[發明專利]一種基于WinCC和PLC的水力機械試驗臺電氣控制系統

在審

• 申請號: 201611030208.3
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108089521A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 祝鳳娟
• 申請（專利權）人: 祝鳳娟
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;F03B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于WinCC和PLC的水力機械試驗臺電氣控制系統，采用WinCC通用監控系統、PLC控制技術和Profibus?DP現場總線相結合的控制方案，由PLC實現控制和數據采集功能，由WinCC組態軟件實現實時監控、顯示設備運行狀態、數據查詢等功能，完成對設備的遠程監控和故障診斷，提高了水力機械試驗臺電氣控制系統的自動化水平，實現高精度參數測量。該試驗臺電氣控制系統自動化控制水平較高，控制界面友好，運行穩定，操作簡單，實現了控制過程的可視化和良好的維護性。

技術領域

本發明涉及一種基于WinCC和PLC的水力機械試驗臺電氣控制系統，適用于機械領域。

背景技術

國家能源中小水電設備重點實驗室高精度水力機械試驗臺的主要功能為：混流式、軸流式和貫流式水輪機模型的能量特性和氣蝕特性試驗；飛逸特性、力特性和壓力脈動試驗。其主要參數為：最高試驗水頭60m，最大試驗流量1.6m/s，水輪機模型轉輪直徑350~500mm，測功電機功率600kW，測功電機最高轉速2200r/min，供水泵功率280kWX2，試驗綜合系統誤差范圍為士0.25%。

水力機械試驗臺是對水輪機模型進行實驗研究，高精度測量流量、水頭、轉速和出力等參數。通過試驗，檢驗水力機械設計方案優劣，確定其模型轉輪的性能。最后利用相似原理推廣到原型水輪機上，不僅縮短了水輪機轉輪的開發周期，同時還節約了其制造成本。

電氣控制系統的精度與穩定性直接影響著整個試驗臺的整體檢測精度與運行效率。WinCC集生產自動化和過程自動化于一體，具有高效、穩定、易行的特點，其強大的標準接口提供了OLE，DDE，Active X，OPC服務器和客戶機等接口和控件，能很方便與其他應用交換數據，同時WinCC的在線向導組態功能在系統調試過程中大量縮短了開發周期。

發明內容

本發明提出了一種基于WinCC和PLC的水力機械試驗臺電氣控制系統，采用WinCC通用監控系統、PLC控制技術和Profibus-DP現場總線相結合的控制方案，由PLC實現控制和數據采集功能，由WinCC組態軟件實現實時監控、顯示設備運行狀態、數據查詢等功能，完成對設備的遠程監控和故障診斷，提高了水力機械試驗臺電氣控制系統的自動化水平，實現高精度參數測量。

本發明所采用的技術方案是：

所述電氣控制系統分為電氣傳動部分和WinCC組態監控部分兩部分，其中電氣傳動部分由開關設備、變壓器、交流變頻器、直流調速裝置、電機等設備組成，WinCC組態監控部分由2套CPU226 PLC實現設備控制和數據采集。

所述控制系統主要由電動蝶閥控制模塊、流量計率定及流量自動控制模塊、折向器切換模塊、測功電機和水泵控制模塊和砝碼機控制模塊幾個模塊組成。

本發明的有益效果是：該試驗臺電氣控制系統自動化控制水平較高，控制界面友好，運行穩定，操作簡單，實現了控制過程的可視化和良好的維護性。

附圖說明

圖1是本發明的系統示意圖。

圖2是本發明的電氣控制系統框圖。

圖3是本發明的電動閥門控制圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，該水力機械試驗臺由水庫、校正池、折向器、稱重罐、壓力罐、尾水罐、穩壓罐、各種管路、供水泵、補水泵、測功電機，模型機組、電動蝶閥和電磁流量計等各種傳感器組成，1為水庫，2為小校正池，3為大校正池，4為折向器，5為大流量計，6為小流量計，7為穩流罐，8、9為主泵，10為補水泵，11為水管路，12為壓力罐，13為尾水罐，14為模型機，15為測功電機，16為電動蝶閥。