Με την ανάπτυξη της εποχής, η τεχνολογία αυτόματου ελέγχου υπολογιστών έχει εφαρμοστεί σε κάθε γωνιά της ζωής και της παραγωγής. Πολλοί βιομηχανικοί κατασκευαστές έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν πλήρως αυτόματες ή ημιαυτόματες γραμμές παραγωγής για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της παραγωγής. Στη διαδικασία κατασκευής βιομηχανικού αερίου, ο παραδοσιακός τρόπος παραγωγής δεν μπορεί πλέον να ανταποκρίνεται στις σύγχρονες ανάγκες παραγωγής. Αυτός ο σχεδιασμός εφαρμόζει το αυτόματο σύστημα ελέγχου στη διαδικασία του βιομηχανικού αερίου. Αυτό το άρθρο εισάγει πρώτα το ιστορικό υπόβαθρο αυτού του σχεδίου και στη συνέχεια εισάγει εν συντομία τη σύνθεση και τη ροή εργασίας της συσκευής διαχωρισμού αέρα που σχεδιάστηκε σε αυτό το σχέδιο και τελικά εισάγει αυτό το σχέδιο από τρεις πτυχές: το σχεδιασμό του συστήματος μέτρησης και ελέγχου, του σχεδιασμού της βαλβίδας ελέγχου κατά της παροχής και του λογικού σχεδιασμού ελέγχου της βαλβίδας ελέγχου αντι-σουργούχα.
Περιεχόμενα
1 επισκόπηση
2 Σύνθεση διαχωριστών αέρα με βάση τα συστήματα αυτόματου ελέγχου DCS
3 Σχεδιασμός συσκευής διαχωρισμού αέρα με βάση το σύστημα αυτόματου ελέγχου DCS
3.1 Σχεδιασμός συστήματος μέτρησης και ελέγχου
3.2 Σχεδιασμός ελέγχου κατά του surge
3.3 Σχεδιασμός λογικής ελέγχου της βαλβίδας ελέγχου αντι-surge
4 Συμπέρασμα
1. Επικοινωνία
Οι συσκευές διαχωρισμού αέρα είναι όργανα που υγροποιούν τον αέρα για να αποκτήσουν το απαιτούμενο αέριο και χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή βιομηχανικού αερίου. Καθώς οι απαιτήσεις ακρίβειας της βιομηχανίας επεξεργασίας γίνονται υψηλότερες και υψηλότερες, οι απαιτήσεις των ανθρώπων για λεπτομέρειες σχετικά με τη βιομηχανία επεξεργασίας γίνονται ολοένα και πιο αυστηρές. Τα συμβατικά όργανα δεν μπορούν πλέον να παράγουν αποτελεσματικά βιομηχανικά αέρια που πληρούν τις απαιτήσεις της σύγχρονης βιομηχανικής επεξεργασίας. Μετά από χρόνια έρευνας και ανάπτυξης, η εφαρμογή συστημάτων DCS στην τεχνολογία διαχωρισμού αέρα έχει γίνει όλο και πιο ώριμη και μπορεί να παράγει αποτελεσματικά βιομηχανικά αέρια που πληρούν τις απαιτήσεις.
2. Συμπύκνωση διαχωριστών αέρα με βάση τα συστήματα αυτόματου ελέγχου DCS
Η συσκευή διαχωρισμού αέρα που βασίζεται στο σύστημα αυτόματου ελέγχου DCS αποτελείται κυρίως από συσκευή προ της προώθησης αέρα, τη μονάδα συμπιεστή, τη συσκευή κλασματοποίησης και τη συσκευή καθαρισμού αέρα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη γεννήτρια οξυγόνου αέρα, αποτελείται από σύστημα επέκτασης αέρα, σύστημα συμπίεσης οξυγόνου, σύστημα συμπίεσης αέρα, σύστημα μοριακής διήθησης και σύστημα ψύξης. Κατά την εκτέλεση, ο αέρας καθαρίζεται πρώτα και στη συνέχεια το σύστημα ψύξης. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ο αέρας καθαρίζεται για πρώτη φορά και στη συνέχεια ψυγεί και εξάγεται.
3. Σχεδίαση της συσκευής διαχωρισμού αέρα με βάση το σύστημα αυτόματου ελέγχου DCS
3.1 Σχεδιασμός συστήματος μέτρησης και ελέγχου
Το σύστημα ελέγχου DCS είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα ελέγχου που υποστηρίζει πολλαπλά πρότυπα διαύλου ελέγχου και είναι συμβατό με πολλαπλές συσκευές διαύλου όπως I/O και FF. Σε γενικές γραμμές, οι συσκευές διαχωρισμού αέρα προτιμούν να χρησιμοποιούν ελεγκτές AC800F και PROFIBUS ως συσκευές ελέγχου διαύλου. Η ιδέα του σχεδιασμού περιλαμβάνει πρόσθετα λειτουργικά σχέδια, όπως διαμόρφωση τροφοδοσίας, επιλογή ελεγκτή και σχεδιασμό σταθμών ελέγχου. Σε ολόκληρη τη ροή εργασίας, ο εξοπλισμός παρακολουθεί και ελέγχει τη συμπίεση αέρα, τη συμπίεση ενισχύσεων, τη συμπίεση αζώτου και άλλες διεργασίες μέσω του Ethernet. Ο ελεγκτής μοντέλου AC800F αποτελείται από πολλαπλές μονάδες, συμπεριλαμβανομένης μιας βασικής μονάδας, μιας μονάδας ισχύος, μιας μονάδας δικτύου και μιας διεπαφής λεωφορείου. Σε αυτό το ερευνητικό κέντρο, η βασική μονάδα είναι PM802F, η τροφοδοσία είναι SA801F, η κάρτα Ethernet είναι EI803F και το μοντέλο διασύνδεσης λεωφορείου είναι FI830F. Ο έλεγχος άλλων λειτουργιών της συσκευής ελέγχου αποτελείται από δύο συσκευές ελέγχου διαύλου. Ο ελεγκτής διαύλου περιλαμβάνει δύο κάρτες δικτύου για ασύρματη σύνδεση και επικοινωνία μεταξύ του ελεγκτή και του δικτύου συστήματος και μεταξύ των καρτών δικτύου. Σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες, αυτός ο σχεδιασμός πρέπει να χρησιμοποιεί 3 σταθμούς I/O, το καθένα με 12 υποδοχές, για να συνδέσει διάφορους κύριους σταθμούς και άλλες ενότητες. Σε αυτό το σχέδιο, οι σταθμοί 3 I/O είναι σταθμοί S800I/O και η μονάδα κάρτας δικτύου είναι κυρίως EI803F. Το σύστημα παρακολούθησης συντελεστή κραδασμών Bely3500 χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της αξονικής μετατόπισης και της ακτινικής δόνησης της μηχανής αερίου για την επίτευξη μηχανικής προστασίας. Ολόκληρο το μηχάνημα μπορεί να αλλάξει την ακολουθία των μοριακών κόστη, τη λειτουργία ελέγχου και την αυτόματη ρύθμιση της θερμοκρασίας, την πρόληψη της αύξησης του συμπιεστή και του σχετικού ελέγχου ασφαλείας. Επιπλέον, ολόκληρη η ροή εργασίας παρακολουθείται μέσω του Ethernet, το οποίο δεν είναι μόνο βολικό και αποτελεσματικό στη διαχείριση, αλλά εξασφαλίζει επίσης τον συγχρονισμό των πληροφοριών μεταξύ συσκευών.
3.2 Σχεδιασμός ελέγχου κατά του surge
Προκειμένου να αποφευχθεί η αύξηση της μονάδας διαχωρισμού του αέρα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, πρέπει γενικά να ρυθμίσουμε μια βαλβίδα επιστροφής ή μια βαλβίδα εξαερισμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού για να αποτρέψουμε την εμφάνιση της αύξησης. Η αρχή κατά της εκτέλεσης ελέγχου είναι ότι όταν ο συμπιεστής λειτουργεί κανονικά, η ταχύτητά του παραμένει σταθερή, αλλά όταν εμφανιστεί ένα ατύχημα, η ταχύτητα λειτουργίας του αλλάζει σύμφωνα με τις ρυθμιζόμενες λεπίδες και η βαλβίδα ελέγχου κατά της στελεχών θα ανοίξει αυτόματα. Ο ελεγκτής θα μειώσει τη ροή μέχρι να μειωθεί σε μια δεδομένη ελάχιστη τιμή. Αυτή η ελάχιστη τιμή πρέπει να προσδιοριστεί με βάση τη δεδομένη τιμή της γραμμής ελέγχου και αποτελεί την κύρια βάση για το σχεδιασμό κατά της χειρουργικής επέμβασης. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, είναι απαραίτητο να εκτελεστεί ο σχεδιασμός κατά του surge με βάση αυτή την ελάχιστη τιμή για τον υπολογισμό της πίεσης μέσα στο μηχάνημα. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας της μονάδας διαχωρισμού αέρα, ο εξοπλισμός ελέγχει τη ροή ρυθμίζοντας τη βαλβίδα ελέγχου κατά της στελεχών και διασφαλίζει ότι η ροή είναι κάτω από τη γραμμή ασφαλείας σύμφωνα με την τιμή που ορίζεται στο πρόγραμμα ελέγχου για να εξασφαλιστεί η κανονική και αποτελεσματική λειτουργία του εξοπλισμού.
3.3 Σχεδιασμός λογικής ελέγχου της βαλβίδας ελέγχου αντι-surge
Κατά τη διαδικασία του σχεδιασμού κατά της χειρουργικής επέμβασης, ο σχεδιασμός κατά της χειρουργικής επέμβασης διεξάγεται κυρίως ελέγχοντας τον όγκο της οπίσθιας ροής ή του εξαερισμού για να εξασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του εξοπλισμού. Προκειμένου να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του συστήματος κατά της σούπας, η λογική ελέγχου της βαλβίδας ελέγχου κατά της στελεχών θα πρέπει να σχεδιαστεί στη διαδικασία σχεδιασμού. Κατά το σχεδιασμό της λογικής ελέγχου, τα ακόλουθα σημεία πρέπει να γίνουν σαφείς πρώτα:
(1) Όταν η σταθερά αναλογικής ζώνης της ροής εισόδου του αεροσυμπιεστή είναι 14 0 0, η ενσωματωμένη σταθερά της πρέπει να είναι εγγυημένη ότι είναι 2.0, δηλαδή, για να εξασφαλιστεί ότι η ροή εισόδου του θα συναντά το FIC1110.
(2) Η τιμή πίεσης στη δεύτερη έξοδο και η τιμή εξόδου του χειροκίνητου ελέγχου ελέγχονται για να πληρούν το PIC1110 και το σήμα που αποστέλλεται από τον ελεγκτή έχει οριστεί σε σταδιακό σήμα για να εξασφαλίσει την κανονική λειτουργία της μονάδας.
Στη διαδικασία σχεδιασμού της λογικής ελέγχου, η θέση του σημείου λειτουργίας του συμπιεστή αέρα υπολογίζεται και αναλύεται από την πραγματική ροή και την τιμή ροής που δίνεται από τη γραμμή ελέγχου και η απόσταση αύξησης υπολογίζεται από το FIC110. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του συμπιεστή αέρα, μόλις το όργανο παρακολούθησης εντοπίσει ότι το σημείο λειτουργίας του συμπιεστή αέρα είναι πάνω από τη γραμμή ελέγχου, οι πληροφορίες θα τροφοδοτηθούν στο κέντρο ελέγχου και ο ελεγκτής θα ελέγξει τη ροή και θα διασφαλίσει ότι η ποσότητα μετάφρασης είναι des {}}. Όταν ο συμπιεστής κατά της στελεχών εργάζεται στην ασφαλή πλευρά της γραμμής ελέγχου κατά της χειρουργικής επέμβασης, δηλαδή όταν ο συμπιεστής λειτουργεί κανονικά, ο ελεγκτής ελέγχει τη βαλβίδα ελέγχου κατά της σούπας για να κλείσει. Μόλις ο συμπιεστής υπερβεί τη γραμμή ελέγχου ασφαλείας, ο ελεγκτής θα ελέγξει τη βαλβίδα κατά της στελεχών για να ανοίξει στη γραμμή ελέγχου FIC1110 και να διασφαλίσει ότι το σημείο λειτουργίας του συμπιεστή βρίσκεται εντός του ασφαλούς εύρους.
4 Συμπέρασμα
Το παρόν έγγραφο μελετά το σχεδιασμό του εξοπλισμού διαχωρισμού αέρα με βάση τον έλεγχο DCS. Κατά το σχεδιασμό αυτού του εξοπλισμού, ο σχεδιασμός του συστήματος μέτρησης και ελέγχου, ο σχεδιασμός της βαλβίδας ελέγχου κατά της εκκίνησης και ο λογικός σχεδιασμός ελέγχου της βαλβίδας ελέγχου κατά της στελεχών θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ταυτόχρονα. Η συσκευή διαχωρισμού αέρα του συστήματος ελέγχου DCS που σχεδιάστηκε αυτή τη φορά έχει μεγάλα πλεονεκτήματα σε σχέση με την παραδοσιακή συσκευή διαχωρισμού αέρα. Δεν είναι μόνο απλό και βολικό να λειτουργεί και έχει σταθερή απόδοση, αλλά έχει επίσης πολύ υψηλό βαθμό αυτοματοποίησης και λειτουργίας αυτο-προσαρμογής. Ο σχεδιασμός της αυτόματης ρύθμισης κατά της χειρουργικής επέμβασης όχι μόνο επιλύει την ταλαιπωρία που προκαλείται από την αύξηση του εξοπλισμού, αλλά και βελτιώνει τη σταθερότητα της εργασίας και την αποτελεσματικότητα της εργασίας του εξοπλισμού. Επιπλέον, η συσκευή διαχωρισμού αέρα που σχεδιάστηκε αυτή τη φορά είναι πολύ πρακτική. Η απλή ολοκληρωμένη λειτουργία λειτουργίας του είναι απλούστερη στη λειτουργία και έχει χαμηλότερο ποσοστό αποτυχίας από τις παραδοσιακές μηχανές διαχωρισμού αέρα, οι οποίες μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες της παραγωγής και της βιομηχανικής ανάπτυξης στη σύγχρονη κοινωνία.
