基于仿真技术的调节阀选型教学软件的设计

原创 2020-02-14 06:21  阅读

  阀体部分的流量特性曲线分为四种:线性、快开、抛物线、等百分比。而阀门的流量特性主要与阀芯的形状及厂商的制造工艺有关[2],故引用的函数是由厂家给出的流量特性曲线经过取点再插值所得的。

  将调节阀执行机构部分与阀体部分的仿真联系在一起得到整体的仿线所示。由于(l,Q)曲线由厂家提供,故l与Q为已知值,而Ii为输入值,故由l=f(Ii)在取一定步长的情况下,由Ii可得出l,再通过(l,Q)曲线查出Q的值,由此便得到点集(Ii,Q)。得出最终输入输出曲线所示(以上海自动化仪表有限公司48-41000系列为例)。

  为了让用户能够更真切地了解实际工矿中故障的产生原理及现象,以达到防微杜渐的目的,本文特增加了故障仿真环节。在完成对调节阀的输入与输出关系的仿真的基础上,对调节阀进行故障仿真。本系统中故障主要是源于仿真参数的变化,当调节阀内某一器件损坏或者磨损时其对应的常量必然会发生改变,也就导致该调节阀的传递函数改变,最终体现在输入输出曲线上,也就形成了相应的故障。

  本软件研究的各种调节阀在其他参数一定的情况下变量与故障之间的关系(部分)如表1所示。例如当设置故障为波纹管损坏,则参数变小,其故障表现在曲线上为输入输出曲线的斜率减小。

  本系统在对调节阀选型过程中,实现了:(1)用户在有帮助或无帮助情况下学习调节阀选型或自行测试。(2)用户可对所选调节阀进行不同介质下的试验,并形成输入电流、电压或压力与输出流量之间的关系曲线)用户设置故障并观察故障现象曲线。本选型系统可以起到很好的教学作用,和记官网具有经济、快捷、安全等优点,并且与实际生产联系紧密,对故障起到警示作用。

  [1] 吴重光.PSE过程系统仿真技术[M].北京:中国石化出版社,1998.

  [2] 吴国熙.调节阀使用与维修[M].北京:化学工业出版社,1998,9(5):209-213.

  [3] 孙洪程,李大字,翁维勤.过程控制工程[M].北京:高等教育出版社,2006.

  [4] 何衍庆,邱宣振,杨洁,等.控制阀工程设计与应用[M].北京:化学工业出版社,2005.

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