Моделирование интегрированной схемы разделения широкой фракции легких углеводородов на центральной газофракционирующей установке в стационарном и динамическом режимах с помощью программы Хайсис, страница 7

3.2 – Установка регуляторов

Процесс разделения ШФЛУ должен протекать при оптимальных условиях, поэтому необходимо разработать автоматизацию рекуперативного теплообмена ЦГФУ. Для этого устанавливаются в схему регулирующие контуры температуры с использованием ПИД-регулятора.

Операция ПИД-регулятор является основным инструментом управления моделью в динамическом режиме. Операция меняет расход указанного выходного потока (ОР) таким образом, чтобы определенная переменная технологической схемы (PV) получило бы определенное указанное значение (SP).

В данной схеме необходимо, чтоб регулятор поддерживал температуру
48 °С потока «В Т-3». Перед тем, как устанавливать сам регулятор, устанавливается регулирующий клапан на потоке «Из верха К-4», после этого из кассы объектов выбирается ПИД-регулятор. В специализированном окне, на закладке «Соединения», выбирается регулируемая переменная, в данном случае – это поток «В Т-3», и выходная переменная – VLV-102.

Регулятор сравнивает значение регулируемой переменной с установкой и формирует выходной сигнал, который открывает или закрывает регулирующий клапан.

На закладке «Параметры» страницы «Конфигурация» задается диапазон изменения переменной, направление, действия регулятора, режимы работы (состояние), в зависимости от режима либо SP, либо ОР, а также настройки регулятора.

PV (регулируемая переменная) – это измеряемая переменная, значение которой поддерживается регулятором.

SP (установка) – значение регулируемой переменной, которое должно быть обеспечено регулятором.

ОР (выходная переменная) – соответствует проценту открытия регулирующего клапана. Регулятор управляет степенью открытия клапана для поддержания значения регулируемой переменной на уровне установки. Хайсис рассчитывает необходимое значение выходной переменной ОР (доля открытия клапана) с помощью уравнения регулятора во всех режимах, кроме ручного. В ручном режиме пользователь может задать значения ОР, при этом программа будет поддерживать значение установки равным текущему значению регулируемой переменной.

Регулятор может находиться в одном из следующих состояний:

-  оff (откл.) – регулятор не управляет регулирующим клапаном, но отслеживает соответствующую информацию;

-  manual (ручной) – позволяет вручную изменять выходной сигнал регулятора;

-  auto (автоматический) – регулятор изменяет выходной сигнал в соответствии с изменением рабочих параметров на основе расчетного уравнения регулятора;

-  casc (каскадный) – этот режим используется в случае, когда указан удаленный источник установки и позволяет реализовать при расчете схему каскадного регулирования;

-  indicator – позволяет рассчитывать параметры регулирования, не осуществляя реального регулирования процесса.

В данном случае регулятор находится в автоматическом состоянии.

Из падающего списка можно выбрать один из доступов:

-  internal – управляющая переменная является внутренней переменной программы Хайсис;

-  external – осуществляется реальное управление с помощью DSC-системы.

В группе «Настройки» задаются константы уравнения регулятора, приведенного ниже:

                            (1)

где     OP(t) – выходной сигнал в момент времени t,

          OP_ss – в стационарном состоянии (при нулевой невязке),

          E(t) – невязка в момент времени t,

          K_c – коэффициент усиления – пропорциональный член уравнения регулятора,

          T_i – интегральный член уравнения регулятора,

          T_d – дифференциальный член уравнения регулятора.

Невязка – это разность между текущим значением регулируемой переменной и значением установки.

                                                                                    (2)