जलविद्युत प्रौद्योगिकी के विकास में हाइड्रोलिक टरबाइन मॉडल परीक्षण बिस्तर का महत्व

हाइड्रोलिक टर्बाइन मॉडल टेस्ट बेंच जलविद्युत प्रौद्योगिकी के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।यह जलविद्युत उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार और इकाइयों के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है।किसी भी धावक के उत्पादन को पहले एक मॉडल रनर विकसित करना चाहिए और हाई हेड हाइड्रोलिक मशीनरी टेस्ट-बेड पर हाइड्रोपावर स्टेशन के वास्तविक हेड मीटर का अनुकरण करके मॉडल का परीक्षण करना चाहिए।यदि सभी डेटा उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, तो धावक को आधिकारिक तौर पर उत्पादित किया जा सकता है।इसलिए, कुछ विदेशी जल विद्युत उपकरण निर्माताओं के पास विभिन्न कार्यों की जरूरतों को पूरा करने के लिए कई उच्च जल शीर्ष परीक्षण बेंच हैं।उदाहरण के लिए, फ्रांस की नेरपिक कंपनी के पास पांच उन्नत उच्च-सटीक मॉडल परीक्षण बेंच हैं;हिताची और तोशिबा में 50 मीटर से अधिक के वाटर हेड के साथ पांच मॉडल टेस्ट स्टैंड हैं।उत्पादन की जरूरतों के अनुसार, एक बड़े विद्युत मशीनरी अनुसंधान संस्थान ने पूर्ण कार्यों और उच्च परिशुद्धता के साथ एक उच्च जल शीर्ष परीक्षण-बिस्तर तैयार किया है, जो क्रमशः ट्यूबलर, मिश्रित प्रवाह, अक्षीय प्रवाह और प्रतिवर्ती हाइड्रोलिक मशीनरी पर मॉडल परीक्षण कर सकता है, और पानी का सिर 150 मीटर तक पहुंच सकता है।परीक्षण बेंच ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज इकाइयों के मॉडल परीक्षण के अनुकूल हो सकती है।परीक्षण बेंच को दो स्टेशनों ए और बी के साथ डिज़ाइन किया गया है। जब स्टेशन एक काम करता है, स्टेशन बी स्थापित होता है, जो परीक्षण चक्र को छोटा कर सकता है।ए बी दो स्टेशन विद्युत नियंत्रण प्रणाली और परीक्षण प्रणाली का एक सेट साझा करते हैं।विद्युत नियंत्रण प्रणाली PROFIBUS को कोर के रूप में लेती है, NAIS fp10sh PLC को मुख्य नियंत्रक के रूप में लेती है, और IPC (औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर) केंद्रीकृत नियंत्रण का एहसास करती है।सिस्टम उन्नत सभी डिजिटल नियंत्रण मोड का एहसास करने के लिए फील्डबस तकनीक को अपनाता है, जो सिस्टम की विश्वसनीयता, सुरक्षा और आसान रखरखाव सुनिश्चित करता है।यह चीन में उच्च स्तर के स्वचालन के साथ एक जल संरक्षण मशीनरी परीक्षण नियंत्रण प्रणाली है।नियंत्रण प्रणाली की संरचना

हाई वाटर हेड टेस्ट बेंच में 550KW की शक्ति और 250 ~ 1100r / मिनट की गति सीमा के साथ दो पंप मोटर्स होते हैं, जो उपयोगकर्ता द्वारा आवश्यक वॉटर हेड मीटर के लिए पाइपलाइन में पानी के प्रवाह को तेज करते हैं और वॉटर हेड को चालू रखते हैं। सुचारू रूप से।धावक के मापदंडों की निगरानी डायनेमोमीटर द्वारा की जाती है।डायनेमोमीटर की मोटर शक्ति 500kW है, गति 300 ~ 2300r / मिनट के बीच है, और स्टेशनों a और B पर एक डायनेमोमीटर है। हाई हेड हाइड्रोलिक मशीनरी टेस्ट बेंच का सिद्धांत चित्र 1 में दिखाया गया है। सिस्टम की आवश्यकता है कि मोटर नियंत्रण सटीकता 0.5% से कम है और एमटीबीएफ 5000 घंटे से अधिक है।बहुत शोध के बाद, एक कंपनी द्वारा निर्मित DCS500 DC स्पीड रेगुलेशन सिस्टम का चयन किया जाता है।DCS500 दो तरह से कंट्रोल कमांड प्राप्त कर सकता है।एक गति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 4 ~ 20mA सिग्नल प्राप्त करना है;दूसरा गति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिजिटल मोड में प्राप्त करने के लिए PROFIBUS DP मॉड्यूल को जोड़ना है।पहली विधि में सरल नियंत्रण और कम कीमत है, लेकिन यह वर्तमान संचरण में परेशान होगी और नियंत्रण सटीकता को प्रभावित करेगी;हालांकि दूसरी विधि महंगी है, यह ट्रांसमिशन प्रक्रिया में डेटा की सटीकता और नियंत्रण सटीकता सुनिश्चित कर सकती है।इसलिए, सिस्टम क्रमशः दो डायनेमोमीटर और दो वाटर पंप मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए चार DCS500 को अपनाता है।PROFIBUS DP स्लेव स्टेशन के रूप में, चार डिवाइस मास्टर स्टेशन PLC के साथ मास्टर-स्लेव मोड में संचार करते हैं।पीएलसी डायनेमोमीटर और वाटर पंप मोटर के स्टार्ट / स्टॉप को नियंत्रित करता है, PROFIBUS DP के माध्यम से मोटर चलने की गति को DCS500 तक पहुंचाता है, और DCS500 से मोटर चलने की स्थिति और पैरामीटर प्राप्त करता है।
पीएलसी एनएआईएस यूरोप द्वारा निर्मित afp37911 मॉड्यूल को मास्टर स्टेशन के रूप में चुनता है, जो एक ही समय में एफएमएस और डीपी प्रोटोकॉल का समर्थन करता है।मॉड्यूल एफएमएस का मुख्य स्टेशन है, जो आईपीसी और डेटा अधिग्रहण प्रणाली के साथ मुख्य मुख्य मोड संचार का एहसास करता है;यह DP मास्टर स्टेशन भी है, जो DCS500 के साथ मास्टर-स्लेव संचार का एहसास करता है।
डायनेमोमीटर के सभी मापदंडों को वीएक्सआई बस टेक्नोलॉजी (अन्य पैरामीटर वीएक्सआई कंपनी द्वारा एकत्र किया जाएगा) के माध्यम से स्क्रीन पर एकत्र और प्रदर्शित किया जाएगा।IPC संचार को पूरा करने के लिए FMS के माध्यम से डेटा अधिग्रहण प्रणाली से जुड़ता है।संपूर्ण प्रणाली की संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है।

1.1 फील्डबस PROFIBUS संयुक्त विकास परियोजना में 13 कंपनियों और 5 वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों द्वारा तैयार किया गया एक मानक है।इसे यूरोपीय मानक en50170 में सूचीबद्ध किया गया है और यह चीन में अनुशंसित औद्योगिक फील्डबस मानकों में से एक है।इसमें निम्नलिखित रूप शामिल हैं:
· PROFIBUS FMS कार्यशाला स्तर पर सामान्य संचार कार्यों को हल करता है, बड़ी संख्या में संचार सेवाएं प्रदान करता है, और मध्यम संचरण गति के साथ चक्रीय और गैर चक्रीय संचार कार्यों को पूरा करता है।एनएआईएस का प्रोफिबस मॉड्यूल 1.2 एमबीपीएस की संचार दर का समर्थन करता है और चक्रीय संचार मोड का समर्थन नहीं करता है।यह केवल एमएमए गैर चक्रीय डेटा ट्रांसमिशन  मास्टर कनेक्शन का उपयोग करके अन्य एफएमएस मास्टर स्टेशनों के साथ संचार कर सकता है और मॉड्यूल एफएमएस के साथ संगत नहीं है।इसलिए, यह योजना डिजाइन में केवल PROFIBUS के एक रूप का उपयोग नहीं कर सकता है।
· PROFIBUS-DP अनुकूलित उच्च गति और सस्ते संचार कनेक्शन को स्वचालित नियंत्रण प्रणाली और उपकरण स्तर के विकेन्द्रीकृत I / O के बीच संचार के लिए डिज़ाइन किया गया है। क्योंकि DP और FMS समान संचार प्रोटोकॉल को अपनाते हैं, वे एक ही नेटवर्क खंड में सह-अस्तित्व में रह सकते हैं।NAIS और a के बीच, msaz गैर चक्रीय डेटा ट्रांसमिशन मास्टर-स्लेव कनेक्शन स्लेव स्टेशन सक्रिय रूप से संचार नहीं करता है।
· PROFIBUS PA मानक आंतरिक रूप से सुरक्षित ट्रांसमिशन तकनीक जिसे विशेष रूप से प्रक्रिया स्वचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है उच्च सुरक्षा आवश्यकताओं वाले अवसरों और बस द्वारा संचालित स्टेशनों के लिए iec1158-2  में निर्दिष्ट संचार प्रक्रियाओं को लागू करता है।सिस्टम में उपयोग किया जाने वाला ट्रांसमिशन माध्यम कॉपर शील्ड ट्विस्टेड पेयर है, संचार प्रोटोकॉल RS485 है और संचार दर 500kbps है।औद्योगिक फील्डबस का अनुप्रयोग प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता की गारंटी प्रदान करता है।

1.2 आईपीसी औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर
ऊपरी औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर ताइवान एडवांटेक औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर को गोद लेता है विंडोज एनटी 40 वर्कस्टेशन ऑपरेटिंग सिस्टम चला रहा है सीमेंस कंपनी के विनसीसी औद्योगिक विन्यास सॉफ्टवेयर का उपयोग बड़ी स्क्रीन पर सिस्टम की ऑपरेटिंग स्थिति की जानकारी प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है, और ग्राफिक रूप से पाइपलाइन प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है और रुकावट।सभी डेटा पीएलसी से PROFIBUS के माध्यम से प्रेषित किया जाता है।IPC आंतरिक रूप से जर्मन सॉफ्टिंग कंपनी द्वारा निर्मित एक प्रोफीबोर्ड नेटवर्क कार्ड से सुसज्जित है, जिसे विशेष रूप से PROFIBUS के लिए डिज़ाइन किया गया है।सॉफ्टिंग द्वारा प्रदान किए गए कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर के माध्यम से, नेटवर्किंग को पूरा किया जा सकता है, नेटवर्क संचार संबंध Cr (संचार संबंध) और ऑब्जेक्ट डिक्शनरी OD (ऑब्जेक्ट डिक्शनरी) स्थापित किया जा सकता है।WINCC सीमेंस द्वारा निर्मित है।यह केवल कंपनी के S5 / S7 PLC के साथ सीधे कनेक्शन का समर्थन करता है, और केवल विंडोज़ द्वारा प्रदान की गई DDE तकनीक के माध्यम से अन्य PLC के साथ संचार कर सकता है।सॉफ्टिंग कंपनी WinCC के साथ PROFIBUS संचार का एहसास करने के लिए DDE सर्वर सॉफ्टवेयर प्रदान करती है।

1.3 पीएलसी
NAIS कंपनी के Fp10sh को PLC के रूप में चुना गया है।

2 नियंत्रण प्रणाली कार्य
दो वाटर पंप मोटर्स और दो डायनेमोमीटर को नियंत्रित करने के अलावा, नियंत्रण प्रणाली को 28 इलेक्ट्रिक वाल्व, 4 वेट मोटर्स, 8 ऑयल पंप मोटर्स, 3 वैक्यूम पंप मोटर्स, 4 ऑयल ड्रेन पंप मोटर्स और 2 लुब्रिकेशन सोलनॉइड वाल्व को भी नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।उपयोगकर्ताओं की परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वाल्व के स्विच के माध्यम से प्रवाह की दिशा और पानी के प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है।

2.1 निरंतर सिर
पानी पंप की गति को समायोजित करें: इसे एक निश्चित मूल्य पर स्थिर करें, और इस समय पानी का सिर निश्चित है;डायनेमोमीटर की गति को एक निश्चित मान पर समायोजित करें, और काम करने की स्थिति 2 ~ 4 मिनट के लिए स्थिर होने के बाद प्रासंगिक डेटा एकत्र करें।परीक्षण के दौरान, पानी के सिर को अपरिवर्तित रखना आवश्यक है।मोटर की गति को एकत्रित करने के लिए वाटर पंप मोटर पर एक कोड डिस्क लगाई जाती है, ताकि DCS500 एक क्लोज्ड-लूप नियंत्रण बना सके।पानी पंप की गति आईपीसी कीबोर्ड द्वारा इनपुट है।

2.2 निरंतर गति
एक निश्चित मान पर इसे स्थिर बनाने के लिए डायनेमोमीटर की गति को समायोजित करें।इस समय, डायनेमोमीटर की गति स्थिर होती है;पंप की गति को एक निश्चित मूल्य पर समायोजित करें (यानी सिर को समायोजित करें), और काम करने की स्थिति 2 ~ 4 मिनट के लिए स्थिर होने के बाद प्रासंगिक डेटा एकत्र करें।DCS500 डायनेमोमीटर की गति को स्थिर करने के लिए डायनेमोमीटर की गति के लिए एक बंद लूप बनाता है।

2.3 भगोड़ा परीक्षण
डायनेमोमीटर की गति को एक निश्चित मान पर समायोजित करें और डायनेमोमीटर की गति को अपरिवर्तित रखें डायनेमोमीटर के आउटपुट टॉर्क को शून्य के करीब बनाने के लिए पानी पंप की गति को समायोजित करें (इस काम करने की स्थिति के तहत, डायनेमोमीटर बिजली उत्पादन के लिए काम करता है और इलेक्ट्रिक ऑपरेशन), और प्रासंगिक डेटा एकत्र करें।परीक्षण के दौरान, पानी पंप मोटर की गति को अपरिवर्तित रहने और DCS500 द्वारा समायोजित करने की आवश्यकता होती है।

2.4 प्रवाह अंशांकन
सिस्टम में फ्लोमीटर को कैलिब्रेट करने के लिए सिस्टम दो फ्लो करेक्शन टैंक से लैस है।अंशांकन से पहले, पहले चिह्नित प्रवाह मूल्य निर्धारित करें, फिर पानी पंप मोटर शुरू करें और पानी पंप मोटर की गति को लगातार समायोजित करें।इस समय, प्रवाह मूल्य पर ध्यान दें।जब प्रवाह मूल्य आवश्यक मूल्य तक पहुंच जाता है, तो पानी पंप मोटर को वर्तमान गति से स्थिर करें (इस समय, पानी अंशांकन पाइपलाइन में घूमता है)।झुकानेवाला का स्विचिंग समय निर्धारित करें।काम करने की स्थिति स्थिर होने के बाद, सोलनॉइड वाल्व चालू करें, समय शुरू करें, और उसी समय पाइपलाइन में पानी को सुधार टैंक में स्विच करें।जब समय समाप्त हो जाता है, तो सोलनॉइड वाल्व काट दिया जाता है।इस समय, पानी को फिर से कैलिब्रेशन पाइपलाइन में बदल दिया जाता है।पानी पंप मोटर की गति कम करें, इसे एक निश्चित गति से स्थिर करें, और प्रासंगिक डेटा पढ़ें।फिर पानी निकाल दें और अगले बिंदु को कैलिब्रेट करें।

2.5 मैनुअल / स्वचालित अबाधित स्विचिंग
सिस्टम के रखरखाव और डिबगिंग की सुविधा के लिए, सिस्टम के लिए एक मैनुअल कीबोर्ड डिज़ाइन किया गया है।ऑपरेटर कीबोर्ड के माध्यम से स्वतंत्र रूप से एक वाल्व की क्रिया को नियंत्रित कर सकता है, जो इंटरलॉकिंग द्वारा विवश नहीं है।सिस्टम NAIS रिमोट I / O मॉड्यूल को अपनाता है, जो कीबोर्ड को अलग-अलग जगहों पर संचालित कर सकता है।मैनुअल / स्वचालित स्विचिंग के दौरान, वाल्व की स्थिति अपरिवर्तित रहती है।
सिस्टम पीएलसी को मुख्य नियंत्रक के रूप में अपनाता है, जो सिस्टम को सरल बनाता है और सिस्टम की उच्च विश्वसनीयता और आसान रखरखाव सुनिश्चित करता है;PROFIBUS पूर्ण डेटा ट्रांसमिशन का एहसास करता है, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से बचता है, और सिस्टम को डिज़ाइन की सटीकता आवश्यकताओं को पूरा करता है;विभिन्न उपकरणों के बीच डेटा साझाकरण का एहसास होता है;PROFIBUS का लचीलापन सिस्टम के विस्तार के लिए सुविधाजनक स्थिति प्रदान करता है।कोर के रूप में औद्योगिक फील्डबस के साथ सिस्टम डिजाइन योजना औद्योगिक अनुप्रयोग की मुख्य धारा बन जाएगी।