项目:生物制药过滤自动化，2005年8月8日
二五年八月九日
在过去的一周中，我们已经参与了流程模拟，以允许开发人员运行序列、测试警报条件、执行配方，并生成可用于该项目数据分析应用程序开发的操作数据。过去，我们在控制系统内部开发了模拟。最近，我们在VB中开发了一个简单的模拟应用程序。Net，它使用OPC根据用户定义的模拟计算来操作模块参数。应用程序读取用户定义的OPC输入，执行模拟计算，并根据计算结果写入OPC输出。计算是用VB Script编写的，整个模拟以XML文件的形式保存到磁盘上。无论如何编写仿真程序，其目的不是验证正确的I/O连接，而是验证控制模块、联锁、图形、设备序列、相位和食谱的软件功能。
我们总是参数化模拟，使我们能够加快或减慢响应。对于这个过程，一个典型的批处理可能需要两天——对于有效的测试来说太长了。我们将调整我们的模拟，以便在几分钟或几个小时内过滤一批数据。
液体流动是最容易模拟的模拟过程。流量控制器PID输出可以用来表示流量变送器信号，在两个值之间进行适当的范围缩放。就我个人而言，我喜欢添加一个简单的非线性关系，使模拟更逼真一点。该值计算为PID输出的SIN在0到PI/2之间重新缩放。结果是一个介于0和1之间的值，该值遵循非线性路径。
通过在阀门控制模块输出的状态改变后添加一个时间延迟来模拟一个离散的阀门。时间延迟应该很容易配置，以允许模拟阀门故障或缓慢作用的阀门。对于所有阀门都有一个单一的时间常数可能很诱人，但最终你会希望不同的阀门有不同的值，因此我建议为每个单独的阀门都有一个唯一的时间延迟。
通过计算每个模拟扫描的温度增量，温度模拟也相对简单。增量是一个与当前温度加或减以创建新温度值的数字。在每次扫描时，温度会增加或减少一个增量。增量一般应该是多个增量的组合，每个增量代表影响温度的工艺条件。例如，几乎每个温度模拟都包含一个环境效应，如果没有其他驱动力，最终将使温度达到环境条件。增量的计算公式如下:
Da = Ka x (Tc - Ta)
地点:
Da是由环境条件引起的工艺温度增量变化;
Ka是相对环境驱动力(一个通过试错调整的参数，以获得相对于其他温度效应的真实环境效应);
Tc为当前工艺温度;而且
Ta是环境温度，可以是一个静态值，比如20°C。
同样的计算也适用于影响工艺温度的任何其他工艺条件，如用蒸汽或乙二醇加热/冷却夹套。每个过程效果都有一个独特的Ka和Ta，可以调整以传递所需的响应。
下周我们将讨论这个项目的HMI方面。
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