4. Cấu trúc của luận văn
3.4.2. Giới thiệu và chạy thử các vòng điều khiển PID
3.4.2.1. Vòng điều khiển lưu lượng nước cấp (FIC01)
a. Sơ đồ tổng quan vòng điều khiển lưu lượng nước cấp
Lưu lượng nước cấp vào bình được điều khiển thông qua thay đổi tốc độ của bơm nước đầu vào P01. Với thiết bị đo lưu lượng trên đường ống FT01 ta có thể thay đổi tốc độ của bơm thông qua bộ điều khiển PID để lưu lượng nước cấp vào bình ổn định theo giá trị đặt.
Trong vòng điều khiển lưu lượng, bơm P02 có tác dụng giám sát mức nước trong bình, nó được chạy và dừng theo chương trình đặt trước đảm bảo mức nước nằm trong giới hạn cho phép.
b. Tham số PID vòng điều khiển lưu lượng
Các tham số của bộ điều khiển PID được nhập vào cũng như việc lựa chọn bộ điều khiển I, PI, PID hay PID Auto được lựa chọn thông qua bảng điều khiển như hình 3-40.
Hình 2-53. Bảng điều khiển tham số PID của lưu lượng
c. Khảo sát mô hình điều khiển lưu lượng và tính tham số PID
Lưu lượng được điều khiển thông qua bộ tham số PID với đầu vào là lưu lượng nước hiện tại trong dường ống cấp vào bình. Đầu ra của bộ điều khiển được gửi cho biến tần để thay đổi tốc độ của bơm nước cấp vào bình qua đó thay đổi lưu lượng nước cấp vào bình. Hình 3-41 và 3-42 thể hiện quá trình chạy thử vòng điều khiển lưu lượng với các tham số PID khác nhau:
Hình 2-54. Đáp ứng lưu lượng với PB= 75%, TI= 10s, TD=0s, với các giá trị đặt là SV = 5 l/m và 15 l/m.
Hình 2-55. Đáp ứng lưu lượng với PB= 75%, TI= 3s, TD=0 , với các giá trị đặt là SV = 5 l/m và 15 l/m.
Nhận xét: So sánh đáp ứng lưu lượng của hai hình trên cho thấy, khi giảm TI từ 10s xuống 3s biến được điều khiển PV (lưu lượng) bám giá trị đặt SV nhanh hơn.
3.4.1.2. Vòng điều khiển mức nước (LIC01)
a. Sơ đồ tổng quan vòng điều khiển mức nước
Mức nước được điều khiển trong bình có sơ đồ như trong hình 3-38
Mức nước trên bình được giám sát thông qua đầu đo mức LT01. Mức nước thay đổi dựa vào bơm P01 với tốc độ được điều khiển thông qua biến tần. Nước từ bình chảy ra thông qua bơm P02 với tốc độ được điều khiển thông qua biến tần rồi qua van từ S0 rồi chảy vào bể chứa.
b. Tham số PID vòng điều khiển mức nước
Các tham số của bộ điều khiển PID được nhập vào cũng như việc lựa chọn bộ điều khiển I, PI, PID hay PID Auto được lựa chọn thông qua bảng điều khiển
Hình 2-56. Bảng điều khiển tham số PID của điều khiển mức c. Khảo sát mô hình điều khiển mức và tính tham số PID
Đối tượng điều khiển mức có dạng hàm truyền là một khâu tích phân như đã phân tích trong mục 2.2.
Mức nước được điều khiển thông qua tham số PID với đầu vào là mức nước hiện tại trong bình. Đầu ra của bộ điều khiển được gửi cho biến tần để thay đổi tốc độ của bơm nước cấp vào bình. Hình bên dưới thể hiện quá trình chạy thử vòng điều khiển mức với các tham số PID khác nhau.
Hình 2-57. Đáp ứng mức với PB= 30%, TI= 25s, TD=0s; với giá trị đặt lần lượt là SV = 30% và 50% .
Hình 2-58. Đáp ứng mức với PB= 10%, TI= 25s, TD=0; với giá trị đặt lần lượt là SV = 30% và 50%.
Nhận xét: So sánh đáp ứng mức của hai hình trên cho thấy, khi tăng KP (tức là giảm PB%) biến được điều khiển PV (mức) bám giá trị đặt SV nhanh hơn.