b) Xác định các thơng số của bộ hiệu chỉnh PID
4.1.3.Nội dung cơ bản các bài thí nghiệm.
Thiết bị thí nghiệm cĩ thểđược sử dụng để tiến hành các thí nghiệm sau:
Bài 1: Khái niệm điều chỉnh thơng số cơng nghệ
Nội dung:
Khảo sát sự thay đổi nhiệt độở 03 chếđộ vận hành: - Khơng cĩ điều chỉnh.
- Điều chỉnh bằng tay. - Tựđộng điều chỉnh.
Bài 2: Cấu trúc hệ thống tựđộng hĩa quá trình. Nội dung:
- Khảo sát các thiết bị thí nghiệm. Vẽ lại sơđồ cơng nghệ. - Khảo sát kết nối vào ra của PLC.
- Tìm hiểu sơđồ cơng nghệ và màn hình giám sát, điều khiển. - Điều khiển vận hành thiết bị qua màn hình điều khiển
Bài 3: Tựđộng hố quá trình chưng cất
Nội dung:
- Khởi động và dừng quá trình chưng cất.
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiễu lên thơng số cơng nghệ. - Khảo sát chất lượng điều khiển của hệ thống.
Bài 4: Tựđộng điều chỉnh các thơng số cơng nghệ cơ bản
Nội dung
- Điều chỉnh nhiệt độ. - Điều chỉnh áp suất. - Điều chỉnh lưu lượng. - Điều chỉnh mức lỏng.
Bài 5: Mơ hình tốn học và hàm truyền đối tượng điều khiển
Nội dung:
- Xây dựng mơ hình tốn học bằng phương pháp giải tích. - Xác định hàm truyền kênh điều chỉnh bằng thực nghiệm. - So sánh, đánh giá kết quả từ 02 phương pháp này.
Nội dung bài thí nghiệm cĩ thểđược xây dựng để xác định hàm truyền cho các kênh điều chỉnh sau:
+ Kênh 1: Nhiệt độ nhập liệu vào tháp – Điện áp cho điện trở
+ Kênh 2: Mức lỏng đáy tháp – lưu lượng sản phẩm đáy.
+ Kênh 3: Áp suất đỉnh tháp – lưu lượng nước lạnh vào thiết bị ngưng tụ. + Kênh 4: Nhiệt độ hơi đỉnh tháp – lưu lượng hồn lưu.
+ Kênh 5: Mức lỏng trong bồn tách lỏng – lưu lượng sản phẩm đỉnh.
Bài 6: Tính tốn các tham sốđiều khiển PID bằng giải tích.
Nội dung:
- Xác định hàm truyền của đối tượng điều khiển
- Tính tốn các tham số Kp, KI, KD tương ứng với các bộđiều khiển P, PI, PD, PID bằng phương pháp giải tich.
- Mơ phỏng đáp ứng quá độ với các bộ P, PI, PD, PID trên Matlab. Bài thí nghiệm này được sử dụng để tính tốn cho 05 kênh điều khiển.
Bài 7: Tính tốn bộđiều khiển PID bằng thực nghiệm
Nội dung:
- Vận hành hệ thống thiết bịở chếđộổn định. - Cài đặt các hệ số Kp, KI, KD về giá trị 0. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thay đổi Kp cho đến khi đáp ứng quá độđạt trạng thái dao động điều hịa. - Tính tốn các hệ số cho bộđiều khiển P, PI, PD, PID
- Cài đặt lại các hệ số trên PLC và quan sát đáp ứng quá độ trên hệ thống thực.
Được sử dụng cho 05 kênh điều khiển.
Bài 8: Chon quy luật điều khiển PID
Nội dung:
- Chọn quá trình quá độ chuẩn I → min và các chỉ tiêu chất lượng yD, tR tới hạn cho kênh điều chỉnh.
- Tính tốn các tham sốđiều khiển.
- Cài đặt giá trị Kp, KI, KD vào PLC để tạo các quy luật điều khiển P, PI, PD, PID. - Quan sát đáp ứng quá độ và tính tốn các chỉ tiêu yD, tR.
- So sánh với các chỉ tiêu tới hạn và chọn quy luật điều khiển (PID) phù hợp - Hiệu chỉnh lại giá trị các thơng số Kp, KI, KD trên hệ thống thực.
Bài 9: Hiệu chỉnh dụng cụđo và van tuyến tính
Nội dung:
- Khảo sát đặc tuyến của cảm biến nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, mức và van tuyến tính bằng thực nghiệm.
- Xác định khoảng làm việc tuyến tính của thiết bị.
- Xác định hàm truyền của cảm biến và van tuyến tính bằng thực nghiệm
Bài 10: Lập trình PLC
Nội dung
- Tìm hiểu cách đấu dây giữa PLC với ngoại vi, cách kết nối PLC với máy tính. - Tìm hiểu cách thiết lập cấu hình phần cứng cho bộđiều khiển.
- Cách thức viết chương trình điều khiển các thơng số cơng nghệ.
- Cách thức viết chương trình điều khiển hệ thống chưng cất theo đúng quy trình cơng nghệ.
Bài 11: Lập trình giao diện mơ phỏng và điều khiển trên phần mềm WinCC
Nội dung:
- Mơ phỏng một sơđồ cơng nghệ. - Màn hình giao diện giám sát quá trình. - Giao diện điều khiển quá trình.
4.1.4. Phương pháp xây dựng bài thí nghiệm.
Bài thí nghiệm được xây dựng bao gồm các nội dung: - Mục đích thí nghiệm - Cơ sở lý thuyết - Thiết bị thí nghiệm. - Nội dung và trình tự thí nghiệm. - Phúc trình kết quả thí nghiệm. - Câu hỏi vấn đáp.
Để triển khai thí nghiệm trên hệ thống thiết bị, giáo viên cần chuẩn bịđề cương và phương tiện thí nghiệm với các nội dung sau:
- Xác định mục đích thí nghiệm - Soạn thảo cơ sở lý thuyết
- Xây dựng nội dung thí nghiệm và trình tự thí nghiệm. - Xây dựng thuật giải điều khiển thí nghiệm.
- Soạn thảo chương trình điều khiền thí nghiệm trên PLC và WinCC. - Mơ phỏng quá trình, thể hiện các thơng số cơng nghệ trên WinCC. - Chuẩn bị nội dung phúc trình thí nghiệm.
- Soạn thảo câu hỏi vấn đáp.
4.2. Giới thiệu chi tiết một số bài thí nghiệm Bài 1: Khái niệm điều chỉnh thơng số cơng nghệ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});