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AD、ACM初级培训游存芳2005.6.202020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics2•AD:AspenDynamics•ACM:AspenCustomModeler2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics3课程安排-Day11.AspenDynamics概述例子-AspenDynamics的应用练习-脱乙烷塔2.创建一个动态模拟过程练习-加动态数据3.运行一个动态模拟过程练习-动态模拟2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics44.建模要点练习-RPlugThermalInertia练习-OverfilledVessel2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics5课程安排-Day25.脚本练习-Scripts6.任务语言练习-Tasks7.压力驱动的过程模拟练习-PressureDrivenSimulation2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics68.过程控制练习-PIDControllerTuning练习-串级控制(可选)AspenDynamics简介•学习AspenDynamics的目的•Aspendynamics的应用实例•AspenDynamics用户界面2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics8AspenDynamics和AspenCustomModelerFeatureACMADACM+ADRunGUIandcalculationsxxxCreatenewmodelsxxUsetheDynamicslibraryxxCallPropertiesPlusyesyesyes2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics9工作流AspenPropertiesPlusAspenPlusGUICreateandEditCustomModelsBrowseModelsandModifyFlowsheetAspenDynamicsAspenCustomModelerExportTransferModels2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics10什么是AspenDynamics?•用户界面•自动生成动态模拟输入定义–压力驱动的流程模拟–流量驱动的流程模拟–可以浏览动态模型数学方程式–必要时可以利用图形界面修改流程•引入已有的流程模块•动态模拟的自动初始化–利用AspenPlus的计算结果2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics11•自动插入内置控制器–可用GUI组态用户控制器–可以引入已有的控制模块•三相(vapor-liquid-liquid平衡)计算能力•电解质处理能力•可与PolymersPlus集成•支持石油馏分的分析/调和功能,包括石油物性的计算什么是AspenDynamics?2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics12什么是AspenDynamics?•支持以下模拟运行模式–SteadyState–Initialization–Dynamic–Optimization•SteadyState•Dynamic(OptimalControl)–Estimation–Homotopy（同伦拓展法）Note:本课程不涵盖optimization,estimationorhomotopy等运行模式2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics13什么是AspenDynamics•利用热量计的结果可以预估动力学参数•SimulationAccesseXtensions(SAX)–可以利用外部程序接口访问和控制模拟过程•WindowsOLEAutomationNote:Estimation,andSAX不包括在本课程内2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics14什么是AspenDynamics•利用OLEforProcessControl(OPC)实现在线连接–标准Windows系统可以与过程控制系统通讯.•能够与控制系统或拥有OPCserver的其他应用系统交换数据，不需要专门的用户接口程序.•动态模拟可用于:–培训–软测量和数据预估–以当前装置条件自动初始化的动态预测模型2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics15什么是AspenDynamics•自动生成DMCPlus线性模型•与DMCPlus多变量控制器的接口–可在AspenDynamics内部使用DMCPlus控制器–可在AspenDynamics内进行阶跃实验–可将结果以DMCPlusCollect文件格式输出来进行模型识别Note:DMCPlus接口内容不在本课程2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics16什么是AspenDynamics•ControlDesignInterface(CDI)–GeneratelinearizedmodelinformationforuseincontrolpackagessuchasMATLAB®•State-space(A,B,C,D)matrices•Steady-stategainmatrices•RelativeGainArray(RGA)•CalculatetheNiederlinskiIndex(NI)•CalculatetheMorariResiliencyIndex(MRI)Note:CDIisnotcoveredinthiscourse2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics17目标:ShowhowtoapplyAspenDynamics,includingthekeyfeaturesoftheuserinterface.例子:AspenDynamics的应用2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics18例子:AspenDynamics的应用水-甲醇的闪蒸过程Flowrate100Kmol/hrTemperature50CPressure2BarMole-Fractions:Water0.5Methanol0.5Vaporfraction0.5Pressuredrop0.0atmVerticalVesselLength3.0mDiameter2.0mConstantdutyheattransferInitialliquidfillagefraction0.5FEEDVAPLIQFLASH2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics19•初始状态为收敛的流程模拟:StartExample.bkp•利用AspenPlus增加动态数据–利用动态按钮访问动态数据文件夹–动态数据表单需要如下数据：–设备几何尺寸–过程热传递方法–初始持液量–设备热传递包括对环境的热损失•自动生成AspenDynamics的问题文件并带入AspenDynamics中例子:AspenDynamics的应用2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics20•用户界面介绍–ProcessFlowsheetwindow–SimulationExplorer•AllItemspane•Contentspane–SimulationMessageswindow–Menubar–Toolsbuttons–StatusBar•Specificationstatuswindow•Specificationanalysiswindow例子:AspenDynamics的应用2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics21•动态模拟的初始化–使用最新的“照相”数据•运行模拟计算并从预制好的表格和曲线分析结果•生成定制的表格和曲线•可以通过增加新的PID控制器模块来修改流程控制方案例子:AspenDynamics的应用2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics22用户界面TitlebarMenubarToolbarsSimulationExplorerStatusbarFlowsheetWindowSimulationMessagesWindow2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics23用户界面•带有通常下拉菜单的菜单栏•Context-sensitivemenus•可以快速执行某项动作的工具栏–Run,Pause(tostop),Restart,Rewind,NewPlot,NewTable,etc.•包括在线的和随机的帮助–关于一些功能和特点的帮助–关于建模的假定和模型框架的帮助–关于AspenDynamics提供的例子的帮助2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics24帮助主题窗口2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics25用户界面•工艺流程窗口:设备模块和物流的图形化连接–设备模块通过物流相连接–物流连接到接口–接口附着在设备模块上2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics26工艺流程(PFS)窗口流程图窗口中可以点击鼠标右键弹出菜单2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics27工艺流程窗口•流程通过模块的“拖和放”来构建–使用鼠标左键将图例从模拟管理器中拖出放到工艺流程窗口•点击鼠标右键弹出流程图操作菜单–FlowsheetRMBactionsinclude:•Zoom,Pan,Redraw,Print,FindObject,etc…•块和物流同样拥有自己的弹出菜单2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics28工艺流程窗口•块和物流的右键弹出菜单：–访问表格–模块和物流的属性–模块和物流的重新命名和删除–对图例进行移动,旋转,放大缩小或更换图例–重新连接物流的源头和目的地–调用计算结果表格,曲线或其他窗体–调用变量寻找窗口–等等...2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics29工艺流程窗口•接口–物流通过连接到设备模块上的接口将模块连接起来–通过拖动接口可将接口放在图例周边的任何位置–红色接口时必需的–兰色接口是可选的–单个接口允许多股物流的连接2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics30模拟管理器窗口•项目总汇窗格包含了在内容窗格中显示的目标所在的文件夹•内容窗格中显示的是在项目总汇窗格中选中的文件夹中的内容2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics31SimulationExplorerWindowSimulationExplorerwithRMBMenuAllItemsPaneContentsPaneExpand/CollapseContents2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics32模拟管理窗口•模拟文件夹包括:–库•动态库,包括–模型–物流类型–其他库(如果有许可证的话)•用户模型库•由ACM用户创建的用户库•TRAFLOW(two-phasepipelinedynamicsimulationmodule)Note:TRAFLOWisnotcoveredinthiscourse2020年4月2日星期四IntroductiontoAspenDynamics33模拟管理窗口•模拟文件夹包括:–流程文件夹•树状显示用于当前模拟的设备模块和物流以及相