1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

Báo cáo Thực Hành Môn Thiết Bị Đo và ĐKTB

30 21 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Báo cáo Thực Hành
Trường học Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Thiết Bị Đo và Điều Khiển Quá Trình
Thể loại Báo cáo thực hành
Năm xuất bản 2024
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 30
Dung lượng 543,63 KB

Cấu trúc

  • BÀI 1 ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ (4)
    • 1.1 Mục đích thí nghiệm (4)
    • 1.2 Cơ sở lý thuyết (4)
      • 1.2.1 Nguyên lý do nhiệt độ (4)
      • 1.2.2 Khảo sát hệ thống gia nhiệt (5)
    • 1.3 Tiến hành thực nghiệm (5)
      • 1.3.1 Các thao tác cần thiết (5)
      • 1.3.2 Cách điều chỉnh nhiễu (5)
      • 1.3.3 Dừng khẩn cấp (6)
      • 1.3.4 Dừng máy khi kết thúc thí nghiệm (6)
      • 1.3.5 Khảo sát hằng số thời gian, thời gian trễ và các thông số bộ điều khiến PID (6)
      • 1.3.6 Kiểm định các thông số sau khi thay đổi thiết lập (8)
      • 1.3.7 Kiểm chứng các thông số với tác động nhiễu (9)
    • 1.4 Kết quả thực nghiệm (9)
      • 1.4.1 Thí nghiệm 1: Xác định các thông số điều khiển (9)
      • 1.4.2 Thí nghiệm 2: Chạy kiểm chứng các thông số khi đã thay đổi thiết lập (11)
      • 1.4.3 Thí nghiệm 3: Kiểm chứng các thông số với tác động của nhiễu bằng cách mở quạt 5 giây và tắt quạt đi (13)
    • 1.5 Bàn luận (15)
  • BÀI 2 ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT (DELTALAB) (16)
    • 2.1 Mục đích thí nghiệm (16)
    • 2.2 Nguyên lý (16)
    • 2.3 Tiến hành thực nghiệm (16)
    • 2.4 Kết quả thí nghiệm và đồ thị (17)
      • 2.4.1 Thí nghiệm 1: Xác định PBc, Tc (17)
      • 2.4.2 Thí nghiệm 2: Tính toán các bộ điều khiển cho hệ thống (0)
      • 2.4.3 Thí Nghiệm 3: Đánh giá và lựa chọn bộ điều khiển khi hệ hoạt động ở SP=1,1 (18)
  • bar 21 (0)
    • 2.5 Bàn luận (18)
  • BÀI 3 ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG (DELTALAB) (20)
    • 3.1 Mục đích thí nghiệm (20)
    • 3.2 Cách tiến hành (21)
    • 3.3 Kết quả thí nghiệm (22)
      • 3.3.1 Thí nghiệm 1: Tìm 3 thông số PB, Ti, Td (22)
      • 3.3.2 Bàn Luận (24)
  • BÀI 4 ĐIỀU KHIỂN MỨC CHẤT LỎNG (26)
    • 4.1 Mục đích thí nghiệm (26)
    • 4.2 Cơ sở lý thuyết (26)
    • 4.3 Tiến hành thí nghiệm (27)
    • 4.4 Sử lý số liệu (27)
      • 4.4.1 Thí nghiệm 1: Tìm 3 thông số P,I,D (27)
      • 4.4.2 Thí nghiệm 2: chạy kiểm chứng khi thay đổi giá trị cài đặt (0)
      • 4.4.3 Thí nghiệm 3: chạy kiểm chứng dưới tác động của nhiễu (29)
    • 4.5 Bàn luận (30)

Nội dung

Dành cho ai muốn viết báo cáo TH TBD ĐKTB, Dành cho ai muốn viết báo cáo TH TBD ĐKTB, Dành cho ai muốn viết báo cáo TH TBD ĐKTB

ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ

Mục đích thí nghiệm

Mô hình thí nghiệm này cho phép nghiên cứu quá trình điều khiển nhiệt độ Nó là một mô hình điều khiển đơn giản, bao gồm: đầu dò (sensor), một điều khiển và một bộ gia nhiệt

Mô hình này cùng các thiết bị cần thiết được dung để khảo sát:

 Các thông số của hệ thống điều khiển vòng lặp hở với các khái niệm về

 Xác định các thông số diều khiển trong các chế độ khác nhau

 Ở chế độ vòng lặp hở: Tự điều chỉnh bằng tay

 Ở chế độ vòng lặp kín: Sử dụng phương pháp Ziegler Nichols

 Vận dụng các thông số tìm được để

 Khảo sát sự thy đổi tới việc cài đặt

 Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiễu

 Tối ưu hóa các thông số cài đặt

Cơ sở lý thuyết

1.2.1 Nguyên lý do nhiệt độ Ðiên trở của các kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Sự tăng điên trở tỉ lê với nhiệt độ xác định hệ số nhiệt độ dương Trong thực tế, để chế tạo ra một đầu dò nhiệt độ tốt, phải sử dụng vật liệu vật liệu có hệ số nhiệt độ cao, đường biểu diễn phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ là đường thắng Chúng ta có thể chọn một vật liệu mà có thể chịu được nhiệt độ cao và loại có điện trở chuẩn phù hợp.

Platin là một liệu tốt được sử dụng làm đầu dò điện trở đo nhiệt độ trong côngnghiệp,nó có ưu điểm là độ bền hóa học cao, độ tinh khiết rất cao và dễ điều khiển,

1.2.2 Khảo sát hệ thống gia nhiệt

Nguyên lí gia nhiệt của buồng sau: một dòng điện chạy qua một đai gia nhiệt mica làm kích thích sự tăng nhiệt độ bên trong vòng đai Vòng đai được kết nối với bộ điều khiến công suất điện xoay chiều mà được điều khiển bởi bộ điều khiến dòng điện 4 -20mA Bộ này điều khiến việc gia nhiệt với điện áp thấp (24V AC) đã được biến áp từ nguồn điện áp cao hơn (220V 50Hz)

Tiến hành thực nghiệm

1.3.1 Các thao tác cần thiết

 Công tắc nguồn phải ở vị trí OFF

 Cắm chuôi điện vào nguồn cấp

 Không được mở tủ điện trong suốt quá trình làm thí nghiệm

 Bật công tắc nguồn sang vị trí ON

 Chỉnh bộ điều khiển sang chế dô Manual và đạt giá trị OUTPUT là 0%

 Sử dụng bốn đầu cắm kết nối bộ điều khiến với hệ thống

 Ðầu “temperature” màu đỏ kết nối với đầu “measure” màu đỏ

 Ðầu “temperature” màu đen kết nối với đầu “measure” màu đen

 Đầu “Output” màu đỏ kết nối với đầu "Heater” màu đỏ

 Đầu “Output” màu đen kết nối với đầu "Heater” màu đen

Công tắc “Perturbation” cho phép điều chỉnh nguồn gia nhiệt

 Tại vị trí “0”, ống gia nhiệt hoạt động với công suất tối đa

 Tại vị trí “1”, công suất gia nhiệt giảm khoảng 10%

Công tắc “Ventilation” kích hoạt cho quạt làm mát hoạt động, làm giảm nhiêt độ của buồng gia nhiệt Nó có 2 chế độ.

 Tại vi trí "Auto”, quạt làm việc theo sự điều khiển của bộ điều khiển

 Tại vị trí “1”, quat sẽ hoạt động với công suất tối đa mà không chịu tác động của bộ điều khiển.

Trong trường hợp bất thường

 Thao tác đầu nối, chuyển công tắc “perturbation” sang vị trí “1” để làm giảm nhiệt độ trong buồng gia nhiêt

 Nếu cháy, rút điện ra khỏi nguồn cung cấp, sử dụng bình chữa cháy phù hợp để dập tắt ngọn lửa.

1.3.4 Dừng máy khi kết thúc thí nghiệm

 Thay đổi giá trị đặt về 0

 Chuyên dôi công tắc "perturbatid" về vị trí "1”

 Đợi 5 phút cho nhiệt độ của buồng gia nhiệt giảm dưới 60% và đảm bảo nó không tǎng trở lại

 Chuyển dôi công tắc nguồn sang vị trí OFF

1.3.5 Khảo sát hằng số thời gian, thời gian trễ và các thông số bộ điều khiến PID theo phương pháp Broida:

Xác định hằng số thời gian và thời gian trễ của hệ thống ở mức OP@%

 Chỉnh bộ điều khiển ở chế độ điều khiển Manual

 Chỉnh giá trị OP @% và đợi cho đến khi hệ thống đạt ổn định, ghi nhân lại kết quả nhiệt độ

 Tiếp theo, đặt giá trị OP = 50%, ghi nhận các giá trị của hệ thống sau mỗi 15 giây cho đến khi hệ thống đạt trạng thái ổn định.

 Biểu diễn giá trị đo được trên đồ thi

 Xác định chênh lệch nhiệt độ khi bắt đầu tăng từ mức OP @% lên OPP% đến khi hệ thống ổn định ở mức OP P%, kí kiệu là Δtt

 Xác định thời gian để đáp ứng của hệ thống đạt được 28% Δtt (gọi là τ 1), 40% Δt t

(gọi là τ 2), và 63% Δtt như hình vẽ sau:

 Xác định hằng số thời gian như sau τ = 5,5 ( τ 1−τ 2 )

 Xác định thời gian trễ τ m như hình vẽ lấy thời gian để đáp ứng hệ thống đạt được 63% t trừ cho hằng số thời gian.

 Xác định các thông số của bộ điều khiến PID theo phuong pháp Broida

Từ các kết quả trên ta có thể chọn được bộ điều khiển phù hợp với hệ thống theo mối quan hê sau

Tỷ số τ ∕ τ m Bộ điều khiển τ/τ m >20 ON-OFF

Sau đó, xác định các thông số như sau

Bảng 1: Cách xác định các thông số cho bộ điều khiển PID

Bộ điều khiển Độ khuếch đại K p Thời gian tích phân

Lưu ý: Trong bài thí nghiệm này, độ khuếch đại Kp được tính thông qua PB và khoảng đo từ 0 -400C nên thông số cài đặt trong máy sẽ khác

Ví du: Nếu Kp =9,13 thì

Do đó PB cài đặt trong máy sẽ được tính như sau

1.3.6 Kiểm định các thông số sau khi thay đổi thiết lập

 Thiết lập các thông số PB, Ti, Td như đã xác định phần trên

 Chỉnh bộ điều khiến ở chế độ Auto

 Ðặt giá trị Setpoint là 90

 Ghi nhận lại các giá trị nhiệt độ cho đến khi đạt ổn định

 Thay đổi giá trị lên 100

 Ghi nhân lại giá trị nhiệt độ cho đến khi đạt ổn định

 Thay đổi giá trị xuống 90

 Ghi nhân lai giá trị nhiêt đô cho dên khi đat ổn định

 Thay đổi giá trị xuống 80

 Ghi nhân lai giá trị nhiêt độ cho đến khi đạt ôn định

 Thay đổi giá trị đạt trở lại 90

 Ghi nhân lai giá trị nhiêt độ cho đến khi đạt ổn định

 Biểu diễn các giá trị trên đồ thị

 Nhận xét về kết quả đạt được

1.3.7 Kiểm chứng các thông số với tác động nhiễu:

 Hai loại nhiễu: một loại được gây ra bằng cách cho quat hoat dông nhanh trong khoảng 2 đến 3 giây, một loại nhiễu khác được gây ra bằng cách thay đõi công suất gia nhiệt (tức là chuyên công tắc “Perturbation” sang vị trí 1 trong khoảng 3 giây hoặc chuyển sang vi trí 1 trong suốt quá trình đo)

 Ghi nhận lại đáp ứng của hệ thống

Kết quả thực nghiệm

1.4.1 Thí nghiệm 1: Xác định các thông số điều khiển

*OP@%=> PV6,7 C (khi hệ thống đạt trạng thái ổn định)

Bảng 2: Gíá trị OP = 50% ở chế độ điều khiển Manual τ (s) t ( ° C) τ (s) t ( ° C) τ (s) t ( ° C) τ (s) t ( ° C) τ (s) t ( ° C)

Nhiệt độ đo được theo thời gian theo giá trị OP = 50%

OPP% =>PV6,6 (khi hệ thống đạt trạng thái ổn định)

Thời gian đáp ứng hệ thống đạt 28%∆t: τ15(s)

Thời gian đáp ứng hệ thống đạt 40%∆t: τ20(s)

Thời gian đáp ứng hệ thống đạt 63%∆t: τ330(s) τ =5,5 (τ2- τ1) =5,5 (180-135) = 247,5(s) τm= τ3- τ 30-247,5,5(s)

=> Chọn bộ điều khiển PID

∆PV% = PVi+ PV max 1−PVi ∗100=146,4−126,7

Do đó PB cài đặt trong máy sẽ được tính như sau:

1.4.2 Thí nghiệm 2: Chạy kiểm chứng các thông số khi đã thay đổi thiết lập

70 75 80 85 90 95 100 Đáp ứng của hệ thống ở chế độ điều khiển tự động

Sai lệch tĩnh Khoảng vọt lố Thời gian ổn định

1.4.3 Thí nghiệm 3: Kiểm chứng các thông số với tác động của nhiễu bằng cách mở quạt 5 giây và tắt quạt đi

Tại nhiệt độ 80 ° C đang ở trạng thái cân bằng tiến hành gây nhiễu

Thời gian ổn định Sai lệch tĩnh Khoảng vọt lố

Bàn luận

Các số liệu đo được trong quá trình thí nghiệm có nhiều sai xót: do thiết bị đã cũ dẫn kết quả đo được xuất hiện độ lệch tĩnh và người vận hành còn thiếu kinh nghiệm.

Khi điều khiển ở chế độ Manual thì tốc độ thay đổi các giá trị nhiệt độ rất chậm, sau khi tìm được bộ điều khiển và cài sang chế độ auto tốc độ thay đổi nhanh chóng đạt đến giá trị nhiệt độ mong muốn.

Dưới sự tác động của nhiễu lên hệ thống sẽ làm phá vỡ sự ổn định của nhiệt độ, giá trị đo lệch khỏi giá trị mong muốn Sau đó cần một khoảng thời gian nhất định để có thể trở về trạng thái ổn định như ban đầu. Ứng dụng của quá trình điều khiển nhiệt độ trong công nghiêp: Duy trì và kiểm soát được nhiệt độ ốn định trong quá trình chế biến ra sản phấm, điều khiến các máy móc vận hành hiệu quả Thông thường bộ điều khiển nhiệt độ được sử dụng trong các hệ thống gia nhiệt, máy ép nhựa, lò sấy, lò nướng, các lò ấp trứng, hoặc nồi hơi, hệ thống khí nén, hệ thống tạo độ ẩm, cũng như để điều khiển các loại van, điều khiển van tuyến tính, điều khiển van on off,điều khiển ON OFF, điều khiển PID.

70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 Đáp ứng của hệ thống ở chế độ điều khiển tự động có tác động của nhiễu

ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT (DELTALAB)

Mục đích thí nghiệm

 Giúp sinh viên nắm được hoạt động của vòng điều khiển và những thành phần trong bộ điều khiển: cảm biến; bộ điều khiển; bộ phận tác động, quy trình

 Hiểu được các tham số của bộ điều khiển (PB, Ti, Td) và ảnh hưởng của từng tham số này đến quá trình điều khiển.

 Thiết lập phương trình hàm truyền tối ưu cho bộ điều khiển bằng phương phápNichols – Ziegler.

Nguyên lý

 Khí nén từ máy nén được cung cấp ổn định vào hệ thống với áp suất 4 Bar (chỉnh bằng van V1) Trên bình chứa khí, có gắn một đồng hồ áp suất, một cảm biến áp suất để đo áp suất bên trong bình chứa, đồng thời chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện (4 – 20mA) tương ứng với áp suất (0 – 10bar) và truyền tín hiệu điện này đến bộ điều khiển.

 Bộ điều khiển UDC2500 nhận tín hiệu từ cảm biến, sánh với giá trị cài đặt để tính toán sai lệch Dựa trên giá trị sai lệch này, bộ điều khiển sẽ xuất tín hiệu đầu ra OP (%) để điều khiển van điện từ, điều chỉnh độ mở của van để điều khiển dòng khí nén vào trong bình áp suất.

 Bộ điều khiển UDC2500 có hai chế độ điều khiển

 Manual: chế độ điều khiển bằng tay

 Auto: Chế độ điều khiển tự động

Tiến hành thực nghiệm

 Trước khi bật công tắc nguồn, kiểm tra máy nén khí, đường ống khí nén vào hệ thống Kiểm tra cài đặt ban đầu của bộ điều khiển theo catalog của nhà sản suất (giáo viên dẫn cách cài đặt)

 Mở van cấp khí nén V1, điều chỉnh áp suất đầu vào 4 Bar

 Khi nhấn nút start, bộ điều khiển UDC2500 bắt đầu ở chế độ manual, tương ứng với độ mở của van điện từ là 0%.

 Khảo sát ảnh hưởng của PB đến quá trình điều khiển, tìm ra giá trị PBc

 Tính toán các giá trị tham số của các chế độ điều khiển theo bảng bằng phương pháp Nichols - Ziegler.

 Dựa vào các tiêu chí đánh giá bộ điều khiển, khảo sát các chế độ đã tính toán ở trên để chọn ra một chế độ phù hợp nhất với hệ thống.

Kết quả thí nghiệm và đồ thị

2.4.1 Thí nghiệm 1: Xác định PBc, Tc

PB (%) SP (bar) PV OP (%) e(t) = (SP – PV) Bar

Thí nghiệm 2: Tính toán các bộ điều khiển cho hệ thống

P PI nối tiếp PI song song PID nối tiếp PID hỗn hợp

Quan hệ giữa dải tác động tỉ lệ với độ lệch tĩnh

Bàn luận

 Ảnh hưởng của các tham số bộ điều khiển lên quá trình

Khảo sát ảnh hưởng của PB (%) đến quá trình điều khiển, đặt SP (0,9 bar) từ đó cho ra đường dữ liệu dao động OP (%), PV và tìm ra PBc và Tc Đặt bộ điều khiển làm việc ở chế độ điều khiển tỷ lệ, giảm dần giá trị PB cho đến khi hệ thống trở nên không ổn định (đồ thị của PV dao động đều), khi đó xác định được giá trị PBc, Tc → từ đó tìm ra các thông số PB, Ti, Td ở các chế độ điều khiển khác nhau.

Dựa trên 3 tiêu chí đánh giá: Độ lệch tĩnh, Khoảng vọt lố, Thời gian ổn định Chế độ thích hợp cho bộ điều khiển là PI song song vì có thời gian ổn định 37s, khoảng vọt lố

 Khả năng đáp ứng của hệ thống khi xuất hiện nhiễu

Khi mở van nhiễu V3 thêm 1 vòng, hệ thống sẽ xuất hiện nhiễu dựa vào các đường dao động trên màn hình nhiều hay ít cho đến khi hệ thống ổn định lại.

Dựa trên 3 tiêu chí đánh giá: Độ lệch tĩnh, Khoảng vọt lố, Thời gian ổn định Chế độ thích hợp cho bộ điều khiển khi xuất hiện nhiễu là PID nối tiếp vì có thời gian ổn định 45s, khoảng vọt lố 0, sai lệch tĩnh 0,02.

 Dựa vào các số liệu khảo sát, thiết lập hàm truyền cho bộ điều khiển hệ thống trên Chọn bộ điều khiển PI nối tiếp

OP out =± [ G (SP −PV )+ G Ti ∫ 0 t ( SP− PV )dt ] + OP 0

ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG (DELTALAB)

Mục đích thí nghiệm

- Trình bày được nguyên lý điều khiển của hệ thống điều khiển lưu lượng

- Mô tả được vai trog của các bộ phận trọng hệ thống điều khiển : đầu dò lưu lượng , bộ phận tác động , thiết bị đo chênh lệch áp suất , bộ chuyển đổi I/P, bộ điều khiển UDC 2500

- Xác định được chế độ của bộ điều khiển và các tham số của bộ điều khiển ( PB, Ti,Td ) bằng phương pháp điều chỉnh hoặc phương pháp Nichols - ziegler

- Đánh giá được khả năng điều khiển của hệ thống điều khiển

Cách tiến hành

Khởi động phần mềm ( máy tính) : sử dụng phần mềm ứng dụng DELTALAB

- Mở SPECVIEW ,click vào biểu tượng.

- Chọn MP116VE sau đó chọn Go Online Now !

- Nhấn vào Password Login or Loogut Chọn Student sau đó nhấn Log-In

Khởi động thiết bị ( chuẩn bị) :

- Trước khi bật công tắc Power, các van trên đường ống hút và ống đẩy phải mở hoàn toàn.

- Kiểm tra cài đặt của UDC 2500 theo catalog của nhà sản xuất

- Hệ thống phải hoạt động ở chế độ Auto.

1 Đuổi khí khỏi hệ thống (thực hiện khi trong đương ống có khí )

- Bật bơm cho dòng lưu chất chạy tuần hoàn trong hệ thống.

- Cho nước chạy vào hệ thống với lưu lượng lớn hơn

- Cho nước chạy tuần hoàn để loại không khí trong đường ống mềm nối với màn chắn

- Mở van M2, M4 để đuổi khí sau đó đóng lại

2 Cài đặt phương thức điều chỉnh

Khảo sát ảnh hưởng của dải tác động tỉ lệ (PB):

- Trên bộ điều khiển cài đặt ALGOR – CTRALG : giá trị “PD+MR” để loại bỏ tác dụng tích phân, cài đặt TUNING RATET : giá trị 0

- Khảo sát PB= 200% ,PB= 100% ,PBu% ,PBP% ứng với giá trị SP khác nhau Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tích phân Ti:

- Lưu lượng mong muốn là 1000 l/h do đó, cài đặt giá trị SP= 1000l/h

- Trên bộ điều khiển cài đặt ALGOR – CTRALG : giá trị “PID A” Cài đặt TUNING – RATET: giá trị 0.

- Khảo sát ảnh hưởng của Tỉ đến khả năng đáp ứng của hệ thống với nhiễu :Ti =1 phút ,Ti =0.5 phút ,Ti =0.25 phút và Ti =0.2 phút

- Tạo nhiễu bằng cách cài đặt SP P0 l/h cho hệ thống chạy ổn định ,sau đó thay đổi giá trị SP= 1000 L/h Ghi lại thời gian từ lúc tạo nhiễu đến khi hệ thiết lập lại trạng thái cân bằng – thời gian đạt ổn định.

Tác động tỉ lệ , tích phân ,vi phân.

- Ảnh hưởng tác động vi phân lên hệ thống, quan sát đáp ứng của hệ thống dưới tác dụng nhiễu (thời gian trở về ổn định, sự vọt lố ) khi chế độ điều khiển có và không có tác động vi phân.

Kết quả thí nghiệm

3.3.1 Thí nghiệm 1: Tìm 3 thông số PB, Ti, Td

Khảo sát ảnh hưởng của PB

Cài đặt Ti = 50 (min), Td = 0 (min), SP = 1000 (L/h)

PB SP PV OP e(t) Ghi Chú

Khảo sát ảnh hưởng của

Cài đặt PB = 30 (%), Td = 0 (min), SP = 1000 (L/h)

Ti (min) SP PV OP (%) Thời gian đạt đến trạng thái ổn định

0 5 10 15 20 25 30 35 Ảnh hưởng của tác động tỉ lệ đối với bộ điều khiển

Khảo sát ảnh hưởng của

Td (min) PV OP (%) Thời gian đạt trạng thái ổn định (s)

 Trình bày ảnh hưởng của PB(%), Ti, Td lên quá trình điều khiển

22.7 22.8 22.9 23 23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 Ảnh hưởng của tác động tích phân đối với bộ điều khiển t OP

- Điều chỉnh dải tác động tỉ lệ (PB) để có được sự điều khiển tốt hơn trong những điều kiện khác nhau của quy trình Khi giảm PB đến 0, ta có thể được bộ điều khiển ON/OFF.

-Khâu tích phân giúp tăng tốc độ đạt đến điểm đặt của quá trình và khử sai lệch tĩnh của bộ điều khiển chỉ có tác động tỉ lệ Tuy nhiên, vì khâu tích phân là đáp ứng của sai số tích lũy trong quá khứ, nó có thể khiến giá trị hiện tại vọt lố.

- Điều khiển vi phân có xu hướng giảm giá trị đầu ra (OP) Khi giá trị đo (PV) giảm, tác động vi phân thường làm tăng giá trị điều khiển (OP) Sử dụng điều khiển vi phân giúp quá trình trách được sự vọt lố và tăng tính ổn định của hệ thống.

 Chọn bộ điều khiển thích hợp cho hệ thống, viết phương trình hàm truyền

Bộ điều khiển thích hợp cho hệ thống là PI, vì tác động vi phân không thích hợp cho quá trình điều khiển lưu lượng Nếu thời gian vi phân quá cao sự thay đổi vận tốc diễn ra nhanh kết quả là hệ thống không ổn định và giao động quanh điểm cài đặt.

OP out =± [ G (SP −PV )+ T G i ∫ 0 t ( SP− PV ) dt ] +OP 0

ĐIỀU KHIỂN MỨC CHẤT LỎNG

Mục đích thí nghiệm

 Trình bày được nguyên lý điều khiển của hệ thống điều khiển mức chất lỏng

 Mô tả được vai trò của các bộ phận trong hệ thống điều khiển: Đầu dò, thiết bị điều khiển, thiết bị phát động…

 Xác định được chế độ của bộ điều khiển và các tham số của bộ điều khiển (PB, Ti, Td) bằng phương pháp điều chỉnh hoặc phương pháp Nichols – Ziegler

 Đánh giá được khả năng điều khiển của hệ thống điều khiển

Cơ sở lý thuyết

Khi bật công tắc nguồn bơm hoạt động bơm nước vào cột chứa, cảm biết áp suất (LT)được đặt ở đáy cột chứa để đo áp suất giá trị áp suất được gửi về bộ điều khiển dưới dạngampe (tương ứng với áp suất đo được ở đầu dò) và tương ứng với chiều cao của mực chấtlỏng Van (VP) vận hành bởi bộ điều khiển van này được điều khiển thông qua bộ chuyểnđổi I/P khi đó giá trị ra là ampe chuyển thành áp suất khí nén để đóng mở van tương ứng phù hợp với mực chất lỏng mong muốn.Van V4 :dòng nước từ cột về bồn chứa ( mở 1/4 van).

Tiến hành thí nghiệm

*Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của dải tác động tỉ lệ (PB): (Giáo trình thực hành thiết bị đo)

*Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tích phân Ti: (Giáo trình thực hành thiết bị đo)

*Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh huowgr của tác động vi phân: (Giáo trình thực hành thiết bị đo)

Sử lý số liệu

4.4.1 Thí nghiệm 1: Tìm 3 thông số P,I,D Ảnh hưởng của PB

Chọn giá trị cài đặt SP = 60 mm

Chọn giá trị PB = 10 Ảnh hưởng của Ti

Ti (phút) SP PV OP (%) Thời gian đạt trạng thái ổn định (s)

Chọn giá trị Ti = 1 Ảnh hưởng của Td

Td (phút) SP PV Thời gian đạt ổn định Độ vọt lố Sai lệch tĩnh

0 20 40 60 80 100 120 Ảnh hưởng của tác động tỷ lệ đối với bộ điều khiển

Thí nghiệm 2: chạy kiểm chứng khi thay đổi giá trị cài đặt

Cài đặt PB = 10, Ti = 1, Td = 0,1 SP từ 60 lên 70

4.4.3 Thí nghiệm 3: chạy kiểm chứng dưới tác động của nhiễu Ở 60 mm khi đạt ổn định ta tiến hành mở van xả 5s

SP PV Thời gian đạt ổn định Độ vọt lố Sai lệch tĩnh

SP PV Thời gian đạt ổn định Độ vọt lố Sai lệch tĩnh

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ảnh hưởng của tác động tích phân đối với bộ điều khiển t (s) OP (%)

Ngày đăng: 22/10/2024, 12:37

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1: Cách xác định các thông số cho bộ điều khiển PID - Báo cáo Thực Hành Môn Thiết Bị Đo và ĐKTB
Bảng 1 Cách xác định các thông số cho bộ điều khiển PID (Trang 8)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w