基于仿真技術(shù)的調節閥選型教學(xué)軟件的設計

3.3 閥體的仿真
　閥體部分的流量特性曲線(xiàn)分為四種：線(xiàn)性、快開(kāi)、拋物線(xiàn)、等百分比。而閥門(mén)的流量特性主要與閥芯的形狀及廠(chǎng)商的制造工藝有關(guān)[2]，故引用的函數是由廠(chǎng)家給出的流量特性曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)取點(diǎn)再插值所得的。
3.4 執行機構與閥體聯(lián)合實(shí)現仿真的方法
　將調節閥執行機構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，如圖6所示。由于(l，Q)曲線(xiàn)由廠(chǎng)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(cháng)的情況下，由Ii可得出l，再通過(guò)(l，Q)曲線(xiàn)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(xiàn)如圖7所示(以上海自動(dòng)化儀表有限公司48-41000系列為例)。

4 調節閥故障的仿真
　為了讓用戶(hù)能夠更真切地了解實(shí)際工礦中故障的產(chǎn)生原理及現象，以達到防微杜漸的目的，本文特增加了故障仿真環(huán)節。在完成對調節閥的輸入與輸出關(guān)系的仿真的基礎上，對調節閥進(jìn)行故障仿真。本系統中故障主要是源于仿真參數的變化，當調節閥內某一器件損壞或者磨損時(shí)其對應的常量必然會(huì )發(fā)生改變，也就導致該調節閥的傳遞函數改變，最終體現在輸入輸出曲線(xiàn)上，也就形成了相應的故障。
　本軟件研究的各種調節閥在其他參數一定的情況下變量與故障之間的關(guān)系(部分)如表1所示。例如當設置故障為波紋管損壞，則參數變小，其故障表現在曲線(xiàn)上為輸入輸出曲線(xiàn)的斜率減小。
　本系統在對調節閥選型過(guò)程中，實(shí)現了：(1)用戶(hù)在有幫助或無(wú)幫助情況下學(xué)習調節閥選型或自行測試。(2)用戶(hù)可對所選調節閥進(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(xiàn)。(3)用戶(hù)設置故障并觀(guān)察故障現象曲線(xiàn)。本選型系統可以起到很好的教學(xué)作用，具有經(jīng)濟、快捷、安全等優(yōu)點(diǎn)，并且與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系緊密，對故障起到警示作用。
參考文獻
[1] 吳重光．PSE過(guò)程系統仿真技術(shù)[M]．北京：中國石化出版社，1998．
[2] 吳國熙．調節閥使用與維修[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(guò)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．控制閥工程設計與應用[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.