BÀI THÍ NGHIỆM TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

Mục đích thí nghiệm- Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động.- Khảo sát quá trình điều chỉnh nhiệt độ gió nóng.- Đánh giá chất lượng quá trình điều chỉnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI THÍ NGHIỆM TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆBÀI THÍ NGHI ỆM : TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ Bài 1: ĐIỀU CHỈNH NHIỆT ĐỘ GIÓ NÓNG.1. Mục đích thí nghiệm - Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động. - Khảo sát quá trình điều chỉnh nhiệt độ gió nóng. - Đánh giá chất lượng quá trình điều chỉnh.2. Mô tả thí nghiệm Sơ đồ cấu trúc hệ thống thí nghiệm được mô tả trong hình 1-1. 1- Quạt gió. 3- Sợi đốt. TX: mạch Tạo xung 2- Buồng đốt. 4- PT100 MT: Máy tính Đối tượng điều chỉnh là dòng không khí cấp từ quạt gió được đốt nóng khiđi qua buồng đốt. Đại lượng cần điều chỉnh là nhiệt độ gió nóng được đo bằngnhiệt kế điện trở bạch kim PT-100 với giới hạn đo là 0-100oC và được bộchuyển đổi R/U chuyển sang điện áp một chiều 0-10V. Hệ thống điều chỉnh sửdụng máy tính có cài phần mềm MATLAB với công cụ Realtime Toolbox đểđiều chỉnh. Tín hiệu ra thay đổi trong khoảng 0-10V. Bộ khuếch đại công suấtgồm mạch tạo xung (TX) và hai van thyristor mắc song song ngược bảo đảmchuyển đổi tín hiệu một chiều 0 -10V thành điện áp xoay chiều 0-220V cấp chobuồng đốt. Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh được mô tả trong hình1-2. Wm (p) Wđ(p) Hình 1-2 Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh Đối tượng điều chỉnh là khâu bậc hai có trễ với hàm truyền đạt dạng : .p K .e đ W ( p)  đ (T p  1)(T p  1) 1 2 Các thông số Kđ, T1, T2 được xác định bằng thực nghiệm. Máy điều chỉnh tác động theo quy luật tỉ lệ tích phân với hàm truyền đạt  T .p  1 dđược mô tả dưới dạng: W ( p )  K 1    m  T p a.T . p  1  m i d   Quá trình quá độ của hệ thống điều chỉnh được ghi lại bằng máy ghi tựđộng với thang chia độ 0 -10V tương ứng với 0oC - 100oC. Tốc độ của máy ghicó thể thay đổi theo yêu cầu cần thiết.3. Trình tự thí nghiệm  Tìm hiểu cấu trúc của hệ thống thí nghiệm theo chỉ dẫn của cán bộ hướng dẫn thí nghiệm.  Đặt giá trị hệ số khuếch đại Km, hằng số thời gian vi phân Td, hằng số thời gian tích phân Ti và giá trị tín hiệu chủ đạo theo sự hư ớng dẫn của cán bộ thí nghiệm.  Khởi động hệ thống điều chỉnh nhiệt độ và máy ghi để ghi lại sự thay đổi của nhiệt độ gió nóng theo thời gian. Quá trình điều chỉnh kết thúc khi nhiệt độ đạt trạng thái xác lập.3. Mẫu báo cáo thí nghiệm BÀI 1: ĐIỀU CHỈNH NHIỆT ĐỘ GIÓ NÓNGI. Mục đích thí nghiệmII. Mô tả thí nghiệm + Vẽ sơ đồ mô tả thí nghiệm. + Vẽ sơ đồ hệ thống điều khiển sử dụng MATLAB – Simulink.III. Kết quả thí nghiệm + Xây dựng đồ thị quá trình điều chỉnh. + Xây dựng các chỉ tiêu chất lượng: Giá trị sai lệch tĩnh, độ quá điều chỉnh và thời gian điều chỉnh với giá trị sai lệch cho phép 5% tín hiệu chủ đạo trên đồ thị. Mỗi sinh viên phải làm một báo cáo thí nghiệm riêng. BÀI 2: ĐIỀU CHỈNH ÁP SU ẤT.1. Mục đích thí nghiệm  Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động áp suất.  Khảo sát ảnh hưởng của cấu trúc và thông số của thiết bị điều chỉnh lên chất lượng của quá trình điều chỉnh.  Khảo sát biên giới ổn định của quá trình điều chỉnh.2. Mô tả thí nghiệm Sơ đồ cấu trúc hệ thống thí nghiệm được mô tả trong hình 2.1. Đối tượng điều chỉnh là dòng không khí cấp từ máy nén khí chảy vào bình tích và ra ngoài. Đại lượng cần điều chỉnh là áp suất của bình tích. Hệ thống điều chỉnh sử dụng máy điều chỉnh PI khí nén kiểu P3-31. Tín hiệu ra của bộ điều chỉnh thay đổi trong khoảng 0,2 -1KG/cm2. Tín hiệu này tác động nên màng của van khí nén làm thay đổi độ mở của van, nghĩa là làm thay đổi trở lực trên đầu ra của bình tích dẫn đến áp suất của bình tích thay đổi. Các giá trị của tín hiệu chủ đạo P o, tín hiệu áp suất của bình tích Pt và tín hiệu điều khiển Pr được đo bằng các áp kế lò xo ống một vòng. Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống điều chỉnh áp suất Sơ đồ khối cấu trúc của hệ thống điều chỉnh đư ợc mô tả trong hình 2.2. Wm(p) Wđ(p) Hình 2.2: Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh Đối tượng điều chỉnh là khâu bậc nhất có trễ với hằng số thời gian và độ trễ rất nhỏ. Hàm truyễn đạt của đố ...