... quỏ trình
công nghệ
Lý thuyết
ĐKTĐ
ĐIỀU KHIỂN
QUÁ TRÌNH
TĐH quá trình
công nghệ
Điềukhiểnmáy
(
ĐK chuyển ₫ộng,
Robot, CNC
)
TĐH quá trình
công nghệ
TĐH quá trình
công nghệ
TĐH xí nghiệp
công ... ngh
Điềukhiểnquátrình liên tục (continuous process
control):
— ₫iều khiển một quátrìnhcôngnghệ hoạt ₫ộng liên tục
—vídụ các quátrình chưng cất, quátrình sản xuất ₫iện,
quá trình ... xuất xi măng
Điềukhiểnquátrình mẻ (batch process control):
— ₫iều khiển các quátrìnhcôngnghệ hoạt ₫ộng theo mẻ
—vídụ quátrình trộn bê tông, quátrình phản ứng hóa
chất, quátrình sản xuất...
... Điềukhiểnquátrình
1.3.1. Khái quát chung
Khái niệm điềukhiểnquátrình được hiểu là ứng dụng các kỹ thuật điềukhiển tự động trong điều
khiển, vận hành và giám sát các quátrìnhcông nghệ, ... trực tiếp hoặc gián tiếp trong phạm vi quátrình quan
tâm thì được coi là nhiễu.
Các quátrình được điềukhiển bằng các bộ điềukhiểnquá trình. Bộ điềukhiển chính xác phải giữ
cân bằng yếu ... lệch xuất hiện trong quá trình. Hầu hết
những bộ điềukhiểnquátrình trong thực tế là bộ điềukhiển phản hồi. Bộ điềukhiển dựa vào giá trị đo
được của biến cần biến điều khiển, so sánh với...
... Bộ điềukhiển vòng kín được sử dụng cho hầu hết tất
cả các quátrìnhcông nghiệp.
Hình 1.8.: Bài toán điều chỉnh (a) và bài toán bám (b)
Ta có hai bài toán điềukhiển khác nhau là điềukhiển ... khiển máy móc, điều
khiển chuyển động, trong điềukhiểnquátrìnhđiềukhiển bám được dùng như trong bài toán khởi
động/dừng hệ thống, thay đổi chế độ vận hành hoặc điềukhiển theo mẻ.
- Bài ... bài toán điều chỉnh.
- Điềukhiển bám (tracking problem): có nhiệm vụ điềukhiển biến ra của quátrình bám theo giá trị
đầu vào tín hiệu đặt. Bài toán điềukhiển bám được dùng nhiều trong điều...
... thường phân chia một quy trìnhcôngnghệ thành các tổ hợp công nghệ, tiếp
theo mỗi tổ hợp côngnghệ lại được phân chia thành các quátrình cơ bản, mỗi quátrìnhcôngnghệ cũng
có thể được phân ... kế điều khiển. Nó
giúp cho kỹ sư:
- Hiểu rõ về quátrình cần được điềukhiển và vận hành.
- Tối ưu hoá thiết kế côngnghệ và điều kiện vận hành.
- Thiết kế sách lược và cấu trúc điều khiển. ... nguyên công. Việc xây dựng các quátrình toán học có thể được tiến
hành bắt đầu từ mức nguyên công hoặc các quátrình cơ bản, kết hợp cho từng tổ hợp côngnghệ và cuối
cùng là cả quy trìnhcông nghệ. ...
... trích mẫu tín hiệu ra khi kích thích quátrình đang ở trạng thái 0 bằng một hàm
bậc thang đơn vị và u là số gia điềukhiển u(t) = u(t) – u(t-1). Đối với một quátrình ổn định, h
k
sẽ tiến
tới ... số trường hợp, y(kT) được đo trước khi u(kT) tác động vào quá trình, vì vậy D = 0. Khác với mô hình
liên tục, thời gian trễ của quátrình có thể mô hình hoá trực tiếp trong mô hình trích mẫu ... phương pháp không thể thiếu
được của người kỹ sư điều khiển, tuy kinh điển nhưng lại có vai trò đặc biệt quan trọng trong trường phái
lý thuyết điềukhiển “sau hiện đại”. Một ưu điểm lớn của mô...
... tính quátrình thông qua
toán học giữa các biến quátrình với sự hỗ trợ của các tham số quátrình (tham số công nghệ) . Mặc dù
biến quátrình và tham số quátrình đều xuất hiện trong quátrìnhcông ... chức năng:
- Bình chứa quá trình: Tạo không gian và thời gian thực hiện côngnghệ (Quá trình phản ứng, quá
trình trộn, quátrình bay hơi
- Bình chứ trung gian: Giảm quátrình tương tác giữa các ... hợp với bài toán phân tích hay thiết kế
3.2. Nhận biết các biến quátrình
Các biến đặc trưng cho một quátrình kỹ thuật gọi là biến quátrình bao gồm biến cần điều khiển,
biến điều khiển...
...
3.3.3. Phương trình cân bằng nhiệt
Hầu hết các quátrìnhcôngnghệ liên quan đến quátrình truyền nhiệt. Vì vậy bên cạnh các phương
trình cân bằng nhiệt lượng thì các phương trình mô tả truyền ... cách độc lập. Về nguyên tắc để điềukhiển được n biến ra một cách độc lập là phải
có ít nhất n biến điều khiển. Khi một mô hình quátrình đã đảm bảo tính chất nhất quán số biến đầu vào
đúng bằng ... tính nhất quán của mô hình và một số tính chất khác
của mô hình quá trình. Trên cơ sở đó ta có thể đưa ra phân tích và kiểm chứng sự lựa chọn các biến điều
khiển và các biến được điềukhiển thực....
... phép biến đổi đã
được sử dụng khá rộng rãi trong thiết kế các hệ thống điều khiển, ví dụ điềukhiển tỷ lệ, điềukhiểncông
http://www.ebook.edu.vn
65
Thiết bị gia nhiệt mô tả trên hình ... thống điềukhiểnquá trình, điểm làm việc ít thay đổi hoặc thay đổi rất chậm, vì thế phép biến đổi
http://www.ebook.edu.vn
69
Hình3.13: Sơ đồ khối cho bình chứa nhiệt.
2. Ví dụ quátrình ... cần điều khiển, (chênh lệch) nhiệt độ dòng vào là nhiễu và
(chênh lệch) lưu lượng vào là biến điều khiển, ta đặt các ký hiệu thông dụng y = T, u = F, d = T
0
. Mô
hình tuyến tính cho quá trình...
... tiếp điềukhiển nồng độ c
A
.
3. Sử dụng sách lược điềukhiển lựa chọn, trong trường hợp bình thường điềukhiển nồng độ c
A
.
4. Sử dụng sách lược điềukhiển nối tầng, vòng điềukhiển trong điều ... đích điềukhiển kết hợp
với sơ đồ công nghệ, ta tiếp tục nhận biết các biến cần điều khiển, các biến điềukhiển tiềm năng và các
biến nhiễu minh hoạ trên hình 3.28.
Xây dựng các phương trình ... là
thiết kế sách lược và thuật toán điều khiển, vì vậy cần làm rõ biến cần điều khiển, biến điềukhiển và
http://www.ebook.edu.vn
84
nhiệt giữa quátrình phản ứng tại nhiệt độ trung bình...
... tốt. Nhưng trong thực tế của điềukhiểnquátrình
thường bằng lòng với các kết quả đạt được này
Trên hình 4.2 là 4 đường cong đáp ứng quá độ tiêu biểu của quátrìnhcông nghiệp không có trễ. Đối ... t
ii
t
tyty
T
dttydtty
dtty
(4.7)
4.2.2. Mô hình quán tính bậc hai có trễ
Mô hình quán tính bậc hai phức tạp hơn mô hình quán tính bậc nhất nhưng mô tả quátrình động
học của các quátrình chính xác hơn. Hàm truyền ... phương pháp cổ điển nhất để lấy đặc tính tần
số của quá trình. Đầu vào của quátrình thông thường là vị trí van điềukhiển hoặc giá trị đặt cho bộ điều
chỉnh lưu lượng được thay đổi dạng hình sin...
... http://www.ebook.edu.vn
101
Chương 5: Tổng hợp các bộ điềukhiển cơ bản trong điềukhiểnquátrình
5.1. Bộ điềukhiển ON - OFF
Bộ điềukhiển ON-OFF là bộ điềukhiển chỉ có 2 trạng thái (2 vị trí) là ON ... và hàm truyền quátrình G
P
(s). Bộ điềukhiển cơ
bản nhất được ứng dụng để điềukhiểnquátrình thường được thiết kế với dạng tổng quát PID. Quátrình
tính toán để tổng hợp bộ điều chỉnh dựa ...
hoạt động bộ điềukhiển này tạo ra sai số theo chu kỳ, bộ điềukhiển này phù hợp với quátrình có hệ số
khuếch đại nhỏ vì nó tạo ra sai số nhỏ với các quátrình này. Bộ điềukhiển hai trạng...
... năng sau:
1. Bắt đầu cả hai bộ điềukhiển sơ cấp và bộ điềukhiển thứ cấp điềukhiển bằng tay.
2. Chọn bộ điềukhiển P cho vòng lặp trong
3. Điều chỉnh bộ điềukhiển P thứ cấp sử dụng giá trị ... vào jacket. Quátrình loại nhiễu của
vòng lặp đơn với bộ điềukhiển PI sẽ được so sánh với cấu trúc điềukhiển Cascade P-Only dạng PI.
Hình 5.9. Sơ đồ mô tả côngnghệ thiết kế điềukhiển lò ... sensor
Phần tử điềukhiển cuối cùng (Final control element – ví dụ : Valve ) được sử dụng để điềukhiển
quá trình chính (Primary variable) cũng phải điềukhiển biến quátrình phụ.
Nhiễu...
... trong bể chứa. Nếu mức chất lỏng quá cao bộ điềukhiển sẽ
điều khiển tăng tốc độ chảy của chất lỏng trong ống thoát. Nếu quátrình ngược lại bộ điềukhiển sẽ điều
khiển giảm tốc độ chảy chất lỏng ... động học quátrình và nhiễu. Hai tiêu chuẩn thiết kế đảm
bảo cho sự thành công là:
- Mô hình động học quátrình và nhiễu thể hiện ở đầu ra của bộ điềukhiển để điềukhiển biến
quá trình đo ...
b. Bộ điềukhiển phụ P-Only (Secondary P-Only Controller)
Để thực hiện một hệ thống điềukhiển Cascade, bộ điềukhiển phụ được điều chỉnh, trong khi bộ
điều khiển chính được điềukhiển bằng...
... trong quátrìnhđiềukhiển các biến.
5.6.1. Sự tương tác vòng điều khiển:
Đê loại trừ được tác động lẫn nhau của quátrình trên, các bộ điềukhiển phân ly được sử dụng. Các
bộ điềukhiển ...
5.6. Hệ điềukhiểnquátrình nhiều biến (MULTIVARIABLE PROCESS CONTROL)
Trong các quátrình thực, thường có 2 biến hoặc nhiều hơn yêu cầu cần phải điềukhiển và khi
được điềukhiển thì mỗi ... động của nó lên quá trình. Ta có sơ đồ điềukhiển dùng
bộ điềukhiển phân ly như đã giới thiệu ở hình 5.31.
Từ mô hình quátrình và mô hình nhiễu ở trên ta có thể tìm được bộ điềukhiển phân ly...