Հալված պարաֆինային մոմի արտադրության խտության և մածուցիկության մոնիթորինգ

III. Արդյունաբերական կառավարման համակարգերի հետ անխափան ինտեգրում

3.1 Լոնաչափի տվյալների ինտերֆեյսներ՝ 4-20mA և RS485 Modbus

Lonnmeter գործիքների անխափան ինտեգրումը ժամանակակից արդյունաբերական կառավարման համակարգերի մեջ կարևոր քայլ է գործընթացների ավտոմատացման հաջող ռազմավարության մեջ: Եվ՛ LONN-ը, և՛...ՄԵՏՐ-ND մածուցիկաչափ և LONNՄԵՏՐ600-4 դենսիմետրը ապահովում է տվյալների փոխանցման երկու հիմնական ինտերֆեյս՝ ավանդական 4-20mADC անալոգային ելք և ավելի առաջադեմ RS485 թվային Modbus RTU արձանագրություն։

4-20mADC ազդանշանը հուսալի, լավ հասկացված արդյունաբերական ստանդարտ է: Այն իդեալական է PID կարգավորիչի կամ PLC-ի անալոգային մուտքային մոդուլի հետ անմիջական միացման համար: Դրա հիմնական սահմանափակումն այն է, որ այն կարող է միաժամանակ փոխանցել միայն մեկ պրոցեսային արժեք, ինչպիսիք են մածուցիկությունը կամ խտությունը: Այս պարզությունը առավելություն է պարզ կառավարման ցիկլերի համար, բայց սահմանափակում է տվյալների հոսքի հարստությունը:

RS485 Modbus RTU ինտերֆեյսը առաջարկում է ավելի համապարփակ լուծում: Լոնմետրի ձեռնարկներում նշված է Modbus արձանագրությունը: Այս թվային արձանագրությունը թույլ է տալիս մեկ սարքին միաժամանակ տրամադրել բազմաթիվ տվյալներ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանային փոխհատուցմամբ մածուցիկության ցուցմունքը և հեղուկի ջերմաստիճանը, մեկ սարքից:

3.2 DCS, SCADA և MES ինտեգրման լավագույն փորձը

Լոնմետր սարքերի բաշխված կառավարման համակարգի (DCS), վերահսկողական կառավարման և տվյալների ձեռքբերման (SCADA) կամ արտադրության կատարման համակարգի (MES) մեջ ինտեգրումը պահանջում է կառուցվածքային, բազմաշերտ մոտեցում։

Սարքավորումների շերտ՝Ֆիզիկական միացումը պետք է լինի ամուր և անվտանգ: Լոնմետրի ձեռնարկները խորհուրդ են տալիս օգտագործել պաշտպանված մալուխներ և ապահովել պատշաճ հողանցում՝ ազդանշանի խանգարումը նվազագույնի հասցնելու համար, մասնավորապես՝ բարձր հզորության շարժիչների կամ հաճախականության փոխարկիչների մոտ գտնվող տարածքներում:

Լոգիկայի շերտ՝PLC-ում կամ DCS-ում սենսորի հում տվյալները պետք է համապատասխանեցվեն գործընթացային փոփոխականներին: 4-20 մԱ ազդանշանի համար սա ենթադրում է անալոգային մուտքի մասշտաբավորում համապատասխան ինժեներական միավորներին: Modbus-ի դեպքում անհրաժեշտ է կարգավորել PLC-ի սերիական կապի մոդուլը՝ ճիշտ ֆունկցիոնալ կոդերը նշված գրանցամատյանի հասցեներին ուղարկելու, հում տվյալները ստանալու և այնուհետև դրանք ճիշտ լողացող կետի ձևաչափի փոխակերպելու համար: Այս շերտը պատասխանատու է տվյալների վավերացման, արտառոց արժեքների հայտնաբերման և հիմնական կառավարման տրամաբանության համար:

Վիզուալիզացիայի շերտ՝SCADA կամ MES համակարգը ծառայում է որպես մարդ-մեքենա ինտերֆեյս (HMI), որը օպերատորներին տրամադրում է գործնական պատկերացումներ: Սա ներառում է էկրանների ստեղծում, որոնք ցուցադրում են իրական ժամանակի սենսորային տվյալներ, միտումային պատմական տվյալների վերլուծություն և կարևորագույն գործընթացային պարամետրերի համար ահազանգերի կարգավորում: Lonnmeter սարքերից ստացված իրական ժամանակի տվյալները օպերատորի տեսակետը ռեակտիվ, պատմական տեսանկյունից փոխակերպում են նախաձեռնողական, իրական ժամանակի տեսանկյունից՝ թույլ տալով նրանց կայացնել ավելի տեղեկացված որոշումներ և ավելի մեծ ճկունությամբ արձագանքել գործընթացային խանգարումներին:

Ինտեգրացիայի հիմնական մարտահրավերըէլեկտրական աղմուկ, որը կարող է ազդել ազդանշանի ամբողջականության վրա: Լոնմետրի ձեռնարկը հստակորեն զգուշացնում է դրա դեմ և խորհուրդ է տալիս օգտագործել պաշտպանված մալուխներ: Մեկ այլ մարտահրավեր է

տվյալների լատենտությունբարդ Modbus ցանցերում: Չնայած Lonnmeter-ի արձագանքման ժամանակը արագ է, ցանցային երթևեկությունը կարող է ուշացումներ առաջացնել: Ցանցում կարևոր տվյալների փաթեթներին առաջնահերթություն տալը կարող է մեղմել այս խնդիրը և ապահովել, որ ժամանակի նկատմամբ զգայուն կառավարման օղակները արագորեն ստանան տվյալները:

3.3 Տվյալների ամբողջականություն և իրական ժամանակում հասանելիություն

Lonnmeter-ի առցանց մոնիթորինգի տեխնոլոգիայի արժեքային առաջարկը ներքուստ կապված է դրա տվյալների հոսքի ամբողջականության և մատչելիության հետ: Ավանդական ձեռքով նմուշառումը տրամադրում է միայն գործընթացի վիճակի ստատիկ, պատմական պատկերների շարք: Այս բնորոշ ժամանակային ուշացումը գրեթե անհնար է դարձնում դինամիկ գործընթացը ճշգրտությամբ վերահսկելը և հաճախ հանգեցնում է արտադրանքի անհամապատասխան որակի, ռեակցիայի վերջնակետերի բացթողման և գործառնական անարդյունավետության:

Ի հակադրություն դրա, Lonnmeter մածուցիկաչափի՝ անընդհատ, իրական ժամանակի տվյալների հոսք ապահովելու ունակությունը կառավարման մոդելը ռեակտիվից փոխակերպում է նախաձեռնողականի: Սարքի արագ արձագանքման ժամանակը թույլ է տալիս այն գրանցել հեղուկի հատկությունների դինամիկ փոփոխությունները, երբ դրանք տեղի են ունենում: Գործընթացի վիճակի այս անընդհատ «ֆիլմը», այլ ոչ թե անջատ «լուսանկարների» շարքը, առաջադեմ կառավարման ռազմավարություններ իրականացնելու հիմնարար պահանջն է: Առանց այս բարձր ճշգրտության, ցածր լատենտության տվյալների, կանխատեսողական կառավարման կամ PID ավտոմատ կարգավորման նման հասկացությունները տեխնիկապես անհնար կլինեին: Այսպիսով, Lonnmeter համակարգը ծառայում է ոչ միայն որպես չափման սարք, այլև որպես կարևոր տվյալների հոսքի մատակարար, որը ամբողջ արտադրական գործընթացը բարձրացնում է ավտոմատացման և վերահսկողության նոր մակարդակի:

IV. Իրական ժամանակի տվյալների օգտագործումը առաջադեմ գործընթացների կառավարման համար

4.1 PID կառավարման օպտիմալացում իրական ժամանակի տվյալներով

Լոնմետրի իրական ժամանակի խտության և մածուցիկության տվյալների ներդրումը կարող է հիմնարար կերպով օպտիմալացնել ավանդական համամասնական-ինտեգրալ-ածանցյալ (PID) կառավարման ցիկլերը: PID կարգավորիչները արդյունաբերական ավտոմատացման հիմնական մասն են կազմում, որոնք աշխատում են սխալի արժեքը անընդհատ հաշվարկելով որպես ցանկալի սահմանված կետի և չափված գործընթացի փոփոխականի միջև տարբերություն: Այնուհետև կարգավորիչը կիրառում է համամասնական, ինտեգրալ և ածանցյալ անդամների վրա հիմնված ուղղում՝ այս սխալը նվազագույնի հասցնելու համար:

Իրական ժամանակի մածուցիկությունը որպես հիմնական հետադարձ փոփոխական ընդունելով՝ PID օղակը կարող է ճշգրտորեն կարգավորել սառեցման արագությունը հալված պարաֆինի գործընթացում: Երբ հեղուկը սկսում է սառչել և դրա մածուցիկությունը մեծանում է, կարգավորիչը կարող է մոդուլացնել սառեցման ջրի հոսքը՝ մածուցիկությունը պահպանելու նախապես որոշված ​​​​նշանակության վրա, այդպիսով կանխելով խողովակների ներսում անվերահսկելի բյուրեղացումը և պնդացումը:⁷Նմանապես, օժանդակ խառնման գործընթացում, PID ցիկլը կարող է օգտագործել իրական ժամանակի խտության տվյալներ՝ հավելանյութի հոսքի արագությունը կարգավորելու համար՝ ապահովելով ճշգրիտ և հաստատուն կոնցենտրացիա։

Ավելի առաջադեմ կիրառումը ներառում էPID ավտոմատ կարգավորումԼոնմետրի անընդհատ տվյալների հոսքը թույլ է տալիս կարգավորիչին իրականացնել ինքնակարգավորում կամ փուլային փորձարկում գործընթացի վրա: Կատարելով ելքային ազդանշանի փոքր, վերահսկվող փոփոխություն (օրինակ՝ սառեցնող ջրի հոսք) և վերլուծելով գործընթացի արձագանքը (օրինակ՝ մածուցիկության փոփոխությունը և ժամանակի ուշացումը), PID ավտոմատ կարգավորման սարքը կարող է ավտոմատ կերպով հաշվարկել տվյալ գործընթացի վիճակի համար օպտիմալ P, I և D շահույթները: Այս հնարավորությունը վերացնում է ձեռքով, ժամանակատար «կռահել և ստուգել» կարգավորման անհրաժեշտությունը՝ դարձնելով կառավարման օղակն ավելի կայուն և արձագանքող գործընթացի խանգարումներին:

4.2 Գործընթացի կայունացման կանխատեսողական և ադապտիվ կառավարում

Ֆիքսված ուժեղացմամբ PID կառավարումից բացի, իրական ժամանակի խտության և մածուցիկության տվյալները կարող են օգտագործվել ավելի բարդ կառավարման ռազմավարություններ, ինչպիսիք են ադապտիվ և կանխատեսողական կառավարումը, իրականացնելու համար։

Ադապտիվ կառավարումկառավարման մեթոդ է, որը դինամիկ կերպով կարգավորում է կարգավորիչի պարամետրերը (օրինակ՝ PID-ի աճը) իրական ժամանակում՝ գործընթացի դինամիկայի փոփոխությունները փոխհատուցելու համար: Հալված պարաֆինային գործընթացում հեղուկի ռեոլոգիական հատկությունները զգալիորեն փոխվում են ջերմաստիճանի, կազմի և սղման արագության հետ մեկտեղ: Լոնմետրի անընդհատ տվյալներով սնվող ադապտիվ կարգավորիչը կարող է ճանաչել այդ փոփոխությունները և ավտոմատ կերպով կարգավորել իր աճը՝ ամբողջ խմբաքանակի ընթացքում կայուն վերահսկողություն պահպանելու համար՝ սկզբնական տաք, ցածր մածուցիկության վիճակից մինչև վերջնական սառեցված, բարձր մածուցիկության արտադրանքը:

Մոդելի կանխատեսողական կառավարում (MPC)ներկայացնում է անցում ռեակտիվից դեպի նախաձեռնողական կառավարում: MPC համակարգը օգտագործում է գործընթացի մաթեմատիկական մոդել՝ տրված «կանխատեսման հորիզոնում» համակարգի ապագա վարքագիծը կանխատեսելու համար: Լոնմետրի մածուցիկության և դենսիմետրի իրական ժամանակի տվյալները (մածուցիկություն, ջերմաստիճան և խտություն) օգտագործելով՝ MPC-ն կարող է կանխատեսել տարբեր կառավարման գործողությունների ազդեցությունը: Օրինակ, այն կարող է կանխատեսել բյուրեղացման սկիզբը՝ հիմնվելով սառեցման արագության և ներկայիս մածուցիկության միտման վրա: Այնուհետև կարգավորիչը կարող է օպտիմալացնել բազմաթիվ փոփոխականներ, ինչպիսիք են սառեցնող ջրի հոսքը, պատյանի ջերմաստիճանը և խառնիչի արագությունը,՝ ճշգրիտ սառեցման կորը պահպանելու համար, այդպիսով կանխելով արտադրանքի պնդացումը կամ ապահովելով վերջնական արտադրանքի մեջ որոշակի բյուրեղային կառուցվածք: Սա կառավարման մոդելը տեղափոխում է խանգարումներին արձագանքելուց դեպի դրանք ակտիվորեն կանխատեսելը և կառավարելը:

4.3 Տվյալների վրա հիմնված օպտիմալացում

Լոնմետրի իրական ժամանակի տվյալների հոսքի արժեքը տարածվում է շատ ավելի լայն շրջանակի վրա, քան դրա անմիջական օգտագործումը կառավարման ցիկլերում: Այս բարձրորակ, շարունակական տվյալները կարող են հավաքագրվել և վերլուծվել պատմականորեն՝ գործընթացի դինամիկայի ավելի խորը ըմբռնում զարգացնելու և տվյալների վրա հիմնված օպտիմալացման հնարավորություններ բացահայտելու համար:

Ամփոփված տվյալները կարող են օգտագործվել մարզման համարմեքենայական ուսուցման մոդելներԿանխատեսողական նպատակներով: Մոդելը կարող է մարզվել պատմական մածուցիկության և ջերմաստիճանի տվյալների հիման վրա՝ խմբաքանակի վերջնական որակը կանխատեսելու համար, նվազեցնելով արտադրության հետարտադրական թանկարժեք և ժամանակատար որակի ստուգումներից կախվածությունը: Նմանապես, կանխատեսողական սպասարկման մոդելը կարող է կառուցվել՝ սենսորային տվյալների միտումները սարքավորումների աշխատանքի հետ համեմատելով: Օրինակ, գործընթացի որոշակի կետում մածուցիկության աստիճանական, բայց կայուն աճը կարող է լինել պոմպի մոտենալու խափանման առաջատար ցուցիչ, որը թույլ է տալիս իրականացնել կանխարգելիչ սպասարկում՝ նախքան թանկարժեք անջատումը տեղի ունենալը:

Ավելին, տվյալների վրա հիմնված վերլուծությունը կարող է հանգեցնել գործընթացի արդյունավետության և նյութերի օգտագործման զգալի բարելավման: Վերլուծելով բազմաթիվ խմբաքանակներից ստացված տվյալները՝ գործընթացի ինժեներները կարող են բացահայտել կառավարման պարամետրերի և վերջնական արտադրանքի հատկությունների միջև նուրբ կապեր: Սա նրանց թույլ է տալիս ճշգրտել սահմանված արժեքները և օպտիմալացնել հավելանյութերի դեղաչափը՝ նվազեցնելով թափոնները և էներգիայի սպառումը, միաժամանակ ապահովելով արտադրանքի կայուն որակը:

V. Լավագույն փորձը տեղադրման, կարգաբերման և երկարաժամկետ սպասարկման համար

5.1 Հուսալի տեղադրման ընթացակարգեր դժվարին միջավայրերում

Լոնմետրի գործիքների ճիշտ տեղադրումը չափազանց կարևոր է հալված պարաֆինային մոմի դժվարին միջավայրում ճշգրիտ և հուսալի չափումներ ապահովելու համար: Հեղուկի պնդանալու և մակերեսներին կպչելու հակումը պղտորման կետից ցածր ջերմաստիճաններում պահանջում է զգույշ մոտեցում:

LONN-ND մածուցիկաչափի կարևորագույն նկատառումը ակտիվ զգայուն տարրի հալված հեղուկի մեջ մշտապես ամբողջությամբ ընկղմված մնալն է: Ռեակտորների և մեծ անոթների համար Lonnmeter-ի 550 մմ-ից մինչև 2000 մմ երկարությամբ զոնդի տարբերակները հատուկ նախագծված են այս պահանջը բավարարելու համար, ինչը թույլ է տալիս սենսորի ծայրը տեղադրել հեղուկի խորքում՝ հեղուկի տատանվող մակարդակներից հեռու: Տեղադրման կետը պետք է լինի միատարր հեղուկի հոսքով տեղանք՝ խուսափելով լճացած գոտիներից կամ այն ​​տարածքներից, որտեղ օդային պղպջակները կարող են ներգրավվել, քանի որ այս պայմանները կարող են հանգեցնել անճշտությունների: Խողովակաշարերի տեղադրման համար խորհուրդ է տրվում հորիզոնական կամ ուղղահայաց խողովակաշարային կոնֆիգուրացիա, որտեղ սենսորային զոնդը տեղադրված է խողովակի պատի մոտ հեղուկի հոսքը չափելու համար, այլ ոչ թե ավելի դանդաղ շարժվող հեղուկը:

Երկու գործիքների դեպքում էլ, խորհուրդ տրվող ֆլանշային ամրացման տարբերակների (DN50 կամ DN80) օգտագործումը ապահովում է անվտանգ, ճնշմանը դիմացկուն միացում արտադրական անոթներին և խողովակաշարերին։

5.2 Վիսկոմետրերի և դենսիտոմետրերի ճշգրիտ տրամաչափման տեխնիկաներ

Չնայած իրենց ամուր դիզայնին, երկու գործիքների ճշգրտությունը կախված է կանոնավոր և ճշգրիտ կարգաբերումից։

TheմածուցիկաչափՏիբրացման ընթացակարգը, ինչպես նշված է ձեռնարկում, ներառում է ստանդարտ սիլիկոնային յուղի օգտագործումը որպես հղման հեղուկ: Գործընթացը հետևյալն է.

Պատրաստում.Ընտրեք հավաստագրված մածուցիկության ստանդարտ, որը ներկայացնում է հեղուկի սպասվող մածուցիկության միջակայքը։

Ջերմաստիճանի կառավարում՝Համոզվեք, որ ստանդարտ հեղուկը և սենսորը գտնվում են կայուն, ճշգրիտ կառավարվող ջերմաստիճանում: Ջերմաստիճանը մածուցիկության հիմնական գործոնն է, ուստի ջերմային հավասարակշռությունը կարևոր է:

Կայունացում։Շարունակելուց առաջ թույլ տվեք, որ սարքի ցուցմունքը որոշ ժամանակով կայունանա՝ համոզվելով, որ այն չի տատանվում մի քանի տասնորդական միավորից ավելի։

Հաստատում.Համեմատեք սարքի ցուցմունքը ստանդարտ հեղուկի հավաստագրված արժեքի հետ և անհրաժեշտության դեպքում կարգավորեք կարգաբերման կարգավորումները։

Համարդենսիմետր, ձեռնարկը նախատեսում է պարզ զրոյական կետի տրամաչափում՝ օգտագործելով մաքուր ջուր: Չնայած սա հարմար տեղում կատարվող ստուգում է, բարձր ճշգրտության կիրառությունների համար, բազմակետային տրամաչափումը, որն օգտագործում է վկայագրված հղման նյութեր, որոնց խտությունները ընդգրկում են սպասվող շահագործման միջակայքը, ավելի հուսալի տեխնիկա է:

Հալված պարաֆինային միջավայրում սենսորի մակերեսին մոմի կուտակումը կարող է ավելացնել զանգվածը և փոխել տատանման բնութագրերը՝ առաջացնելով չափման ճշգրտության աստիճանական շեղում: Սա պահանջում է ավելի հաճախակի տրամաչափման ստուգում, քան չաղտոտվող միջավայրում՝ տվյալների երկարաժամկետ ամբողջականությունն ապահովելու համար:

5.3 Կանխարգելիչ սպասարկում և խնդիրների լուծում երկարակեցության համար

Լոնմետրի դիզայնը, որը չունի շարժական մասեր, կնիքներ կամ կրողներ, նվազագույնի է հասցնում մեխանիկական սպասարկումը: Այնուամենայնիվ, հալված պարաֆինի ստեղծած եզակի մարտահրավերները պահանջում են կանխարգելիչ սպասարկման նվիրված ռազմավարություն:

Պարբերական ստուգումներ և մաքրում.Ամենակարևոր սպասարկման առաջադրանքը սենսորի զոնդի կանոնավոր ստուգումն ու մաքրումն է՝ կուտակված պարաֆինային մոմը հեռացնելու համար: Մոմի կուտակումը կարող է զգալիորեն խանգարել սենսորի տատանումներին՝ հանգեցնելով սխալ ցուցանիշների կամ սենսորի խափանման: Պետք է մշակվի և պահպանվի պաշտոնական մաքրման արձանագրություն՝ սենսորի մակերեսը ցանկացած մնացորդից զերծ պահելու համար:

Անսարքությունների լուծում՝Ձեռնարկները տրամադրում են ուղեցույցներ տարածված խնդիրների վերաբերյալ: Եթե սարքը չունի էկրան կամ ելքային ազդանշան, խնդիրների լուծման հիմնական քայլերը էլեկտրամատակարարման, լարերի և կարճ միացումների ստուգումն են: Եթե ելքային ցուցմունքը անկայուն է կամ զգալիորեն շեղվում է, հնարավոր պատճառներից են զոնդի վրա մոմի կուտակումը, հեղուկում մեծ օդային պղպջակների առկայությունը կամ սենսորի վրա ազդող արտաքին տատանումները: Լավ փաստաթղթավորված սպասարկման գրանցամատյանը, որը ներառում է բոլոր ստուգումները, մաքրման գործողությունները և կարգաբերման գրառումները, կարևոր է սարքի աշխատանքը հետևելու և որակի չափանիշներին համապատասխանությունն ապահովելու համար: Պահպանման նկատմամբ նախաձեռնողական մոտեցում ցուցաբերելով և հալված պարաֆինային մոմի միջավայրի կոնկրետ մարտահրավերները լուծելով՝ Lonnmeter սարքերը կարող են տրամադրել հուսալի և ճշգրիտ տվյալներ տարիների շահագործման համար: