Giáo trình Điều khiển quá trình nâng cao (Nghề: Sửa chữa thiết bị tự động hóa - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

(NB) Giáo trình Điều khiển quá trình nâng cao (Nghề: Sửa chữa thiết bị tự động hóa - Cao đẳng) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Các khái niệm về hiệu chuẩn vòng điều khiển; Các phương pháp hiệu chuẩn; Các sách lược điều khiển nâng cao; Hiệu chuẩn vòng điều khiển trên DCS Centum VP. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Điều khiển quá trình nâng cao (Nghề: Sửa chữa thiết bị tự động hóa - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NÂNG CAO NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số:216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Điều khiển quá trình nâng cao được dịch và biên soạn dành cho sinh viên hệ cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao Đẳng Dầu Khí và thuộc môn học chuyên ngành. Các sinh viên nghề SCTBTĐH trước khi học môn học này cần hoàn thành môn học Cơ sở điều khiển quá trình và DCS. Nội dung của giáo trình gồm 04 bài: Bài 1: Các khái niệm về hiệu chuẩn vòng điều khiển Bài 2: Các phương pháp hiệu chuẩn Bài 3: Các sách lược điều khiển nâng cao Bài 4: Hiệu chuẩn vòng điều khiển trên DCS Centum VP Tác giả chân thành gửi lời cảm ơn đến các đồng nghiệp tổ bộ môn Tự Động Hóa đã giúp tác giả hoàn thiện giáo trình này. Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn. Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: ThS. Nguyễn Xuân Thịnh 2. ThS. Nguyễn Thị Lan 3. ThS. Lê Ân Tình MỤC LỤC 1. 1. ......................................................................................................................................4 1. BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM VỀ HIỆU CHUẨN VÒNG ĐIỀU KHIỂN ..............16 1.1 Mục đích hiệu chuẩn vòng điều khiển .............................................................17 1.1.1 Lý do phải hiệu chuẩn vòng điều khiển (The Reasons for Loop Tuning) .......17 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định của vòng điều khiển .............................17 1.2 Các thuật ngữ và định nghĩa chuyên ngành .....................................................18 1.2.1 Chế độ tỉ lệ (Proportional control mode – P mode) .........................................18 1.2.2 Chế độ điều khiển tỉ lệ - tích phân (PI mode) ..................................................19 1.2.3 Chế độ điều khiển PID .....................................................................................20 1.2.4 Các thuật ngữ và định nghĩa liên quan đến hiệu chuẩn vòng điều khiển (Terms and Definitions Associated with Loop Tuning) ............................................................21 1.2.5 Xác định loại quá trình (Process Type Identification) .....................................23 2. BÀI 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHUẨN ..................................................28 2.1 Các phương trình cơ bản ..................................................................................29 2.1.1 Phương trình cân bằng năng lượng (Energy Balance) .....................................29 2.1.2 Hằng số thời gian (Time Constant) ..................................................................30 2.1.3 Phương trình đáp ứng hoàn chỉnh (Complete Response Equation) .................31 2.1.4 Hệ số khuếch đại quá trình (Process Gain) ......................................................31 2.1.5 Dải tỉ lệ (Proportional Band) ............................................................................33 2.1.6 Thời gian tích phân (Integral Time) .................................................................34 2.1.7 Thời gian vi phân/đạo hàm (Derivative Time) .................................................35 2.1.8 Biểu thức vòng điều khiển PID (PID Control) .................................................36 2.2 Hiệu chuẩn vòng điều khiển hở .......................................................................38 2.2.1 Tổng quan về qui trình thực hiện (Procesure Overview) .................................38 2.2.2 Phương pháp hằng số thời gian (Time Constant Method) ...............................40 2.2.3 Phương pháp xác định tốc độ đáp ứng (Reaction Rate Method) .....................43 2.3 Hiệu chuẩn vòng điều khiển kín (Closed Loop Tuning) .................................46 2.3.1 Phương pháp chu kì tới hạn (Ultimate Period Method) ...................................47 2.3.2 Phương pháp dao động tắt dần (Dampened Oscillation Method) ....................50 2.4 Hiệu chuẩn vòng điều khiển trực quan ............................................................51 2.4.1 Tăng P, I và D (Incremental Changes) .............................................................51 2.4.2 Sự mất ổn định rõ ràng (Apparent Instability) .................................................51 2.4.3 Đáp ứng chậm (Sluggish Response) ................................................................53 3. BÀI 3: CÁC SÁCH LƯỢC ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO ............................ ...