trong công nghiệp có thể chia thành hai loại: điều khiển quátrình rời rạc và điều khiển quá trình liên tục.
4) Điều khiển quá trình rời rạc:
Trong công nghiệp có quá trình chế tạo riêng lẻ, quá trình phản ứng hoá học để tạo nên 1 sản phẩm, quá trình khử trùng... Hầu hết các quá trình rời rạc
đều mang tính tuần tự bao gồm các công đoạn kế tiếp nhau nên cần phải thực
hiện theo một công đoạn nhất định. Để mô tả quá trình tuần tự, người ta thường dùng bảng thao tác, các lưu đồ, biểu đồ, đồ thị, hàm boole,..
Điều khiển quá trình theo thời gian: các quá trình rời rạc bao gồm một loạt
công đoạn nối tiếp nhau và các công đọan này bắt đầu theo thời gian.
Trong quá trình điểu khiển theo thời gian, mỗi bước được bắt đầu ở một
thời điểm đã cho hoặc sau một khoảng thời gian đã cho. Người ta dùng bảng thao
tác và biểu đô thời gian để mô tả quá trình này.
Điều khiển quá trình theo sự kiên: Trong quá trình điều khiển, mỗi công
đoạn bắt đầu bằng một sự kiện đã xảy ra. Sự kiện đó có thể là một sự kiện riêng rẻ, có thể là một cái nút nhấn, hoặc một tác động dẫn đến đóng mở một công
tác,...
Sự kiện có thể là một tổ hợp các tác động khác nhau như tác động dẫn
đến sự việc đóng các tiếp điểm đấu song song hoặc nối tiếp.
Trong thực tế cũng có quá nhiều quá trình rời rạc được điều khiển theo
thời gian — sự kiện. Đặc biệt, với sự phát triển của kỷ thuật điện tử, kỹ thuật số,... điều khiển quá trình rời rạc theo chương trình được sử dụng rộng rãi trong
các thiết bị máy móc...
5) Điều khiển quátrình liên tục:
Quá trình điều khiển liên tục có tín hiệu vào và ra không đứt quãng. Một
phần tử điều khiển nhận tín hiệu vào từ một bộ phận của hệ thống điều khiển và
tạo nên một tín hiệu ra đưa vào phần tử khác. Các tín hiệu có thể là dòng điện,
điện áp, áp suất, nhiệt độ, vị trí, hướng,... đặc tính quan trọng của bộ điều khiển
là chế độ sử dụng sai lệch để hình thành tín hiệu ra của bộ điều khiển. Tín hiệu
ra của bộ điều khiển quá trình liên tục được xác định bằng một hoặc nhiều chế
độ điều khiển.
a) Hàm truyền đạt:
Đặc tính quan trọng nhất của một phần tử điều khiển là mối quan hệ giữa
tín hiệu vào và tín hiệu ra được thể hiện bằng toán tử laplace. Mối quan hệ này
TŒ@)
được gọi là hàm truyền đạt: G(s)= ỨC øc y at: G(S) X©@)
b)_ Hệ thống điều khiển kín:
Hệ thống kín là hệ thống tạo nên một tác động đo lường giữa tín hiệu vào
và tín hiệu ra. Sai lệch giữa hai tín hiệu này được dùnglàm tín hiệu vào của cơ
cấu điều khiển. Hệ thống điều khiển được mô tả như sơ đồ sau:
Tín hiệu „ tác động Cơ cấu
điều khiển Cơ cấu tác động - Đại lượng nhiễu
Đại lượng được y` ^
điều chỉnh Ỷ Đại lượng > tác động ĐTĐE Cơ cấu chuyển đổi
Đại lượng được Đại lượng được
chuyển đổi điều khiển
Mạch phản hồi từ tín hiệu ra Y, qua cơ cấu chuyển đổi để biến thành tín
hiệu Y' tỷ lệ với Y. tín hiệu Y” được so sánh với tín hiệu vào, tạo nên sai lệch: € =X-Y
tín hiệu vào là đại lượng điều chỉnh, còn gọi là đại lượng chủ đạo. Thiết bị điều khiển có hai bộ phận chính: cơ cấu so sánh đùng để tính toán độ sai lệch € và cơ cấu điều khiển dùng để biến đổi € thành tín hiệu tác động. Tín hiệu tác độnglà tín hiệu vào của bộ điều khiển. Nó sẽ tác động vào cơ cấu tác động, làm
thay đổi quá trình là một đối tượng điều khiển.
c)_ Các công đoạn thực hiện ở hệ thống điều khiển kín:
Đo lường: đo đại lượng được điều khiển Y.
So sánh: tính độ sai lệch € và dùng nó để hình thành tín hiệu tác đông.
Tác động: dùng tín hiệu tác động làm thay đổi các biến của quá trình để
triệt tiêu độ sai lệch €.
d) Những bộ phận chính trong hệ thống:
Quá trình: là đối tượng điều khiển có một biến để điều khiển.
Cơ cấu chuyển đổi (hay cảm biến): là cơ cấu cảm nhận đại lượng được
điều khiển và biến đổi nó thành một tín hiệu sử dụng được.
Thiết bị điều khiển (hay bộ điều khiến): là cơ cấu so sánh dùng để phát
hiện, so sánh hai giá trị cần và thực hành độ sai lệch € ; thiết bị điều khiển là bộ phận thực hiện chế độ điều khiển, dùng để biến đổi độ sai lệch thành một tác GVHD: Nguyễn Kỳ Tài. 113 SVTH: Nguyễn Duy Phương.
động điều khiển (tín hiệu ra của thiết bị điều khiển) nhằm triệt tiêu độ sai lệch đã hình thành. Cơ cấu điều khiển thực hiện các chế độ điều khiển như:
Chế độ điều khiển hai vị trí (ON_ OFF)
Chế độ điều khiển tỷ lệ P (Proportional).
Chế độ tích phân I (Integral]). Chế độ đạo hàm D (Derivative)
Thực tế chế P có thể sử dụng riêng biệt hoặc kết hợp một hoặc hai chế độ
khác còn chế độ I, D không bao giờ dùng riêng lẻ. Các kiểu tổ hợp thừơng dùng
là PI, PD, PID.
Cơ cấu tác đông sử dụng tín hiệu ra của thiết bị điều khiến để điều chỉnh đại lượng tác động. Cơ cấu tác động thường có hai phần: phần tử tác động và
phần tử điều khiển.
Phần tử tác động biến đổi tín hiệu ra của thiết bị điều khiển thành một đại lượng tác động vào phần tử điều khiển.
Phần tử điều khiển thay đối trực tiếp giátrj của đại lượng tác động. Bộ điều khiển có thể được thực hiện bằng hệ thống khí ép, mạch điện tử tương tự, kỹ thuật số hoặc vi xử lý.