基于仿真技術(shù)的調(diào)節(jié)閥選型教學(xué)軟件的設(shè)計

3.3 閥體的仿真
　閥體部分的流量特性曲線分為四種：線性、快開、拋物線、等百分比。而閥門的流量特性主要與閥芯的形狀及廠商的制造工藝有關(guān)[2]，故引用的函數(shù)是由廠家給出的流量特性曲線經(jīng)過取點(diǎn)再插值所得的。
3.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體聯(lián)合實現(xiàn)仿真的方法
　將調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分與閥體部分的仿真聯(lián)系在一起得到整體的仿真函數(shù)，如圖6所示。由于(l，Q)曲線由廠家提供，故l與Q為已知值，而Ii為輸入值，故由l=f(Ii)在取一定步長的情況下，由Ii可得出l，再通過(l，Q)曲線查出Q的值，由此便得到點(diǎn)集(Ii，Q)。得出最終輸入輸出曲線如圖7所示(以上海自動化儀表有限公司48-41000系列為例)。

4 調(diào)節(jié)閥故障的仿真
　為了讓用戶能夠更真切地了解實際工礦中故障的產(chǎn)生原理及現(xiàn)象，以達(dá)到防微杜漸的目的，本文特增加了故障仿真環(huán)節(jié)。在完成對調(diào)節(jié)閥的輸入與輸出關(guān)系的仿真的基礎(chǔ)上，對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行故障仿真。本系統(tǒng)中故障主要是源于仿真參數(shù)的變化，當(dāng)調(diào)節(jié)閥內(nèi)某一器件損壞或者磨損時其對應(yīng)的常量必然會發(fā)生改變，也就導(dǎo)致該調(diào)節(jié)閥的傳遞函數(shù)改變，最終體現(xiàn)在輸入輸出曲線上，也就形成了相應(yīng)的故障。
　本軟件研究的各種調(diào)節(jié)閥在其他參數(shù)一定的情況下變量與故障之間的關(guān)系(部分)如表1所示。例如當(dāng)設(shè)置故障為波紋管損壞，則參數(shù)變小，其故障表現(xiàn)在曲線上為輸入輸出曲線的斜率減小。
　本系統(tǒng)在對調(diào)節(jié)閥選型過程中，實現(xiàn)了：(1)用戶在有幫助或無幫助情況下學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)閥選型或自行測試。(2)用戶可對所選調(diào)節(jié)閥進(jìn)行不同介質(zhì)下的試驗，并形成輸入電流、電壓或壓力與輸出流量之間的關(guān)系曲線。(3)用戶設(shè)置故障并觀察故障現(xiàn)象曲線。本選型系統(tǒng)可以起到很好的教學(xué)作用，具有經(jīng)濟(jì)、快捷、安全等優(yōu)點(diǎn)，并且與實際生產(chǎn)聯(lián)系緊密，對故障起到警示作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳重光．PSE過程系統(tǒng)仿真技術(shù)[M]．北京：中國石化出版社，1998．
[2] 吳國熙．調(diào)節(jié)閥使用與維修[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998，9(5)：209-213．
[3] 孫洪程，李大字，翁維勤．過程控制工程[M]．北京：高等教育出版社，2006．
[4] 何衍慶，邱宣振，楊潔，等．控制閥工程設(shè)計與應(yīng)用[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.