Thực hành thiết bị đo và quá trình thiết bị,trường đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh giảng viên hướng dẫn: TRẦN NGỌC THẮNG bao gồm 4 bài thực hành bài 1 Thực hành điều khiển nhiệt độ Bài 2 Điều khiển áp suất Bài 3 điều khiển lưu lượng Bài 4 điều khiển mực chất lỏng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ﻮ BÁO CÁO THỰC HÀNH MƠN HỌC: THIẾT BỊ ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN Q TRÌNH Giảng viên hướng dẫn: TS TRẦN NGỌC THẮNG Sinh viên thực hiện: PHẠM PHƯƠNG THẢO MSSV: 20107281 Lớp: DHHO16C Thành Phố HỒ CHÍ MINH, Ngày 20,Tháng ,Năm 2023 Bài 1: ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: Mơ hình thí nghiệm cho phép nghiên cứu q trình điều khiển nhiệt độ Nó mơ hình điều khiển đơn giản, bao gồm: đầu dò, điều khiển gia nhiệt Dùng để khảo sát - Các thơng số hệ thống điều khiển vịng lặp hở - Xác định thông số điều khiển chế độ khác - Vận dụng thông số để khảo sát ảnh hưởng tối ưu hóa cài đặt II CƠ SỞ LÝ THUYẾT: II.1 Đo nhiệt độ - Đầu dò sử dụng mơ hình đầu dị điện trở platin II.2 Nguyên lý đo - Điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Trong thực tế, để chế tạo đầu dò tốt, phải sử dụng vật liệu có hệ số nhiệt độ cao, đường biểu diễn phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ đường thẳng - Platin có ưu điểm độ bền hóa học cao, dễ điều khiển, độ tinh khiết cao… II.3 Kỹ thuật đo - Đo nhiệt độ sử dụng nhiệt kế điện trở theo định luật Ohm: V =I R - Tốt hết chọn cường độ dòng điện (CĐDĐ) đo đủ nhỏ để tránh ảnh hưởng nhiệt độ điện trở VD chấp nhận CĐDĐ 1mA khơng có xung lực đáng ý - Điện đo phải chuyển đổi cách chặt chẽ để hiển thị nối với mơ hình thí nghiệm cáp nối Có loại: dây, dây, dây - Để tính tốn bù cho biến đổi nào, đầu dò phải điều chỉnh tự động Điều chỉnh cần thiết trang thiết bị để giảm thiểu chênh lệch đến mức sai số cho phép II.4 Khảo sát hệ thống gia nhiệt - Nguyên lý gia nhiệt buồng sau: dòng điện chạy qua đai gia nhiệt mica làm kích thích tăng nhiệt độ bên vòng đai Vòng đai kết nối với điều khiển công suất điện xoay chiều mà điều khiển dòng diện III TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM: Các thao tác cần thiết a) Chuẩn bị - Công tắc nguồn vị trí OFF - Cắm chi điện vào nguồn cấp - Không mở tủ điện suốt trình làm TN - Bật cơng tắc sang vị trí ON - Chỉnh điều khiển sang chế độ Manual đặt giá trị OUTPUT 0% - Sử dụng đầu cắm kết nối điều khiển với hệ thống b) Cách điều chỉnh nhiễu - Công tắc “Pertubation” cho phép điều chỉnh nguồn gia nhiệt: + Tại vị trí “0”, hoạt động với cơng suất tối đa + Tại vị trí “1”, cơng suất gia nhiệt giảm 10% - Cơng tắc “Ventilation” kích hoạt cho quạt làm mát tự động: + Tại vị trí “Auto”, quạt làm theo điều khiển điều khiển + Tại vị trí “1”, quạt hoạt động với cơng suất tối đa c) Dừng khẩn cấp - Trong trường hợp bất thường: + Tháo đầu nối, chuyển công tắc “perturbation” sang vị trí “1” để giảm nhiệt độ buồng gia nhiệt + Nếu cháy, rút điện khỏi nguồn cung cấp, sử dụng bình chữa cháy phù hợp để dập tắt lửa d) Dừng máy kết thúc thí nghiệm - Thay đổi giá trị đặt - Chuyển cơng tắc “perturbation” sang vị trí “1” - Đợi 5p cho nhiệt độ buồng gia nhiệt giảm 60% - Chuyển cơng tắc sang vị trí OFF - Ngắt nguồn điện cấp Khảo sát vòng lặp điều khiển a) Xác định thông số đặc trưng hệ thống b) Độ khuếch đại tĩnh c) Hằng số thời gian thời gian trễ IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ ĐỒ THỊ: 4.1 Độ khuếch đại tĩnh – Hằng số thời gian – Thời gian trễ Ở t=0, PV ứng với giá trị OP 40%, tất giá trị PV sau ứng với OP 50% t (s) 0.00 30.00 60.00 90.00 120.00 150.00 180.00 210.00 240.00 270.00 300.00 PV(oC) 118.30 118.90 120.00 121.20 122.50 123.70 125.10 126.30 127.50 128.30 130.10 t (s) 330.00 360.00 390.00 420.00 450.00 480.00 510.00 540.00 570.00 600.00 630.00 PV(oC) 130.90 131.40 132.30 132.80 133.00 133.40 133.80 134.10 134.50 135.80 135.00 t (s) 660.00 690.00 720.00 750.00 780.00 810.00 840.00 870.00 900.00 930.00 960.00 PV(oC) 135.50 135.80 136.00 136.30 136.40 136.30 136.40 136.40 136.60 136.80 137.20 t (s) 990.00 1020.00 1050.00 1080.00 1110.00 1140.00 1170.00 1200.00 1230.00 1260.00 1290.00 PV(oC) 137.50 137.50 137.40 137.50 137.70 137.70 137.70 137.70 137.70 137.70 137.70 Xác định số thời gian thời gian trễ 140.00 135.00 PV(s)oC) 130.00 125.00 120.00 115.00 110.00 105.00 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 t (s)s)) 1 (s)s)) 150.22 t 19.5 2 (s)s)) 205 3 (s)s)) 348 OP% = OPi +1−OP i 50−40 ×100 %= ×100=10 % 100 % 100 % PV% = PV i +1−PV i 137.8−118.3 ×100 %= ×100=4.9 % 400 400 Gs = (s)s)) 301.29 m (s)s)) 53.29 PV % 4.9 = =0.49 OP % 10 4.2.Xác định thông số bô điều khiển PID theo phương pháp Broida Bộ điều khiển PI Tỷ số /m 5