پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی شیمی
امروزه سیستمهای كامپیوتری نقش عمده ای در تسریع فعالیت های مهندسی از جمله طراحی و ساخت كارخانجات دارند. بطوری كه اكنون ارایه خدمات مهندسی بدون دخالت كامپیوتر و نرم افزار در مراحل مختلف برآورد و انجام محاسبات، نقشه كشی و… خارج از عرف و تقریباً بی معناست.
شبیه سازی دینامیکی یک فناوری مهم در خصوص افزایش سود است. صنایع دارای ماهیت دینامیکی هستند و به ندرت به صورت پایدار فعالیت مینمایند. هر نوع تغییر در دبی و ترکیب جریان خوراک، اغتشاشات خارجی و تغییر عملکرد تجهیزات به صورت پیوسته بر روی فرایند تأثیر گذار میباشد.
نرم افزارSysCAD یک بسته نرم افزاری مدل سازی فرایند است که توسط شرکت Kenwalt ساخته شده و در ابتدا در فرایندهای صنایع معدنی مورد استفاده قرار گرفت. از قابلیتهای این نرم افزار میتوان به شبیه سازی فرایند، موازنه جرم و انرژی جزئی در حالت پایدار، کاربردهای متنوع شبیه سازی دینامیکی و قابلیت استفاده در تمامی چرخه حیات پروژه از مطالعات اولیه تا اجرای عملیاتی اشاره نمود.
صفحات مختلف نرم افزار نشان دهنده flowsheet، دادههای مشخصات مدل و دادههای شبیه سازی میباشد.
مشخصات رایانه مورد نیاز برای نصب نرم افزار:
-
Microsoft Windows XP (Professional)، Vista، Windows7 یاWindows8 . البته توصیه شرکت سازنده استفاده از Windows7 32bit یا 64bitمیباشد.
-
این نرم افزار از یک پردازشگر چند هستهای استفاده میکند.
-
این نرم افزار برای ارائه گزارش از Excel استفاده میکند. بنابراین توصیه میشود که از Excel 2003 و یا نسخههای جدیدتر استفاده شود.
-
برای ویرایش فایلهای متنی مورد استفاده در SysCAd توصیه میشود که از Notepad++ استفاده شود.
نرم افزار SysCAD دارای کتابخانهای است که دارای بسیاری از عملیات واحدها میباشد که کاربر با آنها میتواند flowsheet فرایندها را بسازند. مدل واحدها در دستههای زیر طبقه بندی میشوند:
-
چند منظوره به عنوان مثال تانک، لوله، دستگاه تغذیه کننده، گره، کنترل کنندههای کلی و کنترل کنندههای PID. این مدلهای کلی میتوانند در اتصال با زیر مدلهایی از قبیل یک بلوکهای واکنشی، بلوکهای مبدلها برای شبیه سازی فرایندهای بزرگتر مورد استفاده قرار بگیرند.
-
عملیات واحدهای یک منظوره مانند فیلترها، مبدلهای حرارتی، شتستشو کنندهها و … .این مدلها برای کاربردهای ویژه بوده و نسبت به مدلهای چند منظوره از تنوع کمتری برخوردار هستند. اما کاربرد آنها سادهتر میشود.
-
مدلهای دینامیکی به عنوان مثال پمپها، نوار نقالهها، شیرها و … . این مدلها تنها در شبیه سازی دینامیکی مورد استفاده قرار میگیرند.
-
مدلهایی که توسط کاربر تعریف میشوند. ممکن است کاربر نیاز به یک مدل ویژه برای استفاده خودشان داشته باشند.
این نرم افزار دارای پایگاه داده ترمودینامیکی گونهها میباشد که میتواند توسط کاربر نیز تعریف شود. علاوه بر این، این نرم افزار قادر است فازهای جامد، مایع و گاز را مورد استفاده قرار دهد. همچنین ترکیب هر جریان در همه عملیات واحدها و لولهها در مدل گزارش داده شده میشود.
کاربر به کمک بلوک واکنش در بسیاری از واحدها میتوانند واکنش شیمیایی را تعریف نماید. همچنین کاربر واکنش شیمیایی را در فایل متنی تعریف میکند. علاوه بر این، کاربر میتواند از ویرایشگر واکنش SysCAD یا هر ویرایشگر متنی که بتواند برای ویرایش این واکنشهای مفید باشد، استفاده کند. معادلات، پیشرفت و سرعت واکنش در فایل واکنش مشخص میشود اما این پارامترها ممکن است در حین اجرای برنامه اصلاح شوند. این نرم افزار قادر است که استوکیومتری واکنش را چک کرده و چندین واکنش را به صورت همزمان حل کند. این نرم افزار میتواند ماهیت گرماگیر و یا گرمازای واکنشها را بر اساس پایگاه دادههای ترمودینامیکی موجود در نرم افزار، تعیین نماید.
بدلیل ارتباط با Microsoft Excel امکان ورود دادهها به صورت ساده مهیا شده است. این نرم افزار تمامی اطلاعات مربوز به مدل را در یک پایگاه اطلاعات MS Access ذخیره مینماید.
تعداد فرمتهای خروجی پشتیبانی شده عبارتند از:
-
گرافیک: flowsheet در قالب فایلهای DXF ذخیره شده و قابل چاپ است.
-
گزارشات: ارتباط با Microsoft Excel موجب میشود که کاربر به راحتی بتواند گزارشات را مشاهده نماید.
نرم افزار قادر است تا متغیرها را در دستگاههای مختلف مهندسی (SI, English, …) دریافت و یا نشان دهد.
در این نرم افزار محدودیتی برای اندازه flowsheet وجود ندارد. در واقع میتوان flowsheet را به چندین مجموعه تقسیم بندی نمود که در هنگام اجرا با یکدیگر ترکیب شوند.
این نرم افزار قادر است که flowsheet های بزرگ و پیچیده را با چندین جریان برگشتی شبیه سازی نماید. قابلیت حل در 10 دقیقه در حالت پایدار و در شرایطی که پارامترها به خوبی تنظیم شده باشند.حتی در صورتیکه 2000 واحد نیز تعریف شده باشند. در حالت دینامیک، نرم افزار میتواند با استفاده از حالت زمان واقعی و زمان شتابدار کار کند.
امکان افزودن هر دو نوع کنترل منطقی و مقایسهای بر روی flowsheet. این امر موجب شبیه سازی عملیاتهای متوالی، عملیاتهای خودکار و دستی و … میشود. کاربر میتواند استراتژیهای کنترلی پیشرفته را طراحی و آزمایش نماید. SysCAD میتواند به سیستمهای کنترل توزیع یافته (DSC)، و کنترل کنندههای منطقی برنامه پذیر (PLC) متصل شود.
حل کننده این نرم افزار کاملاً تعاملی و و فعل و انفعالی است. این امر در حالت دینامیکی بسیار حائز اهمیت است. زیرا در حین اجرا به اپراتور و سایر برهمکنشهای خارجی پاسخ میدهد. این ویژگی در زمان حل کردن ساخت و تنظیم یک مدل در حالت پایدار نسبت به تغببرات، اصلاحات و … مفید است.