Доклады о будущих и современных технологиях

О ВСТРАИВАНИИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ СУШКИ В КОМПЬЮТЕРНЫЙ ТРЕНАЖЕР ТЕХНОЛОГА-ОПЕРАТОРА

Д. А. Г орохов, М. П. Цыганков

Научный руководитель - М. П. Цыганков, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет

Для глубокой сушки крупнотоннажных потоков сыпучих и гранулированных материалов часто используют вращающиеся сушильные барабаны с внешним обогревом. Высокими требованиями к малости конечных значений влажности определяются значительные габариты барабанов и, как следствие, их высокая инерционность и сложность в управлении. Даже в условиях использования совре­менных систем автоматизации эффективность управление процессом сушки во многом зависит от подготовленности персонала, его опыта, приобретаемого в про­цессе длительной практики промышленной эксплуатации автоматизированного объекта. Время подготовки персонала может быть существенно сокращено ис­пользованием компьютерного тренажера для целей обучения навыкам управления без риска нанесения ущерба качеству высушиваемого продукта и исправности су­шильной установки. Более того, тренажер может использоваться даже опытными операторами и специалистами по автоматизации для совершенствования систем и способов управления сушкой. Основу подобного тренажера должна составлять математическая модель динамики, достаточно детально и точно отражающая осо­бенности протекания физико-механические процессов при высушивании материа­ла. Для прямоточных аппаратов, в которых для удаления паров влаги часть грею­щих газов из внешней камеры обогрева просасывается через внутреннюю полость барабана, предложена ячеечная модель, позволяющая отслеживать эволюцию температурно-влажностных и скоростных профилей движения газовой и твердой фаз при изменении управляющих и возмущающих воздействий. Система автома­тизации имитируется алгоритмами регулирования, входы и выходы которых мо­гут подключаться к различным "технологическим переменным” в любых выбран­ных сечениях барабана. Продолжающаяся имитация непрерывного времени про­цесса выполняется заменой начальных условий процесса конечными в конце чере­дующихся интервалов интегрирования. Предусмотрена возможность переключе­ния режимов управления "ручное-автоматическое". Естественно, для имитации реального времени в виртуальной модели потребуется привязка шагов интегриро­вания дифференциальных уравнений модели к таймеру. Кроме того, для обеспече­ния "эффекта присутствия" виртуальный объект, привязанный к "реальному вре­мени", должен быть встроен в SCADA-систему, использующуюся для управления технологическим процессом или копирующую такое использование. Во втором случае SCADA-система имитирует интерфейс оператора производственного про­цесса. Встраивание в может быть выполнено, например, с использованием ОРС- серверного инструментария и обеспечить, в частности, эффект on-line вмешатель­ства в процесс управления.