Egy ipari folyamat dinamikus szimulációs vizsgálatának gyakorlati tapasztalatai

1. Egy ipari folyamat dinamikus szimulációsvizsgálatának gyakorlati tapasztalatai

2. Projektkészíéts során statikus szimuláció képernyőről parancs - alkalmazói program-statikus szimulátor-parancsvégrehajtás-alkalmazói program kérernyőn végrehajtás megjelenítés (pl. motor be, helyszínen csak kábelezéssel lehet probléma). Összetett szabályozási struktúrák esetén szükséges lehet dinamikus szimulációra szabályozási tulajdonságok vizsgálatára. Ez utóbbiról szól ez azelőadás. Manapság élesen különválik a szoftver eszközkészítő és az eszközfelhasználó szakma. Excel,word,access felhasználók Matlab ,Simulink felhasználó, Jelen előadás célja néhány gyakorlattal kapcsolatos szempont és felhasználói tapasztalat kiemelése -a modell korlátainak rögzítése (mennyiség, szint és sűrűségszabályozás együttműködése, vezérlések,reteszek modellezésénk mellőzése) -a Simulink használata ,alkalmazott blokkok kiválasztása -a szabályozott szakasz néhány fontos paraméterének meghatározása számítással vizsgálatok a szabályzók paraméter beállításához -a modell és a valóság összevetése regisztrátumok alapján -a modellvizsgálatból üzemviteli szabályok kinyerése (indítási folyamat, zavarójelek) -a mennyiség és szintszabályozás együttműködésének frekvenciatartománybeli vizsgálata

3. A technológiai feladat az alábbi Keverőberendezés létrehozása, amely erőművi salakot,pernyét vízzel és adalékanyagokkal keverve sűrűzagyot készít és 5-10km –re képes csővezetéken egy lerakatba folyamatosan szállítani

4. Egyvonalas szabályozási séma

5. A szabályozásokra vonatkozó célkitűzések, vizsgálatok szint min és max között tartása szivattyú szárazfutás ill. tartálytúlömlés miatt sűrűség korlátok között tartása setp +- 0.2t/m3 kézi indulás (szelepvezérlés) után szintértéknél AUT-ba való kapcsolás

6. a készítendő modell elemei MATLAB SIMULINK-hez Időtartománybeli leírás frekvenciatartománybeli leírás: Differenciálegyenlet bemenetre adott szinuszos jelhez tartozó kimenő jel állandósult állapota, Laplace transzformáció átviteli függvény, (ill. frekvenciaátviteli függvény s=j*om helyettesítéssel) Legegyszerűbb elemek Fázistolás hurokerősítés =1-nél Egytárolós tag Nyquist , Bode diagram , T*Y (t)+Y(t)=A*X(t) T*s*Y(s)+Y(s)=A*X(s) W(s)=A/(1+s*T) Integrátor Y(t)=1/Ti* integ[(x(t)*dt] w(s)=1/(s*Ti) PI szabályzó Y(t)=K*(X(t)+1/Ti* integ[(x(t)*dt]) Y(s)=K*(X(s)+X(s)/(s*Ti)) w(s)=K*(1+sTi)/(s*Ti)

7. Két gyakorlati kérdés a szabályozott szakasz modelljéhez Tartály modell dimenziókkal Y(t)=1/T* integ[(x(t)*dt] T a T integrálási időig integrálva 1/Ti*integ[(1(t))*dt]=1/T*(T*1(t))=1 0 Igy a T integrálási idő fizikai jelentése egységugrás bemenetre T idő alatt éri el a kimenet az 1 értéket. Keverő tartályunk bemenő jele 0…100 M3/H ,kimenő jele (szint) 0…4M , keresztmetszete 5.71m2, így T 5.71m2*1m= integ[1(M3/H)*dt(sec)]=Ti(sec)*1(M3/3600sec) 0 ebből T(sec)=5.71 *3600 sec=20560 sec vagy 5.71H fizikailag 1M3/H vízmennyiség növekedésre 20560 sec alatt nő meg 1M-rel a tartályszint.

8. Sűrűség képzése t t ro= integ(tömegáram) / integ(térfogatáram) [T/M3]

11. Modell futtatása Először kéziüzemben alapjelig utána mennyiség ,szint sűrüség AUT-ba állandósult állapotba Zavarás elvétel 40M3/H 50 M3/H Sűrűség alapjelváltozás 1.37 1.2 Szintváltozás 2.2M 2.0M Helyszíni ábrák sűrűség alapjel változás elvétel változás

12. Kényes rész a szint mennyiség szabályozás Frekvenciatartománybeli vizsgálat Bóde diagrammal Begerjesztés 500 1/300sec ről 5 1/1 sec-re gyorsítás K helyett Ti csökkentéssel Bóde diagram