L ỜI CẢM ƠN
1.4.2. Đánh giá các mạch vòng cần chỉnh PID
1.4.2.1. Dữ liệu cần thiết để đánh giá
Để đánh giá chất lượng đáp ứng của các vòng điều chỉnh, ta phải có được dữ
liệu quá trình, các giá trị mong muốn và giới hạn cho phép của các tiêu chí. Giữ liệu quá trình bao gồm các đại lượng chính sau:
- Giá trị đặt (giá trị mong muốn): SP;
- Giá trị tác động của cơ cấu chấp hành: CO/MV; - Giá trị thực đo được: PV;
- Hằng số thời gian tích phân của bộđiều chỉnh PID; - Hằng số thời gian vi phân của bộđiều chỉnh PID; - Hằng số thời gian bộ lọc;
- Cấu trúc của bộđiều chỉnh, chếđộ làm việc bình thường,…
Dữ liệu tiêu chuẩn bao gồm:
- Giá trị mong muốn của tiêu chí đánh giá;
- Ngưỡng cho phép của tiêu chí đánh giá.
1.4.2.2. Tiêu chí đánh giá
Để thực hiện việc đánh giá ta phải dựa trên các tiêu chí, từđó xếp hạng các vòng
điều chỉnh tương ứng với mức độđáp ứng từ tốt nhất đến xấu nhất. Thông thường có thể dựa trên khoảng 40 tiêu chí khác nhau bao gồm như: Độ biến động, sai lệch tuyệt
đối trung bình, số lần PV dao động quanh SP, sai lệch tĩnh, biên độ nhiễu, biên độ
nhiễu của CO, thời gian xác lập, chuẩn Harris, hệ số Harris, sự dao động, dao động do sự cố của van, dao động do chỉnh định kém, dao động do chịu sự tác động của
vòng điều chỉnh khác, tích phân sai lệch tuyệt đối, thời gian hoạt động bình thường, số lần thay đổi SP, thay đổi mô hình đối tượng, số lần đổi chiều của van, tổng quãng
đường dịch chuyển của van, phân tích các chu kỳdao động…
Việc lựa chọn tiêu chí nào để đánh giá tùy thuộc vào loại đối tượng, yêu cầu công nghệ và cấu trúc vòng điều chỉnh. Tuy nhiên thông thường các tiêu chí chính
được sử dụng bao gồm: Độ biến động, sai lệch tuyệt đối trung bình, sai lệch tĩnh, hệ
số Harris, sựdao động, tích phân sai lệch tuyệt đối, thời gian hoạt động bình thường. Bên cạnh các tiêu chí chính ta sẽ phải kết hợp với các thông sốkhác như số lần
đổi chiều của van, tổng quãng đường dịch chuyển của cơ cấp điều chỉnh, dao động do sự cố của van, dao động do chỉnh định kém… đểđưa ra quyết định cuối cùng cho từng vòng điều chỉnh.
Cách đánh giá
Tương ứng với mỗi tiêu chí đã lựa chọn, ta sẽtính toán được một trọng số theo
ngưỡng (theo %):
% Trọng số theo ngưỡng=100%( Giá trị đo - Giá trị mong muốn Ngưỡng cho phép - Giá trị mong muốn)
Đối với mỗi vòng điều chỉnh, trên cơ sở tính toán trọng số cho từng tiêu chí ta sẽ tính toán ra một bội số chung gọi là “Hệ số tổng thể”.
Hệ số tổng thể =
n
i
(% Trọng sốtheo ngưỡng i)/n
Vòng điều chỉnh nào có “Hệ số tổng thể” càng cao thì được hiểu là có đáp ứng càng kém.
Trong nhà máy có những vòng điều chỉnh quan trọng, có tác động lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, vận hành của nhà máy, có vòng điều chỉnh lại có mức độảnh hưởng
ít hơn. Để thể hiện mức độ quan trọng của từng vòng điều chỉnh, ta có thể dùng thêm một hệ số gọi là “Trọng số kinh tế”.
Công việc thực hiện trước khi chỉnh định
Để công việc chỉnh định mất ít thời gian và hiệu quả nhất, trước khi thực hiện chỉnh định ta phải có được kết quảđánh giá đáp ứng của từng vòng điều chỉnh.
Quan sát đáp ứng của từng vòng điều chỉnh đểxác định các vấn đề của quá trình
như: Ma sát tĩnh, sự trễ của van hoặc các cơ cấu có khớp nối, quá trình có tính phi tuyến, kích thước của van không phù hợp.
1.4.2.3. Các bước thực hiện chỉnh định vòng điều chỉnh PID
Sau khi có được kết quảđánh giá, trên cơ sởcác phán đoán dựa trên đồ thị, ta sẽ tiến hành công việc chỉnh định cho vòng điều chỉnh.
Bước 1: Bước khởi tạo. Quan sát đáp ứng trong chế độ tự động điều chỉnh,
không thay đổi giá trị đặt. Thay đổi giá trị đặt: một hoặc hai lần. Tiếp tục quan sát
đáp ứng. Chuyển sang chếđộ làm việc vòng hởvà thay đổi một lượng tác động.
Bước 2: Kiểm tra và xác định các vấn đề của quá trình. Kiểm tra độ trễ
(Hysteresis). Kiểm tra ma sát tĩnh (Stiction).
Bước 3: Thực hiện chỉnh định. Thực hiện quá trình chỉnh định khi tải đang ổn
định. Ở chếđộ vòng hở (manual mode): thực hiện tăng hoặc giảm CO theo một lượng nhất định (thông thường từ 5 đến 10%) đối với các quá trình tự cân bằng (self regulating process).
Bước 4: Tính toán tham số bộ PID theo cấu trúc hệ thống DCS.
Bước 5: Nhập tham số mới cho bộ PID và kiểm tra đáp ứng.