P0923DP

描述

系统组成与设计

2．1系统组成

为了实时模拟海况的风浪，水流、浪程和浪高等，本造波系统有如下分系统组成

1）造波分系统：水池配有三套双推板大功率的造波机和小功率的造波机，大、小造波机不同的组合能产生纵向传播的长峰波，最大波高可达0.3米，由计算机进行程序控制，可以产生模型试验所需要的规则波或不规则波。

2）造流系统：水池配有一套高压喷水造流系统，在池墙两侧均匀密布喷水管，水泵从粗管吸水加压后从密布的喷水管中喷出，在水池中造成均匀的水流。该系统能产生纵向流和横向流，最大流速为0.1米/秒。此外，还配置了局部造流系统，以适应高速水流以及不同流向试验的需要。

3）造风系统：配置一套可移动式鼓风机造风系统。最大风速可达5米/秒，通过计算机控制系统可进行风谱的模拟。

4）拖车系统：在拖曳试验时可以进行迎浪、顺浪和横浪的拖曳试验，也可对x、y方向调节进行斜浪的拖曳试验。

5）水池过滤系统：水池配有机械过滤系统。

6）消波系统：在造波机对岸设有一定倾斜度的格栅式消波滩，借以吸收波能防止产生反射波。

2．2系统设计

为了实现上述功能，系统采用分层、分单元的概念，将系统实现真正的分布式控制。其中，造波分系统、造流分系统以及造风分系统分别可由两台PLC控制，海况的波浪有大海浪、小海浪、纹波海浪，为了真实模拟海况的特性，高头较大的海浪由AnS PLC控制，小海浪、纹波海浪由FX2N PLC控制。造流分系统与之类似。只有这样，才能模拟海况中的两个大浪潮中含有许多的小高头的浪潮。浪潮产生的过程为：由PLC的模拟输出功能模块输出0～10V的控制信号控制FR－E540型变频器的输出频率，变频器实时控制三相异步电机的转速，电机带动造波器的浆液片打击水面，电机的转速不同，造成两个波头之间的波程和波峰的不同，这样，三相异步电机不同的转速与不同的波头、波程、波峰相对应，因此，两个三相异步电机不同的转速组合便可实时再现模拟不同的海况。造流系统同样由AnSH PLC和FX2N PLC组合控制各自的动力水泵，形成不同的水流能量。造风系统由AnSH PLC控制大功率的风机实现。

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