Курс «Регулирующая арматура в системах автоматизации»

Станислав Львович Горобченко, 2020

Модуль курса "Регулирующая арматура в системах автоматизации" – "Регулирование технологических процессов в ЦБП и регулирующая арматура" по-своему является уникальным, поскольку дает общую картину развития арматуры в контурах регулирования технологических схем ЦБП. В модуле "Регулирование технологических процессов в ЦБП и регулирующая арматура" рассматривается развитие регулирующей арматуры в контурах регулирования в составе технологических схем целлюлозно-бумажного производства, преимущественно картоно-бумагоделательных машин. В основу обучения положены принципы проблемного обучения и кейсовые методы, дающие слушателям возможность обучения на конкретных примерах. Учебное пособие предназначено для слушателей дистанционного курса "Регулирующая арматура в системах автоматизации". "Трубопроводная арматура" системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли.

Введение и задачи модуля

В модуле рассматривается связь особенностей и тенденций развития БДМ и технологических схем с развитием контуров регулирования и регулирующих клапанов.

Такой подход может помочь в нахождении «сквозных» параметров, определяющих развитие всех трех элементов системы и фактически являющихся главными параметрами в развитии основных уровней иерархической структуры БДМ. Поскольку он также даст возможность планомерно изыскивать «правильные» тенденции развития регулирующих клапанов в соответствии с задаваемыми требованиями вышестоящих уровней иерархии, то можно будет прогнозировать с большей уверенностью включение в систему элементов, соответствующих уровню развития технологии.

Нахождение верного фактора, оказывающего наибольшее влияние, окажет немаловажную помощь в прогнозировании и выборе того или иного элемента для установки. Как следует из опыта работы автора, такая проблема является весьма значительной. Так, определить, что же наиболее важно для внедрения тех или иных клапанов, бывает очень трудно. Это может быть и требование вписаться в систему автоматизации, и отвечать требованиям надежности и высокой точности, и требование соответствия технологическому процессу и схеме и т.п. В этом случае подход с учетом развития сразу трех основных уровней БДМ, учет их взаимовлияния и ограничений во взаиморазвитии, может стать основой для выбора и проектирования базового уровня клапанов для конкретных производств и облегчит жизнь отделам развития предприятий ЦБП.

Мы также должны показать и возможные ошибки при внедрении того или иного узла клапана в существующую или проектируемую технологическую схему. Для этих целей необходимо проанализировать, какие типовые ошибки отмечаются при внедрении контуров регулирования.

Чтобы выполнить наши задачи обучения мы проведем краткий экскурс в историю. Что имеет опережающий рост в развитии бумагоделательных машин: скорость или ширина? Мы покажем основные закономерности развития параметров КДМ и БДМ. Мы рассмотрим, что является основными трендами: будет ли это повышение непрерывности и интенсификации процесса; повышение степени замкнутости циклов; требование к управляемости процессов или автоматизация. Далее нам будет более ясно, как вслед за технологическим оборудованием происходит включение приборов, средств измерений и регулирования в системы непрерывных процессов. Будет понятно, растут ли опережающими темпами требования к надежности и эффективности процессов и насколько резко повышается скорость протекания процессов в технологии.

В курсе мы будем рассматривать особенности изменения технологии и ее связи с изменением контуров регулирования и регулирующей арматуры. Мы увидим, как заметно повышается динамичность и снижается инерционность процессов. Как при этом происходит повышение взаимосвязи процессов между собой и усложнение технологических схем и как это приводит к одновременному росту неравномерности развития частей технологических схем. Мы понаблюдаем, как происходит разделение потребностей в качественном регулировании в зависимости от участка БДМ, что отчетливо видно на примерах пароконденсатной системы, участка напорного ящика, участка обезвоживания и т.п. С определенного момента развития БДМ, как технической системы, требования к снижению издержек и требование унификации начинают превалировать.

Материалы курса отчетливо продемонстрируют развитие технологических схем и их влияние на развитие контуров регулирования. Будет рассмотрено собственное развитие контуров регулирования в составе различных участков технологических схем и выявлен переход к специализированным контурам и их дальнейшему развитию. Мы также попробуем определить взаимосвязь и противоречия между развитием технологических схем и обслуживающими их контурами регулирования. Будет заметна неизбежность выделения критических контуров регулирования, перехода к цифровым контурам регулирования. На этой основе мы продемонстрируем схемы дальнейшего развития регулирующей арматуры в составе контуров регулирования и необходимость ее дальнейшего совершенствования.

В конце материалов мы попробуем спрогнозировать дальнейшие шаги в развитии регулирующей арматуры, контуров регулирования и технических средств автоматизации. Вы узнаете о типовых ошибках в развитии контуров регулирования, и какие ресурсы можно найти для их усовершенствования в рамках сложившихся и проектируемых технологических процессов.