Skúšobná stolica modelu hydraulickej turbíny hrá dôležitú úlohu vo vývoji technológie vodnej energie.Je to dôležité zariadenie na zlepšenie kvality produktov vodnej energie a optimalizáciu výkonu blokov.Výroba každého bežca musí najprv vyvinúť model bežca a otestovať model simuláciou skutočných výškových metrov vodnej elektrárne na skúšobnom zariadení hydraulického stroja s vysokým spádom.Ak všetky údaje spĺňajú požiadavky užívateľov, bežec môže byť oficiálne vyrobený.Preto niektorí zahraniční výrobcovia hydroenergetických zariadení majú niekoľko skúšobných lavíc s vysokou spádovou vodou, aby vyhovovali potrebám rôznych funkcií.Napríklad francúzska spoločnosť Neyrpic má päť pokročilých vysoko presných testovacích staníc;Hitachi a Toshiba majú päť modelových testovacích staníc s vodnou výškou viac ako 50 m.Podľa potrieb výroby veľký výskumný ústav elektrických strojov navrhol testovacie zariadenie s vysokou vodnou výškou s plnými funkciami a vysokou presnosťou, ktoré môže vykonávať modelové testy na rúrkových, zmiešaných, axiálnych a reverzibilných hydraulických strojoch, a výška vody môže dosiahnuť 150 m.Skúšobná stolica sa môže prispôsobiť modelovej skúške vertikálnych a horizontálnych jednotiek.Skúšobná stolica je navrhnutá s dvoma stanicami a a B. ak pracuje stanica a, je inštalovaná stanica B, čo môže skrátiť testovací cyklus.A. B dve stanice zdieľajú jednu sadu elektrického riadiaceho systému a testovacieho systému.Elektrický riadiaci systém má PROFIBUS ako jadro, NAIS fp10sh PLC ako hlavný kontrolér a IPC (priemyselný riadiaci počítač) realizuje centralizované riadenie.Systém využíva technológiu fieldbus na realizáciu pokročilého režimu digitálneho riadenia, ktorý zaisťuje spoľahlivosť, bezpečnosť a jednoduchú údržbu systému.Je to systém riadenia testovania strojov na ochranu vody s vysokým stupňom automatizácie v Číne.Zloženie riadiaceho systému
Testovacia stolica s vysokou vodnou výškou pozostáva z dvoch motorov čerpadla s výkonom 550 kW a rozsahom otáčok 250 ~ 1100 ot./min., ktoré zrýchľujú tok vody v potrubí do vodomerov požadovaných používateľom a udržujú vodnú výšku v chode. hladko.Parametre bežca sú monitorované dynamometrom.Výkon motora dynamometra je 500 kW, rýchlosť je medzi 300 ~ 2300 ot / min a na staniciach a a B je jeden dynamometer. Princíp skúšobnej stolice hydraulického stroja s vysokou hlavou je znázornený na obrázku 1. Systém vyžaduje, aby presnosť riadenia motora je menšia ako 0,5 % a MTBF je väčšia ako 5 000 hodín.Po dlhom výskume bol vybraný systém regulácie rýchlosti DC DCS500 vyrobený spoločnosťou * * *.DCS500 môže prijímať riadiace príkazy dvoma spôsobmi.Jedným z nich je prijímať signály 4 ~ 20 mA na splnenie požiadaviek na rýchlosť;Druhým je pridanie modulu PROFIBUS DP na príjem v digitálnom režime, aby sa splnili požiadavky na rýchlosť.Prvá metóda má jednoduché ovládanie a nízku cenu, ale bude rušená pri prenose prúdu a ovplyvní presnosť kontroly;Hoci je druhý spôsob nákladný, dokáže zabezpečiť presnosť údajov a presnosť kontroly v procese prenosu.Preto systém využíva štyri DCS500 na ovládanie dvoch dynamometrov a dvoch motorov vodných čerpadiel.Ako PROFIBUS DP slave stanica komunikujú štyri zariadenia s PLC nadradenej stanice v režime master-slave.PLC riadi štart/stop motora dynamometra a vodného čerpadla, prenáša rýchlosť chodu motora do DCS500 cez PROFIBUS DP a získava stav chodu motora a parametre z DCS500.
PLC vyberie modul afp37911 vyrábaný spoločnosťou NAIS Europe ako nadradenú stanicu, ktorá súčasne podporuje protokoly FMS a DP.Modul je hlavnou stanicou FMS, ktorá realizuje hlavný režim komunikácie s IPC a systémom zberu dát;Je to tiež DP master stanica, ktorá realizuje komunikáciu master-slave s DCS500.
Všetky parametre dynamometra budú zhromažďované a zobrazené na obrazovke prostredníctvom technológie VXI Bus (ostatné parametre budú zhromažďované spoločnosťou VXI).IPC sa pripája k systému zberu dát cez FMS na dokončenie komunikácie.Zloženie celého systému je znázornené na obrázku 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS je štandard formulovaný 13 spoločnosťami a 5 vedecko-výskumnými inštitúciami v spoločnom vývojovom projekte.Je uvedený v európskom štandarde en50170 a je jedným zo štandardov priemyselných zberníc odporúčaných v Číne.Zahŕňa nasledujúce formuláre:
·PROFIBUS FMS rieši všeobecné komunikačné úlohy na dielenskej úrovni, poskytuje veľké množstvo komunikačných služieb a plní úlohy cyklickej a necyklickej komunikácie so strednou prenosovou rýchlosťou.Profibus modul NAIS podporuje komunikačnú rýchlosť 1,2 Mbps a nepodporuje cyklický komunikačný režim.Môže komunikovať iba s inými hlavnými stanicami FMS pomocou MMA necyklický prenos dát hlavné pripojenie a modul nie je kompatibilný s FMS.Preto nemôže pri návrhu schémy použiť iba jednu formu PROFIBUS.
· Optimalizované vysokorýchlostné a lacné komunikačné spojenie PROFIBUS-DP je určené na komunikáciu medzi automatickým riadiacim systémom a decentralizovanými I/O na úrovni zariadení. Pretože DP a FMS využívajú rovnaký komunikačný protokol, môžu koexistovať v rovnakom segmente siete.Medzi NAIS a a, msaz necyklický prenos dát spojenie master-slave slave stanica aktívne nekomunikuje.
· Štandardná iskrovo bezpečná prenosová technológia PROFIBUS PA špeciálne navrhnutá pre automatizáciu procesov realizuje komunikačné postupy špecifikované v iec1158-2 pre príležitosti s vysokými bezpečnostnými požiadavkami a stanice napájané zo zbernice.Prenosové médium použité v systéme je medený tienený krútený pár komunikačný protokol je RS485 a rýchlosť komunikácie je 500 kbps.Aplikácia priemyselnej zbernice poskytuje záruku bezpečnosti a spoľahlivosti systému.
1.2 Priemyselný riadiaci počítač IPC
Horný priemyselný riadiaci počítač využíva priemyselný riadiaci počítač Taiwan Advantech s operačným systémom pracovnej stanice Windows NT4 0 Priemyselný konfiguračný softvér WinCC od spoločnosti Siemens sa používa na zobrazenie informácií o prevádzkovom stave systému na veľkej obrazovke a na grafické znázornenie toku potrubia a zablokovanie.Všetky dáta sú prenášané z PLC cez PROFIBUS.IPC je interne vybavený sieťovou kartou profiboard nemeckej spoločnosti softing, ktorá je špeciálne navrhnutá pre PROFIBUS.Prostredníctvom konfiguračného softvéru poskytovaného softingom je možné dokončiť sieťovanie, vytvoriť sieťový komunikačný vzťah Cr (komunikačný vzťah) a objektový slovník OD (objektový slovník).WINCC vyrába spoločnosť Siemens.Podporuje iba priame spojenie s firemným PLC S5 / S7 a môže komunikovať iba s inými PLC prostredníctvom technológie DDE poskytovanej systémom Windows.Spoločnosť Softing poskytuje serverový softvér DDE na realizáciu komunikácie PROFIBUS s WinCC.
1.3 PLC
Fp10sh spoločnosti NAIS je vybraný ako PLC.
2 funkcie riadiaceho systému
Okrem ovládania dvoch motorov vodných čerpadiel a dvoch dynamometrov potrebuje riadiaci systém ovládať aj 28 elektrických ventilov, 4 motory závažia, 8 motorov olejových čerpadiel, 3 motory vákuových čerpadiel, 4 motory čerpadiel na vypúšťanie oleja a 2 solenoidové ventily mazania.Smer toku a prietok vody sú riadené prepínačom ventilov, aby vyhovovali testovacím požiadavkám používateľov.
2.1 konštantná hlava
Nastavte rýchlosť vodného čerpadla: stabilizujte ho na určitej hodnote a výška vody je v tomto čase istá;Nastavte rýchlosť dynamometra na určitú hodnotu a zbierajte relevantné údaje, keď sú pracovné podmienky stabilné počas 2 ~ 4 minút.Počas testu je potrebné zachovať vodnú výšku nezmenenú.Na motore vodného čerpadla je umiestnený kódovací disk, ktorý zachytáva otáčky motora, takže DCS500 tvorí reguláciu s uzavretou slučkou.Rýchlosť vodného čerpadla sa zadáva z klávesnice IPC.
2,2 konštantná rýchlosť
Nastavte rýchlosť dynamometra tak, aby bol stabilný na určitej hodnote.V tomto čase je rýchlosť dynamometra konštantná;Upravte rýchlosť čerpadla na určitú hodnotu (tj nastavte dopravnú výšku) a zbierajte príslušné údaje, keď sa pracovné podmienky ustália na 2 ~ 4 minúty.DCS500 tvorí uzavretú slučku pre rýchlosť dynamometra na stabilizáciu rýchlosti dynamometra.
2.3 runway test
Nastavte otáčky dynamometra na určitú hodnotu a ponechajte otáčky dynamometra nezmenené upravte otáčky vodného čerpadla tak, aby sa výstupný krútiaci moment dynamometra približoval k nule (za týchto pracovných podmienok dynamometer pracuje na výrobu energie a elektrická prevádzka) a zhromažďovať príslušné údaje.Počas testu sa vyžaduje, aby otáčky motora vodného čerpadla zostali nezmenené a upravené pomocou DCS500.
2.4 kalibrácia prietoku
Systém je vybavený dvomi nádržami na korekciu prietoku na kalibráciu prietokomeru v systéme.Pred kalibráciou najskôr zistite označenú hodnotu prietoku, potom spustite motor vodného čerpadla a plynule upravujte otáčky motora vodného čerpadla.V tomto čase dávajte pozor na hodnotu prietoku.Keď hodnota prietoku dosiahne požadovanú hodnotu, stabilizujte motor vodného čerpadla na aktuálne otáčky (v tomto čase voda cirkuluje v kalibračnom potrubí).Nastavte čas spínania deflektora.Po ustálení pracovných podmienok zapnite solenoidový ventil, spustite časovanie a súčasne prepnite vodu v potrubí do korekčnej nádrže.Keď čas časovania uplynie, solenoidový ventil sa odpojí.V tomto čase sa voda opäť prepne do kalibračného potrubia.Znížte otáčky motora vodného čerpadla, stabilizujte ho na určitej rýchlosti a prečítajte si príslušné údaje.Potom vypustite vodu a kalibrujte ďalší bod.
2,5 manuálne / automatické nerušené prepínanie
Pre uľahčenie údržby a ladenia systému je pre systém navrhnutá manuálna klávesnica.Operátor môže ovládať činnosť ventilu nezávisle pomocou klávesnice, ktorá nie je obmedzená blokovaním.Systém využíva modul vzdialeného I/O NAIS, vďaka ktorému môže klávesnica fungovať na rôznych miestach.Počas manuálneho / automatického prepínania zostáva stav ventilu nezmenený.
Systém využíva PLC ako hlavný regulátor, čo zjednodušuje systém a zabezpečuje vysokú spoľahlivosť a jednoduchú údržbu systému;PROFIBUS realizuje kompletný prenos dát, zabraňuje elektromagnetickému rušeniu a zabezpečuje, aby systém spĺňal požiadavky na presnosť návrhu;Realizuje sa zdieľanie údajov medzi rôznymi zariadeniami;Flexibilita PROFIBUS poskytuje vhodné podmienky pre rozšírenie systému.Schéma návrhu systému s priemyselnou zbernicou ako jadrom sa stane hlavným prúdom priemyselných aplikácií.
Čas odoslania: 17. február 2022
