Випробувальний стенд моделі гідравлічної турбіни відіграє важливу роль у розвитку гідроенергетичної технології.Це важливе обладнання для підвищення якості продукції гідроенергетики та оптимізації роботи агрегатів.Виробництво будь-якого бігуна має спочатку розробити модель бігуна та випробувати модель шляхом моделювання фактичних вимірювачів напору гідроелектростанції на високонапірному випробувальному стенді гідравлічних машин.Якщо всі дані відповідають вимогам користувачів, ранер може бути офіційно виготовлений.Тому деякі іноземні виробники гідроенергетичного обладнання мають кілька випробувальних стендів з високим напором води для задоволення потреб різних функцій.Наприклад, французька компанія neyrpic має п’ять передових високоточних випробувальних стендів;Hitachi і Toshiba мають п'ять моделей випробувальних стендів з напором води понад 50 м.Відповідно до потреб виробництва, великий науково-дослідний інститут електротехніки розробив випробувальний стенд з високим напором води з повними функціями та високою точністю, який може проводити модельні випробування на трубчастих, змішаних потоках, осьових та реверсивних гідравлічних машинах відповідно, та висота води може досягати 150 м.Випробувальний стенд може адаптуватися до модельного випробування вертикальних і горизонтальних блоків.Випробувальний стенд сконструйовано з двома станціями a і B. Коли станція а працює, встановлюється станція B, що може скоротити цикл випробувань.A. B дві станції використовують один набір електричної системи керування та тестової системи.Електрична система управління приймає PROFIBUS як ядро, NAIS fp10sh PLC як основний контролер, а IPC (промисловий керуючий комп'ютер) реалізує централізоване управління.Система використовує технологію fieldbus для реалізації передового цифрового режиму керування, що забезпечує надійність, безпеку та легке обслуговування системи.Це система контролю випробувань обладнання для охорони води з високим ступенем автоматизації в Китаї.Склад системи управління
Випробувальний стенд з високим напором складається з двох двигунів насосів потужністю 550 кВт і діапазоном швидкостей 250 ~ 1100 об/хв, які прискорюють потік води в трубопроводі до водомірів, необхідних користувачеві, і забезпечують роботу напору води. плавно.Параметри бігуна контролюються динамометром.Потужність двигуна динамометра становить 500 кВт, швидкість від 300 до 2300 об/хв, а на станціях А і В є один динамометр. Принцип високого напору випробувального стенду гідравлічних машин показаний на малюнку 1. Система вимагає, щоб точність керування двигуном становить менше 0,5%, а середнє напрацювання на час напрацювання перевищує 5000 годин.Після довгих досліджень була обрана система регулювання швидкості постійного струму DCS500 виробництва * * * компанії.DCS500 може отримувати команди керування двома способами.Один з них – отримувати сигнали 4 ~ 20 мА, щоб відповідати вимогам швидкості;По-друге, додати модуль PROFIBUS DP для прийому в цифровому режимі, щоб відповідати вимогам швидкості.Перший спосіб має просте управління і низьку ціну, але це буде порушувати передачу струму і впливати на точність керування;Хоча другий метод є дорогим, він може забезпечити точність даних і точність контролю в процесі передачі.Таким чином, система використовує чотири DCS500 для керування двома динамометрами та двома двигунами водяних насосів відповідно.Як підпорядкована станція PROFIBUS DP, чотири пристрої спілкуються з ПЛК головної станції в режимі провідний-підпорядкований.ПЛК керує запуском/зупинкою двигуна динамометра та водяного насоса, передає швидкість роботи двигуна в DCS500 через PROFIBUS DP, а також отримує робочий стан і параметри двигуна від DCS500.
ПЛК вибирає модуль afp37911 виробництва NAIS Europe як головну станцію, яка одночасно підтримує протоколи FMS і DP.Модуль є основною станцією FMS, яка реалізує основний режим зв'язку з ІПК та системою збору даних;Це також головна станція DP, яка реалізує зв'язок провідний-підпорядкований з DCS500.
Усі параметри динамометра збиратимуться та відображатимуться на екрані за допомогою технології VXI Bus Technology (інші параметри збиратимуться компанією VXI).IPC з'єднується з системою збору даних через FMS для завершення зв'язку.Склад усієї системи показаний на малюнку 2.
1.1 fieldbus PROFIBUS — це стандарт, розроблений 13 компаніями та 5 науково-дослідними установами в рамках спільного проекту розвитку.Його внесено до європейського стандарту en50170 і є одним із стандартів промислової польової шини, рекомендованих у Китаї.Він включає в себе наступні форми:
·PROFIBUS FMS вирішує загальні комунікаційні завдання на рівні майстерні, надає велику кількість комунікаційних послуг, а також виконує циклічні та нециклічні комунікаційні завдання із середньою швидкістю передачі.Модуль Profibus NAIS підтримує швидкість зв'язку 1,2 Мбіт/с і не підтримує циклічний режим зв'язку.Він може зв’язуватися з іншими провідними станціями FMS лише за допомогою MMA нециклічної передачі даних провідного з’єднання , і модуль не сумісний з FMS.Таким чином, він не може використовувати лише одну форму PROFIBUS у розробці схеми.
·PROFIBUS-DP Оптимізоване високошвидкісне та дешеве комунікаційне з’єднання призначене для зв’язку між системою автоматичного керування та децентралізованим вводом-виводом на рівні обладнання. Оскільки DP і FMS використовують один і той же протокол зв’язку, вони можуть співіснувати в одному сегменті мережі.Між NAIS та a, msaz нециклічна передача даних з’єднання ведучий-підпорядкований підпорядкована станція не підтримує активний зв’язок.
·PROFIBUS PA стандартна іскробезпечна технологія передачі, спеціально розроблена для автоматизації процесів реалізує процедури зв’язку, зазначені в iec1158-2 для випадків з високими вимогами безпеки та станцій, що живляться від шини.Середовище передачі, що використовується в системі, — це екранована мідна вита пара протокол зв’язку — RS485, а швидкість зв’язку — 500 кбіт/с.Застосування промислової польової шини забезпечує гарантію безпеки та надійності системи.
1.2 Промисловий керуючий комп'ютер IPC
Верхній промисловий керуючий комп’ютер використовує промисловий керуючий комп’ютер Taiwan Advantech під керуванням операційної системи робочої станції Windows NT4 0 промислове програмне забезпечення для конфігурації WinCC компанії Siemens використовується для відображення інформації про робочий стан системи на великому екрані та графічного представлення потоку трубопроводу та блокування.Всі дані передаються з PLC через PROFIBUS.IPC внутрішньо оснащений мережевою картою profiboard виробництва німецької компанії-розм’якшувача, яка спеціально розроблена для PROFIBUS.За допомогою конфігураційного програмного забезпечення, наданого softing, можна завершити створення мережі, встановити зв’язок між мережею Cr (зв’язок зв’язку) та словник об’єктів OD (словник об’єктів).WINCC виробляється компанією Siemens.Він підтримує лише пряме з’єднання з ПЛК S5 / S7 компанії та може спілкуватися з іншими ПЛК лише за допомогою технології DDE, що надається Windows.Компанія Softing надає програмне забезпечення сервера DDE для реалізації зв'язку PROFIBUS з WinCC.
1.3 PLC
В якості PLC обрано Fp10sh компанії NAIS.
2 функції системи управління
На додаток до керування двома двигунами водяних насосів і двома динамометрами, система управління також повинна керувати 28 електричними клапанами, 4 двигунами вагових двигунів, 8 двигунами масляних насосів, 3 двигунами вакуумних насосів, 4 двигунами зливного насоса і 2 електромагнітними клапанами змащення.Напрямок потоку та потік води контролюються за допомогою перемикача клапанів, щоб задовольнити вимоги користувачів.
2.1 постійний напор
Відрегулюйте швидкість водяного насоса: зробіть його стабільним на певному значенні, а напір води в цей час певний;Відрегулюйте швидкість динамометра до певного значення та зберіть відповідні дані після того, як робочий стан буде стабільним протягом 2 ~ 4 хвилин.Під час випробування необхідно тримати водяний напір незмінним.Диск з кодами розміщений на двигуні водяного насоса для збору швидкості двигуна, так що DCS500 утворює замкнений контур керування.Швидкість водяного насоса вводиться за допомогою клавіатури IPC.
2.2 постійна швидкість
Відрегулюйте швидкість динамометра, щоб зробити його стабільним при певному значенні.У цей час швидкість динамометра постійна;Відрегулюйте швидкість насоса до певного значення (тобто відрегулюйте напор) і зберіть відповідні дані після того, як робочий стан буде стабільним протягом 2 ~ 4 хвилин.DCS500 утворює замкнутий контур для швидкості динамометра, щоб стабілізувати швидкість динамометра.
2.3 тест на втечу
Відрегулюйте швидкість динамометра до певного значення та не змінюйте швидкість динамометра відрегулюйте швидкість водяного насоса так, щоб вихідний момент динамометра був близьким до нуля (у цьому робочому стані динамометр працює для виробництва електроенергії та електрична робота) та збирати відповідні дані.Під час тесту швидкість двигуна водяного насоса повинна залишатися незмінною і регулюватися DCS500.
2.4 калібрування потоку
Система оснащена двома резервуарами для корекції витрати для калібрування витратоміра в системі.Перед калібруванням спочатку визначте позначене значення витрати, потім запустіть двигун водяного насоса та постійно регулюйте швидкість двигуна водяного насоса.У цей час зверніть увагу на значення потоку.Коли значення витрати досягне необхідного значення, стабілізуйте двигун водяного насоса на поточній швидкості (у цей час вода циркулює в калібрувальному трубопроводі).Встановіть час перемикання дефлектора.Після стабілізації робочого стану ввімкніть електромагнітний клапан, запустіть таймер і одночасно переключіть воду з трубопроводу в коригулювальний бак.Коли час відліку спливає, електромагнітний клапан відключається.У цей час вода знову перемикається на калібрувальний трубопровід.Зменшіть швидкість двигуна водяного насоса, стабілізуйте його на певній швидкості та зчитайте відповідні дані.Потім злийте воду і відкалібруйте наступну точку.
2.5 ручне / автоматичне безперебійне перемикання
Для полегшення обслуговування та налагодження системи для системи розроблена ручна клавіатура.Оператор може самостійно керувати дією клапана за допомогою клавіатури, яка не обмежена блокуванням.Система використовує модуль віддаленого вводу-виводу NAIS, завдяки якому клавіатура може працювати в різних місцях.Під час ручного / автоматичного перемикання стан клапана залишається незмінним.
Система використовує ПЛК як основний контролер, що спрощує систему та забезпечує високу надійність та легке обслуговування системи;PROFIBUS реалізує повну передачу даних, уникає електромагнітних перешкод і забезпечує відповідність системи вимогам точності конструкції;Реалізовано обмін даними між різними пристроями;Гнучкість PROFIBUS забезпечує зручні умови для розширення системи.Схема проектування системи з промисловою польовою шиною як ядром стане основним напрямком промислового застосування.
Час розміщення: 17 лютого 2022 р
