Stół probierczy do modeli turbin hydraulicznych odgrywa ważną rolę w rozwoju technologii hydroenergetycznej.Jest to ważny sprzęt do poprawy jakości produktów hydroenergetycznych i optymalizacji wydajności jednostek.Produkcja każdego biegacza musi najpierw opracować model biegacza i przetestować model, symulując rzeczywiste liczniki wysokości hydroelektrowni na stanowisku testowym maszyn hydraulicznych o dużej wysokości podnoszenia.Jeśli wszystkie dane spełniają wymagania użytkowników, biegacz może zostać oficjalnie wyprodukowany.Dlatego niektórzy zagraniczni producenci sprzętu hydroenergetycznego mają kilka stanowisk testowych wysokiego ciśnienia wody, aby zaspokoić potrzeby różnych funkcji.Na przykład francuska firma neyrpic dysponuje pięcioma zaawansowanymi, precyzyjnymi stanowiskami do testowania modeli;Hitachi i Toshiba dysponują pięcioma stanowiskami do testowania modeli o wysokości słupa wody ponad 50m.Zgodnie z potrzebami produkcji, duży instytut badawczy maszyn elektrycznych zaprojektował stanowisko testowe o wysokiej wysokości podnoszenia z pełnymi funkcjami i wysoką precyzją, które może przeprowadzać testy modelowe odpowiednio na maszynach o przepływie rurowym, mieszanym, osiowym i odwracalnych maszynach hydraulicznych, oraz głowica wodna może osiągnąć 150m.Stanowisko testowe można dostosować do testów modelowych jednostek pionowych i poziomych.Stanowisko badawcze zaprojektowano z dwoma stanowiskami a i B. Podczas pracy stanowiska a instalowana jest stacja B, co może skrócić cykl badań.A. B dwie stacje dzielą jeden zestaw elektrycznego systemu sterowania i systemu testowego.Elektryczny system sterowania przyjmuje PROFIBUS jako rdzeń, NAIS fp10sh PLC jako główny sterownik, a IPC (przemysłowy komputer sterujący) realizuje scentralizowane sterowanie.System wykorzystuje technologię fieldbus, aby zrealizować zaawansowany, całkowicie cyfrowy tryb sterowania, który zapewnia niezawodność, bezpieczeństwo i łatwą konserwację systemu.Jest to system kontroli testowania maszyn do ochrony wody o wysokim stopniu automatyzacji w Chinach.Skład systemu sterowania
Stanowisko testowe wysokości podnoszenia składa się z dwóch silników pomp o mocy 550KW i zakresie prędkości 250~1100r/min, które przyspieszają przepływ wody w rurociągu do wymaganych przez użytkownika wodomierzy i podtrzymują pracę głowicy płynnie.Parametry biegacza są monitorowane przez dynamometr.Moc silnika dynamometru wynosi 500kW, prędkość wynosi 300 ~ 2300r/min, a na stanowiskach a i B znajduje się jeden dynamometr. dokładność sterowania silnikiem jest mniejsza niż 0,5%, a MTBF jest większy niż 5000 godzin.Po wielu badaniach wybrano system regulacji prędkości DCS500 DC wyprodukowany przez firmę * * *.DCS500 może odbierać polecenia sterujące na dwa sposoby.Jednym z nich jest odbiór sygnałów 4 ~ 20mA, aby spełnić wymagania dotyczące prędkości;Drugim jest dodanie modułu PROFIBUS DP do odbioru w trybie cyfrowym, aby spełnić wymagania dotyczące prędkości.Pierwsza metoda ma proste sterowanie i niską cenę, ale będzie zakłócona w transmisji prądu i wpłynie na dokładność sterowania;Chociaż druga metoda jest kosztowna, może zapewnić dokładność danych i dokładność sterowania w procesie transmisji.Dlatego system wykorzystuje cztery DCS500 do sterowania odpowiednio dwoma dynamometrami i dwoma silnikami pomp wodnych.Jako stacja PROFIBUS DP slave, cztery urządzenia komunikują się ze stacją master PLC w trybie master-slave.PLC steruje uruchamianiem / zatrzymywaniem dynamometru i silnika pompy wodnej, przesyła prędkość obrotową silnika do DCS500 przez PROFIBUS DP i uzyskuje stan pracy silnika i parametry z DCS500.
PLC jako stację nadrzędną wybiera moduł afp37911 produkowany przez NAIS Europe, który obsługuje jednocześnie protokoły FMS i DP.Moduł jest główną stacją FMS, która realizuje komunikację w trybie głównym z IPC oraz systemem akwizycji danych;Jest to również stacja DP master, która realizuje komunikację master-slave z DCS500.
Wszystkie parametry dynamometru zostaną zebrane i wyświetlone na ekranie za pośrednictwem VXI Bus Technology (pozostałe parametry będą pobierane przez firmę VXI).IPC łączy się z systemem akwizycji danych poprzez FMS w celu pełnej komunikacji.Skład całego systemu pokazano na rysunku 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS to standard sformułowany przez 13 firm i 5 instytucji naukowo-badawczych we wspólnym projekcie rozwojowym.Została wymieniona w europejskiej normie en50170 i jest jedną z przemysłowych norm fieldbus zalecanych w Chinach.Obejmuje następujące formularze:
·PROFIBUS FMS rozwiązuje ogólne zadania komunikacyjne na poziomie warsztatu, zapewnia dużą liczbę usług komunikacyjnych i uzupełnia cykliczne i niecykliczne zadania komunikacyjne ze średnią prędkością transmisji.Moduł Profibus NAIS obsługuje szybkość komunikacji 1,2 Mb/s i nie obsługuje trybu komunikacji cyklicznej.Może komunikować się tylko z innymi stacjami master FMS przy użyciu MMA niecyklicznej transmisji danych połączenia master a moduł nie jest kompatybilny z FMS.Dlatego nie może używać tylko jednej formy PROFIBUS w projektowaniu schematów.
·PROFIBUS-DP zoptymalizowane szybkie i tanie połączenie komunikacyjne jest przeznaczone do komunikacji między systemem automatycznego sterowania a zdecentralizowanymi wejściami / wyjściami na poziomie sprzętu. Ponieważ DP i FMS przyjmują ten sam protokół komunikacyjny, mogą współistnieć w tym samym segmencie sieci.Między NAIS a a, msaz niecykliczna transmisja danych połączenie master-slave stacja slave nie komunikuje się aktywnie.
·PROFIBUS PA standardowa iskrobezpieczna technologia transmisji specjalnie zaprojektowana do automatyzacji procesów realizuje procedury komunikacyjne określone w iec1158-2 dla przypadków o wysokich wymaganiach bezpieczeństwa i stacji zasilanych przez magistralę.Medium transmisyjnym stosowanym w systemie jest skrętka miedziana ekranowana protokołem komunikacyjnym jest RS485, a prędkość komunikacji to 500kbps.Zastosowanie przemysłowej magistrali fieldbus daje gwarancję bezpieczeństwa i niezawodności systemu.
1.2 Przemysłowy komputer sterujący IPC
Górny przemysłowy komputer sterujący przyjmuje przemysłowy komputer sterujący Tajwanu Advantech z systemem operacyjnym Windows NT4 0 stacji roboczej Przemysłowe oprogramowanie konfiguracyjne WinCC firmy Siemens służy do wyświetlania informacji o stanie pracy systemu na dużym ekranie i graficznego przedstawiania przepływu i zablokowanie.Wszystkie dane są przesyłane z PLC przez PROFIBUS.IPC jest wewnętrznie wyposażony w kartę sieciową profiboard niemieckiej firmy softing, która jest specjalnie zaprojektowana dla PROFIBUS.Dzięki oprogramowaniu konfiguracyjnemu dostarczanemu przez softing, można wykonać tworzenie sieci, ustanowić relację komunikacji sieciowej Cr (relacja komunikacyjna) i słownik obiektowy OD (słownik obiektowy).WINCC jest produkowany przez firmę Siemens.Obsługuje tylko bezpośrednie połączenie ze sterownikiem S5 / S7 firmy i może komunikować się tylko z innymi sterownikami PLC za pośrednictwem technologii DDE dostarczanej przez system Windows.Firma Softing dostarcza oprogramowanie serwerowe DDE do realizacji komunikacji PROFIBUS z WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh firmy NAIS zostaje wybrany jako PLC.
2 funkcje systemu sterowania
Oprócz sterowania dwoma silnikami pomp wodnych i dwoma dynamometrami, system sterowania musi również sterować 28 zaworami elektrycznymi, 4 silnikami wagowymi, 8 silnikami pomp olejowych, 3 silnikami pomp próżniowych, 4 silnikami pomp spustowych oleju i 2 zaworami elektromagnetycznymi smarowania.Kierunek przepływu i przepływ wody są kontrolowane przez przełącznik zaworów, aby spełnić wymagania testowe użytkowników.
2.1 stała głowa
Dostosuj prędkość pompy wodnej: spraw, aby była stabilna przy określonej wartości, a głowica wodna jest w tym momencie pewna;Dostosuj prędkość dynamometru do określonej wartości i zbierz odpowiednie dane po ustabilizowaniu się warunków pracy przez 2 ~ 4 minuty.Podczas testu wymagane jest utrzymanie niezmienionego słupa wody.Dysk kodowy jest umieszczony na silniku pompy wodnej, aby zebrać prędkość silnika, dzięki czemu DCS500 tworzy sterowanie w pętli zamkniętej.Prędkość pompy wodnej wprowadza się za pomocą klawiatury IPC.
2.2 stała prędkość
Dostosuj prędkość dynamometru, aby była stabilna przy określonej wartości.W tym czasie prędkość dynamometru jest stała;Dostosuj prędkość pompy do określonej wartości (tj. wyreguluj głowicę) i zbierz odpowiednie dane po ustabilizowaniu się warunków pracy przez 2 ~ 4 minuty.DCS500 tworzy zamkniętą pętlę dla prędkości dynamometru, aby ustabilizować prędkość dynamometru.
2.3 test ucieczki
Dostosuj prędkość dynamometru do określonej wartości i utrzymuj prędkość dynamometru niezmienioną dostosuj prędkość pompy wodnej, aby wyjściowy moment obrotowy dynamometru był bliski zeru (w tych warunkach pracy dynamometr działa w celu wytwarzania energii i zasilanie elektryczne) i zebrać odpowiednie dane.Podczas testu prędkość silnika pompy wodnej musi pozostać niezmieniona i regulowana przez DCS500.
2.4 kalibracja przepływu
System wyposażony jest w dwa zbiorniki korekcyjne przepływu do kalibracji przepływomierza w systemie.Przed kalibracją najpierw określ oznaczoną wartość przepływu, a następnie uruchom silnik pompy wodnej i stale reguluj prędkość silnika pompy wodnej.W tym momencie zwróć uwagę na wartość przepływu.Gdy wartość przepływu osiągnie wymaganą wartość, ustabilizuj silnik pompy wodnej przy aktualnej prędkości (w tym czasie woda krąży w rurociągu kalibracyjnym).Ustaw czas przełączania deflektora.Po ustabilizowaniu się warunków pracy należy włączyć elektrozawór, uruchomić odmierzanie czasu i jednocześnie przełączyć wodę w rurociągu do zbiornika korekcyjnego.Gdy czas się skończy, elektrozawór jest odłączony.W tym momencie woda jest ponownie przełączana do rurociągu kalibracyjnego.Zmniejsz prędkość silnika pompy wodnej, ustabilizuj go na określonej prędkości i odczytaj odpowiednie dane.Następnie spuść wodę i skalibruj następny punkt.
2.5 ręczne/automatyczne niezakłócone przełączanie
Aby ułatwić konserwację i debugowanie systemu, do systemu zaprojektowano klawiaturę ręczną.Operator może niezależnie sterować działaniem zaworu za pomocą klawiatury, która nie jest ograniczona przez blokadę.System wykorzystuje zdalny moduł WE/WY NAIS, który może sprawić, że klawiatura będzie działać w różnych miejscach.Podczas przełączania ręcznego / automatycznego stan zaworu pozostaje niezmieniony.
System przyjmuje PLC jako główny sterownik, co upraszcza system i zapewnia wysoką niezawodność i łatwą konserwację systemu;PROFIBUS realizuje pełną transmisję danych, unika zakłóceń elektromagnetycznych i sprawia, że system spełnia wymagania dotyczące dokładności projektu;Realizowana jest wymiana danych między różnymi urządzeniami;Elastyczność PROFIBUS zapewnia dogodne warunki do rozbudowy systemu.Schemat projektowania systemu z przemysłową magistralą polową jako rdzeniem stanie się głównym nurtem zastosowań przemysłowych.
Czas publikacji: 17 lutego-2022
