مع تطوير العصر ، تم تطبيق تقنية التحكم التلقائي في الكمبيوتر على كل ركن من أركان الحياة والإنتاج. بدأت العديد من المصنعة الصناعية في استخدام خطوط إنتاج تلقائية أو شبه آلية بالكامل لتحسين كفاءة الإنتاج. في عملية تصنيع الغاز الصناعي ، لم يعد بإمكان وضع الإنتاج التقليدي تلبية احتياجات الإنتاج المعاصرة. يطبق هذا التصميم نظام التحكم التلقائي على عملية الغاز الصناعي. تقدم هذه المقالة أولاً الخلفية التاريخية لهذا التصميم ، ثم تقدم باختصار تكوين وتدفق العمل لجهاز فصل الهواء المصمم في هذا التصميم ، ويقدم أخيرًا هذا التصميم من ثلاثة جوانب: تصميم نظام القياس والتحكم ، وتصميم صمام التحكم المضاد للسلسلة ، والتصميم المنطقي للتحكم في صمام التحكم المضاد للسبورج.
محتويات
1 نظرة عامة
2 تكوين لفواصل الهواء على أساس أنظمة التحكم التلقائية DCS
3 تصميم جهاز فصل الهواء على أساس نظام التحكم التلقائي في DCS
3.1 تصميم نظام القياس والتحكم
3.2 تصميم مكافحة التحكم في الفرقة
3.3 التصميم المنطقي للسيطرة على صمام التحكم المضاد للزوارق
4 الخاتمة
1. Overview
أجهزة فصل الهواء هي أدوات تسيرة الهواء للحصول على الغاز المطلوب ، وتستخدم بشكل أساسي لإنتاج الغاز الصناعي. نظرًا لأن المتطلبات الدقيقة لصناعة المعالجة تصبح أعلى وأعلى ، أصبحت متطلبات الأشخاص للحصول على تفاصيل صناعة المعالجة أكثر صرامة. لم تعد الأدوات التقليدية قادرة على إنتاج غازات صناعية تفي بمتطلبات المعالجة الصناعية المعاصرة بكفاءة. بعد سنوات من البحث والتطوير ، أصبح تطبيق أنظمة DCS في تكنولوجيا فصل الهواء أكثر فأكثر ، ويمكن أن ينتج بكفاءة غازات صناعية تلبي المتطلبات.
2. تفريغ فواصل الهواء على أساس أنظمة التحكم التلقائية DCS
يتكون جهاز فصل الهواء القائم على نظام التحكم التلقائي DCS بشكل أساسي من جهاز مسبق الهواء ووحدة الضاغط وجهاز تجزئة وجهاز تنقية الهواء. مع أخذ مولد أكسجين الهواء كمثال ، يتكون من نظام تمدد الهواء ، ونظام ضغط الأكسجين ، ونظام ضغط الهواء ، ونظام الترشيح الجزيئي ونظام التبريد. عند التشغيل ، يتم تنقية الهواء أولاً ، ثم نظام التبريد. نظام الترشيح الجزيئي ونظام تبريد. أثناء التشغيل ، يتم تنقية الهواء أولاً ، ثم تبريد واستخراج.
3. تصميم جهاز فصل الهواء استنادًا إلى نظام التحكم التلقائي لـ DCS
3.1 تصميم نظام القياس والتحكم
نظام التحكم في DCS هو نظام تحكم شامل يدعم معايير ناقل التحكم المتعددة ومتوافق مع أجهزة الحافلات المتعددة مثل I/O و FF. بشكل عام ، تفضل أجهزة فصل الهواء استخدام وحدات التحكم على مستوى AC800F و Profibus كأجهزة التحكم في الحافلات. يتضمن مفهوم التصميم تصميمات وظيفية إضافية مثل تكوين مزود الطاقة ، واختيار وحدة التحكم ، وتصميم محطة التحكم. في سير العمل بأكمله ، تراقب المعدات ويتحكم في ضغط الهواء ، وضغط تعزيز ، وضغط النيتروجين ، وغيرها من العمليات من خلال Ethernet. يتكون وحدة التحكم في طراز AC800F من وحدات متعددة ، بما في ذلك وحدة أساسية ووحدة طاقة ووحدة شبكة وواجهة ناقل. في هذا المركز البحثي ، تكون الوحدة الأساسية هي PM802F ، ومصدر الطاقة هو SA801F ، وبطاقة Ethernet هي EI803F ، ونموذج واجهة الحافلة هو FI830F. يتكون التحكم في الوظائف الأخرى لجهاز التحكم من جهازين للتحكم في ناقل. تتضمن وحدة تحكم الحافلات بطاقتي شبكة للاتصال اللاسلكي والاتصال بين وحدة التحكم وشبكة النظام وبين بطاقات الشبكة. وفقًا للاحتياجات الفعلية ، يحتاج هذا التصميم إلى استخدام 3 محطات I/O ، ولكل منها 12 فتحة ، لتوصيل مختلف المحطات الرئيسية والوحدات النمطية الأخرى. في هذا التصميم ، تكون محطات I/O 3 هي محطات S800i/O ، ووحدة بطاقة الشبكة هي بشكل أساسي EI803F. يتم استخدام نظام مراقبة معامل الاهتزاز BANY3500 لمراقبة الإزاحة المحورية والاهتزاز الشعاعي لآلة الغاز لتحقيق الحماية الميكانيكية. يمكن للآلة بأكملها تبديل تسلسل المناخل الجزيئية ، وتشغيل التحكم وتعديل درجة الحرارة التلقائي ، ومنع زيادة الضاغط والتحكم في السلامة ذات الصلة. علاوة على ذلك ، تتم مراقبة سير العمل بأكمله من خلال Ethernet ، وهو ليس فقط مناسبًا وفعالًا في الإدارة ، ولكنه يضمن أيضًا مزامنة المعلومات بين الأجهزة.
3.2 تصميم مكافحة التحكم في الفرقة
من أجل منع وحدة فصل الهواء أثناء التشغيل ، نحتاج عمومًا إلى تعيين صمام إرجاع أو صمام تنفيس أثناء عملية التصميم لمنع حدوث الزيادة. يتمثل مبدأ التحكم المضاد للفرقة في أنه عندما يعمل الضاغط بشكل طبيعي ، تظل سرعته ثابتة ، ولكن عند حدوث حادث ، تتغير سرعة التشغيل بما يتماشى مع الشفرات القابلة للتعديل ، وسوف يفتح صمام التحكم المضاد للفرقة تلقائيًا. سوف تقلل وحدة التحكم من التدفق حتى يتم تقليلها إلى حد أدنى معين. يجب تحديد هذه القيمة الدنيا بناءً على القيمة المحددة لخط التحكم وهي الأساس الرئيسي لتصميم مكافحة الفرقة. أثناء التصميم ، من الضروري إجراء التصميم المضاد للزواج بناءً على هذا الحد الأدنى من القيمة لحساب الضغط داخل الجهاز. أثناء تشغيل وحدة فصل الهواء ، تتحكم المعدات في التدفق عن طريق ضبط صمام التحكم المضاد للفرقة ، ويضمن أن يكون التدفق أقل من خط الأمان وفقًا للقيمة المحددة في برنامج التحكم لضمان التشغيل العادي والفعال للمعدات.
3.3 التصميم المنطقي للسيطرة على صمام التحكم المضاد للزوارق
في عملية التصميم المضاد للفرقة ، يتم تصميم لمكافحة الفرقة بشكل أساسي عن طريق التحكم في تدفقه الخلفي أو التهوية لضمان التشغيل العادي للمعدات. من أجل ضمان التشغيل العادي لنظام مضاد للفرقة ، يجب تصميم منطق التحكم في صمام التحكم المضاد للفرقة في عملية التصميم. عند تصميم منطق التحكم ، يجب توضيح النقاط التالية أولاً:
(1) عندما يكون ثابت النطاق النسبي لتدفق مدخل ضاغط الهواء 14 0.
(2) يتم التحكم في قيمة الضغط في المخرج الثاني وقيمة الإخراج للتحكم اليدوي لتلبية PIC1110 ، ويتم تعيين الإشارة المرسلة بواسطة وحدة التحكم إلى إشارة تدريجية لضمان التشغيل العادي للوحدة.
في عملية تصميم منطق التحكم ، يتم حساب موضع نقطة تشغيل ضاغط الهواء وتحليله بواسطة التدفق الفعلي وقيمة التدفق المعطاة بخط التحكم ، ويتم حساب مسافة الزيادة بواسطة FIC110. أثناء تشغيل ضاغط الهواء ، بمجرد أن تكتشف أداة المراقبة أن نقطة تشغيل ضاغط الهواء أعلى من خط التحكم ، سيتم تغذية المعلومات مرة أخرى إلى مركز التحكم ، وسوف تتحكم وحدة التحكم في التدفق والتأكد من أن كمية الترجمة هي des +1. عندما يعمل الضاغط المضاد للفرقة على الجانب الآمن لخط التحكم المضاد للفرقة ، فإن ، عندما يعمل الضاغط بشكل طبيعي ، يتحكم وحدة التحكم في صمام التحكم المضاد للفرقة لإغلاقه. بمجرد أن يتجاوز الضاغط خط التحكم في السلامة ، ستتحكم وحدة التحكم في صمام مضاد للفرقة لفتحها في خط التحكم FIC1110 والتأكد من أن نقطة تشغيل الضاغط ضمن النطاق الآمن.
4 الخاتمة
تدرس هذه الورقة تصميم معدات فصل الهواء على أساس التحكم في DCS. عند تصميم هذا الجهاز ، ينبغي أن يؤخذ تصميم نظام القياس والتحكم ، وتصميم صمام التحكم المضاد للفرقة وتصميم منطق التحكم في صمام التحكم المضاد للفرقة في نفس الوقت. إن جهاز فصل الهواء لنظام التحكم في DCS المصمم هذه المرة له مزايا رائعة على جهاز فصل الهواء التقليدي. ليس فقط بسيطًا ومريحًا للتشغيل ولديه أداء مستقر ، ولكن لديه أيضًا درجة عالية من الأتمتة ووظيفة التعديل الذاتي. لا يحل تصميم تعديل مضاد للفرقة التلقائي إزعاجًا بسبب زيادة المعدات ، ولكن أيضًا يحسن استقرار العمل وكفاءة العمل في المعدات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن جهاز فصل الهواء المصمم هذه المرة عملي للغاية. وضع التشغيل المتكامل البسيط هو أبسط في العمل وله معدل فشل أقل من آلات فصل الهواء التقليدية ، والتي يمكن أن تلبي احتياجات الإنتاج والتنمية الصناعية في المجتمع المعاصر.
