Промышленная автоматика · АВО

Управление аппаратом воздушного охлаждения

Технологическая цепочка, контур ПИД-регулирования и панель для эксперимента с расходом и температурой.

Задача

Аппарат воздушного охлаждения (АВО) отводит тепло от технологического потока. В одном проекте показаны три уровня: физическая установка, обратная связь по температуре и операторская панель.

Скачать схему ORPHYS · JSON
Откройте скачанный файл через «Открыть → Проводник» в MARS. Подсказки и оформление сохранены внутри схемы.

Объектный слой: путь потока

Подача → насос → регулирующий клапан → АВО → расходомер → приёмник. Насос создаёт напор, клапан меняет расход, вентилятор АВО влияет на охлаждение. Три цветные группы помогают проследить путь продукта слева направо.

Технологическая цепочка ORPHYS с прямыми связями и группами подачи, охлаждения и измерения.

Логический слой: замкнутый контур

Измеренная температура после АВО поступает в ПИД-регулятор. Уставка задаётся параметром setpoint в этом блоке: исходное значение — 40 °C. Выход регулятора управляет вентилятором через fan_cmd. Прямая верхняя связь передаёт команду, нижняя ветвь возвращает измерение. Подача задана источником граничного условия на объектном слое: вода при 60 °C.

ПИД-регулятор и связь с АВО: команда вентилятору сверху, обратная связь по температуре снизу.

Панель и эксперимент

1. Запустите Live-расчёт и откройте визуальный слой.
2. Запишите температуру после АВО и расход при открытии клапана 1.
3. Измените открытие клапана на 0,7. Дождитесь реакции и сравните массовый расход и температуру.
4. Измените уставку температуры на визуальной панели и повторите опыт. Уставка связана с setpoint ПИД-блока, отдельное поле меняет открытие клапана. На графике по горизонтали отложено время в секундах, по вертикали — температура продукта на выходе АВО в °C. При запуске видно снижение температуры; кривая получает измерение непосредственно от АВО.

Визуальный слой ORPHYS: охлаждение продукта за 20 секунд, один массовый расход, открытие клапана и уставка температуры.

Как читать результат

Показания на снимке относятся к одному моменту симуляции. Сопоставляйте результат при одинаковом времени наблюдения. Уставка не гарантирует её достижение: возможности охлаждения ограничены параметрами установки и диапазоном команды вентилятора 0…1.

Основа регулирования

\begin{aligned}e(t)&=r(t)-y(t)\\u(t)&=K_p e(t)+K_i\int e(t)\,\mathrm{d}t+K_d\frac{\mathrm{d}e}{\mathrm{d}t}\end{aligned}