંત્રણની ચોકસાઈને અસર કરશે;બીજી પદ્ધતિ ખર્ચાળ હોવા છતાં, તે ટ્રાન્સમિશન પ્રક્રિયામાં ડેટાની ચોકસાઈ અને નિયંત્રણની ચોકસાઈની ખાતરી કરી શકે છે.તેથી, સિસ્ટમ અનુક્રમે બે ડાયનામોમીટર અને બે વોટર પંપ મોટર્સને નિયંત્રિત કરવા માટે ચાર DCS500 અપનાવે છે.પ્રોફિબસ ડીપી સ્લેવ સ્ટેશન તરીકે, ચાર ઉપકરણો માસ્ટર-સ્લેવ મોડમાં માસ્ટર સ્ટેશન પીએલસી સાથે વાતચીત કરે છે.પીએલસી ડાયનામોમીટર અને વોટર પંપ મોટરના પ્રારંભ/સ્ટોપને નિયંત્રિત કરે છે, મોટરની ચાલવાની ગતિને PROFIBUS DP દ્વારા DCS500 પર ટ્રાન્સમિટ કરે છે અને DCS500 માંથી મોટરની ચાલતી સ્થિતિ અને પરિમાણો મેળવે છે.
PLC એ NAIS યુરોપ દ્વારા ઉત્પાદિત afp37911 મોડ્યુલને માસ્ટર સ્ટેશન તરીકે પસંદ કરે છે, જે એક જ સમયે FMS અને DP પ્રોટોકોલને સપોર્ટ કરે છે.મોડ્યુલ એ એફએમએસનું મુખ્ય સ્ટેશન છે, જે IPC અને ડેટા એક્વિઝિશન સિસ્ટમ સાથેના મુખ્ય મુખ્ય મોડ સંચારને અનુભવે છે;તે ડીપી માસ્ટર સ્ટેશન પણ છે, જે DCS500 સાથે માસ્ટર-સ્લેવ કોમ્યુનિકેશનને અનુભવે છે.
ડાયનામોમીટરના તમામ પરિમાણો VXI બસ ટેક્નોલોજી દ્વારા એકત્ર કરવામાં આવશે અને સ્ક્રીન પર પ્રદર્શિત કરવામાં આવશે (અન્ય પરિમાણો VXI કંપની દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવશે).IPC સંચાર પૂર્ણ કરવા માટે FMS દ્વારા ડેટા એક્વિઝિશન સિસ્ટમ સાથે જોડાય છે.સમગ્ર સિસ્ટમની રચના આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવી છે.

1.1 ફીલ્ડબસ PROFIBUS એ સંયુક્ત વિકાસ પ્રોજેક્ટમાં 13 કંપનીઓ અને 5 વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સંસ્થાઓ દ્વારા ઘડવામાં આવેલ માનક છે.તે યુરોપિયન સ્ટાન્ડર્ડ en50170 માં સૂચિબદ્ધ છે અને તે ચીનમાં ભલામણ કરાયેલ ઔદ્યોગિક ફીલ્ડબસ ધોરણોમાંનું એક છે.તેમાં નીચેના સ્વરૂપો શામેલ છે:
· PROFIBUS FMS વર્કશોપ સ્તરે સામાન્ય સંચાર કાર્યોને હલ કરે છે, મોટી સંખ્યામાં સંચાર સેવાઓ પ્રદાન કરે છે અને મધ્યમ પ્રસારણ ગતિ સાથે ચક્રીય અને બિન ચક્રીય સંચાર કાર્યોને પૂર્ણ કરે છે.NAIS નું Profibus મોડ્યુલ 1.2mbps ના સંચાર દરને સમર્થન આપે છે અને ચક્રીય સંચાર મોડને સમર્થન કરતું નથી.તે માત્ર MMA  નોન સાયક્લિક ડેટા ટ્રાન્સમિશન  માસ્ટર કનેક્શન  નો ઉપયોગ કરીને અન્ય FMS માસ્ટર સ્ટેશનો સાથે વાતચીત કરી શકે છે અને મોડ્યુલ FMS સાથે સુસંગત નથી.તેથી, તે સ્કીમ ડિઝાઇનમાં પ્રોફિબસના માત્ર એક સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરી શકતો નથી.
· PROFIBUS-DP  ઑપ્ટિમાઇઝ હાઇ-સ્પીડ અને સસ્તા કમ્યુનિકેશન કનેક્શન ઓટોમેટિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ અને ઇક્વિપમેન્ટ લેવલ વિકેન્દ્રિત I/O વચ્ચેના સંચાર માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે. કારણ કે DP અને FMS સમાન કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ અપનાવે છે, તેઓ સમાન નેટવર્ક સેગમેન્ટમાં સાથે રહી શકે છે.NAIS અને a વચ્ચે, msaz  બિન ચક્રીય ડેટા ટ્રાન્સમિશન  માસ્ટર-સ્લેવ કનેક્શન  સ્લેવ સ્ટેશન સક્રિય રીતે વાતચીત કરતું નથી.
· PROFIBUS PA  પ્રમાણભૂત આંતરિક સલામત ટ્રાન્સમિશન ટેક્નોલોજી ખાસ કરીને પ્રક્રિયા ઓટોમેશન માટે રચાયેલ છે  ઉચ્ચ સુરક્ષા જરૂરિયાતો અને બસ દ્વારા સંચાલિત સ્ટેશનો સાથેના પ્રસંગો માટે iec1158-2 માં ઉલ્લેખિત સંચાર પ્રક્રિયાઓને સમજે છે.સિસ્ટમમાં વપરાતું ટ્રાન્સમિશન માધ્યમ તાંબાની ઢાલવાળી ટ્વિસ્ટેડ જોડી છે  સંચાર પ્રોટોકોલ RS485 છે અને સંચાર દર 500kbps છે.ઔદ્યોગિક ફીલ્ડબસની એપ્લિકેશન સિસ્ટમની સલામતી અને વિશ્વસનીયતા માટે ગેરંટી પૂરી પાડે છે.

1.2 IPC ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ કમ્પ્યુટર
ઉપલા ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ કમ્પ્યુટર તાઈવાન એડવાન્ટેક ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ કમ્પ્યુટરને અપનાવે છે  વિન્ડોઝ NT4 0 વર્કસ્ટેશન ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ ચલાવે છે  સિમેન્સ કંપનીના WinCC ઔદ્યોગિક રૂપરેખાંકન સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ મોટી સ્ક્રીન પર સિસ્ટમની ઓપરેટિંગ સ્થિતિ માહિતી પ્રદર્શિત કરવા માટે થાય છે, અને ગ્રાફિકલી પાઇપલાઇન પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. અવરોધ.તમામ ડેટા PLC થી PROFIBUS દ્વારા પ્રસારિત થાય છે.IPC જર્મન સોફ્ટિંગ કંપની દ્વારા ઉત્પાદિત પ્રોફીબોર્ડ નેટવર્ક કાર્ડથી આંતરિક રીતે સજ્જ છે, જે ખાસ કરીને PROFIBUS માટે રચાયેલ છે.સોફ્ટિંગ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ રૂપરેખાંકન સોફ્ટવેર દ્વારા, નેટવર્કિંગ પૂર્ણ કરી શકાય છે, નેટવર્ક કમ્યુનિકેશન રિલેશનશિપ Cr (કોમ્યુનિકેશન રિલેશન) અને ઑબ્જેક્ટ ડિક્શનરી OD (ઑબ્જેક્ટ ડિક્શનરી) સ્થાપિત કરી શકાય છે.WINCC સિમેન્સ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.તે માત્ર કંપનીના S5/S7 PLC સાથે સીધા જોડાણને સમર્થન આપે છે, અને માત્ર વિન્ડોઝ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ DDE ટેક્નોલોજી દ્વારા અન્ય PLC સાથે વાતચીત કરી શકે છે.WinCC સાથે PROFIBUS સંચાર સાકાર કરવા માટે Softing કંપની DDE સર્વર સોફ્ટવેર પ્રદાન કરે છે.

1.3 પીએલસી
NAIS કંપનીની Fp10sh PLC તરીકે પસંદ કરવામાં આવી છે.

2 નિયંત્રણ સિસ્ટમ કાર્યો
બે વોટર પંપ મોટર્સ અને બે ડાયનેમોમીટરને નિયંત્રિત કરવા ઉપરાંત, કંટ્રોલ સિસ્ટમને 28 ઇલેક્ટ્રિક વાલ્વ, 4 વેઇટ મોટર્સ, 8 ઓઇલ પંપ મોટર્સ, 3 વેક્યુમ પંપ મોટર્સ, 4 ઓઇલ ડ્રેઇન પંપ મોટર્સ અને 2 લ્યુબ્રિકેશન સોલેનોઇડ વાલ્વને પણ નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે.વપરાશકર્તાઓની પરીક્ષણ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે વાલ્વના સ્વિચ દ્વારા પાણીના પ્રવાહની દિશા અને પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.

2.1 સતત હેડ
પાણીના પંપની ઝડપને સમાયોજિત કરો: તેને ચોક્કસ મૂલ્ય પર સ્થિર બનાવો, અને આ સમયે પાણીનું માથું ચોક્કસ છે;ડાયનામોમીટરની ગતિને ચોક્કસ મૂલ્યમાં સમાયોજિત કરો અને 2 ~ 4 મિનિટ સુધી કાર્યકારી સ્થિતિ સ્થિર થયા પછી સંબંધિત ડેટા એકત્રિત કરો.પરીક્ષણ દરમિયાન, પાણીના વડાને યથાવત રાખવું જરૂરી છે.મોટરની ઝડપ એકત્રિત કરવા માટે વોટર પંપ મોટર પર કોડ ડિસ્ક મૂકવામાં આવે છે, જેથી DCS500 બંધ-લૂપ નિયંત્રણ બનાવે.પાણીના પંપની ઝડપ IPC કીબોર્ડ દ્વારા ઇનપુટ કરવામાં આવે છે.

2.2 સતત ગતિ
ડાયનેમોમીટરની ગતિને ચોક્કસ મૂલ્ય પર સ્થિર બનાવવા માટે તેને સમાયોજિત કરો.આ સમયે, ડાયનેમોમીટરની ગતિ સતત છે;પંપની ગતિને ચોક્કસ મૂલ્યમાં સમાયોજિત કરો (એટલે ​​કે માથાને સમાયોજિત કરો), અને કાર્યકારી સ્થિતિ 2 ~ 4 મિનિટ સુધી સ્થિર થયા પછી સંબંધિત ડેટા એકત્રિત કરો.DCS500 ડાયનામોમીટરની ગતિને સ્થિર કરવા માટે ડાયનામોમીટરની ઝડપ માટે બંધ લૂપ બનાવે છે.

2.3 ભાગેડુ પરીક્ષણ
ડાયનેમોમીટરની ગતિને ચોક્કસ મૂલ્યમાં સમાયોજિત કરો અને ડાયનેમોમીટરની ગતિને યથાવત રાખો  ડાયનામોમીટરના આઉટપુટ ટોર્કને શૂન્યની નજીક બનાવવા માટે પાણીના પંપની ઝડપને સમાયોજિત કરો (આ કાર્યકારી સ્થિતિમાં, ડાયનેમોમીટર પાવર ઉત્પાદન માટે કાર્ય કરે છે અને ઇલેક્ટ્રિક ઓપરેશન), અને સંબંધિત ડેટા એકત્રિત કરો.પરીક્ષણ દરમિયાન, વોટર પંપ મોટરની ઝડપ અપરિવર્તિત રહેવાની અને DCS500 દ્વારા સમાયોજિત કરવી જરૂરી છે.

2.4 ફ્લો કેલિબ્રેશન
સિસ્ટમમાં ફ્લોમીટરને માપાંકિત કરવા માટે સિસ્ટમ બે ફ્લો કરેક્શન ટાંકીઓથી સજ્જ છે.માપાંકન પહેલાં, પ્રથમ ચિહ્નિત પ્રવાહ મૂલ્ય નક્કી કરો, પછી પાણી પંપ મોટર શરૂ કરો અને પાણી પંપ મોટરની ઝડપ સતત સમાયોજિત કરો.આ સમયે, પ્રવાહ મૂલ્ય પર ધ્યાન આપો.જ્યારે પ્રવાહ મૂલ્ય જરૂરી મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, ત્યારે પાણીના પંપની મોટરને વર્તમાન ગતિએ સ્થિર કરો (આ સમયે, કેલિબ્રેશન પાઇપલાઇનમાં પાણી ફરે છે).ડિફ્લેક્ટરનો સ્વિચિંગ સમય સેટ કરો.કાર્યકારી સ્થિતિ સ્થિર થયા પછી, સોલેનોઇડ વાલ્વ ચાલુ કરો, સમય શરૂ કરો અને તે જ સમયે પાઇપલાઇનમાં રહેલા પાણીને કરેક્શન ટાંકીમાં સ્વિચ કરો.જ્યારે સમય સમાપ્ત થાય છે, ત્યારે સોલેનોઇડ વાલ્વ ડિસ્કનેક્ટ થઈ જાય છે.આ સમયે, પાણી ફરીથી કેલિબ્રેશન પાઇપલાઇનમાં ફેરવાય છે.વોટર પંપ મોટરની ગતિ ઓછી કરો, તેને ચોક્કસ ઝડપે સ્થિર કરો અને સંબંધિત ડેટા વાંચો.પછી પાણીને ડ્રેઇન કરો અને આગામી બિંદુને માપાંકિત કરો.

2.5 મેન્યુઅલ / ઓટોમેટિક અનડસ્ટર્બ્ડ સ્વિચિંગ
સિસ્ટમની જાળવણી અને ડિબગીંગને સરળ બનાવવા માટે, સિસ્ટમ માટે મેન્યુઅલ કીબોર્ડ ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે.ઑપરેટર કીબોર્ડ દ્વારા વાલ્વની ક્રિયાને સ્વતંત્ર રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે, જે ઇન્ટરલોકિંગ દ્વારા પ્રતિબંધિત નથી.સિસ્ટમ NAIS રિમોટ I/O મોડ્યુલ અપનાવે છે, જે કીબોર્ડને અલગ અલગ જગ્યાએ ઓપરેટ કરી શકે છે.મેન્યુઅલ / ઓટોમેટિક સ્વિચિંગ દરમિયાન, વાલ્વની સ્થિતિ યથાવત રહે છે.
સિસ્ટમ પીએલસીને મુખ્ય નિયંત્રક તરીકે અપનાવે છે, જે સિસ્ટમને સરળ બનાવે છે અને સિસ્ટમની ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને સરળ જાળવણીની ખાતરી કરે છે;PROFIBUS સંપૂર્ણ ડેટા ટ્રાન્સમિશનની અનુભૂતિ કરે છે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપને ટાળે છે અને સિસ્ટમને ડિઝાઇનની ચોકસાઈની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે;વિવિધ ઉપકરણો વચ્ચે ડેટા શેરિંગનો અનુભવ થાય છે;PROFIBUS ની લવચીકતા સિસ્ટમના વિસ્તરણ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ પ્રદાન કરે છે.ઔદ્યોગિક ફીલ્ડબસ સાથેની સિસ્ટમ ડિઝાઇન યોજના ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનનો મુખ્ય પ્રવાહ બની જશે.