Ang Hydraulic turbine model test bench ay may mahalagang papel sa pagbuo ng teknolohiya ng hydropower.Ito ay isang mahalagang kagamitan upang mapabuti ang kalidad ng mga produktong hydropower at i-optimize ang pagganap ng mga yunit.Ang produksyon ng sinumang runner ay dapat munang bumuo ng isang modelong runner at subukan ang modelo sa pamamagitan ng pagtulad sa aktwal na head meter ng hydropower station sa high head hydraulic machinery test-bed.Kung ang lahat ng data ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng mga gumagamit, ang runner ay maaaring opisyal na gawin.Samakatuwid, ang ilang mga dayuhang tagagawa ng kagamitan sa hydropower ay may ilang mga high water head test bench upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga function.Halimbawa, ang kumpanya ng neyrpic ng France ay may limang advanced na high-precision model test bench;Ang Hitachi at Toshiba ay may limang model test stand na may water head na higit sa 50m.Ayon sa mga pangangailangan ng produksyon, ang isang malaking electrical machinery research institute ay nagdisenyo ng high water head test-bed na may ganap na pag-andar at mataas na katumpakan, na maaaring magsagawa ng mga pagsubok sa modelo sa tubular, mixed flow, axial flow at reversible hydraulic machinery ayon sa pagkakabanggit, at ang ulo ng tubig ay maaaring umabot sa 150m.Ang test bench ay maaaring umangkop sa modelo ng pagsubok ng vertical at horizontal units.Ang test bench ay idinisenyo na may dalawang istasyon a at B. kapag gumagana ang istasyon, ang istasyon B ay naka-install, na maaaring paikliin ang ikot ng pagsubok.A. B dalawang istasyon ang nagbabahagi ng isang set ng electrical control system at test system.Kinukuha ng electrical control system ang PROFIBUS bilang core, NAIS fp10sh PLC bilang pangunahing controller, at ang IPC (industrial control computer) ay napagtatanto ang sentralisadong kontrol.Ang sistema ay gumagamit ng teknolohiya ng fieldbus upang maisakatuparan ang advanced na lahat ng digital control mode, na nagsisiguro sa pagiging maaasahan, kaligtasan at madaling pagpapanatili ng system.Ito ay isang water conservancy machinery test control system na may mataas na antas ng automation sa China.Komposisyon ng sistema ng kontrol
Ang high water head test bench ay binubuo ng dalawang pump motor na may lakas na 550KW at isang hanay ng bilis na 250 ~ 1100r / min, na nagpapabilis sa daloy ng tubig sa pipeline patungo sa mga water head meter na kinakailangan ng user at pinapanatiling tumatakbo ang water head. maayos.Ang mga parameter ng runner ay sinusubaybayan ng dynamometer.Ang lakas ng motor ng dynamometer ay 500kW, ang bilis ay nasa pagitan ng 300 ~ 2300r / min, at mayroong isang dynamometer sa mga istasyon a at B. Ang prinsipyo ng high head hydraulic machinery test bench ay ipinapakita sa Figure 1. Kinakailangan ng system na ang Ang katumpakan ng kontrol ng motor ay mas mababa sa 0.5% at ang MTBF ay higit sa 5000 oras.Pagkatapos ng maraming pananaliksik, napili ang DCS500 DC speed regulation system na ginawa ng isang * * * kumpanya.Ang DCS500 ay maaaring makatanggap ng mga control command sa dalawang paraan.Ang isa ay upang makatanggap ng 4 ~ 20mA signal upang matugunan ang mga kinakailangan sa bilis;Ang pangalawa ay magdagdag ng PROFIBUS DP module upang matanggap sa digital mode upang matugunan ang mga kinakailangan sa bilis.Ang unang paraan ay may simpleng kontrol at mababang presyo, ngunit ito ay maaabala sa kasalukuyang paghahatid at makakaapekto sa katumpakan ng kontrol;Kahit na ang pangalawang paraan ay mahal, maaari nitong matiyak ang katumpakan ng data at kontrolin ang katumpakan sa proseso ng paghahatid.Samakatuwid, ang sistema ay gumagamit ng apat na DCS500 upang kontrolin ang dalawang dynamometer at dalawang water pump motor ayon sa pagkakabanggit.Bilang PROFIBUS DP slave station, ang apat na device ay nakikipag-ugnayan sa master station PLC sa master-slave mode.Kinokontrol ng PLC ang pagsisimula / paghinto ng dynamometer at water pump motor, ipinapadala ang bilis ng pagtakbo ng motor sa DCS500 sa pamamagitan ng PROFIBUS DP, at kinukuha ang estado ng pagpapatakbo ng motor at mga parameter mula sa DCS500.
Pinipili ng PLC ang afp37911 module na ginawa ng NAIS Europe bilang master station, na sumusuporta sa mga protocol ng FMS at DP sa parehong oras.Ang module ay ang pangunahing istasyon ng FMS, na napagtanto ang pangunahing mode ng komunikasyon sa IPC at data acquisition system;Ito rin ang DP master station, na napagtatanto ang master-slave na komunikasyon sa DCS500.
Ang lahat ng mga parameter ng dynamometer ay kokolektahin at ipapakita sa screen sa pamamagitan ng VXI Bus Technology (ang iba pang mga parameter ay kokolektahin ng kumpanya ng VXI).Kumokonekta ang IPC sa data acquisition system sa pamamagitan ng FMS para makumpleto ang komunikasyon.Ang komposisyon ng buong sistema ay ipinapakita sa Figure 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS ay isang pamantayang binuo ng 13 kumpanya at 5 institusyong siyentipikong pananaliksik sa joint development project.Ito ay nakalista sa European standard na en50170 at isa sa mga pang-industriyang fieldbus na pamantayan na inirerekomenda sa China.Kabilang dito ang mga sumusunod na form:
· Nilulutas ng PROFIBUS FMS ang mga pangkalahatang gawain sa komunikasyon sa antas ng workshop, nagbibigay ng malaking bilang ng mga serbisyo sa komunikasyon, at kinukumpleto ang paikot at hindi paikot na mga gawain sa komunikasyon na may katamtamang bilis ng paghahatid.Sinusuportahan ng Profibus module ng NAIS ang bilis ng komunikasyon na 1.2mbps at hindi sinusuportahan ang cyclic na mode ng komunikasyon.Maaari lamang itong makipag-ugnayan sa ibang mga master station ng FMS sa pamamagitan ng paggamit ng MMA non cyclic data transmission master connection at ang module ay hindi tugma sa FMS.Samakatuwid, hindi lamang ito maaaring gumamit ng isang anyo ng PROFIBUS sa disenyo ng scheme.
·PROFIBUS-DP optimized high-speed at murang koneksyon sa komunikasyon ay idinisenyo para sa komunikasyon sa pagitan ng awtomatikong control system at antas ng kagamitan na desentralisado I / O. Dahil ang DP at FMS ay gumagamit ng parehong protocol ng komunikasyon, maaari silang magkasama sa parehong segment ng network.Sa pagitan ng NAIS at a, ang msaz non cyclic data transmission master-slave connection slave station ay hindi aktibong nakikipag-usap.
·PROFIBUS PA standard intrinsically safe transmission technology na espesyal na idinisenyo para sa automation ng proseso nauunawaan ang mga pamamaraan ng komunikasyon na tinukoy sa iec1158-2 para sa mga okasyong may mataas na kinakailangan sa kaligtasan at mga istasyon na pinapagana ng bus.Ang transmission medium na ginamit sa system ay copper shielded twisted pair ang communication protocol ay RS485 at ang communication rate ay 500kbps.Ang aplikasyon ng pang-industriyang fieldbus ay nagbibigay ng garantiya para sa kaligtasan at pagiging maaasahan ng system.
1.2 IPC na pang-industriyang kontrol na computer
Ang upper industrial control computer ay gumagamit ng Taiwan Advantech industrial control computer nagpapatakbo ng Windows NT4 0 workstation operating system WinCC industrial configuration software ng kumpanyang Siemens ay ginagamit upang ipakita ang operating condition na impormasyon ng system sa malaking screen, at graphic na kumakatawan sa daloy ng pipeline at pagbara.Ang lahat ng data ay ipinadala mula sa PLC sa pamamagitan ng PROFIBUS.Ang IPC ay panloob na nilagyan ng isang profileboard network card na ginawa ng German softing company, na espesyal na idinisenyo para sa PROFIBUS.Sa pamamagitan ng configuration software na ibinigay sa pamamagitan ng paglambot, ang networking ay maaaring makumpleto, ang network communication relationship Cr (communication relation) at object dictionary OD (object dictionary) ay maaaring maitatag.Ang WINCC ay ginawa ng Siemens.Sinusuportahan lamang nito ang direktang koneksyon sa S5 / S7 PLC ng kumpanya, at maaari lamang makipag-ugnayan sa ibang mga PLC sa pamamagitan ng teknolohiyang DDE na ibinigay ng mga bintana.Ang softing company ay nagbibigay ng DDE server software upang maisakatuparan ang PROFIBUS na komunikasyon sa WinCC.
1.3 PLC
Ang Fp10sh ng kumpanya ng NAIS ay napili bilang PLC.
2 mga function ng control system
Bilang karagdagan sa pagkontrol sa dalawang water pump motor at dalawang dynamometer, kailangan ding kontrolin ng control system ang 28 electric valves, 4 weight motors, 8 oil pump motors, 3 vacuum pump motors, 4 oil drain pump motors at 2 lubrication solenoid valves.Ang direksyon ng daloy at daloy ng tubig ay kinokontrol sa pamamagitan ng switch ng mga balbula upang matugunan ang mga kinakailangan sa pagsubok ng mga gumagamit.
2.1 pare-pareho ang ulo
Ayusin ang bilis ng water pump: gawin itong matatag sa isang tiyak na halaga, at ang ulo ng tubig ay tiyak sa oras na ito;Ayusin ang bilis ng dynamometer sa isang tiyak na halaga, at kolektahin ang may-katuturang data pagkatapos maging matatag ang kondisyon ng pagtatrabaho sa loob ng 2 ~ 4 na minuto.Sa panahon ng pagsubok, kinakailangan na panatilihing hindi nagbabago ang ulo ng tubig.Ang isang code disk ay inilalagay sa water pump motor upang kolektahin ang bilis ng motor, upang ang DCS500 ay bumuo ng isang closed-loop na kontrol.Ang bilis ng water pump ay input ng IPC keyboard.
2.2 pare-pareho ang bilis
Ayusin ang bilis ng dynamometer upang gawin itong stable sa isang tiyak na halaga.Sa oras na ito, ang bilis ng dinamometro ay pare-pareho;Ayusin ang bilis ng bomba sa isang tiyak na halaga (ibig sabihin, ayusin ang ulo), at kolektahin ang mga nauugnay na data pagkatapos maging matatag ang kondisyon ng pagtatrabaho sa loob ng 2 ~ 4 na minuto.Ang DCS500 ay bumubuo ng closed loop para sa bilis ng dynamometer upang patatagin ang bilis ng dynamometer.
2.3 runaway na pagsubok
Ayusin ang bilis ng dynamometer sa isang tiyak na halaga at panatilihing hindi nagbabago ang bilis ng dynamometer ayusin ang bilis ng water pump upang gawing malapit sa zero ang output torque ng dynamometer (sa ilalim ng ganitong kondisyong gumagana, ang dynamometer ay gumagana para sa pagbuo ng kuryente at pagpapatakbo ng kuryente), at mangolekta ng nauugnay na data.Sa panahon ng pagsubok, ang bilis ng water pump motor ay kinakailangang manatiling hindi nagbabago at nababagay ng DCS500.
2.4 pag-calibrate ng daloy
Ang sistema ay nilagyan ng dalawang tangke ng pagwawasto ng daloy para sa pag-calibrate ng flowmeter sa system.Bago i-calibrate, tukuyin muna ang minarkahang halaga ng daloy, pagkatapos ay simulan ang water pump motor at patuloy na ayusin ang bilis ng water pump motor.Sa oras na ito, bigyang-pansin ang halaga ng daloy.Kapag ang halaga ng daloy ay umabot sa kinakailangang halaga, patatagin ang water pump motor sa kasalukuyang bilis (sa oras na ito, ang tubig ay umiikot sa pipeline ng pagkakalibrate).Itakda ang oras ng paglipat ng deflector.Matapos maging matatag ang kondisyon ng pagtatrabaho, i-on ang solenoid valve, simulan ang timing, at sabay na ilipat ang tubig sa pipeline sa correction tank.Kapag tapos na ang oras ng timing, ang solenoid valve ay disconnect.Sa oras na ito, ang tubig ay inililipat muli sa pipeline ng pagkakalibrate.Bawasan ang bilis ng water pump motor, patatagin ito sa isang tiyak na bilis, at basahin ang nauugnay na data.Pagkatapos ay alisan ng tubig ang tubig at i-calibrate ang susunod na punto.
2.5 manual / awtomatikong hindi nababagabag na paglipat
Upang mapadali ang pagpapanatili at pag-debug ng system, ang isang manual na keyboard ay idinisenyo para sa system.Maaaring kontrolin ng operator ang pagkilos ng isang balbula nang nakapag-iisa sa pamamagitan ng keyboard, na hindi napipigilan ng pagkakabit.Ang sistema ay gumagamit ng NAIS remote I / O module, na maaaring paandarin ang keyboard sa iba't ibang lugar.Sa panahon ng manu-mano / awtomatikong paglipat, ang estado ng balbula ay nananatiling hindi nagbabago.
Ang sistema ay gumagamit ng PLC bilang pangunahing controller, na nagpapasimple sa system at nagsisiguro ng mataas na pagiging maaasahan at madaling pagpapanatili ng system;Napagtanto ng PROFIBUS ang kumpletong paghahatid ng data, iniiwasan ang electromagnetic interference, at ginagawang matugunan ng system ang mga kinakailangan sa katumpakan ng disenyo;Naisasakatuparan ang pagbabahagi ng data sa pagitan ng iba't ibang device;Ang flexibility ng PROFIBUS ay nagbibigay ng maginhawang kondisyon para sa pagpapalawak ng system.Ang scheme ng disenyo ng system na may pang-industriyang fieldbus bilang core ay magiging pangunahing pang-industriya na aplikasyon.
Oras ng post: Peb-17-2022
