ความสำคัญของเตียงทดสอบแบบจำลองกังหันไฮโดรลิกในการพัฒนาเทคโนโลยีไฟฟ้าพลังน้ำ

ม้านั่งทดสอบแบบจำลองกังหันไฮดรอลิกมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีพลังน้ำเป็นอุปกรณ์สำคัญในการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าพลังน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหน่วยการผลิตนักวิ่งทุกคนต้องพัฒนานักวิ่งรุ่นก่อนและทดสอบแบบจำลองด้วยการจำลองหัววัดจริงของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำบนแท่นทดสอบเครื่องจักรไฮดรอลิกหัวสูงหากข้อมูลทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดของผู้ใช้ สามารถผลิต runner ได้อย่างเป็นทางการดังนั้นผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าพลังน้ำจากต่างประเทศบางรายจึงมีม้านั่งทดสอบหัวน้ำสูงหลายตัวเพื่อตอบสนองความต้องการของฟังก์ชันต่างๆตัวอย่างเช่น บริษัท neyrpic ของฝรั่งเศสมีม้านั่งทดสอบแบบจำลองความแม่นยำสูงขั้นสูงห้าตัวฮิตาชิและโตชิบามีแท่นทดสอบห้ารุ่นที่มีหัวน้ำมากกว่า 50 เมตรตามความต้องการของการผลิต สถาบันวิจัยเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้ออกแบบเตียงทดสอบหัวน้ำสูงพร้อมฟังก์ชันเต็มรูปแบบและความแม่นยำสูง ซึ่งสามารถดำเนินการทดสอบแบบจำลองบนท่อ การไหลผสม การไหลตามแนวแกน และเครื่องจักรไฮดรอลิกแบบย้อนกลับได้ตามลำดับ และ หัวน้ำสามารถเข้าถึง 150m.แท่นทดสอบสามารถปรับให้เข้ากับการทดสอบแบบจำลองของหน่วยแนวตั้งและแนวนอนแท่นทดสอบได้รับการออกแบบโดยมีสองสถานี a และ B เมื่อสถานี a ทำงาน จะมีการติดตั้งสถานี B ไว้ ซึ่งจะทำให้รอบการทดสอบสั้นลงA. B สองสถานีใช้ระบบควบคุมไฟฟ้าและระบบทดสอบร่วมกันชุดเดียวระบบควบคุมไฟฟ้าใช้ PROFIBUS เป็นแกนหลัก NAIS fp10sh PLC เป็นตัวควบคุมหลัก และ IPC (คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม) ตระหนักถึงการควบคุมจากส่วนกลางระบบนำเทคโนโลยี fieldbus มาใช้เพื่อให้เข้าใจถึงโหมดการควบคุมแบบดิจิตอลขั้นสูงทั้งหมด ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และการบำรุงรักษาระบบได้ง่ายเป็นระบบควบคุมการทดสอบเครื่องจักรอนุรักษ์น้ำที่มีระบบอัตโนมัติระดับสูงในประเทศจีนองค์ประกอบของระบบควบคุม

แท่นทดสอบหัวน้ำสูงประกอบด้วยมอเตอร์ปั๊มสองตัวที่มีกำลัง 550KW และช่วงความเร็ว 250 ~ 1100r / นาทีซึ่งเร่งการไหลของน้ำในท่อไปยังมาตรวัดน้ำที่ผู้ใช้ต้องการและให้หัวน้ำทำงาน อย่างราบรื่น.พารามิเตอร์ของนักวิ่งจะถูกตรวจสอบโดยไดนาโมมิเตอร์กำลังมอเตอร์ของไดนาโมมิเตอร์คือ 500kW ความเร็วอยู่ระหว่าง 300 ~ 2300r / นาที และมีไดนาโมมิเตอร์หนึ่งตัวที่สถานี a และ B หลักการของม้านั่งทดสอบเครื่องจักรไฮดรอลิกหัวสูงแสดงในรูปที่ 1 ระบบกำหนดให้ ความแม่นยำในการควบคุมมอเตอร์น้อยกว่า 0.5% และ MTBF มากกว่า 5,000 ชั่วโมงหลังจากการวิจัยอย่างมากมาย ระบบควบคุมความเร็ว DCS500 DC ที่ผลิตโดยบริษัท * * * ถูกเลือกDCS500 สามารถรับคำสั่งควบคุมได้สองวิธีหนึ่งคือการรับสัญญาณ 4 ~ 20mA เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความเร็วประการที่สองคือการเพิ่มโมดูล PROFIBUS DP เพื่อรับในโหมดดิจิทัลเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความเร็ววิธีแรกมีการควบคุมที่ง่ายและราคาต่ำ แต่จะถูกรบกวนในการส่งสัญญาณปัจจุบันและส่งผลต่อความแม่นยำในการควบคุมแม้ว่าวิธีที่สองจะมีราคาแพง แต่ก็สามารถรับรองความถูกต้องของข้อมูลและควบคุมความถูกต้องในกระบวนการส่งได้ดังนั้น ระบบจึงใช้ DCS500 สี่ตัวในการควบคุมไดนาโมมิเตอร์สองตัวและมอเตอร์ปั๊มน้ำสองตัวตามลำดับในฐานะสถานีรอง PROFIBUS DP อุปกรณ์ทั้งสี่จะสื่อสารกับ PLC ของสถานีมาสเตอร์ในโหมดมาสเตอร์-สเลฟPLC ควบคุมการเริ่ม/หยุดของไดนาโมมิเตอร์และมอเตอร์ปั๊มน้ำ ส่งความเร็วมอเตอร์วิ่งไปที่ DCS500 ผ่าน PROFIBUS DP และรับสถานะการทำงานของมอเตอร์และพารามิเตอร์จาก DCS500
PLC เลือกโมดูล afp37911 ที่ผลิตโดย NAIS Europe เป็นสถานีหลัก ซึ่งรองรับโปรโตคอล FMS และ DP พร้อมกันโมดูลนี้เป็นสถานีหลักของ FMS ซึ่งรับรู้ถึงการสื่อสารโหมดหลักหลักกับ IPC และระบบการรับข้อมูลนอกจากนี้ยังเป็นสถานีมาสเตอร์ DP ซึ่งรับรู้การสื่อสารมาสเตอร์-ทาสด้วย DCS500
พารามิเตอร์ทั้งหมดของไดนาโมมิเตอร์จะถูกรวบรวมและแสดงบนหน้าจอผ่าน VXI Bus Technology (พารามิเตอร์อื่น ๆ จะถูกรวบรวมโดยบริษัท VXI)IPC เชื่อมต่อกับระบบเก็บข้อมูลผ่าน FMS เพื่อการสื่อสารที่สมบูรณ์องค์ประกอบของทั้งระบบแสดงในรูปที่ 2

1.1 fieldbus PROFIBUS เป็นมาตรฐานที่กำหนดโดยบริษัท 13 แห่ง และสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์ 5 แห่งในโครงการพัฒนาร่วมได้รับการจดทะเบียนในมาตรฐานยุโรป en50170 และเป็นหนึ่งในมาตรฐาน fieldbus อุตสาหกรรมที่แนะนำในประเทศจีนประกอบด้วยแบบฟอร์มต่อไปนี้:
· PROFIBUS FMS แก้ปัญหาการสื่อสารทั่วไปในระดับเวิร์กช็อป ให้บริการสื่อสารจำนวนมาก และทำงานการสื่อสารแบบวนและไม่ใช่แบบวนให้เสร็จสิ้นด้วยความเร็วในการส่งข้อมูลปานกลางโมดูล Profibus ของ NAIS รองรับอัตราการสื่อสาร 1.2mbps และไม่รองรับโหมดการสื่อสารแบบวนซ้ำสามารถสื่อสารกับสถานีหลัก FMS อื่น ๆ ได้โดยใช้ MMA  การส่งข้อมูลแบบไม่หมุนเวียน  การเชื่อมต่อหลัก  และโมดูลไม่รองรับ FMSดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ PROFIBUS ได้เพียงรูปแบบเดียวในการออกแบบโครงร่าง
· PROFIBUS-DP  เพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมต่อการสื่อสารความเร็วสูงและราคาถูก ได้รับการออกแบบมาเพื่อการสื่อสารระหว่างระบบควบคุมอัตโนมัติและระดับอุปกรณ์ที่กระจายอำนาจ I / O เนื่องจาก DP และ FMS ใช้โปรโตคอลการสื่อสารเดียวกัน จึงสามารถอยู่ร่วมกันในส่วนเครือข่ายเดียวกันได้ระหว่าง NAIS และ a, msaz  การส่งข้อมูลแบบไม่วนรอบ  การเชื่อมต่อ master-slave  สถานีสเลฟไม่ได้สื่อสารอย่างแข็งขัน
· PROFIBUS PA  เทคโนโลยีการส่งสัญญาณที่ปลอดภัยภายในมาตรฐานที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับกระบวนการอัตโนมัติ  ตระหนักถึงขั้นตอนการสื่อสารที่ระบุใน iec1158-2  สำหรับโอกาสที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสูงและสถานีที่ขับเคลื่อนโดยรถบัสสื่อส่งสัญญาณที่ใช้ในระบบคือคู่บิดเกลียวทองแดงหุ้ม  โปรโตคอลการสื่อสารคือ RS485 และอัตราการสื่อสาร 500kbpsการประยุกต์ใช้ fieldbus อุตสาหกรรมให้การรับประกันความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบ

1.2 คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม IPC
คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรมส่วนบนใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม Advantech ของไต้หวัน  ใช้ระบบปฏิบัติการเวิร์กสเตชัน Windows NT4 0  ซอฟต์แวร์กำหนดค่าอุตสาหกรรม WinCC ของบริษัทซีเมนส์ใช้เพื่อแสดงข้อมูลสภาพการทำงานของระบบบนหน้าจอขนาดใหญ่ และแสดงการไหลของไปป์ไลน์แบบกราฟิกและ การอุดตันข้อมูลทั้งหมดถูกส่งจาก PLC ผ่าน PROFIBUSIPC ติดตั้งภายในด้วยการ์ดเครือข่าย profiboard ที่ผลิตโดยบริษัท softing ของเยอรมัน ซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับ PROFIBUSผ่านซอฟต์แวร์การกำหนดค่าที่ให้บริการโดย softing สามารถสร้างเครือข่ายได้ ความสัมพันธ์ในการสื่อสารเครือข่าย Cr (ความสัมพันธ์ในการสื่อสาร) และ OD พจนานุกรมวัตถุ (พจนานุกรมวัตถุ) สามารถสร้างได้WINCC ผลิตโดยซีเมนส์รองรับเฉพาะการเชื่อมต่อโดยตรงกับ PLC S5/S7 ของบริษัท และสามารถสื่อสารกับ PLC อื่นๆ ผ่านเทคโนโลยี DDE ที่ windows จัดหาให้เท่านั้นบริษัท Softing จัดหาซอฟต์แวร์เซิร์ฟเวอร์ DDE เพื่อรับรู้การสื่อสาร PROFIBUS กับ WinCC

1.3 บมจ.
Fp10sh ของ บริษัท NAIS ได้รับเลือกให้เป็น PLC

2 ฟังก์ชั่นระบบควบคุม
นอกจากการควบคุมมอเตอร์ปั๊มน้ำสองตัวและไดนาโมมิเตอร์สองตัวแล้ว ระบบควบคุมยังต้องควบคุมวาล์วไฟฟ้า 28 ตัว มอเตอร์น้ำหนัก 4 ตัว มอเตอร์ปั๊มน้ำมัน 8 ตัว มอเตอร์ปั๊มสุญญากาศ 3 ตัว มอเตอร์ปั๊มถ่ายน้ำมัน 4 ตัว และโซลินอยด์วาล์วสำหรับหล่อลื่น 2 ตัวทิศทางการไหลและการไหลของน้ำจะถูกควบคุมผ่านสวิตช์ของวาล์วเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการทดสอบของผู้ใช้

2.1 หัวคงที่
ปรับความเร็วของปั๊มน้ำ: ทำให้คงที่ที่ค่าที่แน่นอนและหัวน้ำจะแน่นอนในเวลานี้ปรับความเร็วของไดนาโมมิเตอร์เป็นค่าที่แน่นอน และรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องหลังจากสภาพการทำงานคงที่เป็นเวลา 2 ~ 4 นาทีในระหว่างการทดสอบ จะต้องให้หัวน้ำไม่เปลี่ยนแปลงดิสก์รหัสถูกวางบนมอเตอร์ปั๊มน้ำเพื่อรวบรวมความเร็วของมอเตอร์ เพื่อให้ DCS500 เป็นตัวควบคุมแบบวงปิดความเร็วของปั๊มน้ำป้อนโดยแป้นพิมพ์ IPC

2.2 ความเร็วคงที่
ปรับความเร็วของไดนาโมมิเตอร์เพื่อให้มีความเสถียรที่ค่าหนึ่งในขณะนี้ ความเร็วของไดนาโมมิเตอร์คงที่ปรับความเร็วของปั๊มให้เป็นค่าที่แน่นอน (เช่น ปรับส่วนหัว) และรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องหลังจากสภาพการทำงานคงที่เป็นเวลา 2 ~ 4 นาทีDCS500 สร้างวงจรปิดสำหรับความเร็วของไดนาโมมิเตอร์ เพื่อทำให้ความเร็วของไดนาโมมิเตอร์คงที่

2.3 การทดสอบการหลบหนี
ปรับความเร็วของไดนาโมมิเตอร์ให้เป็นค่าที่แน่นอนและรักษาความเร็วของไดนาโมมิเตอร์ให้ไม่เปลี่ยนแปลง  ปรับความเร็วของปั๊มน้ำเพื่อให้แรงบิดเอาต์พุตของไดนาโมมิเตอร์ใกล้เคียงกับศูนย์ (ภายใต้สภาพการทำงานนี้ ไดนาโมมิเตอร์ทำงานเพื่อผลิตไฟฟ้าและ ไฟฟ้า) และรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องในระหว่างการทดสอบ ความเร็วของมอเตอร์ปั๊มน้ำจะต้องไม่เปลี่ยนแปลงและปรับโดย DCS500

2.4 การสอบเทียบการไหล
ระบบนี้มีถังแก้ไขการไหลสองถังสำหรับสอบเทียบเครื่องวัดอัตราการไหลในระบบก่อนสอบเทียบ ให้กำหนดค่าการไหลที่ทำเครื่องหมายไว้ก่อน จากนั้นจึงสตาร์ทมอเตอร์ปั๊มน้ำและปรับความเร็วของมอเตอร์ปั๊มน้ำอย่างต่อเนื่องในเวลานี้ ให้ความสนใจกับค่าการไหลเมื่อค่าการไหลถึงค่าที่ต้องการ ให้ปรับมอเตอร์ปั๊มน้ำให้คงที่ที่ความเร็วปัจจุบัน (ณ เวลานี้ น้ำจะหมุนเวียนในท่อสอบเทียบ)ตั้งเวลาเปลี่ยนของตัวเบี่ยงหลังจากที่สภาพการทำงานเสถียรแล้ว ให้เปิดโซลินอยด์วาล์ว เริ่มจับเวลา และเปลี่ยนน้ำในท่อไปยังถังแก้ไขพร้อมกันเมื่อหมดเวลา โซลินอยด์วาล์วจะถูกตัดการเชื่อมต่อในเวลานี้น้ำจะเปลี่ยนเป็นท่อสอบเทียบอีกครั้งลดความเร็วของมอเตอร์ปั๊มน้ำ ปรับให้คงที่ที่ความเร็วที่กำหนด และอ่านข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากนั้นสะเด็ดน้ำและปรับเทียบจุดต่อไป

2.5 สวิตช์แบบแมนนวล / อัตโนมัติที่ไม่ถูกรบกวน
เพื่ออำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและแก้จุดบกพร่องของระบบ แป้นพิมพ์แบบแมนนวลได้รับการออกแบบมาสำหรับระบบผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมการทำงานของวาล์วได้อย่างอิสระผ่านแป้นพิมพ์ ซึ่งไม่มีข้อจำกัดจากการประสานกันระบบใช้โมดูล I / O ระยะไกลของ NAIS ซึ่งทำให้แป้นพิมพ์ทำงานในที่ต่างๆ ได้ในระหว่างการเปลี่ยนแบบแมนนวล/อัตโนมัติ สถานะของวาล์วจะไม่เปลี่ยนแปลง
ระบบใช้ PLC เป็นตัวควบคุมหลัก ซึ่งทำให้ระบบง่ายขึ้นและรับประกันความน่าเชื่อถือสูงและบำรุงรักษาระบบได้ง่ายPROFIBUS ตระหนักถึงการรับส่งข้อมูลที่สมบูรณ์ หลีกเลี่ยงการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และทำให้ระบบตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำของการออกแบบมีการแบ่งปันข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆความยืดหยุ่นของ PROFIBUS ให้เงื่อนไขที่สะดวกสำหรับการขยายระบบรูปแบบการออกแบบระบบที่มี fieldbus อุตสาหกรรมเป็นแกนหลักจะกลายเป็นกระแสหลักของการใช้งานในอุตสาหกรรม