huong dan hysys

64
Hướng dn hc Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 1 HƯỚNG DN SDNG PHN MM HYSIS & Http://www.dhbk02h5.uni.cc

Upload: anhhung80

Post on 27-Oct-2015

171 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

hysys

TRANSCRIPT

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 1

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM HYSIS

�� & �� Http://www.dhbk02h5.uni.cc

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 2

Mục lục HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ________________________________________________ 1 PHẦN MỀM HYSIS ____________________________________________________ 1

Chương I _____________________________________________________________ 4 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS ____________________________________ 4

I. Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng. __________________________ 5 II. Giới thiệu về phần mềm Hysys. _______________________________________ 6

III. Ứng dụng của Hysys. _____________________________________________ 7 IV. Giới thiệu về cấu trúc của Hysys.____________________________________ 8

1. Unique Concepts. ______________________________________________________8 1.1. Flowsheets và Sub-Flowsheets ______________________________________________ 8 1.2. Environment. ___________________________________________________________ 9

2. Powerful Engineering Tools (Công Cụ thiết kế tối ưu). ______________________10 3. Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở). ________________11

Tài liệu tham khảo_____________________________________________________ 13 Chương II____________________________________________________________ 14

CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ TĨNH________________________________________________________________ 14

I. Các phím nóng dùng trong HYSYS.___________________________________ 15 II. Bắt đầu một quá trình mô phỏng._____________________________________ 16

III. Thiết đặt dòng và thiết bị. _________________________________________ 17 IV. PFD __________________________________________________________ 19

V. Workbook. _______________________________________________________ 21 VI. Cung cấp dữ liệu đầu vào. ________________________________________ 23

VII. Tìm một dòng hay thiết bị - Object Navigator _________________________ 25 VIII. Printing._______________________________________________________ 27

IX. Databook.______________________________________________________ 29 Chương III ___________________________________________________________ 33

CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ ĐỘNG_______________________________________________________________ 33

I. Những khái niệm chung về hoạt động trạng thái động. ___________________ 34 1. Quá trình chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động.____________________34

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 3

1.1. Thêm các đơn vị thiết bị. _________________________________________________ 34 1.2. Điều chỉnh kích thước của các thiết bị._______________________________________ 34 1.3. Điều chỉnh áp suất của tháp. _______________________________________________ 35 1.4. Các thiết bị toán học (logical operations). ____________________________________ 36 1.5. Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng (Pressure-Flow Specifications)._______________ 36 1.6. Thực hiện bước chuyển đổi vào môi trường động. ______________________________ 37 1.7. Troubleshooting (Việc sử lý sự cố). _________________________________________ 37

II. Công cụ kiểm tra trước khi chuyển sang trạng thái động. _________________ 38 1. Dynamics Assistant. ___________________________________________________38

1.1. General Tab. ___________________________________________________________ 39 III. Integrator. _____________________________________________________ 40

1. General Tab. _________________________________________________________41 2. Options Tab. _________________________________________________________42

IV. Hoạt động của tháp trong trạng thái động. ___________________________ 44 1. Chỉ định áp suất lưu lượng (Pressure Flow Specifications). ___________________44

1.1. Chỉ định áp suất lưu lượng cho tháp (Columns). _______________________________ 44 1.2. Chỉ định áp suất lưu lượng cho Condensers và Reboiler. _________________________ 45

2. Khung thuộc tính Column Runner. ______________________________________46 2.1. Parameters Tab. ________________________________________________________ 46 2.2. Rating Tab. ____________________________________________________________ 47 2.3. Dynamics Tab. _________________________________________________________ 48 2.4. Tray Section.___________________________________________________________ 49

V. PID Controller. ___________________________________________________ 52 1. Connections Tab. _____________________________________________________53 2. Control Valve. ________________________________________________________54 3. Parameters Tab. ______________________________________________________58

VI. Controller Face Plate.____________________________________________ 62

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 4

Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 5

I. Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng. Dầu và các sản phẩm dầu mỏ đã được biết đến từ xa xưa. Mới đầu con

người đã dùng nó để thắp sáng hoặc để chữa bệnh. Nhu cầu về dầu và sản phẩm

chế biến từ dầu gia tăng đột ngột vào đầu thế kỷ XX do sự xuất hiện của động cơ

đốt trong cũng như do sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp. Do

vậy, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc

sống con người.

Hiện nay, dầu và khí cũng như các sản phẩm của chúng được sử dụng trong

tất cả các nghành kinh tế thế giới. Ý nghĩa của dầu và sản phẩm của dầu đặc biệt

tăng nhanh vào những năm gần đây, nhất là sau cuộc khủng hoảng năng lượng xảy

ra tại nhiều nước phát triển.

Dầu và khí tự nhiên ngày càng được sử dụng rộng rãi không chỉ như một

chất đốt truyền thống mà còn như một dạng nguyên liệu quý giá cho công nghiệp

hoá học. Nhà bác học Nga vĩ đại Menđêlêép đã từng nói rằng đem dầu làm chất

đốt - đó là tội lỗi, bởi dầu là nguyên liệu quý để điều chế rất nhiều các sản phẩm

hoá học. [1]

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn các sản phẩm dầu mỏ cả về số lượng và

chất lượng, chúng ta phải không ngừng cải tiến về công nghệ và phương pháp sản

xuất. Vì vậy, các công trình nghiên cứu khoa học, các dự án thiết kế được tiến

hành, và cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành công nghệ thông tin, với

những máy tính tốc độ cao, các hệ điều hành siêu việt, các lập trình viên đã góp

phần to lớn cho sự ra đời của các phần mềm mô phỏng.

Trước đây để lên kế hoạch cho một dự án đòi hỏi rất nhiều thời gian, và khả

năng thực hiện dự án đó là khó có thể không thể biết trước được. Nhưng khi các

phần mềm mô phỏng ra đời, thì công việc trở nên nhẹ nhàng đi rất nhiều, chúng ta

có thể mô phỏng hoạt động của các nhà máy trong các chế độ vận hành khác nhau,

thay đổi các thông số làm việc của bất kỳ đơn vị hoạt động nào mà không ảnh

hưởng đến quá trình hoạt động chung của nhà máy. Ngoài ra, với những tính năng

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 6

của các phầm mềm mô phỏng ta có thể thiết kế được các dự án khác nhau, tìm

được phương án tối ưu, nhanh, cho kết quả khả quan và đạt hiệu quả kinh tế, quan

trọng hơn nữa là áp dụng được cho hầu hết các lĩnh vực của nghành dầu khí và các

ngành công nghệ hoá học, đảm bảo được tính khả thi cho những kế hoạch lớn sẽ

được thực hiện trong tương lai.

Một số phần mềm mô phỏng: [2]

- Simsci (PRO//II).

- Hyprotech (HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK).

- Bryan research & engineering (PROSIM, TSWEET).

- Winsim (DESIGN II for Windows).

- IDEAS Simulation.

- Simulator 42.

- RSI.

- Chemstations.

……………………………………………..

Là một kỹ sư công nghệ nghành lọc hoá dầu trong tương lai, mỗi người

trong chúng ta nên trang bị cho mình một phần mềm mô phỏng để giúp cho công

việc được tốt hơn.

II. Giới thiệu về phần mềm Hysys. Hysys là phầm mềm chuyên dụng dùng để tính toán và mô phỏng công

nghệ được dùng cho chế biến dầu và khí, trong đó các quá trình xử lý và chế biến

khí được sử dụng nhiều nhất.

Hysys chạy trên Windows là phiên bản mới của Hysim, phần mềm này

trước đây dùng trên hệ điều hành Dos.

Hysys là sản phẩm của công ty Hyprotech-Canada thuộc công ty AEA

Technologie Engineering Software - Hyprotech Ltd. Là một phần mềm có khả

năng tính toán đa dạng, cho kết quả có độ chính xác cao, đồng thời cung cấp nhiều

thuật toán sử dụng, trợ giúp trong quá trình tính toán công nghệ, khảo sát các

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 7

thông số trong quá trình thiết kế nhà máy chế biến khí. Ngoài thư viện có sẵn,

Hysys cho phép người sử dụng tạo các thư viện riêng rất thuận tiện cho việc sử

dụng. Ngoài ra Hysys còn có khả năng tự động tính toán các thông số còn lại nếu

thiết lập đủ thông tin. Đây chính là điểm mạnh của Hysys giúp người sử dụng

tránh những sai sót và đồng thời có thể sử dụng những dữ liệu ban đầu khác nhau.

Hysys được thiết kế sử dụng cho hai trạng thái mô phỏng:

• Steady Mode: Trạng thái tỉnh, sử dụng thiết kế công nghệ cho một quá

trình.

• Dynamic Mode: Trạng thái động, mô phỏng thiết bị hay quy trình ở trạng

thái đang vận hành liên tục, khảo sát sự thay đổi các đáp ứng của hệ thống

theo sự thay đổi của một vài thông số.

III. Ứng dụng của Hysys. Hysys bao gồm các ứng dụng sau:

Hysys.Concept:

Thiết kế và bảo vệ hệ thống phân tách một cách hiệu quả nhất.

Hysys.Process:

Giảm thấp nhất vốn đầu tư và chi phí vận hành, chọn lựa cách bảo quản,

các đặc tính và phân loại thiết bị, trang bị và sữa chữa các thiết bị để cải tiến quá

trình hoạt động và điều khiển nhà máy.

Hysys.Plant:

Sử dụng công cụ mô phỏng để đưa ra các điều kiện thuận lợi, đánh giá hoạt

động của nhà máy hiện hành, trang bị các thiết bị để đạt được độ tin cậy về hoạt

động, an toàn, lợi nhuận cao nhất. Cải tiến các thiết bị có sẵn và mở rộng quy mô

nhà máy hiện hành.

Hysys.OTS:

Những qui trình hướng dẫn hoạt động giúp người vận hành nắm bắt về

công nghệ, mức độ an toàn trong hoạt động của nhà máy, làm theo những qui tắc

hướng dẫn về an toàn và vận hành để tăng lợi nhuận.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 8

Hysys.RTO+:

Tối ưu hiệu quả nhà máy, chuyển đổi mô hình sản xuất, sử dụng công nghệ

có sẵn và tăng lợi nhuận trong hoạt động bằng cách cho phép những thay đổi về

công nghệ và sản phẩm.

Economix:

Những dữ liệu thu được từ mô phỏng là công cụ cơ bản để dựa vào nó mà

có những thông tin xác thực nhằm quyết định về vấn đề đầu tư và xây dựng một

cách có hiệu quả nhất.

Trong phạm vi đồ án này ta chỉ sử dụng Hysys.Plant.

IV. Giới thiệu về cấu trúc của Hysys. Cấu trúc cơ bản của Hysys được thể hiện qua ba điểm quan trọng sau:

Unique Concepts (Những khái niệm duy nhất): Mặc định cách mà người

sử dụng xây dựng môi trường mô phỏng trên Hysys.

Powerful Engineering Tools (Những công cụ thiết kế tối ưu): Quyết định

cách Hysys thực hiện các phép tính toán.

Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở): Được dùng

để giúp người sử dụng làm việc với Hysys.

1. Unique Concepts. Hysys được xây dựng dựa trên rất nhiều khái niệm quan trọng để có thể

thực hiện hiệu quả nhất quá trình mô phỏng. Hai khái niệm quan trọng nhất quyết

định đến cách thức cơ bản để người sử dụng xây dựng một quá trình mô phỏng

trên Hysys là:

• Những khái niệm về Flowsheet và Sub-Flowsheet.

• Những khái niệm về Environment (Môi trường).

1.1. Flowsheets và Sub-Flowsheets Hysys Flowsheets gồm các thành phần sau:

- Một Fluid Package có những tính chất về Package như thành phần và

trạng thái .v.v.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 9

- Flowsheet Objects gồm những thiết bị và dòng vật chất hay dòng năng

lượng.

- PFD là mô phỏng bằng hình vẽ, chỉ ra mối liên kết giữa các thiết bị và

dòng vật chất hay dòng năng lượng.

- Workbook là những kết quả mô phỏng được xuất ra dưới dạng bảng (có

một màn hình riêng để biểu diễn các Flowsheets).

Từ flowsheets chính, ta có thể dùng những Sub-Flowsheet để việc mô tả

được rõ ràng hơn.

Cấu trúc có nhiều Flowsheet của Hysys đã chứng tỏ được ưu điểm của

mình:

+ Ta có thể phân chia một quy trình lớn thành những quy trình nhỏ chính

xác hơn.

+ Có thể xây dựng một quá trình làm mẫu và sử dụng cho những mô hình

mô phỏng khác.

+ Có thể tạo một Sub-Flowsheet trong một Sub-Flowsheet khác.

Cấu trúc có nhiều Flowsheet của Hysys gần giống với cấu trúc thư mục,

trong đó thư mục chính là Flowsheet, thư mục con là Sub-Flowsheet và các file có

nội dung là những thông tin về thiết bị hoặc dòng vật chất hay dòng năng lượng.

1.2. Environment. Khái niệm cho phép ta xuất hay nhập những thay đổi trong một môi trường

này mà các môi trường khác vẫn giữ nguyên như khi ta còn ở trong môi trường đó.

Có 5 Environment trong Hysys:

- Basis (cơ bản).

Nơi tạo ra, định nghĩa hay thay đổi Fluid Package. Nói chung, một Fluid

Package sẽ chứa tối thiểu một Property Package cũng như thành phần của các cấu

tử giả định, ngoài ra còn có thể chứa những thông tin về các thông số tương tác

hay phản ứng.

- Oil Characterization (đặc trưng về dầu).

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 10

Cho phép ta đặc trưng hoá những lưu chất dầu mỏ bằng các định nghĩa

những Assay và Blend. Đặc trưng dầu cho phép tạo ra các cấu tử giả sử dụng trong

Fluid Package. Môi trường dầu là duy nhất có thể đến từ Basic môi trường.

- Main Flowsheet (Flowsheet chính).

Đây là môi trường mà phần lớn ta sẽ sử dụng để cài đặt hay định nghĩa các

dòng hay thiết bị và Sub-Flowsheet.

- Sub-Flowsheet.

Chức năng tương tự như Main Flowsheet, nhưng ở mức độ nhỏ hơn.

Column (tháp).

Để định nghĩa hay cài đặt những dòng và thiết bị liên quan đến tháp chưng cất như

số đĩa, thiết bị ngưng tu, thiết bị đun sôi lại…

Mối liên hệ giữa các môi trường trong Hysys:

2. Powerful Engineering Tools (Công Cụ thiết kế tối ưu). Hysys cho phép ta tiết kiệm rất nhiều thời gian khi tiến hành thao tác mô

phỏng và tính toán, điều này được thể hiện rõ qua ba điểm sau:

Bất cứ khi nào ta đưa vào một thông tin mới, Hysys sẽ tự động tính lại tất cả

những ảnh hưởng của thông số này và đưa ra những thông tin cập nhật nhất ở mọi

vị trí.

Khi đưa vào đủ thông tin cần thiết, Hysys sẽ tự động tính rất nhanh.

Kết quả được truy xuất theo hai chiều (trước và sau).

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 11

3. Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ

sở). Có rất nhiều cách truy cập thông tin trong Hysys và các thông tin đó luôn

được cập nhật. Ba yếu tố tương giao cơ sở là:

- PFD (Process Flow Diagram): Là sự mô tả quá trình mô phỏng bằng

hình vẽ, biểu diễn những mối liên hệ giữa các dòng và thiết bị. Ta có thể dùng

PFD để xây dựng hay kiểm tra những tính toán của mình và đưa ra những thông

tin về quá trình bằng cách dùng các bảng cân bằng vật chất (Materiel Balance

Tables).

- Workbook: là tập hợp của nhiều trang trình bày những thông tin về quá

trình dưới dạng bảng. Mỗi trang sẽ đưa ra những thông tin cụ thể về một dòng hay

thiết bị nào đó.

- Property View (khung thuộc tính): gồm nhiều khung thuộc tính của các

dòng hay thiết bị.

Thông tin giữa những yếu tố trên là giống nhau hoàn toàn, nên ta có thể

truy cập ở đâu thuận tiện nhất.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 12

Ý nghĩa của các biểu tượng trên Object Palette.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 13

Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo :

www.simsci.com

www.hyprotech.com

www.aspectec.com

www.bre.com

www.ideas-simulation.com

www.sim42.com

www.prosim.net

www.rsi-france.com

www.cit-wulkow.de

www.chemstations.net

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 14

Chương II CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN

PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ TĨNH

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 15

I. Các phím nóng dùng trong HYSYS.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 16

Nhập một Fluid Package được lưu trên đĩa.

Nhóm này chứa tất cả thuộc tính của Packages.

Danh sách lọc

II. Bắt đầu một quá trình mô phỏng. 1. Chọn nút “New Case”.

2. Chọn Add từ Simulation Basis Manager.

4. Lựa chọn cấu tử cho Case.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 17

5. Cung cấp các thông tin được yêu cầu vào trong Fluid Package:

• Parameters – cung cấp thông tin về cấu tử tinh khiết/đặc tính của package.

• Binary Coefficients – nghiên cứu, cung cấp, hay ước lượng nhị phân.

• Stability Test – xác định phương pháp được sử dụng cho sự tính toán ổn

định pha.

• Reactions – thiết đặt phản ứng.

• Notes – ghi chú.

6. Đóng khung thuộc tính để quay trở lại Basis Manager và nhấn nút Enter

Simulation Environment để xây dựng quá trình mô phỏng.

III. Thiết đặt dòng và thiết bị. Dòng Thiết bị Phím nóng F11 F12

Object Palette Double click vào biểu tượng dòng vật chất hay dòng năng lượng.

Double click vào biểu tượng thiết bị.

Summary View Nhấn Add Material hay Add Energy button.

Nhấn Add button để mở the UnitOps Selection Dialog.

Workbook

Trong ô ”New” của một dòng vật chất hay dòng năng lượng trên Workbook page, nhập tên mới cho dòng.

Trong ô ”New” của một thiết bị trên Workbook page, nhập tên mới của thiết bị. Trên UnitOps page, chọn Add UnitOp.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 18

Summary View

Tools\Summaries\View

UnitOps Selection Dialog

Object Palette. Object Palette có thể được dùng để thiết đặt trực tiếp dòng và

thiết bị vào trong HYSYS. Để mở hay đóng Object Palette dùng

phím nóng “F4”.

Thiết đặt một dòng và thiết bị riêng lẻ.

1. Double click vào nút thích hợp.

or

1. Click vào biểu tượng với chuột trái.

2. Click vào nút Add.

Dòng và thiết bị có thể được kéo (bằng chuột phải) vào trong

PFD; hay click một lần trên Object Palette và một lần nữa trên

PFD (bằng chuột trái).

Thiết đặt nhiều dòng hay thiết bị của cùng một loại dòng hay thiết bị.

(Use Modal Property Views must be Off under Preferences.)

Danh sách các đơn vị thiết bị

Chọn các đơn vị thiết bị

Add để chọn thêm thiết bị

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 19

1. Click “Lock” trên đỉnh của Object Palette.

2. Bằng chuột trái, click vào biểu tượng của dòng và thiết bị mà bạn muốn thiết

đặt.

3. Chọn “Add” để thiết đặt dòng hay thiết bị.

4. Lặp lại bước #3 cho nhiều lần nhiều nếu cần thiết.

Để chấm dứt hoạt động, lựa chọn nút đối tượng khi trong chế độ “locke”, nhấn

“Cancel”.

IV. PFD Ta có thể mở PFD bằng cách nhấn nút PFD trên Button Bar , hay mở

PFD cho bất kỳ Flowsheet (từ bất kỳ nơi nào) sử dụng CTRL P.

Để truy cập đến danh sách đối tượng khảo sát đặt con trỏ chuột lên đối

tượng (biểu tượng hay khoảng trắng trên PFD) và nhấn chuột phải.

Các nút dùng trên PFD.

Move/Attach - move (không được nhấn) cho phép bạn chuyển dời thiết bị

và dòng. Attach (nhấn) cho phép bạn liên kết dòng và thiết bị.

Size Mode - cho phép thay đổi kích thước của đối tượng được lựa chọn.

Break Connection - phá vỡ liên kết giữa một dòng và một thiết bị.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 20

Swap Connections - di chuyển điểm liên kết của hai dòng được gắn vào

cùng một thiết bị.

Drag Zoom - giữ chuột trái và kéo xung quanh vùng chọn để phóng to khu

vực thể hiện PFD.

Add Text Annotation - cho phép bạn thêm đề mục vào PFD.

Quick Route Mode – cho phép thao tác các biểu tượng nhanh chóng trên

PFD không đặt vị trí lại của các dòng/biểu tượng khác.

Zoom In - thu nhỏ khung hiển thị 25%

Zoom All - hiện thị toàn bộ sơ đồ quy trình trong cửa sổ hiện thời.

Zoom Out - phóng lớn khung hiển thị 25%

Thiết đặt dòng và thiết bị.

1. Lựa chọn thiết bị bằng chuột trái từ Object Palette.

2. Click chuột trái trên PFD nơi đối tượng mới được thiết đặt.

Liên kết hai thiết bị.

1. Chuyển sang chế độ Attach*.

2. Điểm liên kết sẵn có sẽ bật sáng trên biểu tượng khi con trỏ chuột chạy qua nó.

Đặt con trỏ chuột vào ví trí mong muốn.

3. Giữ chuột trái, con trỏ chuột thay đổi thành công cụ kết nối dòng. Kiểu kết nối

(Feed, Product, etc.) được thể hiện.

4. Kéo chuột hướng về điểm liên kết khác.

5. Khi bạn chấp nhận điểm liên kết, công cụ kết nối xuất hiện.

6. Thả chuột để hoàn tất liên kết.

* Để vào chế độ Attach, lựa chọn nút, hay giữ phím CTRL để tạm thời bật tắt chế

độ trong khi sự liên kết được thực hiện.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 21

Tạo một dòng mới từ một thiết bị.

1. Chuyển sang chế độ Attach*.

2. Đặt con trỏ vào điểm liên kết theo yêu cầu.

3. Con trỏ sẽ thay đổi đến công cụ kết nối dòng.

4. Giữ chuột trái và kéo dòng đến chỗ trống trên PFD.

5. Thả chuột để đặt biểu tượng dòng mới.

Liên kết một thiết bị đến dòng hiện hành (hay ngược lại).

1 - 4. giống như trên.

5. Khi bạn chấp nhận điểm kết nối thì công cụ kết nối xuất hiện.

6. Thả chuột để hoàn tất sự kết nối.

V. Workbook. Workbook có thể mở cho Flowsheet hiện hành bằng việc lựa chọn nút

Workbook hay sử dụng phím nóng CTRL W. Workbook gồm có nhiều trang mà

trình bày số liệu công nghệ dạng bảng. Một Workbook page riêng biệt có thể chứa

đựng dòng hay thiết bị, nhưng chỉ một kiểu đối tượng cho Workbook page được

phép. Mặc định là dòng vật chất (Material Streams) Workbook page.

Double click để mở khung Input Composition

Double click để mở khung thuộc tính của thiết bị

Tất cả các thiết bị được gán bởi dòng được liệt kê trong hộp này

Double - click để mở khung thuộc tính của dòng

Include Sub – Flowsheets thể hiện Sub-Flowsheet của các dòng. Show Name Only trình bày tên dòng, để nhanh tìm ra dòng .

Hiện thị Workbook pages.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 22

Thêm vào hay sữa đổi một trang Workbook

Ta có thể thêm một trang mới vào Workbook như một bản soạn thảo hiện

hành. Thực hiện như sau:

1. Chọn Workbook từ Menu Bar, và chọn Setup.

2. Khung Setup mở. Nếu muốn thêm một trang mới, click vào nút Add trên nhóm

Workbook Pages.

3. Nếu thêm một trang mới, xuất hiện khung New Object Type. Double click vào

‘+’ để truy cập tuỳ chọn thấp hơn. Lựa chọn kiểu đối tượng cho trang mới.

4. Từ khung Setup, sử dụng Use Set (4a), Add (4b) hay nút Delete để sữa đổi

danh sách biến.

Hiện thị các biến cho trang Workbook

Hiện thị độ chính xác của các biến

Định rõ thiết đặt cho mỗi kiểu đối tượng. Các biến thay đổi phụ thuộc vào kiểu đối tượng

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 23

5. Trước khi quay về Workbook hiện hành, bạn có thể chỉ rõ định dạng cho biến,

thay đổi thứ tự của cấu tử trên Workbook page, thay đổi tên trang, hay thêm nhiều

biến nữa.

6. Nhấn Close để quay về Workbook.

VI. Cung cấp dữ liệu đầu vào. Các kiểu nhập liệu khác nhau (bằng ký tự, số) có thể được cung cấp vào

trong HYSYS, với nhiều phương pháp khác nhau, sử dụng chuột hay bàn phím.

Lựa chọn ô nhập liệu từ danh sách thả xuống.

Chọn ô cần nhập liệu, click vào dấu mũi tên xuống để hiện thị danh sách

thả xuống. Nhập liệu có thể được lựa chọn bằng chuột hay bàn phím.

Sử dụng chuột để nhập liệu.

1. Lựa chọn hình mũi tên tới ô để mở danh sách thả xuống.

2. Sử dụng Scroll Bar / Button để di chuyển suốt danh sách.

3. Làm nổi bật mục mà mình mong muốn.

4. Kích chuột để chọn vào ô.

Sử dụng bàn phím để nhập liệu

Đặt tất cả hay các cấu tử đặc biệt

Có thể thay đổi tên trình bày

Chọn biến để thêm vào

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 24

1. Kích hoạt ô cần nhập liệu.

2. Nhấn mũi tên đi xuống để mở danh sách thả xuống.

3. Viết tên của dòng, và HYSYS sẽ di chuyển đến dòng sáng đã viết tên, hay sử

dụng mũi tên xuống để chọn dòng.

4. Nhấn ENTER để chọn.

Cung cấp dữ liệu vào dạng Matrix.

Ta có thể sử dụng chuột hay bàn phím (hay dùng phím F2) để lựa chọn

nhập liệu mong muốn từ danh sách thả xuống được tìm thấy trên Edit Bar.

Cung cấp dữ liệu vào dạng số

1. Trường nhập dữ liệu dạng số được xếp thành bậc trên Edit Bar.

2. Lặp lại quá trình nhập liệu từ bàn phím trên Edit Bar với đơn vị mặc định được

trình bày trên hộp đơn vị.

Đơn vị được hiện thị trên hộp đơn vị

Nhiệt độ được kích hoạt

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 25

3. Sau khi cung cấp nhập liệu dạng số, nhấn SPACE BAR để kích hoạt danh sách

các đơn vị.

4. Chọn đơn vị mong muốn.

5. Nhấn ENTER để chấp nhận đơn vị.

6. Giá trị đầu vào được chuyển về ô và được gán đơn vị mặc định.

VII. Tìm một dòng hay thiết bị - Object Navigator Ta có thể sử dụng Object Navigator để định vị và quan sát Flowsheet cơ sở

trong Flowsheet khác, hay nhập vào môi trường xây dựng cho một Flowsheet.

1. Bạn có thể truy cập the Object Navigator bằng các cách sau đây:

• Double clicking vào khoảng trống của DeskTop

• Nhấn nút Navigator trên Button Bar

• Sử dụng phím nóng F3, hay

• Chọn Flowsheet từ Menu Bar, và sau đó chọn Find Object.

2. Từ nhóm Flowsheets nổi rõ the Flowsheet chứa đựng đối tượng mong muốn.

3. Chọn đối tượng trên nhóm Flowsheet Objects.

Lọc danh sách các đối tượng của Flowsheet

Vào môi trường xây dựng cho Flowsheet.

Mở hộp thoại để cung cấp tên đối tượng cần định vị

Double click vào đối tượng để mở khung thuộc tính

Mở khung thuộc tính cho đối tượng

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 26

4. Nhấn nút View (hay double-click) để mở khung thuộc tính.

Variable Navigator Variable Navigator được sử dụng để lựa chọn các biến công nghệ, được sử

dụng trong thiết bị như là PID Controller và Adjust. Nó sử dụng cấu trúc giống

như Object Navigator, nhưng cho phép bạn lựa chọn đồng thời Flowsheet, Object,

Variable, và Variable Specific.

Ví dụ, để lựa chọn biến công nghệ cho PID Controller, sử dụng Variable

Navigator.

1. Lựa chọn nút Navigator Scope thích hợp cho đối tượng.

2. Chọn nút để lọc danh sách Object.

3. Lựa chọn Flowsheet chứa đựng biến.

4. Lựa chọn Object làm chủ biến.

5. Lựa chọn Variable mong muốn.

6. Lựa chọn Variable Specific khi thích hợp.

7. Nếu muốn cung cấp nhiều thông tin Variable Description.

8. Nếu thay đổi sự liên kết, sử dụng nút Disconnect.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 27

VIII. Printing. Ta có thể in những trang tính được chỉ định cho dòng, thiết bị, các cấu tử,

tiện ích Utilities, công cụ phân tích DataBook, Fluid Packages, (dữ liệu dạng

bảng) Tabular data, Reactions, Reaction Sets, thuộc tính người dùng (User

Properties), thông tin về đặc tính của dầu và PFD. Bạn có thể truy cập printing

qua File menu, Object Inspection, hay Reports.

Tuỳ chọn In

Khi bạn chọn Print từ File menu, HYSYS in các trang tính chỉ định cho các đối

tượng được chọn.

Object Inspection (kích chuột phải) vào Title Bar để truy cập tuỳ chọn in trang tính

Đối tượng có trang tính sẽ được in.

Để xem trước sự xuất hiện của trang tính trước khi in

In trang tính như một file văn bản.

Các trang tính cho các đối tượng.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 28

Reports

Ta có thể in nhiều trang tính cho dòng và thiết bị trên một Report đơn, có

thể truy cập vào Report với phím nóng CTRL R hay nhiều Reports trong Tools

trên Menu Bar.

Xây dựng Report

Xây dựng Report là nơi để chọn các trang tính có trong Report, cũng như tuỳ

chỉnh hình thức của Report (Page Setup).

Report hiện hành Tạo một Report mới và mở Report

Đưa Report đến máy in

Xem trước Report

Đưa Report đến một file

Mở Report Builder và soạn thảo Report

Các trang tính thêm vào được trình bày ở đây

Số trang trong Report

Thêm trang tính của dòng và thiết bị vào trong Report

Bỏ các trang tính từ Report

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 29

IX. Databook. Ta có thể truy cập vào DataBook bằng cách sử dụng tổ hợp phím CTRL D.

DataBook cung cấp truy cập đến Process Data Tables, Strip Charts, Data Recorder

và Case Studies.

Strip Charts Page

Strip Charts được thiết đặt cụ thể thông qua Strip Charts page.

Truy cập đến Variable Navigator để thêm các biến

Các biến được sử dụng cho tất cả các công cụ phân tích DataBook đặt ở đây

Mở StripChart được chọn

Khung thiết đặt StripChart

Tên của StripChart (lưu lượng và các biến chính có thể được thay đổi

Kích hoạt vào các biến được hiện thị trên StripChart

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 30

The Strip Chart View

Khung hình dạng của Strip Chart.

Khung Configuration chứa đựng 3 tabs, mỗi tab sẽ chỉ rõ các bộ phận xuất

hiện của đồ thị. General tab được thể hiện dưới đây.

X-Axis luôn là thời gian

Mỗi biến có một trục tỷ lệ Y, và giá trị nhỏ nhất và lớn nhất cho mỗi biến có thể đặt độc lập

Kích chuột phải vào đồ thị và lựa chọn Graph Control để truy cập vào khung định dạng

Có thể đặt Time Span cho đồ thị trên trang Overall Chart Properties của khung Setup

Để có thể trông thấy trục đồ thị

Tab này gồm tuỳ chọn định dạng cho curves và axes cho stripchart.

Tuỳ chọn diện mạo đồ thị

Mở khung Logger Setup

Mở DataBook

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 31

Lựa chọn nút View để trình bày Scenario hoặc Table hay Graph

Process Data Tables Process Data Tables cho phép xem xét các biến công nghệ chính. Ta có thể

mở khung hình để theo dõi liên tục giá trị của biến.

Data Recorder Data Recorder cho phép bạn lưu trữ màn hình đồ họa của quy trình bằng

cách nhóm các biến công nghệ chính vào trong những tình huống (Scenarios) khác

nhau.

Nhập tên của Process Data Table

Khi lựa chọn nút View, Process Data Table sẽ được trình bày.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 32

Truy cập vào khung Setup của Case Studies

Thể hiện Case Studies ở dạng bảng hay đồ thị

Thay đổi định dạng dữ liệu dạng bảng và đồ thị

Chọn View để mở Setup view

Kết quả trình bày theo bảng hay đồ thị

Số state được tự động cập nhật khi thêm bound và step size

Case Studies

Công cụ Case Study cho phép bạn quan sát cách trả lời của biến công nghệ

trong mô hình hoá tĩnh để thay đổi trong quy trình. Ta có thể chỉ rõ phạm vi thấp

và cao, cũng như bước nhảy (step sizes); HYSYS thay đổi biến độc lập từng lần

một, và mỗi lần thay đổi, biến phụ thuộc được tính toán và một State mới được

xác định.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 33

Chương III CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN

PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ ĐỘNG

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 34

I. Những khái niệm chung về hoạt động trạng thái động.

Mục này đưa ra một số hướng dẫn hay các bước để sáng tạo và chạy một

quá trình mô phỏng trong chế độ động.

Ta có thể sáng tạo trực tiếp trong chế độ động (Dynamic mode). Các đơn vị

hoạt động có thể được thêm vào dễ dàng trong chế độ động như trong chế độ tĩnh.

Integrator (máy phân tích) sẽ chạy sau khi mỗi đơn vị hoạt động được thêm vào để

phân tích trạng thái dòng ra ngoài cho các đơn vị hoạt động được thêm vào.

Hoặc có thể xây dựng mô hình hoá động bằng cách sáng tạo bài toán trong

mô hình hoá tĩnh. Thực hiện chuyển đổi sang chế độ động với một vài sữa đổi

thiết kế quy trình hoạt động và chỉ rõ đặc điểm của dòng.

1. Quá trình chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động. Ta sẽ nhận thấy lưu lượng trên thiết bị tìm thấy như một kết quả của mối

quan hệ áp suất-lưu lượng. Trước khi quá trình chuyển tiếp từ mô hình hoá tĩnh

sang mô hình hoá động xảy ra, sơ đồ quy trình quá trình mô phỏng sẽ được thiết

đặt để xác định trở lực tồn tại qua thiết bị.

1.1. Thêm các đơn vị thiết bị.

Nhận biết các dòng vật chất không có quan hệ áp suất lưu lượng được kết

nối tới hai đơn vị hoạt động và lưu lượng của các dòng này phải được chỉ đỉnh rõ

trong mô hình hoá động. Các đơn vị hoạt động bao gồm thiết bị SEPARATOR và

COLUMN. Khi thêm một đơn vị hoạt động, như VALVES, HEAT

EXCHANGERS, hay PUMPS, thì phải xác định quan hệ áp suất lưu lượng cho

các dòng đó. Có thể chỉ định rõ lưu lượng trên dòng đó thay vì sử dụng thiết bị để

xác định lưu lượng.

1.2. Điều chỉnh kích thước của các thiết bị. Kích thước của tất cả các đơn vị hoạt động trong quá trình mô phỏng sử

dụng trang thiết bị thực tế hay được xác định theo kích thước kỹ thuật. Kích thước

của đĩa trong tháp có thể hoàn thành bằng cách sử dụng Tray Sizing utility trên

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 35

Utilities page. Vessels sẽ được thay đổi kích thước để điều tiết lưu lượng thực và

áp suất của thiết bị trong khi đang duy trì hoạt động có thể đảm bảo thời gian lưu.

Nguyên tắc điều chỉnh kích thước của các thiết bị nói chung (Equipment Sizing).

Vessels (SEPARATORS, CONDENSERS, REBOILERS) phải được thay

đổi kích thước để thời gian lưu lỏng từ 5 - 15 phút. Sự tính toán kích thước và chi

phí có thể được thực hiện bằng cách sử dụng Vessel Sizing utility trên Sizing page

của Rating tab.

Valves được thay đổi kích thước dựa vào đặc tính lưu lượng. Valve sẽ thay

đổi kích thước với độ mở của valve là 50% và trở lực nằm trong khoảng 15 - 30

kPa.

Điều chỉnh kích thước đĩa của tháp. (Column Tray Sizing).

Tray Sizing có thể được hoàn thành cho tháp tách bằng cách sử dụng Tray

Sizing utility trong Utilities page. Một vài tiện ích sử dụng sẽ bị hạn chế trong mô

hình hoá tĩnh. Các đĩa được định kích thước tuỳ theo lưu lượng hiện hành và thời

gian lưu mong muốn trên đĩa.

Các thông số quan trọng bao gồm:

• Tray diameter (đường kính đĩa)

• Weir length (chiều dài vách ngăn)

• Weir height (chiều cao vách ngăn)

• Tray spacing (khoảng cách giữa hai đĩa)

1.3. Điều chỉnh áp suất của tháp.

Trong mô hình hoá tĩnh, áp suất của tháp là do người dùng định nghĩa.

Trong mô hình hoá động, nó được tính toán bằng cách sử dụng sự tính toán thuỷ

động lực. Nếu như áp suất ở trạng thái tĩnh là rất khác nhau từ tính toán trở lực, thì

sẽ có sự xáo trộn lớn lưu lượng trong tháp khi Integrator chạy. Sự ước lượng hợp

lý áp suất của tháp có thể được tính toán bằng cách sử dụng the Tray Sizing utility.

Tiện ích này cung cấp một giá trị Max DP/Tray trên Results tab. Áp suất của tháp

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 36

có thể được tính toán bằng cách sử dụng giá trị này (Max DP/Tray), và sự chỉ định

rõ áp suất mong muốn ở bất kỳ nơi đâu trên tháp.

Chúng ta có thể thay đổi giá trị Max DP/Tray để mà đạt được áp suất mong

muốn qua tháp. Việc này dễ dàng thực hiện bằng cách sửa đổi chiều cao vách ngăn

(Weir height) trên Ratings tab trong Tray Sizing utility.

Giảm chiều cao vách ngăn thấp hơn áp suất tĩnh (static head contributions)

và thấp hơn giá trị Max DP/Tray. Trong chế độ động, Nozzle Pressure Flow K-

factors (được tìm thấy trên Dynamics tab của khung thuộc tính của Main TS) có

thể được điều chỉnh tối ưu trở lực qua tháp.

1.4. Các thiết bị toán học (logical operations). Các thiết bị toán học từ mô hình hoá tĩnh sau được bỏ qua trong mô hình

hoá động. ADJUST có thể đặt lại bằng PID Controllers. RECYCLE là không

cần thiết trong mô hình hoá động.

1.5. Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng (Pressure-Flow

Specifications).

Chỉ định rõ áp suất lưu lượng cho mỗi dòng của sơ đồ công nghệ. Bộ điều

khiển đóng vai trò to lớn đảm bảo tính ổn định cho quá trình tính toán pressure-

flow.

Các chú ý quan trọng khi xây dựng trạng thái động.

1. Phải đặc biệt chú ý với việc cố định trở lực trong thiết bị. Một vài chỉ định rõ cố

định trở lực trong thiết bị có thể mang lại kết quả không hiện thực, như xuất hiện

lưu lượng theo chiều tăng áp suất. Nhớ kiểm tra việc cố định trở lực trong thiết bị

đun sôi lại và thiết bị làm nguội của tháp.

2. Dòng nguyên liệu vào và sản phẩm ra khỏi tầng đĩa sẽ có áp suất giống như áp

suất ở đĩa đó. Nếu như có sự khác nhau lớn về áp suất giữa dòng nguyên liệu hay

dòng sản phẩm với tầng đĩa và kết quả là có lượng lớn dòng vật chất di chuyển

vào hay ra khỏi tháp.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 37

Chạy Integrator sau khi các đơn vị thiết bị đã được thêm vào trong chế độ

động. Không giống như môi trường tĩnh, thì dòng ra ngoài của đơn vị thiết bị

trong chế độ động không được tính toán cho đến khi Integrator chạy. Integrator sẽ

chạy đủ lâu để đạt được giá trị phù hợp mới cho dòng ra ngoài của các thiết bị.

1.6. Thực hiện bước chuyển đổi vào môi trường động. Click vào nút Dynamic Mode để chuyển từ mô hình hoá

tĩnh sang mô hình hoá động.

1.7. Troubleshooting (Việc sử lý sự cố). Hộp thoại thông báo lỗi sẽ xuất hiện mỗi khi Integrator chạy:

Too many specifications/ Not enough specifications Hộp thoại “Too many specifications” cho biết HYSYS.Plant đã tìm ra quá

nhiều sử chỉ định. Cửa sổ Equation Summary View xuất hiện cùng với hộp thoại

cung cấp sự giúp đỡ, sẽ trình bày sơ qua chỉ định không được yêu cầu. Nhấn nút

Full Analysis (hay nút Partitioned Analysis, nếu có). Lúc này, HYSYS khảo sát

các vấn đề có thể xảy ra trong phạm vi của quá trình mô phỏng. Nhấn Extra Specs

tab phát hiện những giá trị có khả năng xảy ra mà không được yêu cầu bởi

HYSYS.

Hộp thoại “Not enough specifications” cho biết quá trình mô phỏng phát

hiện ra quá ít chỉ định rõ. Extra Specs tab trong the Equation Summary View

đòi hỏi cần phải có các biến có thể thiếu từ quá trình mô phỏng. Dynamics

Assistant có thể giúp đỡ nhận biết thiếu sót đó, P-F specifications sẽ được thêm

vào hay xoá bỏ từ quá trình mô phỏng động.

Singular Problem (Các vấn đề đáng chú ý)

Hộp thoại cho biết không phải tất cả các công thức trong ma trận the PF

solver là độc lập với những công thức khác. Hộp thoại này xuất hiện khi một hay

nhiều công thức không cần thiết (rườm rà). Ví dụ, nếu một VALVE đang sử dụng

chỉ định trở lực, dòng vào và dòng ra cả hai đều không được chỉ định rõ áp suất.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 38

Thì trở lực trở thành dư thừa. Nó hữu ích để cảnh báo các vấn đề đáng chú ý.

HYSYS có khả năng nhận biết sự chỉ định áp suất lưu lượng dư thừa và cho phép

Case giải.

The Pressure Flow Solver failed to converge

Hộp thoại này cho biết một hay nhiều chỉ định áp suất lưu lượng có thể

không phù hợp. Hộp này chỉ xuất hiện nếu có tình trạng rối loạn lớn đột ngột đến

quá trình mô phỏng. Nó giúp ích để vào Equation Summary View nhận biết các

vấn đề xảy ra trong sơ đồ quy trình.

Nhấn nút Full Analysis (hay nút Partitioned Analysis, nếu có). Bằng cách

nhấn nút Update Sorted List trên Unconverged tab, HYSYS hiện thị các kiểu của

công thức, vị trí, và phạm vi lỗi mắc phải (type of equation, location, and scaled

error) kết hợp với các giao điểm chưa được giải (unconverged nodes) trong sơ đồ

quy trình công nghệ.

Đặc biệt chú ý đến các đơn vị thiết bị với các lỗi lớn trên Uncoverged tab.

Kiểm tra thể tích của Vessel của đơn vị hoạt động chưa converged và chắc chắn

rằng chúng đã được định kích thước với thời gian lưu phù hợp. Kiểm tra kích

thước của các valves gắn vào đơn vị hoạt động chưa converged.

II. Công cụ kiểm tra trước khi chuyển sang trạng thái

động. 1. Dynamics Assistant.

Dynamics Assistant cung cấp phương pháp nhanh chóng đảm bảo thiết đặt

các chỉ định áp suất lưu lượng đúng đắn. Assistant có thể được sử dụng khi đang

chuẩn bị bước đầu cho mô hình động, hay khi đang thực hiện mô hình động cũ.

Assistant đề nghị đặt các chỉ định hợp lý và bảo đảm Case không vượt quá hay

xuống dưới chỉ định, hay những khác thường. Xem xét nhanh những vấn đề có

khả năng xuất hiện trong khi chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động cũng

như trước khi chạy Case trong mô hình động.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 39

Khi các chỉ định áp suất lưu lượng được thêm vào mô hình động, Assistant

sẽ định kích thước cần thiết cho tất cả thiết bị chưa được định kích thước. Các

thông số định kích thước như là: Vessel volumes, valve Cv và k values cho các

thiết bị như heaters, coolers, và heat exchangers. Kích thước mà Assistant đòi hỏi

các đơn vị hoạt động dựa vào điều kiện lưu lượng và thời gian cư trú (residence

times). Assistant kiểm tra áp suất trên các đĩa cho cả hai mô hình tĩnh và động để

đảm bảo mô hình động bắt đầu suôn sẽ. Nó cũng đảm bảo áp suất trên các đĩa và

dòng gán có áp suất giống nhau.

Mặc dù Assistant đảm bảo Case sẽ chạy trong mô hình động, không chắc

những thay đổi sẽ thích đáng cho Case làm việc tốt nhất.

Dynamics Assistant có thể được mở thông qua 3 phương pháp.

• Sử dụng phím nóng CTRL Y

• Lựa chọn Dyn Assistant từ Tools Menu Bar

• Nhấn nút Dynamics Assistant từ Equation Summary View.

1.1. General Tab.

General tab chứa đựng tóm tắt những thay đổi mà HYSYS đề xuất cho quá

trình mô phỏng động. Mỗi mục trên danh sách hoặc là có dấu kiểm tra (check

mark) màu xanh dương hay màu đỏ ‘x’ đặt ở bên phải của mục biểu thị thay đổi

đó sẽ thực hiện hay không. Check mark biểu thị thay đổi sẽ được thực hiện trong

khi ‘x’ biểu thị thay đổi sẽ không thực hiện. Bạn có thể bật tắt chức năng giữa hai

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 40

trạng thái bằng cách clicking vào check mark hay ‘x’ với nút chuột trái. Double

clicking vào bất kỳ dòng nào trên danh sách sẽ mở page liên kết với thay đổi.

Nút Preferences mở khung Assistant Preferences; cho phép thay đổi hướng

Dynamics Assistant sẽ chạy. Hộp kiểm tra Set stream pressure and flow

specifications in the background cho phép Assistant kiểm tra và không kiểm tra

chỉ định áp suất và lưu lượng dòng. Nếu hộp kiểm tra Perform checks before

running dynamics cho phép Dynamics Assistant kiểm tra những chỉ định còn

thiếu mà có thể gây ra các vấn đề tiềm ẩn trong quá trình mô phỏng động trước khi

chuyển sang chế độ động hay chạy Integrator.

Nút Analyze Again, để HYSYS đánh giá lại quá trình mô phỏng. Đây là

hữu ích đặc biệt, trong khi Dynamics Assistant mở, bạn thực hiện thay đổi case,

mà có ảnh hưởng đến việc thiết đặt trạng thái động cho quá trình mô phỏng.

Nút Make Changes, để HYSYS bắt đầu thực hiện tất cả những thay đổi có

khả năng với Assistant.

III. Integrator.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 41

Integrator được sử dụng khi đang chạy một Case trong chế độ động. Ta có thể truy

cập khung Integrator từ Simulation menu hay sử dụng phím nóng CTRL I.

1. General Tab. General tab có 3 nhóm chứa đựng các thông số thời gian cho Integrator. Nhóm

Integration Control gồm Automatic và Manual. Manual integration chỉ rõ số

bước thời gian (number of time steps) mà HYSYS sẽ thực hiện. Một khi Integrator

đã thực hiện số bước thời gian, Integrator sẽ không dừng nhưng vẫn giữ nguyên

trong holding mode. Nếu bước thời gian được thêm vào, Integrator sẽ tiếp tục tích

hợp hệ thống đối với số bước thời gian đưa ra.

Integration Time Group

Nhóm Integration Time gồm các thông số sau đây:

Parameter Description

Units Lựa chọn đơn vị thời gian cho Current Time, End Time,

và Display Interval.

Current Time Trình bày thời gian mà Integrator đã chạy. Khi Integrator

đặt lại (reset), giá trị này quay trở lại zero.

Acceleration Nếu đang chạy trong Real Time, thay đổi trường này có thể

làm nhanh hơn (>1) hay chậm hơn (<1) mô hình HYSYS

bằng cách mở rộng hay thu nhỏ steps.

End Time Cho phép chỉ rõ thời gian mà Integrator sẽ ngừng.

Real Time Ep buộc Integrator hoạt động trong real time. Nếu hệ số

real time nhỏ hơn 1 kiểm tra hộp Real Time.

Display

Interval

Chỉ xác định được trong Automatic Integrator Control,

trường này chứa đựng khoảng thời gian mà HYSYS cập

nhật khung hình. Sự cập nhật thường xuyên có ý nghĩa tác

động vào tốc độ chạy quá trình mô phỏng. Display

Interval không có ảnh hưởng thường xuyên đến quá trình

tính toán.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 42

Real time

factor

Chỉ xác định được trong Automatic Integrator Control.

Hệ số Real time phụ thuộc vào tốc độ của computer’s

processing và tính phức tạp của quá trình mô phỏng.

Number of

time steps to

execute:

Chỉ xuất hiện khi trong manual integral control.

2. Options Tab.

Options tab chứa đựng các thông số thuận lợi được sử dụng trong trạng

thái động. Nhóm Execution rates as per integrator time step biểu thị tính

thường xuyên. Giá trị mặc định của Pressure-Flow equations, Energy equations,

Composition and Flash, và Control and Logic Ops là 1, 2, 10, và 2 tương ứng.

Giá trị 2 của Energy equations nghĩa là cân bằng năng lượng được thực hiện mỗi

lần 2 time steps.

Ta có tuỳ chọn chỉ rõ thành phần và tốc độ thực hiện cân bằng năng lượng

cho mỗi Integration time step cho các đơn vị hoạt động trạng thái động riêng biệt.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 43

Để chỉ rõ tốc độ thực hiện riêng biệt cho các đơn vị hoạt động khác nhau, cần phải

thêm một Dynamic Equipment Ops tab mới vào Workbook.

1. Bỏ kích hoạt hộp kiểm tra Use these two periods for all unit operations trên

nhóm Calculation Execution Rates của Integrator view.

2. Mở Workbook.

3. Lựa chọn Workbook từ Menu Bar, và sau đó lựa chọn Setup, mở hộp thoại

Setup.

4. Lựa chọn nút Add trên nhóm Workbook Tabs. Khung New Object Type được

tự động mở ra.

5. Scroll down danh sách và lựa chọn mục Dynamic Equipment Op.

Nhấn nút OK. Quay trở lại khung Setup, và Dynamic Equipment Op variable set

được thêm vào trên Workbook tab.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 44

6. Lựa chọn Dynamic Equipment Op tab trên Workbook và bỏ kích hoạt hộp

kiểm tra Use Integrator periods cho một trong những đơn vị hoạt động. Tất cả

các đơn vị hoạt động trạng thái động khác trên sơ đồ quy trình sẽ bị bỏ kích hoạt.

IV. Hoạt động của tháp trong trạng thái động. Sự khác nhau khác giữa tháp ở trạng thái tĩnh và trạng thái động là các chỉ

đỉnh rõ của tháp. Những chỉ định rõ của tháp trong trạng thái tĩnh được làm ngơ

trong trạng thái động. Để hoàn thành các chỉ định rõ cho tháp khi sử dụng mô hình

động, thì sơ đồ điều khiển phải được thêm vào tháp.

1. Chỉ định áp suất lưu lượng (Pressure Flow Specifications). Chỉ định áp suất lưu lượng khi không có thiết bị nào khác được kết nối đến

tháp được thể hiện như hình bên dưới. Khi có sự kết hợp của các thiết bị khác với

tháp thì chỉ định áp suất lưu lượng là có thể xảy ra, tuy nhiên có thể dẫn đến tính

ổn định kém.

Chỉ định áp suất lưu lượng mà không chú ý đến hình dạng của tháp, thì khi

chạy cặn kẽ mô hình hoá động, nó đề nghị chí ít thêm valves cho tất cả dòng

nguyên liệu hay sản phẩm. Khi các valves được thêm vào, tất cả các dòng này

được chỉ định rõ với áp suất và các dòng khác, lưu lượng được điều khiển với bộ

điều khiển lưu lượng.

1.1. Chỉ định áp suất lưu lượng cho tháp (Columns).

Distillation Column (Tháp chưng cất)

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 45

Tháp chưng cất cơ bản gồm một dòng vào và hai hay ba

dòng ra, phụ thuộc vào hình dạng của condenser. Khi chỉ

có một mình, Tháp chưng cất có ba hay bốn dòng nguyên

liệu hay sản phẩm nhưng đòi hỏi bốn hay năm sự chỉ định

áp suất-lưu lượng (pressure-flow specifications); nói chung

một chỉ định áp suất và ba hay bốn chỉ định lưu lượng. Chỉ

định áp suất-lưu lượng phụ, được đòi hỏi bởi dòng hồi lưu

(dòng reflux). Tháp thể hiện ở bên, giới thiệu chỉ định áp suất-lưu lượng cho tháp

chưng cất đứng một mình với một partial condenser.

1.2. Chỉ định áp suất lưu lượng cho Condensers và Reboiler. Mục sau đây giới thiệu về chỉ định áp suất-lưu lượng cho mô hình hoá động

đơn giản. Chỉ định lưu lượng được sử dụng trên dòng hồi lưu là không được đề

nghị cho mô hình chi tiết. Vì nếu mức lỏng trong condenser đi đến zero, khi ta chỉ

định lưu lượng khối lượng thì sẽ dẫn đến lưu lượng thể tích là lớn nhất bởi vì dòng

là hơi.

Ta cần phải thêm thiết bị thích hợp vào dòng hồi lưu (e.g. pumps, valves,

etc.). Trong trường hợp này, điều khiển mức của condenser sẽ được sử dụng để

đảm bảo mức lỏng thích hợp cho thiết bị.

Partial Condenser

Partial condenser có ba dòng ra ngoài; dòng hơi đỉnh (overhead

vapour stream), dòng hồi lưu (reflux stream), và distillate stream. Cả

ba dòng đó phải được chỉ rõ khi gán liền với main tray section. Một

chỉ định áp suất được đề nghị cho dòng hơi đỉnh, và một chỉ định lưu lượng cho

dòng sản phẩm lỏng. Chỉ định áp suất lưu lượng cuối cùng có thể là chỉ định lưu

lượng thứ hai trên dòng sản phẩm lỏng còn lại, hay giá trị Reflux Flow/Total

Liquid Flow trên Specs page của Dynamics tab của condenser có thể được chỉ

định rõ.

Fully-Refluxed Condenser

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 46

Fully-Refluxed condenser có hai dòng ra ngoài (two exit streams):

dòng hơi đỉnh và dòng hồi lưu. Pressure specification được yêu cầu

cho dòng hơi đỉnh và Flow specification được yêu cầu cho dòng hồi

lưu.

Fully-Condensed Condenser

Fully-Condensed condenser có hai dòng ra ngoài: dòng hồi lưu và

dòng distillate. Có thể có pressure flow specifications cho các kiểu

của condenser. Flow specification có thể được sử dụng cho dòng hồi

lưu và Pressure spec có thể được sử dụng cho distillate stream. Hai Flow

specifications có thể được sử dụng, tuy nhiên, nó đề nghị một bộ điều khiển

(vessel pressure controller) được thiết đặt với condenser duty như một hoạt động

thay đổi.

Reboiler

Reboiler có hai dòng ra ngoài: dòng hơi đun sôi lại và dòng lỏng đáy.

Chỉ một dòng có thể được chỉ rõ. Nếu một áp suất cưỡng bức được

chỉ định ở nơi nào trên tháp, dòng ra ngoài này phải được chỉ định với một flow

rate.

2. Khung thuộc tính Column Runner. Khung thuộc tính của Column Runner chứa đựng bản tóm tắt những chi tiết

quan trọng của tháp được yêu cầu cho mô hình hoá động ổn định.

2.1. Parameters Tab.

Profiles Page

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 47

Profiles page được sử dụng chủ yếu cho quá trình mô phỏng tĩnh. Một

trong những thông tin quan trọng để chạy một tháp trong mô hình động là pressure

profile. Tháp ở trạng thái tĩnh có thể chạy với trở lực bằng 0 qua mỗi tray section,

nhưng tháp ở trạng thái động đòi hỏi trở lực qua mỗi đĩa. Trong mô hình động,

pressure profile ban đầu được đòi hỏi trước khi column có thể chạy. Profile này có

thể từ mô hình tĩnh hay có thể được thêm vào trong mô hình động. Nếu một tray

section mới được sáng tạo trong chế động động, pressure profile có thể đạt được từ

các dòng nếu không cung cấp ngay.

2.2. Rating Tab.

Tray Sections Page

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 48

Tray Sections page chứa đựng tất cả thông tin được đòi hỏi cho kích thước

phù hợp của các đĩa của tháp, như đường kính, chiều dài vách ngăn (weir length),

chiều cao vách ngăn (weir height), và khoảng cách giữa các đĩa (tray spacing)

được đòi hỏi để quá trình mô phỏng động được chính xác và ổn định. Bạn phải

cung cấp tất cả thông tin trên page này. Trừ Tray Volume, không có sự tính toán

nào được thực hiện trên page này.

Đối với nhiều trays, nhập đường kính tháp và chiều dài vách ngăn thích hợp.

2.3. Dynamics Tab.

Vessels Page

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 49

Vessels page chứa đựng bản tóm tắt thông tin kích thước cho những vessels khác

nhau trong Column Sub-Flowsheet.

2.4. Tray Section.

Rating Tab

Sizing Page

Sizing page chứa đựng tất cả thông tin được đòi hỏi cho kích thước phù

hợp của các đĩa của tháp, như đường kính, chiều dài vách ngăn (weir length),

chiều cao vách ngăn (weir height), và khoảng cách giữa các đĩa (tray spacing)

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 50

được đòi hỏi để quá trình mô phỏng động được chính xác và ổn định. Bạn phải

cung cấp tất cả thông tin trên page này. Trừ Tray Volume, không có sự tính toán

nào được thực hiện trên page này.

Đối với nhiều trays, nhập đường kính tháp và chiều dài vách ngăn thích

hợp.

Heat Loss Page

Heat Loss page cho phép bạn chỉ rõ tổn thât nhiệt từ mỗi đĩa trên tray

section. Bạn có thể chọn kiểu tổn thất nhiệt hoặc là Direct Q, Simple hoặc

Detailed hay none từ tray sections.

Direct Q Heat Loss Model

Direct Q model cho phép bạn hoặc là chỉ rõ tổn thất nhiệt trực tiếp hoặc là

tính toán tổn thất nhiệt từ Heat Flow cho mỗi đĩa.

Simple Heat Loss Model

Simple model cho phép bạn tính toán tổn thất nhiệt từ những giá trị được

chỉ rõ:

• Overall U value

• Ambient Temperature

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 51

Dynamics Tab

Specs Page

Specs page chứa đựng Nozzle Pressure Flow k Factors cho tất cả các đĩa

trên tray section. Ta có thể lựa chọn để HYSYS tính toán k value cho tất cả các

đĩa bằng cách nhấn nút All Stages. Nếu muốn HYSYS tính toán k values chỉ cho

các đĩa, chọn các đĩa mong muốn và nhấn nút Selected Stages. HYSYS sẽ tính

toán k values cho stages được lựa chọn.

Hộp kiểm tra Use tower diameter method, khi được kiểm tra, tính toán k

values cho tháp dựa vào đường kính tháp. Khi không kiểm tra, thì k values được

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 52

tính toán sử dụng kết quả đạt được từ mô hình tĩnh, cần cung cấp uyển chuyển cho

sự chuyển tiếp giữa mô hình tĩnh và mô hình động.

Hộp kiểm tra Perform dry start up cho phép bạn mô phỏng khởi động khô

(dry start up). Hộp kiểm tra này sẽ loại bỏ tất cả liquid từ tất cả các trays khi

Integrator được bắt đầu.

Hộp kiểm tra Initialize From User cho phép bạn bắt đầu quá trình mô

phỏng từ điều kiện ta chỉ rõ. Hộp kiểm tra này sẽ kích hoạt nút Init HoldUp. Click

vào nút này để điền phần mole lỏng ban đầu (initial liquid mole fractions) của mỗi

cấu tử và điều kiện flash ban đầu (initial flash conditions).

Hộp kiểm tra Fixed Pressure Profile cho phép bạn mô phỏng tháp dựa vào

fixed pressure profile.

V. PID Controller. Thiết bị điều khiển (Controller operation) là mô hình điều khiển có ý

nghĩa quan trọng nhất trong chế độ động. Nó điều chỉnh lưu lượng của dòng (OP)

để đưa giá trị thay đổi của công nghệ (Process Variable hay PV) đến giá trị mong

muốn (SetPoint hay SP).

Để thiết đặt the Controller operation, chọn Add Operation từ

Flowsheet menu, và lựa chọn PID Controller. Hoặc, lựa chọn

PID Controller trên Object Palette.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 53

1. Connections Tab. Connections tab cho phép lựa chọn cả hai giá trị PV và OP. Nó gồm có 6 đối

tượng:

Đối tượng

Name Tên của bộ điều khiển.

Process Variable

Source Object

Dòng hay thiết bị chứa biến cần phải điều khiển.

Nó được chỉ rõ thông qua Variable Navigator.

Process Variable Chứa biến công nghệ cần phải điều khiển.

Output Target

Object

Dòng hay valve được điều khiển bởi thiết bị PID

Controller.

Select PV/OP Đây là hai nút mở Variable Navigator để lựa

chọn Process Variable và Output Target Object

tương ứng.

Remote Setpoint

source

Nếu muốn sử dụng điểm đặt từ remote source,

thì lựa chọn the Remote Setpoint source kết hợp

với Master controller.

Process Variable Source

Process Variable, hay PV, là biến công nghệ cần điều khiển đến giá trị

mong muốn.

Thông thường thì PV có thể bao gồm áp suất, mức lỏng của Vessel, cũng

như điều kiện dòng (lưu lượng hay nhiệt dộ).

Để gán Process Variable Source, click vào nút Select PV. Sau đó lựa chọn

đối tượng phù hợp và biến cùng một lúc, sử dụng Variable Navigator.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 54

Output Target Object

Đầu ra của bộ điều khiển là Valve mà bộ điều khiển thao tác để đi đến điểm

đặt. Tín hiệu ra, hay OP, là phần trăm độ mở của Valve, dựa vào phạm vi của thiết

bị được xác định trong khung Control Valve.

Bộ điều khiển so sánh giá trị công nghệ với giá trị điểm đặt và đưa tín hiệu

ra ngoài tác động vào Valve để mở hay đóng thích hợp.

Lựa chọn Output Target Object được làm tương tự như lựa chọn Process

Variable Source. Tuy nhiên, trong trường hợp này, chỉ lựa chọn đối tượng.

Thông tin về kích thước của Valve nằm trong Sub-View truy cập thông qua

nút Control Valve ở phía dưới khung thuộc tính của PID Controller.

2. Control Valve. Thông tin thể hiện trên khung Control Valve phải cụ thể để liên kết Valve. Ví dụ,

thông tin cho một Valve hơi khác thông tin cho một dòng năng lượng.

Khung FCV của dòng sản phẩm lỏng/hơi từ Vessel

Chọn Flowsheet hay Subflowsheet

Chọn đối tượng của Flowsheet

Chọn biến đối tượng và biến cho thành phần

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 55

Khung FCV của một dòng vật chất gồm hai nhóm: Valve Parameters và Valve

Sizing. Nhóm Valve Parameters chứa đựng thông tin về lưu lượng của dòng

được kết hợp với Control Valve. Nhóm Valve Sizing gồm 3 mục:

Flow Type Kiểu của lưu lượng: molar flow, mass flow,

liquid volume flow, hay actual volume flow.

Min.Flow Lưu lượng nhỏ nhất qua valve điều khiển

Max.Flow Lưu lượng lớn nhất qua valve điều khiển

Giá trị Min và Max flow xác định kích thước của Valve. Để mô phỏng một Valve

rõ rì, chỉ rõ lưu lượng nhỏ nhất bằng 0. Lưu lượng thực tế ra khỏi Valve được tính

toán bằng cách sử dụng tín hiệu OP (% độ mở của Valve):

Ví dụ, nếu OP, hay độ mở của Valve điều khiển là 25% và chảy qua một lưu

lượng tương ứng với 25% độ mở của Valve. Trong trường hợp của một Valve

lỏng, nếu giá trị lưu lượng Min và Max là 0 và 150 kgmole/h, lưu lượng thực tế

qua valve có độ mở 25%, là 37.5 kgmole/h.

Khung FCV của dòng năng lượng

Khung FCV sẽ xuất hiện phụ thuộc vào kiểu của công suất dòng năng lượng được

chọn. Có hai kiểu: Direct Q và Utility Fluid với những đặc tính đã biết.

Kiểu của Duty Source có thể được thay đổi bằng cách click vào nút (tròn) trong

nhóm Duty Source.

Direct Q Duty Source

Đây là khung Flow Control Valve (FCV), khi Duty Source đặt Direct Q (xem

nhóm Duty Source).

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 56

Attached Stream và Attached Controller được thể hiện trong nhóm Control

Attachments. Các chỉ định rõ được thêm vào nhóm Direct Q. Trong nhóm này,

Setpoint (SP) có sẵn, và chỉ cung cấp giá trị min (Min. Available) và max (Max.

Available) của lưu chất làm nguội hay đun nóng.

From Utility Fluid Duty Source

Giống như Direct Q Duty Source, Attached Stream và Attached Controller được

trình bày ở phía trên góc trái của khung.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 57

Các thông số của Utility Fluid có thể được chỉ rõ trong nhóm Utility Properties:

Thông số

UA Hệ số trao đổi nhiệt cục bộ (local overall) và

diện tích bề mặt trao đổi nhiệt.

Holdup Tổng lượng của Utility Fluid tại các thời điểm.

Mặc định là 100 kgmol.

Flow Lưu lượng của Utility Fluid

Min and Max Flow Lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất cho Utility

Fluid.

Heat Capacity Nhiệt dung của Utility Fluid

Inlet and Outlet

Temp

Nhiệt độ vào và ra của Utility Fluid

T Approach Chênh lệch nhiệt độ ra ngoài của thiết bị và

Utility Fluid.

Available to Controller Check Box

Khi bạn thực hiện sự kết nối bộ điều khiển và di chuyển đến Control Valve view,

hộp kiểm tra Available to Controller sẽ tự động kiểm tra. HYSYS thừa nhận đã

thiết đặt một bộ điều khiển mới vào valve.

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 58

3. Parameters Tab. Configuration Page

Configuration page cho phép bạn đặt phạm vi của biến công nghệ, nguyên tắc

hoạt động của bộ điều khiển (Controller Action), chế độ làm việc của thiết bị

(Operating Mode), và tuỳ thuộc vào chế độ, hoặc là SP hay OP được điều chỉnh

bởi bộ điều khiển.

PV and SP

PV, hay Process Variable, là giá trị thay đổi đo được mà bộ điều khiển cố

gắng giữ tại điểm đặt.

SP, hay Setpoint, là giá trị mong muốn mà bộ điều khiển cần phải đạt được.

Tuỳ thuộc vào chế độ của bộ điều khiển, mà SP hoặc là được nhập vào bởi người

dùng hay chỉ được thể hiện.

Để cho bộ điều khiển có thể hoạt động, cần phải:

1. Xác định giá trị min và max cho PV (bộ điều khiển sẽ không chuyển từ chế độ

Off trừ khi PVmin và Pvmax được xác định).

2. Khi cung cấp đủ giá trị này, ta có thể chọn chế độ tự động (Automatic mode) và

đưa một giá trị cho điểm đặt. Chú ý Hysys sẽ sử dụng giá trị hiện thời của PV như

điểm đặt mặc định, nhưng có thể thay đổi giá trị này.

OP

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 59

OP, hay Output là phần trăm độ mở của valve. Bộ điều khiển tác động vào

độ mở của valve trên dòng ra ngoài (Output Stream) để đạt được điểm đặt. Hysys

tính toán OP cần thiết sử dụng bộ điều khiển logic trong tất cả chế độ ngoại trừ

chế độ điều khiển bằng tay. Trong chế độ điều khiển bằng tay, có thể nhập giá trị

cho Output, và Setpoint sẽ trùng PV bất kể độ mở của valve.

Modes

Bộ điều khiển sẽ làm việc trong các chế độ sau đây:

Chế độ bộ điều khiển

Off Bộ điều khiển không điều khiển Valve mặc dù

thông tin phù hợp vẫn được theo dõi.

Manual Thao tác của bộ điều khiển ra ngoài là bằng tay.

Auto Bộ điều khiển tác động trở lại sự dao động trên

Process Variable và điều khiển Output theo logic

được định rõ bằng các thông số điều chỉnh.

Indicator Cho phép mô phỏng bộ điều khiển không có điều

khiển quy trình.

Chế độ của bộ điều khiển có thể được đặt trên Faceplate.

Tuning

Nhóm Tuning cho phép định rõ các hằng số, kết hợp với phương trình điều

khiển của PID. Công thức đặc trưng cho một PID Controller đưa ra ở bên dưới:

Error vào bất cứ lúc nào là sự khác nhau giữa điểm đặt và biến công nghệ:

Tuỳ thuộc vào 3 thông số điều chỉnh được cung cấp, bộ điều khiển sẽ trả lời

tuỳ theo Error. Proportionalonly controller được mô hình hoá bằng cách cung cấp

một giá trị cho Kp, trong khi PI (Proportional-Integral) Controller yêu cầu giá trị

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 60

cho Kp và Ti. Sau cùng, PID (Proportional-Integral-Derivative) Controller đòi hỏi

giá trị cho cả ba Kp, Ti và Td.

Action

Có hai tuỳ chọn cho Action của CONTROLLER:

Controller Action Description

Direct Khi PV vượt lên trên SP, thì OP tăng.

Khi PV tụt xuống dưới SP, thì OP giảm.

Reverse Khi PV vượt lên trên SP, thì OP giảm.

Khi PV tụt xuống dưới SP, thì OP tăng.

Sự cân bằng của bộ điều khiển đưa ra ở trên áp dụng cho Reverse-acting

Controller. Tức là, khi PV vượt lên trên SP, Error trở nên phủ định và OP giảm.

Áp dụng cho Direct-response Controller, OP tăng khi PV vượt lên trên SP. Hoạt

động này có thể được thực hiện bằng cách thay thế Kp bằng -Kp trong công thức

của bộ điều khiển. Một ví dụ điển hình của Reverse Acting controller là điều khiển

nhiệt độ của Reboiler. Trong trường hợp này, khi nhiệt độ trong vessel vượt quá

SP, OP giảm, kết quả đóng Valve và giảm lưu lượng chất tải nhiệt.

Một vài ví dụ tiêu biểu của các trạng thái điều khiển Direct-Acting và

Reverse-Acting đưa ra dưới đây.

Ví dụ 1(Direct - Acting Controller): Điều khiển lưu lượng trong thiết bị Tee.

Giả sử có ba dòng từ thiết bị Tee trong đó một dòng nguyên liệu được tách làm hai

dòng sản phẩm. Điều khiển lưu lượng của dòng Product 1 bằng cách điều khiển

lưu lượng của dòng Product 2:

Proces Variable and

Setpoint

Product 1 Flow

Output Product 2 Flow

Khi lưu lượng Product 1

vượt trên SP

OP tăng, kết quả tăng lưu lượng của Product 2

và giảm lưu lượng của Product 1.

Khi lưu lượng Product 1 OP giảm, kết quả giảm lưu lượng của Product

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 61

tụt xuống dưới SP 2 và tăng lưu lượng của Product 1.

Ví dụ 2 (Direct - Acting Controller): Điều khiển áp suất trong Vessel.

Giả sử đang điều khiển áp suất của Vessel V-100 bằng cách điều chỉnh lưu lượng của dòng hơi ra ngoài, SepVapour:

Proces Variable and Setpoint V-100 Vessel Pressure

Output SepVapour Flow

Khi áp suất V-100 vượt trên

SP

OP tăng, kết quả tăng lưu lượng của SepVapour và

giảm áp suất của V-100.

Khi áp suất V-100 tụt xuống

dưới SP

OP giảm, kết quả giảm lưu lượng của SepVapour

và tăng áp suất của V-100.

Ví dụ 1 (Reverse - Acting Controller): Điều khiển nhiệt độ trong Reboiler.

Reverse-Acting control có thể được sử dụng khi điều khiển nhiệt độ của reboiler R-100 bằng cách điều chỉnh lưu lượng của dòng năng lượng, RebDuty:

Proces Variable and

Setpoint

R-100 Temperature

Output RebDuty Flow

Khi nhiệt độ R-100 vượt

trên SP

OP giảm, kết quả giảm lưu lượng của

RebDuty và giảm nhiệt độ của R-100.

Khi nhiệt độ R-100 tụt

xuống dưới SP

OP tăng, kết quả tăng lưu lượng của RebDuty

và tăng nhiệt độ của R-100.

Ví dụ 2 (Reverse - Acting Controller): Điều khiển áp suất trong Reboiler.

Reverse-Acting control có thể được sử dụng để điều khiển áp suất của reboiler R-

100 bằng cách điều chỉnh lưu lượng của dòng năng lượng, RebDuty:

Proces Variable and

Setpoint

R-100 Stage Pressure

Output RebDuty Flow

Khi áp suất R-100 vượt

trên SP

OP giảm, kết quả giảm lưu lượng của

RebDuty và giảm áp suất của R-100.

Khi áp suất R-100 tụt OP tăng, kết quả tăng lưu lượng của RebDuty

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 62

xuống dưới SP và tăng áp suất của R-100.

VI. Controller Face Plate. Face Plate cung cấp tất cả các thông tin cần thiết về bộ điều khiển khi quá

trình mô phỏng đang chạy.

Để truy cập vào Controller Face Plate: click vào nút Face Plate đặt ở phía

dưới khung thuộc tính của bộ điều khiển hay sử dụng tuỳ chọn Face Plate trên

Tools menu hay với phím nóng CTRL F.

Từ nhóm Flowsheets, lựa chọn Flowsheet đang chứa đựng bộ điều khiển

có Face Plate cần mở.

Các đối tượng xem xét của Face Plates

Ta có thể xem xét các đối tượng của Face Plates bằng cách clicking chuột

phải trên khung Face Plate. Danh sách các đối tượng được xem xét của Face Plate

thể hiện ở đây. Những tuỳ chọn kết hợp với thực đơn này là:

• TurnOff- tắt bộ điều khiển.

• Auto Tune - một trong ba chế độ của bộ điều khiển (2 chế độ khác là

Manual và Cascade).

• Tuning - mở Monitor page của khung thuộc tính bộ điều khiển.

• Connections - mở Connections page của khung thuộc tính bộ điều khiển.

• Parameters - mở Parameters page của bộ điều khiển

Liệt kê tất cả các bộ điều khiển trong Flowsheet được chọn

Nhấn nút Open để hiện thị bộ điều khiển

Nhấn nút Find và điền tên của bộ điều khiển muốn trình bày

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 63

Mô tả Face Plate

Điểm đặt được thể hiện bởi chấm đỏ, và giá trị hiện tại của biến công nghệ

được trình bày theo đơn vị mặc định hiện hành. Output luôn được trình bày theo

phần trăm độ mở của Valve được xác định trên Valve page.

Ta có thể thay đổi chế độ của bộ điều khiển bằng cách mở danh sách thả

xuống nằm ở góc bên trái phía dưới của Face Plate. Bạn có thể lựa chọn nút

Tuning trên Face Plate để quay trở lại nhanh Tuning page của khung thuộc tính

bộ điều khiển.

Thay đổi Setpoint và Output

Ta có thể thay đổi giá trị của SP hay OP của bộ điều khiển (phụ thuộc vào

chế độ hiện hành) trong suốt quá trình mô phỏng mà không cần quay trở lại

Parameters tab, bằng cách sử dụng Face Plate. Để thay đổi SP trong khi đang

trong chế độ tự động (Automatic mode), hay thay đổi OP trong khi đang trong chế

độ điều khiển bằng tay (Manual mode), sử dụng một trong ba phương pháp sau:

1. Di chuyển đến nơi muốn thay đổi thông số. Ví dụ, thay đổi Setpoint (top field).

Nhập giá trị mới cho SP, và HYSYS sẽ cung cấp một Edit Bar với đơn vị mặc

định hiện hành. Một khi bạn đã điền giá trị, nhấn ENTER hay lựa chọn hộp màu

xanh (check mark) và HYSYS sẽ chấp nhận Setpoint mới.

Trong chế độ tự động, thì Edit Bar sẽ xuất hiện khi bạn đánh vào một điểm đặt mới

Hướng dẫn học Hysis

Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 64

2. Đặt con trỏ chuột gần điểm đặt màu đỏ, và con trỏ sẽ thay đổi thành dấu mũi tên

hai chiều. Giữ nút chuột trái, và hộp thoại số sẽ xuất hiện phía dưới, thể hiện giá

trị hiện thời của SP là 1.2 m3/h.

Trong khi đang giữ chuột trái, kéo dấu mũi tên hai chiều đến SP mới 1.5350 m3/h.

Hộp thoại sẽ trình bày giá trị SP như đã đến. Nhả nút chuột trái để chấp nhận SP

mới.

3. Đặt con trỏ chuột vào điểm cuối của trường này, và con trỏ chuột sẽ đổi thành

dấu mũi tên. Click chuột trái để tăng hay giảm giá trị 1%. Ví dụ, chuyển sang

Manual mode và điều chỉnh OP. Để tăng OP, di chuyển con trỏ chuột sang cuối

bên phải của trường này và mũi tên sẽ xuất hiện. Click vào chuột trái để tăng OP

lên 1%.

Trong khi đang giữ chuột trái kéo mũi tên đến SP mới. Hộp thoại sẽ SP đã thay đổi.

Thả chuột và SP sẽ chuyển đến SP mới.

Đặt con trỏ chuột gần SP, và dấu mũi tên hai chiều sẽ xuất hiện. Giữ chuột trái, và hộp thoại sẽ xuất hiện, thể hiện giá trị hiện thời của SP.