Квалификационный стенд ГСМ. Заказ Министерства обороны

Задача автоматизации

Модернизация уникального испытательного моторного стенда ИМ-1, предназначенного для оценки эксплуатационных (моющих, противоиз­носных и антикоррозийных) свойств моторных масел. Выполнена по заказу Министерства обороны РФ.

Необходимость автоматизации

ФАУ «25-й ГосНИИ химмотологии Министерства обороны РФ» являет­ся головным научным учреждением в вооруженных силах РФ, где проводятся исследования в области химмотологии и координируются работы по созданию, допуску к производству и применению в технике топлива, смазочных материалов, спе­циальных жидкостей и технических нефтепродуктов.

На проведение работ по модер­низации испытательного стенда ИМ-1, предназначенного для оценки экс­плуатационных (моющих, противоиз­носных и антикоррозийных) свойств моторных масел по ГОСТ 20303 и их классификации по ГОСТ 17479.1 тендер выиграла компания «ДриМер».

Специалистам компании предстояло выполнить следующие работы:

• разработать систему дистанционно­го управления оборудованием;
• смонтировать новые инженерные системы нагрева-охлаждения двига­теля с автоматическим управлением;
• установить новую воздушную систе­му на базе винтового компрессора с автоматическим управлением;
• разработать и смонтировать новую систему автоматического регули­рования работы двигателя (частоты вращения и нагрузки);
• разработать и смонтировать систему аварийной остановки двигателя.

Реализация проекта

Реализация проекта проходила в несколько этапов. На начальном этапе были выполнены подготовительные работы по демонтажу и замене кабелей и оборудования. Затем был произведен капитальный ремонт двигателя (1Ч8,5/11). Для управления топливным насосом высокого давления был установлен сервопривод. Затем инженерами была выполнена наиболее ответственная часть проекта:

• разработана и смонтирована новая система питания двигателя;
• разработано и смонтировано весо­вое устройство для измерения кру­тящего момента на основе тензоме­трического датчика с модулем ввода сигналов ОВЕН МВ110-224.1ТД и вто­ричного прибора DTA9696V1;
• разработана новая система для управления динамометрическим тормозом и мотор-генератором на базе тиристорных преобразовате­лей для управления скоростью и мо­ментом вращения на базе DVP-SV с цепями защиты и управления;
• установлен новый шкаф управления моторным стендом.

Средства автоматизации

В системе автоматизации в основ­ном используются устройства ОВЕН и штатные управляющие компоненты Дельта.

Основной функционал обеспечи­вает программируемый контроллер ОВЕН ПЛК100:

• опрашивает универсальные ПИД- регуляторы по интерфейсу RS-485 (протокол Modbus);
• выполняет роль шлюза (опрашивает DVP-SV, через COM-порт по интерфей­су Ethernet передает данные в сеть);
• служит модулем расширения дис­кретных входов/выходов (релейный выход);
• управляет насосом закачки топлива в бак;
• управляет производительностью водяного насоса в системе охлажде­ния с использованием частотного преобразователя (RS-485) по прото­колу Modbus;
• управляет ТЭНами нагрева масла и входящего воздуха при помощи бло­ка управления ОВЕН БУСТ2 с исполь­зованием модуля МУ110-6У.

Мониторинг состояния электриче­ской сети осуществляется с помощью универсальных мультиметров: одно­го трехфазного ОВЕН МЭ110-220.3М и двух однофазных МЭ110-224.1М. Эти модули позволяют не только следить за состоянием электрической сети, но и обеспечивают безопасное отключе­ние оборудования в случае перегрузки или пропадания одной из фаз. Кроме этого, с их помощью оценивается рас­ход электроэнергии при проведении научно-исследовательских работ.

В силовом шкафу управления уста­новлен программируемый контроллер DVP-SV, который управляет динамо­метрическим тормозом и мощностью двигателя с помощью блока управле­ния ASD-B2-0421-B и сервопривода ECMA-C20604ES, который регулирует производительность топливного насо­са высокого давления.

Пульт управления стендом

АСУ стендом разработана на базе программного обеспечения Simp-Light с поддержкой Modbus, которое обес­печивает измерение, визуализацию, индикацию и архивирование всех тех­нологических параметров. Новый компьютеризированный пульт состоит из встроенного про­мышленного компьютера, ручных орга­нов управления, тахометра и девяти регуляторов, на которых отображают­ся температура, давление и обороты двигателя. Сбор данных с контрольно- измерительных приборов и ПЛК осу­ществляется по протоколу Modbus. Программное обеспечение Simp-Light позволяет представлять автома­тически сформированные протоколы испытаний в графическом виде или в открытом формате (.odf) согласно ГОСТ Р ИСО/МЭК 26300-2010.

Модернизации также подверглись:

• Система наддува двигателя
• Топливная система
• Система охлаждения
• Нагрузочное устройство
• Система аварийной остановки

Результат автоматизации

Автоматизированная система позволяет управлять:

• динамометрическим тормозом;
• мощностью двигателя;
• температурным режимом двигателя;
• производительностью компрессора;
• блоком замера топлива.

На компьютере ведется запись всех необходимых параметров работы уста­новки.

В нештатной ситуации обеспе­чивается аварийное отключение стенда.

Новый стенд универсален, ре­монтопригоден и имеет возможности расширения и переоснащения.

Полное описание проекта можно прочитать в журнале «АиП» №1 2014 г. http://www.owen.ru/47969345