Hydraulisk turbinmodelltestbenk spiller en viktig rolle i utviklingen av vannkraftteknologi.Det er et viktig utstyr for å forbedre kvaliteten på vannkraftprodukter og optimalisere ytelsen til enheter.Produksjonen av en hvilken som helst løper må først utvikle en modellløper og teste modellen ved å simulere de faktiske løftehøydene til vannkraftstasjonen på test-bedet for hydraulisk maskineri med høyt hode.Hvis alle dataene oppfyller kravene til brukere, kan løperen produseres offisielt.Derfor har noen utenlandske produsenter av vannkraftutstyr flere testbenker med høyt vannhode for å møte behovene til ulike funksjoner.For eksempel har Frankrikes neyrpic-selskap fem avanserte testbenker med høy presisjonsmodell;Hitachi og Toshiba har fem modellprøvestander med en vannhøyde på mer enn 50m.I henhold til produksjonsbehovene har et stort forskningsinstitutt for elektriske maskiner designet en testseng med høyt vannhode med fulle funksjoner og høy presisjon, som kan utføre modelltester på henholdsvis rørformet, blandet strømning, aksialstrøm og reversibelt hydraulisk maskineri, og vannhøyden kan nå 150m.Testbenken kan tilpasses modelltesten av vertikale og horisontale enheter.Testbenken er utformet med to stasjoner a og B. når stasjon a fungerer, installeres stasjon B, noe som kan forkorte testsyklusen.A. B to stasjoner deler ett sett med elektrisk kontrollsystem og testsystem.Det elektriske kontrollsystemet tar PROFIBUS som kjernen, NAIS fp10sh PLC som hovedkontroller, og IPC (industriell kontrollcomputer) realiserer sentralisert kontroll.Systemet tar i bruk feltbussteknologi for å realisere den avanserte digitale kontrollmodusen, som sikrer pålitelighet, sikkerhet og enkelt vedlikehold av systemet.Det er et testkontrollsystem for vannsparingsmaskineri med høy grad av automatisering i Kina.Sammensetning av kontrollsystem
Testbenken med høy vannhøyde består av to pumpemotorer med en effekt på 550KW og et hastighetsområde på 250 ~ 1100r/min, som akselererer vannstrømmen i rørledningen til vannmålerne som kreves av brukeren og holder vannhodet i gang problemfritt.Parametrene til løperen overvåkes av dynamometeret.Dynamometerets motoreffekt er 500kW, hastigheten er mellom 300 ~ 2300r/min, og det er ett dynamometer på stasjon a og B. Prinsippet for testbenk for hydraulisk maskineri med høyt hode er vist i figur 1. Systemet krever at motorkontrollnøyaktigheten er mindre enn 0,5 % og MTBF er større enn 5000 timer.Etter mye forskning er DCS500 DC hastighetsreguleringssystem produsert av et * * * selskap valgt.DCS500 kan motta kontrollkommandoer på to måter.Den ene er å motta 4 ~ 20mA signaler for å møte hastighetskravene;Den andre er å legge til PROFIBUS DP-modul for å motta i digital modus for å møte hastighetskravene.Den første metoden har enkel kontroll og lav pris, men den vil bli forstyrret i gjeldende overføring og påvirke kontrollnøyaktigheten;Selv om den andre metoden er dyr, kan den sikre nøyaktigheten av data og kontrollere nøyaktigheten i overføringsprosessen.Derfor bruker systemet fire DCS500 for å kontrollere henholdsvis to dynamometre og to vannpumpemotorer.Som PROFIBUS DP-slavestasjon kommuniserer de fire enhetene med masterstasjonens PLS i master-slave-modus.PLS-en kontrollerer start/stopp av dynamometer og vannpumpemotor, overfører motorens kjørehastighet til DCS500 gjennom PROFIBUS DP, og henter motorens driftstilstand og parametere fra DCS500.
PLC velger afp37911-modulen produsert av NAIS Europe som hovedstasjon, som støtter FMS- og DP-protokoller samtidig.Modulen er hovedstasjonen til FMS, som realiserer hovedkommunikasjonen med IPC og datainnsamlingssystem;Det er også DP-masterstasjonen, som realiserer master-slave-kommunikasjon med DCS500.
Alle parametere til dynamometeret vil bli samlet inn og vist på skjermen gjennom VXI Bus Technology (andre parametere vil bli samlet inn av VXI-selskapet).IPC kobles til datainnsamlingssystem gjennom FMS for å fullføre kommunikasjonen.Sammensetningen av hele systemet er vist i figur 2.
1.1 feltbuss PROFIBUS er en standard formulert av 13 bedrifter og 5 vitenskapelige forskningsinstitusjoner i det felles utviklingsprosjektet.Den er oppført i den europeiske standarden en50170 og er en av de industrielle feltbussstandardene som anbefales i Kina.Den inkluderer følgende skjemaer:
·PROFIBUS FMS løser de generelle kommunikasjonsoppgavene på verkstednivå, leverer et stort antall kommunikasjonstjenester, og fullfører de sykliske og ikke-sykliske kommunikasjonsoppgavene med middels overføringshastighet.Profibus-modulen til NAIS støtter kommunikasjonshastigheten på 1,2mbps og støtter ikke den sykliske kommunikasjonsmodusen.Den kan bare kommunisere med andre FMS-masterstasjoner ved å bruke MMA ikke-syklisk dataoverføring masterforbindelse og modulen er ikke kompatibel med FMS.Derfor kan den ikke bare bruke én form for PROFIBUS i ordningsdesign.
·PROFIBUS-DP optimert høyhastighets og billig kommunikasjonsforbindelse er designet for kommunikasjon mellom automatisk kontrollsystem og utstyrsnivå desentralisert I/O. Fordi DP og FMS bruker samme kommunikasjonsprotokoll, kan de sameksistere i samme nettverkssegment.Mellom NAIS og en, msaz ikke-syklisk dataoverføring master-slave-forbindelse slavestasjonen kommuniserer ikke aktivt.
·PROFIBUS PA standard egensikker overføringsteknologi spesialdesignet for prosessautomatisering realiserer kommunikasjonsprosedyrene spesifisert i iec1158-2 for anledninger med høye sikkerhetskrav og stasjoner som drives av bussen.Overføringsmediet som brukes i systemet er kobberskjermet tvunnet par kommunikasjonsprotokollen er RS485 og kommunikasjonshastigheten er 500 kbps.Bruken av industriell feltbuss gir en garanti for sikkerheten og påliteligheten til systemet.
1.2 IPC industriell kontrolldatamaskin
Den øvre industrielle kontrolldatamaskinen bruker Taiwan Advantech industriell kontrolldatamaskin kjører Windows NT4 0 arbeidsstasjonsoperativsystem WinCC industriell konfigurasjonsprogramvare fra Siemens-selskapet brukes til å vise driftstilstandsinformasjonen til systemet på den store skjermen, og grafisk representere rørledningsstrømmen og blokkering.Alle data overføres fra PLS via PROFIBUS.IPC er internt utstyrt med et profiboard nettverkskort produsert av det tyske softingfirmaet, som er spesialdesignet for PROFIBUS.Gjennom konfigurasjonsprogramvaren levert av softing, kan nettverk fullføres, nettverkskommunikasjonsforhold Cr (kommunikasjonsrelasjon) og objektordbok OD (objektordbok) kan etableres.WINCC er produsert av Siemens.Den støtter kun direkte forbindelse med selskapets S5 / S7 PLS, og kan kun kommunisere med andre PLSer gjennom DDE-teknologi levert av Windows.Softing selskapet leverer DDE-serverprogramvare for å realisere PROFIBUS-kommunikasjon med WinCC.
1.3 PLS
Fp10sh fra NAIS-selskapet er valgt som PLS.
2 kontrollsystemfunksjoner
I tillegg til å kontrollere to vannpumpemotorer og to dynamometre, trenger kontrollsystemet også å kontrollere 28 elektriske ventiler, 4 vektmotorer, 8 oljepumpemotorer, 3 vakuumpumpemotorer, 4 oljeavløpspumpemotorer og 2 smøremagnetventiler.Strømningsretningen og vannstrømmen kontrolleres gjennom bryteren av ventiler for å møte testkravene til brukerne.
2.1 konstant hode
Juster hastigheten på vannpumpen: gjør den stabil ved en viss verdi, og vannhodet er sikkert på dette tidspunktet;Juster hastigheten på dynamometeret til en viss verdi, og samle inn relevante data etter at arbeidsforholdene er stabile i 2 ~ 4 minutter.Under testen er det påkrevd å holde vannhodet uendret.En kodeskive er plassert på vannpumpemotoren for å samle motorhastigheten, slik at DCS500 danner en lukket sløyfekontroll.Hastigheten til vannpumpen legges inn av IPC-tastaturet.
2,2 konstant hastighet
Juster hastigheten på dynamometeret for å gjøre det stabilt på en viss verdi.På dette tidspunktet er dynamometerets hastighet konstant;Juster pumpehastigheten til en viss verdi (dvs. juster hodet), og samle inn relevante data etter at arbeidsforholdene er stabile i 2 ~ 4 minutter.DCS500 danner en lukket sløyfe for hastigheten på dynamometeret for å stabilisere hastigheten på dynamometeret.
2.3 rømningstest
Juster hastigheten på dynamometeret til en viss verdi og hold hastigheten på dynamometeret uendret juster hastigheten på vannpumpen for å gjøre utgangsmomentet til dynamometeret nær null (under denne driftstilstanden fungerer dynamometeret for kraftproduksjon og elektrisk drift), og samle inn relevante data.Under testen må hastigheten til vannpumpemotoren forbli uendret og justeres med DCS500.
2.4 strømningskalibrering
Systemet er utstyrt med to strømningskorreksjonstanker for kalibrering av strømningsmåleren i systemet.Før kalibrering må du først bestemme den merkede strømningsverdien, deretter starte vannpumpemotoren og kontinuerlig justere hastigheten til vannpumpemotoren.Vær oppmerksom på strømningsverdien på dette tidspunktet.Når strømningsverdien når den nødvendige verdien, stabiliser vannpumpemotoren ved gjeldende hastighet (på dette tidspunktet sirkulerer vannet i kalibreringsrørledningen).Still inn koblingstiden for deflektoren.Etter at arbeidstilstanden er stabil, slå på magnetventilen, start timing og bytt vannet i rørledningen til korreksjonstanken samtidig.Når tidsinnstillingen er ute, kobles magnetventilen fra.På dette tidspunktet byttes vannet til kalibreringsrørledningen igjen.Reduser hastigheten på vannpumpemotoren, stabiliser den ved en viss hastighet og les relevante data.Tøm deretter vannet og kalibrer neste punkt.
2.5 manuell / automatisk uforstyrret kobling
For å lette vedlikehold og feilsøking av systemet, er et manuelt tastatur designet for systemet.Operatøren kan kontrollere handlingen til en ventil uavhengig gjennom tastaturet, som ikke er begrenset av forrigling.Systemet tar i bruk NAIS ekstern I/O-modul, som kan få tastaturet til å fungere på forskjellige steder.Ved manuell / automatisk veksling forblir ventiltilstanden uendret.
Systemet bruker PLS som hovedkontroller, noe som forenkler systemet og sikrer høy pålitelighet og enkelt vedlikehold av systemet;PROFIBUS realiserer fullstendig dataoverføring, unngår elektromagnetisk interferens, og gjør at systemet oppfyller nøyaktighetskravene til designet;Datadeling mellom ulike enheter realiseres;Fleksibiliteten til PROFIBUS gir praktiske forhold for utvidelse av systemet.Systemdesignskjemaet med industriell feltbuss som kjernen vil bli hovedstrømmen for industriell applikasjon.
Innleggstid: 17. februar 2022
