9. Применение контроллеров

Одним из часто используемых модулей в УМП CHEMCAD является модуль Controller(CONT) - контроллер. Функциональное назначение контроллера – изменение в процессе итерационного расчета схемы какой-либо независимой переменной А технологического процесса, используя данные измерений одной или двух переменных технологического процесса.

Если измеряется одно значение В1, то оно преобразовывается к виду: B=k1*B1, где k1 – коэффициент пропорциональности. В общем случае измеряемых переменных может быть задано две и математическая модель в этом случае будет следующей: B=f(k1*B1,k2*B2), где фунция f() представляет одну из арифметических бинарных операций со своими переменными: сложение, вычитание, умножение, деление.

Изменение независимой переменной А может производится двумя способами:

а) Прямым присвоением независимой переменной А значения В, т.е. выполняется операция А=B.

Режим прямого присвоения переменной контроллером называется Feed-Forward.

б) Изменением независимой переменной А таким образом, чтобы, зависимая от А (через технологический процесс) переменная В=f(A) приняла значение С, которое может быть как постоянным числом, так и любой измеряемой переменной процесса. Иными словами с помощью контроллера решается следующее уравнение: B(A)–C=0.

Режим решения уравнения B(A)–C=0 контроллером называется Feed-Backward.

10. Задание

Давление после вентиля №5 (Рис. 4) должно быть прямо пропорционально давлению потока №1. Коэффициент пропорциональности равен 0.8.

1. Исходные данные:

12. Параметры потока питания:

57. Температура, °С 25.0;

58. Давление, бар 15.0;

– Температура куба колонны, °С 120;

11. Упражнение

1. Загрузить задание TUTOR.Проверить проект на соответствие исходным данным предыдущего пункта. При необходимости внести изменения и рассчитать схему. Далее сохранить загруженный проект под новым именем TUTORctrl.

2. В поток перед вентилем вставить контроллер с ID=9. Выполнить настройку параметров контроллера так, чтобы выходное давление после вентиля №5 было линейной функцией давления потока №1.

3. Выполнить расчет. Проверить значение давления после вентиля №5 и сравнить его с давлением потока №1.

4. Изменить давление потока №1 с 15 до 12 бар. Убедиться в изменении давления после вентиля №5.

5. Снова изменить давление потока №1 на 15 бар. Выполнить расчет с последующим сохранением.

12. Задание

1. Найти такое значение входного потока №1, чтобы расход потока №5 составлял 45000 кг/час.

2. Добавить в схему технологическую линию подачи индикаторного газа в поток осушенного газа №5.

1. Исходные данные:

13. Индикаторный газ: этилмеркаптан;

59. Температура, °С 20.0;

60. Давление, бар 20.0;

61. Расход, кг/час 20.0;

3. Установить содержание индикаторного газа в потоке осушенного газа равным 5ппм.

13. Упражнение

1. Загрузить задание TUTORctrl.

2. Вставить в поток №5 контроллер с ID=7. Выполнить настройку параметров контроллера таким образом, чтобы расход потока №5 составил 45000 кг/час.

3. Выполнить расчет схемы, проверить массовый расход потока №5.

4. Добавить из банка данных в список компонентов проекта этилмеркаптан.

5. Нарисовать технологическую линию подачи этилмеркаптана в поток газа №5. Объединение потоков выполнить с помощью модуля: «смеситель потоков» (MIXE).

6. Задать параметры потока индикаторного газа.

7. Выполнить расчет схемы. Сохранить схему.

8. Вставить в поток после контроллера №7 еще один контроллер с ID=8. Выполнить настройку параметров контроллера таким образом, чтобы мольное содержание этилмеркаптана в потоке №5 составило 5ппм.

9. Выполнить расчет схемы и убедиться, что содержание этилмеркаптана в потоке №5 составляет 5ппм.

10. Изменить содержание этилмеркаптана с 5ппм до 8 ппм.

11. Привести ID аппаратов и потоков в соответствии с Рис. 54, расставить комментарии к контроллерам.

Рис. 54. Использование контроллеров в технологической схеме

14. Вопросы для самопроверки