Bài giảng hệ thống tự động hóa quá trình

I — teat MELE EE IT poy PT R-O ox oP - : Bỏi giảng - HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG H0Á QUÁ TRÌNH ˆ -TRUGNG 841 HOG GIAO THONG VAN TAL PHAN HIEU TAI THANH PHÓ HỘ CHỈ MINH Terao pans THU VIEN TT 003934 A sues someone gone HÀ NỘI - 2013 L DY 254594 CHƯƠNG CHƯƠNG 1.1 1: TONG —— VE DIEU KHIEN QUA TRINH 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH Khái niệm điều khiển trình Điều khiển trình gi? Điều khiển trình ứng dụng lý thuyết điều khiển tự động vào ngành cơng nghiệp lượng hóa chất (ví dụ ngành chế biến hóa dầu, dầu khí, ngành cơng nghiệp chế biến thực phẩm, ) Đối tượng điều khiển q trình khơng phải đối tượng cụ thể động điện, lị nhiệt độ mà cá q trình chuyển đôi từ trạng thái xác lập sang trạng thái xác lập khác Đề nghiên cứu điều khiển trình, xem xét khái nệm Quá trình ? Theo định nghĩa nhất, trình trình tự diễn biến vật lý, hóa học sinh học, vật chất, lượng thông tỉn biến đổi, vận r | chun tích lũy Q trình cơng nghệ trình liên quan tới biến đổi, vận chuyển tích lũy lượng dây chuyển sản xuất Một q trình cơng nghệ đơn giản trình cung câp nhiên liệu cho hệ thống, trình cưng câp lượng cho lò nhiệt độ để đưa nhiệt độ lị từ nhiệt độ mơi trường đến giá trị xác định Quá trình kỹ thuật trình đo can thiệp vào hay nhiều đại lượng kỹ thuật, tức đo can thiệp vào q trình cơng nghệ Như vậy, nói q trình kỹ thuật bao gơm q trình cơng nghệ hệ thông đo lường, điều khiến, giám sát trình cơng nghệ Mục đích tài liệu Cung cấp cách nhìn tổng quát việc phân tích q trình cơng nghệ để từ đề xuất xây dựng trình kỹ thuật cho tốn điều khiển q trình Am" “| = _ se Ee i] Các biến Trong trình ? Biến cần điều khiển quan trong định hay chất lượng trì giá trị đặt nghệ (controlled variable) hay gọi biến ra, đại lượng thống mà thay đổi ảnh hưởng đến an tồn, ơn ` sản phẩm Giá trị biến cần điều khiển cần bám theo m6t tin hiệu chủ đạo phụ thuộc vào yêu cầu công: | | 629 BÀI GIẢNG HỆ THÓNG TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH Bién diéu khién hay cịn gọi biến tác động (control variable, manipulated variable) la bién mà ta can thiệp vào theo ý muốn, thơng qua dé tác © động đến biến cần điều khiển Biến nhiễu (disturbance variable) 14 nhimg bién ma taa tác động, can thiệp không mn can thiệp vào Thơng thường ta phân chia thành loại biến nhiễu nhiễu trình (process disturbance) va nhiéu (noise) Nhiễu trình tác động vào trình xuất phát từ chất qua trình, Ví dụ nhiễu trình đầu vào nồng độ chất lỏng đầu vào, lưu lượng nó, nhiễu q trình dạng nhiễu tải lưu lượng chất lỏng đầu ra, Nhiéu qua trình cũng-có thê tác nhân tác động vào q trình nhiệt độ mơi trường, hay áp suất bên ngồi, Nhiễu q trình thơng thường tác nhân mà ta không thẻ loại bỏ Nhiễu đo xuất ta thực đo lường giá trị biến điều khiển Để hiểu rõ việc phân loại biến trình, ta xem xét ví dụ sau aa Bién vao —— Nhiéu F, : Biến điều SP a, So dd cong igh KHÍ —— Hình 1.1 Ví dụ q trình Biến Biến cần điều | ”' ˆˆ" ˆ b,SơđŠ khối điều khiển TL — BĐiếnsào—— Biến điều khinF, Nhi bu Fe - - _ _HBiến Biến cần điều khiến h c, Sơ đồ khơi điêu khiên Fo Ví dụ hình I.1 trình điều khiển mức chit bể chứa Mục tiêu điều khiển trì mức chất lỏng giá trị h định Do biến cần điều khiển độ cao h Hệ thống có van điều khiển lưu lượng chất lỏng vào F¡ lưu lượng chất lỏng Fạ Đây biến vào trình Nếu ta dự định tác động vào lưu lượng vào F; không quan tâm đến lưu lượng biến điều khiển F; biến nhiễu F„ — sơ đề I.]b Ngược lại ta dự định điều khiển lưu lượng chất lỏng đầu Fạ mà không BÀI GIẢNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH “ti CHUGNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH quan tém đến lưu lượng chất lỏng đầu vào biến điều khiển lại F¿ biến nhiễu F;— sơ đồ 1.1c Qua ví dụ ta nhận thay rang tùy theo trường hợp kỹ thuật cụ thể, ta xác định biến điều khiển biến nhiễu khác Việc phụ thuộc vào sách lược điều khiển người thiết kế hệ thống phụ thuộc vào khả đáp ứng kỹ thuật hệ thống Bàn thêm vẽ khái niệm điêu khiên q trình Cũng ví dụ hình 1.1, đối tượng điều khiến bể chứa chất long voi đầu vào lưu lượng F;, F, va đầu mực chất lỏng h Điều khiển q trình việc trÌ mực chất lỏng h giá trị đặt (set point) nao d6 phu thuộc vào yêu cầu công nghệ Tuy nhiên điều khiển q trình cịn phải hiểu trình điều khiển để đưa giá trị mực chất lỏng từ giá trị hạ sang giá trị hạ theo chu trình định sẵn Tức thực điều khiển bám theo hàm giá trị chủ đạo đặt trước Việc điều khiến q trình thực liên tục thực theo mẻ sản xuất Trong trình liên tục, nguyên liệu lượng đầu vào vận chuyển, biến đối liên tục thành đại lượng đầu Có thể hiểu hệ thống ln vận hànhở giá trị xác lập Các ví dụ trình liên tục trình sản xuất điện, trình sản xuất xi măng, Ngược lại, trình mẻ trình thực theo chu kỷ sản xuất hữu hạn Ví dụ sản xuất bia, trộn bê tông, Mỗi chu kỳ sản xuất coi q trình thời gian hữu hạn Ngồi ra, ta phân loại điều khiển q trình theo tín hiệu điều khiển trình liên tục trình rời rạc Điều khiển trình khác với điều khiển đối trợng khác số tính chất sau Thứ nhất, đối tượng điều khiển trình q trình cơng nghệ với quy mơ thường lớn, bao gồm nhiều đối tượng khác Điều thấy rõ hệ thống điều khiển trình sản xuất xi mang nam tron không gian nhà máy Thử hai, hệ thống điều khiển trình bao gồm nhiều đối tượng nên hệ thống phải có yêu câu cao độ tin cậy phải hoạt động bền vững, liên tục theo yêu câu công nghệ Không vậy, hệ thống cịn phải ln sẵn sàng biến đơi theo cầu sản xuất Chẳng hạn hệ thống sản xuất xi măng có suất 10T/h phải có khả giảm suất xng 8T/h có yêu câu từ phận kinh doanh để đảm bảo Tượng hàng tồn kho không vượt mức định, Thứ ba, trình biến đi, vận chuyên tích lũy lượng q trình hồn tồn khác sơ đồ cơng nghệ khác nhau, hệ thống điều khiển q trìnhở hệ thống hoàn toàn khác —Ee—E—E——ee a eee ee BAI GIANG HE THONG TU BONG HOA QUATRINH OO CHUONG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH e Việc thực can thiệp vào biến trình phải thực đơn giản, dễ dàng đồng thời tác động phải nhanh chống có ảnh hưởng tích cực lên biên cân điêu khiến Đê làm điều đó, việc xác định _ biến biến diéu khién rat quan Chang han nhw vi du 1.1 ta xác định biến lưu lượng vào F; biến lưu lượng F, làm biến điều khiển Tuy nhiền ta sử dụng hải biến làm biến điều khiển Khi có tín hiệu điều khiển tác động lên van đường ống để làm thay đối mực chất lỏng bình Trong trình vận hành hệ thống, lượng chất thải môi trường phải giảm thiểu tối đa 1.2 Muc dich va chức điêu khiên trình : z x z wy oA ‘eh z ` — , Mục đích điều khiến q trình Hệ thống điều khiển trình xây đựng nhằm mục đích điều khiến, kiểm sốt vận hành sơ đồ cơng nghệ Ngồi mục đích vậy, có thể, hệ thơng điều khiển q trình nhằm phục vụ vài mục đích khác tùy thuộc vào yếu tố công nghệ xã hội Theo thứ tự ưu tiên, ta có thê liệt kê mục đích điện khiển q trình Đảm bảo hệ thông vận hành ôn định trơn tru 'Đây mục tiêu quan trọng điều khiển trình Mục tiêu-này-thể-hiện-sự vận- hành-liên-tạc của- hệ thống, tức dòng lượng vào hệ thống ln vận chuyến, biến đổi tích lũy Nước Cy Co EF - Siro thực phẩm nạp rr " _Pa — ia ty, c;,©: Nơng độA _ ,, P: Lưu lượng thể tích e na ' Nước có ga Hình 1.2 Hệ thống pha trộn hương liệu sản xuất nước có ga BAI GIANG HE THONG TU BONG HOA QUA TRINH wh u Do vậy, yêu câu đôi với điêu khiên q trình bao gồm u cầu CHUGNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH Hãy nhìn vào ví dụ hình 1.2 Day hệ thống pha trộn nước đã: nạp ga siro để tạo thành sản phẩm nước có ga đề đóng chai đóng lon Hệ thống bao gồm bơm nguyên liệu đầu vảo nước nạp ga so Hệ thống phải đảm bảo lưu lượng nguyên liệu đầu vào đú lớn để trì mực chất lỏng bình khuấy đảm bảo lưu lượng sản phẩm đầu Nếu mực chất lỏng bình khơng đảm bảo (giả sử thấp) trình khuấy thực không đủ thời gian làm siro hịa tan hoản tồn vào nước có ga, sản phẩm đầu có lúc đậm đặc có lúc bị pha lỗng Ngồi lưu lượng nguyên liệu đầu vào phải có tỉ lệ phù hợp với sơ đồ công nghệ để đảm bảo sản phẩm đủ tiêu chuẩn chất lượng Ngoai yếu ýý nghĩa vận hành liên tục, hệ thống có tuổi thọ đài thiết bị hệ thống vận hành trạng thái ổn định, khơng có thay đổi lớn vận hành Đối với trường hợp hệ thống pha trộn hương liệu ví dụ hình 1.2 chu kỳ sản xuất thơng thường Í ca sản xuất kéo dai 8h I ngày sản xuất Đối với trường hợp nhà máy sản xuất nhà máy lọc dau, tố máy phát điện sử đụng than dầu điezen chu kỳ sản xuất có thê lên tới vai tháng nim 2 ~ x £ A Dam bao nang suat va chat luong san pham | Khi mục đích thỏa mãn, hệ thống điều khiến trình phải thỏa mãn điều kiện đảm bảo suất chất lượng sản phẩm Tại lại ? Khi hệ thống vận hành liên tục, ta có thé dam bao 1a ln có sản phẩm đầu Tuy nhiên sản phẩm có chất lượng xa so với yêu cầu ma công nghệ đặt Do vậy, hệ thống phải đám bảo chất lượng sản phẩm đầu phải gần với yêu cầu công nghệ tức gần với giá trị đặt trước Đề đánh giá chất lượng sản phẩm: đầu ra, ta đánh giá thơng qua khả điều khiển bám hệ thống Tức ta thay đổi giá trị dat Set point theo mgt ham nao đó, đầu thay đơi theo với sai số nhỏ Muốn thế, đáp ứng độ hệ thống phải tốt Thêm vào đó, hệ thống cịn phải bên vững có tác động nhiễu Đảm bảo chất lượng sản phẩm trì theo u cầu cơng nghệ Dam bảo vận hành máy móc an tồn Với mục đích trên, hệ thơng điều khiển q trình vận hành liên tục với chất lượng sản phẩm đảm bảo Tuy nhiên suốt q trình vận hành, khơng đảm bảo khơng xảy lỗi hệ thống BAI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH = ~ Các lỗi thiết bị đo đo liệu khơng xác, cấu chấp hành không thực yêu cầu điều khiển, có cạn kiệt nguyên liệu đầu vào, Khi gap cố vậy, hệ thống cảnh báo, bảo vệ cỗ có thể gây thiệt hại nghiêm trọng (bao gôm thiệt hại kỹ thuật thiệt hại kinh tế) Đối với lỗi thiết bị lỗi truyền liệu mang truyén thông công nghiệp, sách lược điều khiển đường khắc phục Ta hạn chế ảnh hưởng lỗi cách lắp thêm cảm biến vị trí tới hạn Vị dụ fa lắp thêm cảm biến chống tràn bình khuấy song sơng với cảm biến đo mực chất lỏng bình Ngồi giải pháp trên, hệ thống điều khiển trình thường lựa chọn thiết bị đặc thù nhằm tự bảo vệ xảy cố tín hiệu điều khiển Điều trình bày kỹ chương Bài giảng Bao vệ môi trường Các hệ thống điều khiển trình đáp ứng mục tiêu coi hệ thống tốt Tuy nhiên nay, yếu tố môi trường ảnh hưởng hệ thống với môi trường tiêu chí quan trọng việc định đầu tư hệ thống Các tiêu chí mơi trường thể việc áp dụng công nghệ nhằm tiêu tốn nguyên liệu đồng thời thải ngồi mơi trường chất thải tiên tốn nước Khơng vậy, c Ất Ì a ngồi mơi trường phải đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia quốc tế nhằm giảm thiểu tác hại nó-vớt mơt trường xung quanh Đề : thực việc nay, hệ thông đại thường có chuyên tái sử dung cae nynguyên liệu lượng hệ thống tái sử dụng nhiệt lò hơi, tái sử dụng nước sạch, Nâng cao hiệu kinh tế, tăng lợi nhuận Với mục đích vận hành ốn định, trơn tru, chất lượng sản phẩm đảm bảo, hệ thống vận hành an tồn có ảnh hưởng tốt tới môi trường, đường mục tiêu nâng cao hiệu kinh tế, tăng lợi nhuận - lại có mâu thuẫn định Giả sử muốn giảm thiểu tác động không tốt tới môi trường, ta sử dụng công nghệ lạc hậu không đầu tư hệ thống xử lý chất thải Việc làm tăng vốn đầu tư làm hiệu kinh tế không cao Do vậy, mục tiêu thứ Š muốn đạt phải hi sinh số mục tiêu khác mức chấp nhận Đây thuộc phạm trù tối ưu hệ thông Thông thường, ta xây dựng hệ thống đáp ứng vừa đủ yêu cầu thiết yêu sau tập trung Vào yêu cầu cịn lại Ví dụ ta chap nhận chất lượng sản BÀI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH Me, CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH phẩm hệ thống đao động phạm vi định nhằm giảm thiểu tác động điêu khiên Ngoài hiệu làm việc phụ thuộc nhiều vào điêm làm việc chât lượng điều khiên (Giới hạn ràng buộc Điểm làm giệc Giới hạn rùng buộc khơng bình tế Điểm làm uiệc kinh tế Hình 1.3 Ảnh hưởng điểm làm việc chất lượng điều khiển lên hiệu kinh tế Với làm hệ thống có điểm làm việc dao động khoảng điểm giới hạn điểm giới hạn dưới, ta thường chọn điểm làm việc kinh tế phía nhằm đỡ tiêu hao lượng Ngoài chất lượng điều khiển tốt cho điểm làm việc dao động nên hệ thống hoạt động kinh tế Chức điều khiên trình Việc phân tích mục đích điều khiên q trình phân phần nảo làm sáng tỏ chức Theo cách hiều kinh điền, chức nắng điều khiên trình điều khiên đại lượng, biên cần điêu khiên bám - theo giá trị hàm theo yêu cầu công nghệ Tuy nhiên thực tế nay, ching ta cân đặt q trình tơng thể q trình sản xuất lớn Chính mà ngồi chức điều khiển liên tục q trình, hệ thống cịn phải có chức giám sát vận hành chức quản lý cao cấp Chúng ta phân tích vấn đề sở hình 1.4 đưới Q trình cơng nghệ kết nối với hệ thống điều khiển trình thong qua giao diện q trình Giao diện kết nỗi trình hệ thống đo lường, cầu chấp hành .-.đ PT “an rrrrrmnrrsee Cấp điều khiển sở thể điều khiển q trình Bộ điều khiển điều khiển thiết kế để tác động vào đối tượng q trình cơng nghệ, khống chế, điều khiển q trình vận chuyển, biển đổi tích lũy lượng hệ thống Cấu trúc điều khiển phụ thuộc vào sách lược điều khiển bàn tới chương Ngoài ra, lớp điều khiển sở BAI GIANG HE THONG TU ĐỘNG HĨA Q TRÌNH bao ham thiết bi lường, cấu chấp hành Cơ cầu chấp hành phổ biến điều khiển trình hệ thống van Các van cịn có chức lả khóa an tồn để bảo vệ hệ thống Xây CÔ Đối với hệ thống điều khiến q trình đơn giản, ta thấy có tồn lớp điều khiển sở Trong hệ thống lớn đòi hỏi giám sát chặt chẽ trình sản xuất, ta thấy cịn có lớp phía lớp vận hành, giám sát lớp điều khiển cao cấp Mệnh lệnh sản xuất Hệ thông đánh giá, giám sát Tác động từ COI người Hệ thống thu thập, cảnh báo, phi chép L f Bộ điều khiển sở Cơ Cấu: chấp hành , Hệthống đo lường “tủ trinh cong nghé Hinh 4, Chức hệ thống điều khiển Lớp vận hành giám sát có chức thu thập đữ liệu đo lường cảnh bảo điểm, vị trí cần thiết Thơng qua giao diện người— máy (HMI — Human manchine interface), người vận hành có thê có day đủ thơng tin q trình để từ có can thiệp từ cấp cao cần Ngoài ra, thơng tin đo lường cịn có chức cảnh báo, báo động xảy cố Cuối chu kỳ sản xuất cuối ngày, liệu hệ thống triết xuất báo cáo cách tự động phục vụ cho việc lưu trữ đữ liệu sản xuất Lớp điều khiển cấp cao có chức có chức điều khiển quản lý theo giám sát chất lượng sản phẩm tối ưu hóa q trình Lớp nhận u sản xuất từ yêu cầu sản xuất (từ phận kinh doanh) ví dụ suất cầu, chất lượng yêu cầu để tối ưu trình sản xuất đảm bảo mục BAI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH mẻ, cầu yêu tiêu ) CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH CHUGNG 1: TONG QUAN VE DIEU KHIEN QUA TRINH nâng cao hiệu kinh tế Các liệu điêu khiến câp cao nảy cụ thê hóa băng tín hiệu điêu khiến chuyên xuông câp thâp điêu khiên sở đê tác động vào trình L 1.3 Các thành phần hệ thống điều khiển trình Đề phân tích thành phần hệ thống điều khiển trình, ta phân tích ví dụ điều khiên trình trình bảy hình 1.5 Hoi „ nước !i - / Dong chay | halla "9 j Hơi \ _ NhiệtđộNi - mắc | Nhiệt độ T mona muéa s NHệđộT / j Đèng chảy \ " chét ling \ / | Nhiệt độ dat ⁄ X [ | Bộ phận h í ngưng ty Hình 1.5 Hệ thống điều khiển trình Hệ thắng ví dụ hệ thống trao đổi nhiệt Chất lỏng vào có nhiệt độ T; cần làm nóng nước đến nhiệt độ T mong muốn Đề khống chế q trình này, ta thực cách đo nhiệt độ chất lỏng đầu T, SỐ sánh với giá trị đặt trước dựa kết so sánh nảy ta định làm để giảm độ lệch xuống Van dẫn luồng nóng điều khiến để giảm độ lệch Do đó, nhiệt độ chất lỏng đầu cao yêu cầu, van văn nhỏ để giảm lượng đến hệ thống Ngược lại, nêu i nhiệt độ mức thấp yêu câu, van mở thêm để dẫn nhiều lượng đến trao đôi nhiệt Quá trình điều khiến co thê thực người — người vận hành Tuy nhiên nhiên điều khiển tay (manual control) người vận hành cần liên tục quan sát nhiệt độ đầu đề có tác động thích hợp vào van điều khiển Việc điều khiển kiểu nảy thích ứng với trường hợp hệ thống đơn giản, hệ thống lớn có hàng ngàn giá trị cần quan sat va điều khiển thi ta cần điều khiển cách hồn tồn tự động Hình 1.5 phương thức tự động hóa hồn tồn q trình Việc phải đo nhiệt độ đâu Đảm nhận nhiệm vụ cảm biên sensor § có thê nhiệt điện trở, cặp nhiệt điện can nhiệt điện, Thông l BAI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH kh ni : ALRELOSEL oly Mie IEEE St EEE ees CHUONG 5: CAC PHUONG AN DIEU KHIEN QUA TRINH —_—_—_—_—_—_—— Hình 5.18 thể trình điều khiển mức chất lỏng bình chứa Ở chế độ thông thường, mực chất lỏng điều khiển thông qua việc điều khiển lưu lượng chất lỏng khỏi bình nhờ điều khiển mực chất lỏng kết hợp biển thị LIC hệ thống đo mực chất lỏng LT Trong số trường hợp đặc biệt mà mực chất lỏng thay đổi nhanh (theo yêu câu công nghệ) mà việc điều khiển lưu lượng chất lỏng khỏi bình cịn nhiều hạn chế, hệ thống điều khiển chuyên sang điều khiển lưu lượng chất lỏng chảy vào bình Khi hệ thống điều khiển chủ đạo chuyên từ điều khiển lưu lượng chất lỏng sang lưu lượng chất lỏng vào Người ta cịn gọi q trình điều khiển điều khiển lấn at Điêu khiên lần át sử dụng với mục đích sau e Tránh tình trạng tràn tháp chưng cất cách hạn chế lưu lượng cấp nhiệt lưu lượng câp liệu © Phịng ngừa tính trang muc chat lỏng cao thấp cách giành quyền điều khiến van điều chỉnh— ví dụ hình 5.18 e Phòng tránh áp suất nhiệt độ cao lò phản ứng cách giảm lượng nhiệt cấp e_ Giảm nhiên liệu cấp cho buồng đốt nhằm tránh tình trạng hảm lượng oxy q thấp khí thải e _ Tránh trường hợp áp suất cao đường ống ccách mở van đường tránh Thay đổi tín hiệu q trình Bài tốn điều khiển lựa chọn cách thay đổi tín hiệu đo q trình tốn Đây tốn trình bày ví dụ hình 5.16 trình bày nên ta không xét thêm đề Dự phòng vòng điều khiên Câu trúc điều khiển lựa chọn cịn có chức quan trọng dự phịng vịng điều khiển khác Hình 5.19 mơ tả hệ thơng điều khiển lị phản ứng có vòng điều khiển dự phòng Trong hệ thống nảy, nguyên liệu A B đưa vào lò phản ứng, Đề đạt hiệu suất tốt, ta điều khiển lưu lượng nguyên liệu B Để điều khiển hiệu suất phản ứng, đầu lò phản ứng, người thiết kế đặt phân tích nơng độ sản phẩm ATI AT2 Các liệu phân tích đưa vê điều khiển lựa chọn UT Tại đây, hệ thống chọn tín hiệu để đưa điều khiển lưu lượng FC tác động vào van điều chỉnh Bình thường, hệ thống cần có I phân tích AT hoạt động tốt ———== nh ——————————_—— BAI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH 112 - CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH SP ức)< Nguyên liệu B HH Nguyễn liéu A Lò phản ứng San phẩm phảnxr ứng Hình 5.19 Điều khiển lựa chọn — Dự phòng vòng điều khiển Tuy nhiên đo nguyên nhân mà phân tích AT bị hỏng, điều khiển lựa chọn lựa chọn để tín hiệu phân tích AT lại chuyển điều khiển Điều làm cho hệ thống hoạt động liên tục - ĐIÊU KHIẾN PHAN VUNG Cau trúc điều khiển phân vùng sử dụng trường hợp hệ thống có vài biến điều khiển có biến cần điều khiển Sự phối hợp biến điều khiển với thực thông qua điều khiến phân vùng Hình cung bình khiển 5.20 mơ tả hệ thống điều khiển trình phân vùng Đây hệ thống cấp nước truyền đường ông Lượng nước lẫy từ đun khác Bộ điều khiển cân phải đưa tín hiệu mở van điều phù hợp để lượng truyền đáp ứng yêu cầu công nghệ ote ree re pe ee ope ee yrs Câu hỏi đặt toán liệu ta mở tất van điều khiển đến mức tối đa lượng nước thỏa mãn hay không Nếu ta làm tồn bình đun hoạt động với cơng suất tơi đa có bình đun khơng hoạt động Điều tối ky điều khiển trình ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị ———————. BAI GIANG HE THONG TU BONG HOA QUA TRINH cự «| — WIE — UNEP ep DEE Pen eS] topes Betis sa Eee SỔ 113 EE ee LT teres eeLAS Ta a ej CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN QUA TRÌNH Binh chứa fhu thập Hình 5.20 Điều khiển phân vùng TONG KẾT CHƯƠNG Trong chương này, nghiên cứu số cấu trúc điều khiến kinh điển điều khiển q trình Đó Điều khiến truyền thẳng Ngun lý chung đo biến nhiễu, không đo biến cần điều khiển để tác động vào biến điều khiển Nhược điểm tồn sai lệch điều khiển mơ hình khơng xác tồn nhiễu không đo Điều khiến tỉ lệ biến thể đặc biệt phương pháp điều khiển truyền thẳng Điều khiển phản hồi Nguyên lý tìm cách đo biến cần điều khiến, từ điều khiển tác động vào biến điều khiển để đưa giá trị cân điều khiển đạt giá trị mong muốn Ưu điểm có khả loại trừ ánh hưởng biến nhiễu BÀI GIẢNG HỆ THĨNG TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH 114 CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG ÁN ĐIÊU KHIÊN QUÁ TRÌNH ——=——————==————=—=ễ ễễễễ Ễễ Điều khiển tầng phát triển điều khiển phản hồi Mục đích nâng cao tốc độ đáp ứng điều khiển phản hồi Với nhiệm vụ nang cao chất lượng điều khiển đảm bảo tính an tồn vận hành hệ thống, số phương pháp điều khiển thích — “` nghỉ áp dụng điều khiển lựa chọn điều khiển phân vùng ì Ik BAI GIANG HE THONG TU ĐỘNG HĨA Q TRÌNH PTS Sun TH TT TH 115 TH TT TH T1 TT co” TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT A AC - aïr to close - Van mở cố - 73 AO - air to open - Van dong sw cé - 73 Control Variable - Bién diéu khién - Controlled Variable -Bién can diéu khién - Controller - B6 điều khiển -10 D - Derivative - Luat diéu khién vi phan - 86 DCS - Distributed Control System - Hé diéu khién phan tan - 83, 89 E Dead time - Thời gian trễ Disturbance variable- Biến nhiễu - DSP - Digital Signal Processing - Bộ xử lý số - 83 EP - Equal percentage - Van tỉ lệ phần trăm - 75 F FC - fail - close - Van đóng cố -73 - FCS - Fieldbus Control System - 83, 89 Feedfoward control - điều khiển truyền thẳng - 91 H Final control element - 10 FO - fail - open - Van mở cố - 73 HMI - Human Manchine Interface - [- Integral - Luật điều khiển tích phân - 86 Interlock diagram - Lưu đồ khóa liên động - 12 De [PC - Industry PC - Máy tính cơng nghiệp - 83 y TT TẾ ma Ốc nh Ẩn AT Sa TU nen BAI GIANG HỆ THỐNG TỰ DONG HOA QUA TRINH eo eeSN k XUS cà nối Page 116 TAI LIEU THAM KHAO L - Linear - Van tuyến tính - 75 M - Measurement - Khối đo lường - 10, 65 Manipulated Variable - Biến điều khiển - Noise - Nhiễu đo - P - Proportional - Luật điều khiển tỉ lệ - 86 P&ID - Piping and instrumentation diagram - Lưu đồ ống dẫn thiết bị - 12 | PLC - Programmable logic controller - B6 diéu khién logic kha trình - 83 Process disturbance - Nhiéu qua trinh - HE TT AT TH Tư Tự Process flow diagram - Lưu đồ công nghệ - 12 Psi - pound square inch - đơn vị đo áp suất - 65 PV - process variable - Biến trình - 66 ae net arg TÔ Q0 - Quick opening - Van mở nhanh 75 TEST Rato control - điều khiến tỉ lệ - 91, 96 Selective control - điều khiển lựa chọn - 109 Sensor - Cảm biến - 9, 65 Sequence diagram - Biểu đồ trình tự - 12 Set point - Gia tri dat - Split range control - di@u khiển phân vùng - 113 BAI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH Page 117 TAI LIEU THAM KHAO TO - Transmitter output - Tin hiéu b6 chuyén ddi - 66 Transmitter - B6 truyén tin hiéu -10, 65 \&- VP - Valve position - Vi tri van - 74 BAI GIANG HE THONG TU DONG HOA QUA TRINH Page 118 TAI LIEU THAM KHAO ỳ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Carlos A Smith, Armando ĩ B Corripio - Principles and Practice of : [2] - Hoàng Minh Sơn - Cơ sở hệ thống Điều khiển tình - NXB Đại học t Automatic Process Control ~ Second Edition Bách khoa Hà nội 2009 [3] - Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh - Nhận dạng hệ thống điều khiển - NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà nội 2002 [4] - Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung - Lý thuyết điều khiển phi tuyến - NXB Khoa học & Kỹ thuật 2003 | [5] - https://controls.engin.umich.edu/wiki/index.php/Recorded Lectures ® [6] - https://controls.engin.umich.edu/wiki/index.php/ValveModeling | ae BAI GIANG HE THONG TU’ DONG HOA QUA TRINH ie i =: _ TL TS nh" sa Tory Dd mn es FP PIES TTL: Ị Page 119 x Doce | eet _f »