Общее руководство пользователя программы «Buffer»

Программа рассчитана на моделирование системы из двух буферных ёмкостей, расположенных каскадно (рис.1).

Рис.1. Схема моделируемого каскада буферных ёмкостей

Главное окно программы состоит из нескольких полей, каждое из которых отображает определённую часть информации (рис.2.):

-     верхний левый угол: поле отображения схемы и параметров каскада ёмкостей;

-     нижний левый угол: график отображения значений уровней жидкости в каждой из двух ёмкостей;

-     верхний правый угол: график отображения зависимости управляющих воздействий u1 и u2 от времени;

-     нижний правый угол: основные математические зависимости, лежащие в основе модели каскада ёмкостей.

При этом элементы интерфейса бывают доступны только в определённом режиме. Соответственно, программа «Buffer» может работать в 3 режимах:

- режиме паузы: здесь задаются и изменяются параметры модели каскада ёмкостей (рис.3);

- режиме ручного регулирования (рис.4);

- режиме автоматического регулирования (рис.5).

Рис.2. Общий вид главного окна программы

Переключения между режимами осуществляются с помощью кнопок панели инструментов:

 – кнопка запуска моделирования. Обеспечивает переход из режима паузы в режим моделирования либо с ручным, либо с автоматическим управлением кранами:

 - кнопка «режим АСУ». Включает автоматическое регулирование степени открытия кранов с помощью ПИД-регулятора;

      - кнопка «режим САУ». Позволяет вручную менять степень открытия кранов.

 – кнопка паузы. Используется для приостановки моделирования без сброса всех моделируемых параметров модели - значений потоков, уровней, и т.п.;

 – кнопка остановки моделирования. Останавливает моделирование, прекращая построение графиков переходных процессов и управляющих воздействий.

Рис.3. Компоненты схемы модели каскада ёмкостей

Режим паузы (рис.4) делает доступными элементы интерфейса, отвечающие за ввод и отображение:

·      параметров кранов (пропускные способности alpha1,2,3; степени открытия u1,2,3);

·       геометрических размеров ёмкостей (высоты кранов h1,2,3,4; площади сечения S1, S2);

·       давлений Pk и Pвых во входном и выходном коллекторах соответственно;

·       величину плотности жидкости Ro и требуемые номиналы уровня H1, H2.

В режиме паузы расчёты не производятся! Это позволяет моделировать ситуации, не достижимые на практике, например, скачкообразное увеличение уровня жидкости в одной из ёмкостей.

Чтобы подготовить программу к запуску в режимах «АСУ» (автоматическое управление) или «САУ» (ручное управление), необходимо задать некоторые исходные параметры системы (см. рис.2):

·       Pk – входное давление;

·       Ro - плотность;

·       H1, H2 – начальный уровень жидкости в первой и второй ёмкостях;

·       alpha1, alpha2, alpha3 – условная проводимость кранов;

·       u1, u2, u3 – степень открытия регулирующих органов;

·       S1 и S2 – площади сечения ёмкостей;

·       h1, h2, h3, h4 – отмеряемые от дна высота ввода входного и выходного патрубка ёмкостей;

·       Pвых – противодавление в коллекторе-приёмнике.

Заметим, что при первоначальной загрузке программы каждое из полей для ввода параметров уже заполнено тестовыми значениями. Запустив моделирование тестового примера, можно наглядно посмотреть работу программы, а также поэкспериментировать с входными параметрами модели, используя приостановку моделирования (рис.4).

Рис. 4 Моделирование тестового примера