Aplikace dálkového ovládání a automatizace vysokých - ovládacích ventilů tlaku

Vysoké - řídicí ventily tlakuHrají zásadní roli v mnoha odvětvích průmyslové produkce, jako jsou petrochemikálie, výroba energie, metalurgie a léčiva. Přesně ovládají tlak, průtok a směr tekutin, zajišťují stabilní, bezpečný a efektivní provoz průmyslových procesů. Například v petrochemickém průmyslu regulují ventily regulaci tlaku a materiálu v reaktorech v reaktorech regulují tlak a tok materiálu, aby se zajistilo, že chemické reakce probíhají za optimálních podmínek. V odvětví výroby energie řídí tok parní páry v parních potrubích, aby upravoval výkon generátoru.

S nepřetržitým pokrokem v technologii průmyslové automatizace se na dálkové ovládání a automatizační aplikace ukládají vyšší požadavky vysokých regulačních ventilů -}. Implementace dálkového ovládání a automatizace vysokých ventilů pro řízení tlaku - nejen zvyšuje účinnost výroby a snižuje náklady na pracovní sílu, ale také zvyšuje spolehlivost a bezpečnost systému, což umožňuje včasnou reakci na různé mimořádné události. Proto je prozkoumání klíčových technologií pro dálkové ovládání vysokých ventilů pro ovládání tlaku a to, jak spolupracují s jinými zařízeními v automatizovaných aplikacích, velmi praktický význam.

 

Komunikační technologie

Kabelová komunikační technologie

Průmyslový ethernet se používá pro dálkové ovládání vysokých - řídicích ventilů tlaku. Jako příklad vezme -li profinet, má výhody vysoké rychlosti přenosu a vysoké přenosové stability a může splňovat požadavky na rychlost průmyslových míst. Průmyslový ethernet může splňovat požadavky na včasnost dálkového ovládání vysokých - řídicích ventilů. Řídicí místnost může včas získat informace, jako je otevření ventilu, tlak, tok atd. Současně může ovládací místnost odesílat příkazy do ventilu, aby ovládala provoz ventilu. Relevantní standardy pro Industrial Ethernet jsou řada standardů IEC 61158. Tento standard stanoví fyzickou vrstvu, vrstvu datového spojení, aplikační vrstvu atd. Průmyslového ethernetu. Tím je zajištěno, že zařízení od různých výrobců může být propojeno. Fieldbus přímo připojený mezi polními zařízeními a řídicími systémy, jako jsou Foundation Fieldbus FF a Profibus - PA. (1) Foundation FieldBus FF je plně digitální komunikační protokol, který může přímo připojit senzory pole, pohony a další zařízení s řídicími systémy, zavádí mezilehlé odkazy a zlepšuje spolehlivost a skutečný časový výkon systému. V dálkovém ovládání vysokých - může sběrnice FF sběrnice FF včas přenášet různé informace o parametru ventilu, jako je tlak, teplota, otevření atd., Což usnadňuje včasné řízení řídicího systému. (2) Profibus - PA je speciálně navržen pro automatizaci procesů a je ze své podstaty bezpečný. Často se používá v nebezpečném prostředí, jako je hořlavá a výbušná prostředí. Má širokou škálu aplikací, jako je ovládání ventilů v chemickém a ropném průmyslu. Profibus - PA sběrnice může připojit mnoho vysokých - ovládacích ventilů tlaku a vytvořit celek pro centralizované monitorování a správu. Standard: IEC 61158-2 (Specifikace Foundation Fieldbus).

 

Technologie bezdrátové komunikace
Použití bezdrátových lokálních síťových sítí (WLAN) pro bezdrátové dálkové ovládání vysokých - ovládacích ventilů tlaku nabízí uživatelům pohodlnou a flexibilní metodu přenosu. Pro velké továrny a doly, kde je kabeláž kabeláž obtížná a nákladná, mohou tyto nevýhody překonat. WLANS založené na standardech, jako je IEEE 802.11n, v současné době nabízejí vysoké přenosové rychlosti a dobrou interferenční imunitu. Na průmyslových místech však stále existují problémy s pokrytím signálu a jsou náchylné k rušení z jiných bezdrátových signálů. Stabilita komunikace WLAN lze zlepšit přidáním přístupových bodů (APS), zlepšením návrhu antény a použitím anti - interferenčních technologií. Průmyslové bezdrátové senzorové sítě (IWSNS), nová technologie vyvinutá v posledních letech, se široce používají při vzdáleném monitorování a řízení vysokých regulačních ventilů tlaku. Průmyslové bezdrátové senzorové sítě se skládají z četných neuvěřených senzorových uzlů, které cítí fyzické signály, jako je tlak, teplota a otevírání a přenosu do řídicího centra prostřednictvím bezdrátových komunikačních modulů. Ve srovnání s kabelovými průmyslovými senzorovými sítěmi nabízejí sítě průmyslových bezdrátových senzorů výhody, jako jsou nižší náklady na zapojení a snazší škálovatelnost. Článek „Sítě bezdrátových senzorů průmyslu: výzvy, zásady návrhu a technické přístupy“ komplexně zkoumá technické výzvy, zásady a metody průmyslových bezdrátových senzorových sítí.

 

 

Technologie senzoru
Tlakové senzory
Tlakové senzory jsou klíčovou součástí systémů dálkového ovladače pro vysokou regulační ventily -. Nainstalované na vstupu a výstupu ventilu převádějí tlakové signály na elektrické signály a přenášejí je do řídicího systému. Například vysoká {- řídicí ventily tlaku v petrochemických potrubích upravte tlak nastavením otevření ventilu podle kolísání tlaku v potrubí. Tlakový senzor, nainstalovaný v potrubí, přesně a okamžitě přenáší tyto změny tlaku do řídicího systému. Řídicí systém, založený na tlaku potrubí a pre -- dat, vydává řídicí signál pro nastavení otevření ventilu, čímž ovládá tlak potrubí. Tlakové senzory vyráběné společností Honeywell ve Spojených státech nabízejí vysokou přesnost, spolehlivost, stabilitu a rozšířenou aplikaci. Produktová příručka poskytuje podrobný popis provozních principů senzoru tlaku, parametrů výkonu a použití.

Senzory polohy

Senzory polohy měří úvodní polohu vysokých - řídicích ventilů tlaku, což umožňuje dálkové ovládání. Běžně používané typy zahrnují LVDT a resolvery. LVDT převádějí lineární posun ventilu na výstup elektrického signálu a nabízejí vynikající linearitu a vysokou přesnost měření. Používají se primárně v aplikacích, kde je měření otevírání ventilu kritické. Resolvery měří rotační úhel ventilu a mají jednoduchou, spolehlivou strukturu a silnou odolnost proti interferenci. Senzor polohy podvádí informace o vysoké poloze regulačního ventilu tlaku na vysokou polohu -}}}}. Na základě signálu polohy přijímaného ventilu a požadované odchylce upravuje řídicí systém řídicího příkazového signálu odeslaného do ventilu, aby se dosáhlo požadovaného otvoru ventilu, čímž se dosáhne přesného řízení polohy ventilu. Technické informace od německé společnosti TRCK vysvětluje provozní zásady, instalaci a příklady aplikací LVDT a rezolverů.

Senzory toku
Senzory průtoku měří průtok tekutiny vysokým regulačním ventilem - a přenášejí průtokový signál do systému dálkového ovládání, což umožňuje přesné nastavení otvoru ventilu k dosažení řízení toku. Například kontrola průtoku reaktantů v chemické reakci přímo ovlivňuje, zda reakce probíhá podle přednastaveného stechiometrického poměru. Senzor průtoku měří průtok tekutiny vysokým - řídicím ventilem tlaku a přenáší signál do systému dálkového ovládání. Systém dálkového ovládání upravuje otevření ventilu na základě přijímaného signálu průtoku a dalších signálů (jako je tlak a teplota), aby bylo dosaženo přesného řízení toku. Série standardů ISO 5167 specifikuje metody měření, přesnost a instalační postupy pro senzory toku.

 

Technologie pohonu
Elektrický ovladač
Klíčovou součástí dálkového ovládání pro vysoký - řídicí ventily je elektrický ovladač. Tento ovladač přijímá signály elektronického ovládání a řídí otevření ventilu. Používá motor k otevření a zavření ventilu, změnu stavu otevření ventilu, čímž přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii. Elektrické ovladače nabízejí výhody, jako je přesnost vysoké kontroly, rychlá reakce a možnosti dálkového ovládání. Například elektrické ovladače z ABB (Švýcarsko) využívají matematické kontrolní rovnice k zajištění toho, aby se otevření ventilu neodchylovalo od požadované hodnoty. Jejich pokročilá mechanická struktura také zajišťuje stabilní provoz. Elektrický ovladač vysokého regulačního ventilu tlaku - je připojen k systému dálkového ovládání. Řídicí jednotka systému dálkového ovládání vydává ovládací příkazy elektrickému ovladači prostřednictvím ovládacího rozhraní. Po přijetí těchto příkazů elektrický ovladač pohání ventil, aby změnil svůj otvor. Současně se elektrický ovladač vrátí do zpětného otevření ventilu do řídicí jednotky a dosahuje konstanty - kontroly hodnoty. Řídicí jednotka připojená k systému dálkového ovládání řídí elektrický ovladač podle řídicího programu pro řízení otevření ventilu, čímž se dosáhne ovládání celého systému. Řídicí jednotka obvykle posílá signál do elektrického ovladače prostřednictvím řídicího rozhraní. Po obdržení signálu elektrický ovladač řídí ventil, aby změnil svůj otevření a přenesl aktuální otevření ventilu zpět do řídicí jednotky prostřednictvím řídicího rozhraní, čímž se v řídicím systému dosáhne konstanty -. Příslušné příručky pro produkty poskytují informace o zásadách kontroly a metodách instalace a uvedení do provozu elektrických pohonů.

Pneumatické pohony

Pneumatické ovladače se také běžně používají v dálkovém ovládání vysokých - řídicích ventilů. Vzhledem k jejich snadnému provozu, rychlé odezvě, úniku - volný provoz, snadnost údržby a bezpečnost jsou zvláště vhodné pro hořlavé a výbušné prostředí. Pneumatické ovladače jsou poháněny stlačeným vzduchem a přeměnou tlakovou energii plynu přes válce a písty, aby mechanicky otáčely hřídel ventilu. Vzhledem k tomu, že je stlačený vzduch snadno kontaminován, musí být jeho kvalita zaručena, což vyžaduje například použití vzduchového kompresoru, filtru a ventilu redukujícího tlak. Pneumatické kontrolní systémy také vyžadují úvahy, jako je výběr vzduchové cesty, výběr pneumatické komponenty a správná kontrolní logika. Série standardů ISO 5599 specifikuje technické požadavky, výkonnostní a testovací specifikace pro pneumatické ovladače, aby byla zajištěna jejich kvalita a standardy.

 

Technologie řídicího systému
Programovatelný logický řadič (PLC)
Základní komponentou systému vysokého ovládacího ventilu tlakového ventilu s vysokým- je PLC. Může se pochlubit rozsáhlou kontrolou logiky, digitálním výpočtem a komunikačními schopnostmi. Přijímá signály z tlakových senzorů, senzorů posunu, senzorů toku a dalších snímacích prvků. Po provedení výpočtů a logické analýzy vydává příkazy řízení pro řízení elektrických nebo pneumatických ovladačů, čímž ovládá ventil. PLC nepřetržitě přijímá signály z tlakových senzorů, senzorů posunu, senzorů toku a dalších zařízení a provádí logické výpočty a zpracování dat podle programovaných programů pre -. Na základě výsledků výpočtu a zpracování vydává příkazy IT řízení pro řízení elektrických nebo pneumatických ovladačů, čímž ovládá ventil. PLC může také komunikovat s jinými automatizačními zařízeními, aby se usnadnil přenos informací a sdílení zdrojů. S7-1200/1500 série PLC vyrobené společností Siemens (China) Co., Ltd. mají vysoký výkon, vysokou spolehlivost a snadné programování, díky čemuž jsou široce používány v průmyslové kontrole. Tato technická příručka popisuje architekturu, programové bloky a pokyny a moduly komunikačního rozhraní PLC SIEMENS S7-1200/1500. Distribuované řídicí systémy (DCS)
Ve velkých průmyslových projektech v měřítku - je DCS klíčovou součástí pro dálkové ovládání vysokých - ovládacích ventilů tlaku. DCS je centralizovaný kontrola, decentralizovaný systém řízení. Rozděluje celou oblast řízení výroby na několik řídicích stanic, z nichž každá je zodpovědná za kontrolu skupiny vysokých - řídicích ventilů a dalších společného vybavení. Komunikační systémy umožňují výměnu informací mezi těmito stanicemi, umožňují centralizované řízení a sjednocené plánování. Řídicí centrum může sledovat každou řídicí stanici a poskytnout včasné informace o podmínkách kontrolního místa a formulovat vhodné kontrolní strategie. Například ve velkém projektu chemické výroby měřítka - může DCS centrálně monitorovat a ovládat vysoko - tlakové řídicí ventily distribuované v průběhu výrobního procesu, čímž se zlepšuje kvalitu produktu a účinnost produkce. IEC 61131-3 specifikuje programovací jazyky, modelování jazyků a komunikační protokoly pro DCSW a zajišťuje jeho otevřenost a interoperabilitu.
Platforma průmyslového internetu věcí (IIOT)
Platforma Industrial Internet of Things (IIOT): Platforma IIOT umožňuje dálkové ovládání ventilů pro řízení tlaku s vysokým-, což umožňuje podnikům vzdáleně sledovat jejich provozní podmínky. Různé senzory nainstalované na vysokých - Řídicích ventilech tlaku shromažďují operační data a přenášejí je na platformu průmyslového internetu věcí (IIOT). Platforma IIOT analyzuje tato data prostřednictvím cloud computingu, velkých dat a dalších analytických nástrojů, prezentuje provozní trendy ventilu a předpovědi chyb. Platforma IIOT může diagnostikovat a provádět prediktivní údržbu na vysokém regulačním ventilech tlaku. Pokud dojde k poruše ventilu nebo potenciálního selhání, může platforma IIOT okamžitě odesílat upozornění do správy společnosti a poskytnout doporučení řešení. Zpráva „Indistrální internet věcí: Trendy na trhu, výzvy a příležitosti“ analyzuje technický obsah, scénáře aplikací a vyvíjející se trendy platformy IIOT.

 

 

Spolupráce s čerpadly

Koordinované použití vysokých - řídicích ventilů a čerpadel je nezbytné. Čerpadla jsou zdrojem energie pro transport tekutin, což vyžaduje, aby tekutiny udržovaly určitý tlak a průtok. Vysoké - Tlakové řídicí ventily Upravte otvory ventilu pro řízení toku tekutin a tlak podle potřeb systému. Například v transportním potrubí pro výrobu chemického výroby, protože čerpadlo dodává materiál do reaktoru, se tlak uvnitř reaktoru zvyšuje. Vysoký - řídicí ventil tlaku nepřetržitě snižuje jeho otevření a snižuje průtok materiálu, aby se udržoval konstantní tlak systému. Pokud reaktor vyžaduje více materiálu, ventil se otevře širší a zvyšuje průtok materiálu. Propojením čerpadla a vysokého regulačního ventilu - prostřednictvím řídicího systému lze nastavit horní a dolní limity pro signály tlaku nebo toku podle požadavků na výrobu. Když se skutečná provozní hodnota odchyluje od těchto limitů, řídicí systém upraví otevření ventilu a napájecí systém čerpadla, jako je rychlost čerpadla nebo otevření výstupního ventilu, k dosažení stabilního provozu a energie - ukládání kontroly. Relevantní příručka pro návrh systému transportu tekutin „Manuál návrhu chemického procesu“ poskytuje podrobné informace o výběru čerpadla a ventilu, porovnávání a koordinovaném provozu. Pracovat vSpolupráce s výměníky tepla
V systému výměny tepla spolupracuje vysoký regulační ventil tlaku a výměník tepla společně, aby zajistil správnou a kontrolovanou výměnu tepla. Výměník tepla je zařízení, které přenáší teplo z jednoho média do druhého. Kapacita výměny tepla tepelného výměníku souvisí s průtokem (tj. Průtokem) tekutiny v ní. Vysoký - regulační ventil tlaku reguluje průtok na základě vstupních a výstupních teplot a tepelného zatížení. Například v klimatizačním systému se výměník tepla používá k chlazení nebo teplu vzduchu. Když vnitřní teplota stoupá, vysoký regulační ventil tlaku - zvyšuje průtok chladiva přes výměník tepla, zvyšuje jeho chladicí kapacitu a snižuje vnitřní teplotu. Když vnitřní teplota klesne na požadovanou hodnotu, ventil snižuje průtok, aby se udržovala vnitřní teplota. Senzory a řídicí systémy úzce propojují vysoký regulační ventil a výměník tepla s vysokým -, což umožňuje uzavřené - ovládání smyčky systému výměny tepla, obvykle pomocí algoritmu pro ovládání PID. Senzory poskytují řídicímu systému vstupní a výstupní teplotní signály. Na základě teplotní odchylky vypočítá řídicí systém řídicí proměnnou a upravuje otevření ventilu, aby udržoval konstantní teplotu na výměníku tepla. Specifikace návrhu systému výměny tepla GB/T 151-2014, „Výměníky tepla“, stanoví požadavky na návrh, výběr a výkon výměníků tepla. Učebnice teorie automatického ovládání „Principy automatické kontroly“ (editované Hu Shohousong) diskutuje o principech a aplikacích algoritmu pro řízení PID.

Spolupráce s automatizovaným přístrojem

Vysoké - Tlakové řídicí ventily jsou propojeny s automatizovanými přístroji (jako jsou tlakové měřidla, teploměry a průtokové metry). Automatizované přístroje měří tlak, teplotu a tok ve ventilu vstupu a výstupy a přenášejí tyto signály do základního řídicího systému. Počítač přijímá tyto signály, určuje, zda ventil funguje správně, a řídí otevření ventilu podle požadavků na výrobní proces. Změny otevření ventilu mohou také ovlivnit výsledky měření přístroje. Například změny otvoru ventilu mohou změnit průtok a tlak tekutiny v potrubí, což zase mění signály měření tlakového měřidla a průtokoměru. Projektová dokumentace pro integraci systémů řízení průmyslové automatizace vyžaduje integraci signálů měření přístrojů s řízením ventilu k dosažení řízení a regulace parametrů průmyslové výroby. Například při výrobě chemické látky je signál průtoku měřen průtokovým měřítkem porovnán se signálem nastaveného průtoku a počítač upravuje otevření vysokého regulačního ventilu tlaku, aby se udržoval průtok v blízkosti nastavené hodnoty. Technické příručky pro automatizaci, jako jsou příručky z Rosemount, vysvětlují provozní principy a technické specifikace nástroje. Dokumentace Projektová dokumentace systému pro kontrolu průmyslové automatizace pojednává o koordinované kontrole nástrojů a ventilů.

Spolupráce s průmyslovými roboty (v konkrétních průmyslových scénářích)

V některých automatizovaných výrobních procesech spolupracují ventily regulace tlaku a průmyslových robotů a průmyslových robotů na dokončení konkrétních procesů. Například v procesech přepravy a reakce materiálu mohou průmyslové roboty ovládat otevírání a uzavření ventilů a upravit průtoky na základě výrobního procesu. Při přidání určitého materiálu do reaktoru může průmyslový robot použít manipulátor k umístění materiálu do vhodné polohy. Systém poté řídí otevření vysokoškolského regulačního ventilu tlaku -, aby upravil průtok materiálu a načasování přidání. Po dokončení přidání řídí průmyslový robot ventil k uzavření a doplnění. Komunikační protokoly se používají k povolení datové komunikace a kontroly spolupráce mezi vysokým regulačním ventilem - a průmyslovým robotem a splňují požadavky na synchronizaci načasování a pohybu. Ethercat, specifikace protokolu, nabízí vysokou rychlost -, reálný - čas a synchronní funkce, díky čemuž je vhodné pro přesné koordinované požadavky na kontrolu mezi průmyslovými roboty a ventily. V časopise „Průmyslové roboti v průmyslu chemických procesů: Aplikace a výzvy“.

 

Tento článek pojednává o technologiích komunikace, senzoru, ovladače a řídicího systému zapojeného do dálkového ovládání vysokých - řídicích ventilů. Poukazuje na to, že tyto technologie a vybavení spolupracují, aby umožnily dálkové ovládání a automatizované provoz vysokých ventilů regulace tlaku - a dosažení přesného dálkového ovládání. Diskutuje také o tom, jak vysoké - ventily ovládání tlaku spolupracují s čerpadly, výměníky tepla, automatizovanými nástroji, průmyslovými roboty a dalším zařízením v automatizovaných aplikacích. Tvrdí, že operace spolupráce může zlepšit celkový výkon systémů průmyslové výroby. Úvod znalostí na střední škole Úvod: S rostoucí poptávkou po automatizované kontrole v průmyslové výrobě se stále více sofistikovanější je dálkové ovládání a automatizované aplikace vysokých ventilů tlaku. Dálkové ovládání vysokých ventilů - zahrnuje technologie komunikace, senzoru, ovladače a řídicího systému. Tyto technologie a vybavení spolupracují s cílem umožnit dálkové ovládání a automatizované provoz vysokých ventilů regulace tlaku -, dosažení přesného dálkového ovládání. Vysoké - Ventily pro řízení tlaku spolupracují s čerpadly, výměníky tepla, automatizovanými nástroji, průmyslovými roboty a dalším zařízením v automatizovaných aplikacích. Tato operace spolupráce může zlepšit celkový výkon systémů průmyslové výroby. Znalosti o fyzice střední školy: dálkové ovládání a automatizované aplikace vysokých - Tlakových kontrolních ventilů se budou vyvíjet směrem k inteligentním, integrovaným a zeleným technologiím. Inteligentní: Použití technologií, jako je umělá inteligence a strojové učení, ke sledování provozu vysokých - tlakových ventilů, diagnostikování poruch a provádění preventivní údržby. Integrace znalostí o fyzice střední školy: Integrace vysokých ventilů pro ovládání tlaku s více automatizovanými zařízeními a systémy umožňuje lepší spolupráci. Znalosti o fyzice na střední škole Zjednocení: Snížení spotřeby a znečištění energie prostřednictvím kontrolních strategií a výběru zařízení. S rozvojem těchto technologií budou dálkové ovládání a automatizované aplikace vysokých - regulačních ventilů hrát větší roli v průmyslovém sektoru, což bude podporovat transformaci, modernizaci a udržitelný rozvoj průmyslové výroby.