f n=kn.r+mn
NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG ÁN
3.1. Phần sấy:
3.1.1. Nhận xét, đánh giá
Tại nhà máy giấy Bãi Bằng thực tế còn tồn tại những hạn chế ở khâu sấy trong phân xưởng xeo. Những tồn tại này chính là do thời gian để lại, bởi nhà máy được xây dựng từ những năm 80 của thế kỷ trước nên không tránh khỏi những lạc hậu về thiết bị cũng như công nghệ. Những tồn tại này chính là sự làm việc không ổn định của hệ điều khiển, bởi ngoại trừ vòng điều khiển áp suất hơi thì vòng điều khiển độ ẩm được thực hiện bằng tay, theo kinh nghiệm. Chính vì lý do đó làm cho trong quá trình vận hành hay xảy ra sự cố như đứt giấy…
3.1.2. Phương án
Trong vòng điều khiển độ ẩm: phương pháp thiết kế bộ điều khiển bền vững theo mô hình nội IMC.
Bộ điều khiển độ ẩm nằm ở mạch vòng điều khiển bên ngoài, đầu ra của nó là tín hiệu áp suất đặt cho các nhóm lô sấy được gửi đến vòng điều khiển áp suất bên trong.
Bộ điều khiển độ ẩm được thiết kế theo phương pháp tổng hợp bộ điều khiển PID theo phương pháp mô hình nội IMC nhằm bù thời gian chết. Vấn đề thời gian chết gặp trong hầu hết các hệ thống điều khiển trong công nghiệp. Thời gian chết xuất hiện do nhiều nguyên nhân như do vận chuyển(trong các day chuyền sản xuất liên tục ở xeo giấy chẳng hạn, do quá trình đo đạc tính toán và truyền số liệu..). Cụ thể ở phân xưởng xeo với mạch vòng điều khiển độ ẩm, khâu đo độ ẩm và phản hồi về bộ điều khiển so với cơ cấu tác động ở buồng sấy cách nhau khoảng 50m. Vậy với tốc độ chạy máy khoảng 500m/ph thì gây ra một thời gian chết khoảng 6s.
Điều khiển mô hình nội hay còn gọi là điều khiển IMC do Morari và Zafiriou phát triển năm 1989, và đã được ứng dụng rất nhiều trong thực tế. Về nguyên lý thì điều khiển mô hình nộ chỉ có thể thực hiện được khi mà hệ thống điều khiển thể hiện được đầy đủ đối tượng điều khiển của quá trình, nghĩa là ta phải hiểu rõ về đối tượng . Trong
thực tế nếu chiến lược điều khiển được thực hiện dựa trên một mô hình đối tượng chính xác thì theo lý thuyết việc điều khiển đối tượng được thực hiện hoàn hảo. Để hiểu kỹ hơn ta xem xét dựa trên một cấu trúc điều khiển vòng hở sau:
Set-Point Output
Hình 33: Cấu trúc điều khiển IMC với mạch vòng hở
Thực tế cho thấy chúng ta mô hình hóa không chính xác hoàn toàn đối tượng điều khiển và khi hệ đi vào hoạt động thường bị ảnh hưởng bởi nhiễu không xác định. Do vậy, chiến lược điều khiển vòng hở kiểu IMC trên không đáp ứng được việc duy trì đầu ra bằng giá trị đặt. Tuy nhiên nó là nền tảng cho phép phát triển một chiến lược điều khiển IMC mới một cách hoàn hảo , được mô tả như sau:
d(s) SP E(s) U(s) output Y(s)
+ -
+ -
Hình 34: Cấu trúc mạch vòng kín điều khiển IMC
3.2. Phần truyền động:
Nhận xét : Trong hệ truyền động sấy trong xeo giấy khi tính toán phải tính đến 2 bộ phận giảm tốc . Liên kết giữa truyền động chính và truyền động trợ giúp không chặt . Yêu cầu : Truyền động đồng tốc .
Tải phân bố giữa các lô sấy là không đồng đều vì không cố định .
Máy xeo giấy hiện đại thông thường vận hành dưới sự kiểm soát của máy tính với rất nhiều vòng điều khiển tương tác để đạt được lịch trình sản xuất yêu cầu và duy trì chất lượng sản phẩm không đổi . Phần quan trọng của máy xeo giấy là hệ thống điều khiển điện gồm rất nhiều động cơ chính và nhiều động cơ phụ trợ nhỏ .
Gp(s) Gc(s)
Gp(s) Gc(s)
Tốc độ của từng khu của máy xeo phải được điều khiển cực kỳ chính xác để duy trì sự sai lệch tốc độ nội bộ hay “ giãn(draw)’ để theo kịp sự thay đổi đặc tính của sản phẩm bắt đầu từ phần lưới đến phần ép và phần sấy và cuối cùng là phần cuộn lại sẵn sàng cho chu kỳ tiếp theo.
Bộ điều khiển AC & DC, cả hai đều là hiệu quả và tin cậy đáp ứng được các yêu cầu về điều khiển và đáp ứng, cần thiết cho quá trình sản xuất giấy.
Mỗi động cơ đều được gắn phản hồi phát tốc có bù nhiệt độ với độ chính xác rất cao hay encoder có độ chính xác cao để cung cấp phản hồi chính xác cho từng bộ điều khiển tại mỗi khu vực do máy xeo phải hoạt động chính xác nghiêm ngặt trong phạm vi tốc độ. Các động cơ phải hoạt động với điều kiện thay đổi rất rộng : rất ẩm ướt tại khu vực lưới, nóng và ẩm tại khu vực sấy.
Phần điều khiển và thiết bị dành cho vận hành ngày nay phổ biến với màn hình chạm, cho phép thiết kế phù hợp theo ý của khách hàng dành cho các đầu vào, hiển thị toàn dây chuyền, các nút nhấn chỉnh máy… tất cả được tích hợp trong một khối nhỏ. Tất cả các bộ điều khiển từng khu vực đều nhận tín hiệu tham chiếu tốc độ chuẩn từ bộ điều khiển tốc độ chủ. Tín hiệu số này sẽ được truyền tời từng bộ điều khiển trên mạng cục bộ tốc độ cao. Một vài khu có quán tính rất lớn . Việc tăng tốc các khu vực này lên tốc độ đòi hỏi khả năng quá tải rất lớn .