Bài giảng Điều khiển quá trình nâng cao: Bài 2 - ThS.NguyễnThịLan

Bài giảng Điều khiển quá trình nâng cao: Chương 2 Các phương pháp hiệu chuẩn được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được các phương trình cơ bản được sử dụng trong việc hiệu chuẩn vòng điều khiển; trình bày được phương pháp hiệu chỉnh vòng điều khiển hở, vòng điều khiển kín và vòng điều khiển trực quan; rèn luyện tính cẩn thận, kiên nhẫn và tuân thủ an toàn khi thực hiện công việc. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điều khiển quá trình nâng cao: Bài 2 - ThS. Nguyễn Thị Lan TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  PVMTC ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO BÀI 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHUẨN Giảng viên: ThS. Nguyễn Thị Lan Email: lannt@pvmtc.edu.vn Mobile: 098.917.5925 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO Bài 2: Các phương pháp hiệu chuẩn 2 v Thời lượng: 13 giờ, LT: 12 giờ, KT: 01 giờ v Mục tiêu của bài 2 là: ü Trình bày được các phương trình cơ bản được sử dụng trong việc hiệu chuẩn vòng điều khiển; ü Trình bày được phương pháp hiệu chỉnh vòng điều khiển hở, vòng điều khiển kín và vòng điều khiển trực quan; ü Rèn luyện tính cẩn thận, kiên nhẫn và tuân thủ an toàn khi thực hiện công việc. ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO NỘI DUNG BÀI 2 3 2.1 Các phương trình cơ bản 2.2 Hiệu chuẩn vòng điều khiển hở 2.3 Hiệu chuẩn vòng điều khiển kín 2.4 Hiệu chuẩn vòng điều khiển trực quan ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 4 Có 8 phương trình/biểu thức được sử dụng để ổn định một hệ thống: 1. Phương trình cân bằng năng lượng (Energy Balance) 2. Hằng số thời gian (Time Constant) 3. Phương trình đáp ứng hoàn chỉnh (Complete Response Equation) 4. Hệ số khuếch đại quá trình (Process Gain) 5. Dải tỉ lệ (Proportional Band) 6. Thời gian tích phân (Integral Time) 7. Thời gian vi phân/đạo hàm (Derivative Time) 8. Biểu thức vòng điều khiển PID (PID Control) ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 5 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 6 2.1.2 Hằng số thời gian (TC - Time Constant) ????????=????÷???? (2.2) Trong đó: TC - hằng số thời gian V - thể tích hoặc trữ lượng của hệ thống F - Lưu lượng Một đáp ứng trọn vẹn cần 5 lần hằng số thời gian (TC) để ổn định. ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 7 2.1.2 Hằng số thời gian (TC - Time Constant) Ví dụ: Nếu lưu lượng chảy vào một hệ thống là 100 gpm (379 l/m) và trữ lượng của hệ thống là 1000 gallon (3790 lít). Hỏi hệ thống này phải mất bao lâu để xác lập được trạng thái ổn định nếu có nhiễu tác động vào hệ thống? Giải: TC = 1000 : 100 = 10 phút. Thời gian để xác lập được trạng thái ổn định nếu có nhiễu tác động là: 10 x 5 = 50 phút. ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 8 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 9 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 10 100% 20 FT Hình 2­1: Bồn điều áp (A) và đáp ứng của bồn đối với nhiễu (B) ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 11 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 12 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 13 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 14 2.1.7 Thời gian vi phân (Derivative Time) ­Thiết bị tạo ra tín hiệu vi phân (tín hiệu đạo hàm) được gọi là bộ vi phân (differentiator). ­Hình 2-2 chỉ ra mối quan hệ giữa ngõ vào và ngõ ra của một bộ vi phân. ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 15 Hình 2­2: Ngõ ra vi phân cộng với tỉ lệ (P+D) ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 16 ThS. Nguyễn Thị Lan ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO 2.1 Các phương trình cơ bản 17 2.1.8 Biểu thứ ...