Amb el desenvolupament dels temps, la tecnologia de control automàtic informàtic s’ha aplicat a tots els racons de la vida i la producció. Moltes fabricants industrials han començat a utilitzar línies de producció totalment automàtiques o semiautomàtiques per millorar l'eficiència de la producció. En el procés de fabricació de gas industrial, el mode de producció tradicional ja no pot satisfer les necessitats de producció contemporànies. Aquest disseny aplica el sistema de control automàtic al procés de gas industrial. Aquest article introdueix primer els antecedents històrics d’aquest disseny, i després introdueix breument la composició i el flux de treball del dispositiu de separació d’aire dissenyat en aquest disseny i, finalment, introdueix aquest disseny a partir de tres aspectes: el disseny del sistema de mesurament i control, el disseny de la vàlvula de control anti-purge i el disseny de la lògica de control de la vàlvula de control anti-purge.
Continguts
1 visió general
2 Composició dels separadors d'aire basats en sistemes de control automàtic de DCS
3 Disseny del dispositiu de separació d'aire basat en el sistema de control automàtic de DCS
3.1 Disseny del sistema de mesurament i control
3.2 Disseny de control anti-purge
3.3 Disseny lògic de control de la vàlvula de control anti-purge
4 Conclusió
1.Overview
Els dispositius de separació d’aire són instruments que liquiden l’aire per obtenir el gas requerit i s’utilitzen principalment per produir gas industrial. A mesura que els requisits de precisió de la indústria del processament són més elevats, els requisits de les persones per a detalls de la indústria del processament són cada cop més estrictes. Els instruments convencionals ja no poden produir de manera eficient gasos industrials que compleixin els requisits del processament industrial contemporani. Després d’anys d’investigació i desenvolupament, l’aplicació de sistemes DCS en tecnologia de separació d’aire s’ha tornat cada cop més madura i pot produir de manera eficient gasos industrials que compleixin els requisits.
2. Composició dels separadors d’aire basats en sistemes de control automàtic de DCS
El dispositiu de separació d’aire basat en el sistema de control automàtic DCS es compon principalment d’un dispositiu de precoia d’aire, unitat de compressor, dispositiu de fraccionament i dispositiu de purificació d’aire. Prenent com a exemple el generador d’oxigen d’aire, es compon del sistema d’expansió de l’aire, el sistema de compressió d’oxigen, el sistema de compressió d’aire, el sistema de filtració molecular i el sistema de refrigeració. Quan s’executa, l’aire es purifica primer i, a continuació, refrigerat.compression System, un sistema de filtració molecular i un sistema de refrigeració. Durant el funcionament, primer es purifica l’aire, i després es refrigera i s’extreu.
3.Design del dispositiu de separació d'aire basat en el sistema de control automàtic de DCS
3.1 Disseny del sistema de mesurament i control
El sistema de control DCS és un sistema de control complet que admet múltiples estàndards de bus de control i és compatible amb diversos dispositius de bus com E/S i FF. En general, els dispositius de separació d’aire prefereixen utilitzar controladors a nivell AC800F i profibus com a dispositius de control de bus. El concepte de disseny inclou dissenys funcionals addicionals com la configuració d’alimentació d’alimentació, la selecció del controlador i el disseny de l’estació de control. A tot el flux de treball, els equips supervisen i controla la compressió d’aire, la compressió de l’aire, la compressió de nitrogen i altres processos a través de Ethernet. El controlador del model AC800F consta de diverses unitats, incloent una unitat bàsica, un mòdul de potència, un mòdul de xarxa i una interfície de bus. En aquest centre de recerca, la unitat bàsica és PM802F, la font d’alimentació és SA801F, la targeta Ethernet és EI803F i el model d’interfície de bus és FI830F. El control d’altres funcions del dispositiu de control està compost per dos dispositius de control de bus. El controlador de bus inclou dues targetes de xarxa per a la connexió sense fils i la comunicació entre el controlador i la xarxa del sistema i entre les targetes de xarxa. Segons les necessitats reals, aquest disseny ha d’utilitzar 3 estacions d’E/S, cadascuna amb 12 ranures, per connectar diverses estacions mestres i altres mòduls. En aquest disseny, les 3 estacions d'E/S són estacions S800i/o, i el mòdul de la targeta de xarxa és principalment EI803F. El sistema de control de coeficients de vibració Benty3500 s'utilitza per controlar el desplaçament axial i la vibració radial de la màquina de gas per aconseguir protecció mecànica. Tota la màquina pot canviar la seqüència de tamis moleculars, el funcionament de control i l’ajust automàtic de la temperatura, prevenir la sobretensió del compressor i el control de seguretat relacionat. A més, es controla tot el flux de treball mitjançant Ethernet, que no només és convenient i eficaç en la gestió, sinó que també garanteix la sincronització de la informació entre els dispositius.
3.2 Disseny de control anti-purge
Per tal d’evitar que la unitat de separació d’aire s’enfonsi durant el funcionament, generalment hem d’establir una vàlvula de retorn o una vàlvula de ventilació durant el procés de disseny per evitar l’aparició. El principi de control anti-purge és que quan el compressor funciona normalment, la seva velocitat es manté constant, però quan es produeix un accident, la seva velocitat de funcionament canvia en línia amb les fulles regulables i la vàlvula de control anti-purge s’obrirà automàticament. El controlador reduirà el flux fins que es redueixi a un valor mínim determinat. Aquest valor mínim ha de determinar-se en funció del valor donat de la línia de control i és la base principal del disseny anti-purge. Durant el disseny, és necessari realitzar un disseny anti-purge basat en aquest valor mínim per calcular la pressió dins de la màquina. Durant el funcionament de la unitat de separació d’aire, l’equip controla el flux ajustant la vàlvula de control anti-purge i garanteix que el flux es troba per sota de la línia de seguretat segons el valor establert al programa de control per assegurar el funcionament normal i efectiu de l’equip.
3.3 Disseny lògic de control de la vàlvula de control anti-purge
En el procés de disseny anti-purge, el disseny anti-purge es realitza principalment controlant el seu flux de fons o el volum de ventilació per assegurar el funcionament normal de l'equip. Per tal d’assegurar el funcionament normal del sistema anti-surge, la lògica de control de la vàlvula de control anti-purge s’ha de dissenyar en el procés de disseny. En dissenyar la lògica de control, primer s’han de deixar clars els punts següents:
(1) Quan la constant de banda proporcional del flux d'entrada del compressor d'aire és 14 0. 0, la seva constant integral s'ha de garantir que sigui 2.0, és a dir, per assegurar -se que el seu flux d'entrada compleix FIC1110.
(2) El valor de pressió a la segona sortida i el valor de sortida del control manual es controla per complir PIC1110, i el senyal enviat pel controlador està configurat a un senyal gradual per assegurar el funcionament normal de la unitat.
En el procés de disseny de la lògica de control, la posició del punt de funcionament del compressor d’aire es calcula i s’analitza pel flux real i el valor de flux donat per la línia de control i la distància de sobrecàrrega es calcula per FIC110. Durant el funcionament del compressor d’aire, un cop l’instrument de control detecti que el punt de funcionament del compressor d’aire està per sobre de la línia de control, la informació s’alimentarà al centre de control i el controlador controlarà el flux i s’assegurarà que la quantitat de traducció estigui des +1. Quan el compressor anti-surge treballa al costat segur de la línia de control anti-purge, és a dir, quan el compressor funciona normalment, el controlador controla la vàlvula de control anti-purge per tancar-se. Una vegada que el compressor superi la línia de control de seguretat, el controlador controlarà la vàlvula anti-surge per obrir-se a la línia de control FIC1110 i assegurarà que el punt de funcionament del compressor estigui dins del rang segur.
4 Conclusió
Aquest treball estudia el disseny d’equips de separació d’aire basat en el control de DCS. A l’hora de dissenyar aquest equip, el disseny del sistema de mesurament i control, s’ha de tenir en compte el disseny de la vàlvula de control anti-purge i el disseny de la lògica de control de la vàlvula de control anti-purge. El dispositiu de separació d’aire del sistema de control DCS dissenyat aquesta vegada té grans avantatges respecte al dispositiu tradicional de separació d’aire. No només és senzill i convenient d’operar i té un rendiment estable, sinó que també té un grau d’automatització i funció d’auto-ajustament. El disseny de l’ajust automàtic anti-purge no només resol les molèsties causades per l’increment dels equips, sinó que també millora l’estabilitat de treball i l’eficiència laboral dels equips. A més, el dispositiu de separació d’aire dissenyat aquesta vegada és molt pràctic. El seu simple mode de funcionament integrat és més senzill d’operar i té una taxa de fallida inferior a les màquines tradicionals de separació d’aire, que poden satisfer les necessitats de producció i desenvolupament industrial de la societat contemporània.
