2.3 Моделирование датчиков
В программной среде для точного моделирования технологических процессов UniSim регулятор выполняет функции датчика. Для осуществления индикации показаний необходимо в окне настройки параметров регулятора выбрать «Indicator» (рисунок 19).
Рисунок 19 – Настройка индикации показаний
После чего в контекстном меню регулятора необходимо выбрать пункт «Show Table». Требуемые параметры будут отображаться в таблице, изображенной на рисунке 20.
Рисунок 20 – Таблица параметров
Таким образом, было осуществлено моделирование необходимых элементов системы автоматизированного управления установки жидких газов в программной среде UniSim.
3 Моделирование отказов в среде unisim
3.1 Моделирование отказов исполнительного механизма
На данном этапе выполнения работы необходимо смоделировать в программной среде UniSim отказы основных элементов, входящих в контур регулирования.
Как уже было сказано, направление потока зависит от давления реализованных материальных потоков, а также внутренней разности давления. При отрицательном абсолютном давлении, которое достигается за счет высокого значения перепада давления на клапане, система выявит отказ регулирующего органа (рисунок 21).
Рисунок 21 – Отказ клапана
Кроме того, смоделированная система обнаруживает наличие сырья в потоке. В том случае, если прекратить подачу сырья, система также среагирует на отказ, что показано на рисунке 22.
Рисунок 22 – Отказ клапана при отсутствии сырья
Таким образом, были смоделированы отказы исполнительных механизмов в среде точного моделирования технологических процессов UniSim.
3.2 Моделирование отказов регулятора
Причинами последействия в потоках отказов регуляторов являются случайное изменение условий эксплуатации (температуры, влажности, вибрации), а также изменения квалификации обслуживающего персонала и связанного с этим качества профилактических мероприятий.
Система регулирования параметров подразумевает возможность отказа. При этом при настройке функционирования регулятора возможно указание уровней сигналов тревоги по зонам для различных диапазонов управляемой величины, а также типа сигнала тревоги.
Регулятор, у которого произошел отказ, сопровождается индикацией желтого цвета (рисунок 23).
Рисунок 23 – Отказ регулятора
Итак, на данном этапе выполнения проекта был смоделирован отказ регулятора.
3.3 Моделирование отказов датчиков
Смоделированные датчики в системе моделирования технологических процессов UniSim при отказе снабжены индикацией красного цвета. Так, при формировании тревоги по аварийно высокому уровню срабатывает отказ датчика, о чем свидетельствует его состояние (рисунок 24).
Рисунок 24 – Отказ датчика
Таким образом, было совершено моделирование отказов исполнительного механизма, регулятора и датчиков в программной среде UniSim, предназначенной для точного моделирования технологических процессов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения данного проекта была спроектирована автоматизированная система управления установки жидких газов (УЖГ) с соблюдений правил технической эксплуатации, а также были разработаны основные алгоритмы функционирования рассматриваемой системы.
Для правильного проектирования автоматизированных систем управления, а также выбора технических средств автоматизации и контроллерного оборудования применительно к той или иной задаче, не будет достаточно умения классифицировать их по тем или иным признакам.
Разработчикам автоматизированных систем управления приходится изучать большое количество технической документации. Однако классификация промышленного оборудования для автоматизации и системы точного моделирования технологических процессов позволяет лучше понять их разнообразие в целом и сократить время на поиск и выбор наиболее подходящих комплектующих применительно к определенной системе управления.
Объект управления совместно с управляющим устройством, или регулятором, образуют систему управления или регулирования. Такие системы играют немаловажную роль в системе контролирования объектов в промышленном производстве.
На сегодняшний момент проектируемые системы управления обладают высоким уровнем качества, надежности и безопасности. Любой объект управления сопряжён с одним или несколькими регуляторами, формирующими управляющие воздействия, подаваемые на регулирующие органы.
Таким образом, всю систему управления технологическим процессами можно разбить на три основных компонента: сбор информации от устройств и её передача, обработка полученной информации и передача ответных указаний исполнительным устройствам.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Щагин, А.В. и др. Основы автоматизации техпроцессов. – М.: Высшее образование, 2009. – 163 с.
2 Денисенко, В.В. ПИД регуляторы: принципы построения и модификации // Современные технологии автоматизации. 2007. № 1. С. 78–88.
3 Битюков, В.К., Волчкевич, Л.И., Голоденко, Б.А. Автоматизация технологических процессов промышленных производств: учебное пособие. – Воронеж: ВГТА, 2007. – 212 с.
4 Камаева, Г.Р. Теоретические основы эксплуатации контрольно-измерительных приборов и систем автоматики. Учебное пособие для начального профессионального образования / Г.Р. Камаева. – Салават: ГОУ НПО ПУ№19, 2011. – 256 с.
5 Датчики: Справочное пособие / Под общ. ред. В.М. Шарапова, Е.С. Полищука. – М.: Техносфера, 2012. – 624 с.
6 Коршак, А.А. Основы нефтегазового дела / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов // Учебник для вузов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. – 528 с.
7 Денисенко, В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. – М: Горячая Линия-Телеком, 2009. – 608 с.
8 Прохоров, В.А. Основы автоматизации аналитического контроля химических производств /В.А. Прохоров. – М.: Химия, 1984. – 271 с.
9 Клюев, А. С., Лебедев, А. Т., Клюев, С. А., Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие; Под ред. А. С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 368 с.
10 Технологический регламент установки жидких газов завода «Мономер» товарно-сырьевого цеха, 2009. – 282 с.