Tài liệu Điều khiển quá trình - Chương 1: Mở đầu pptx

LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "Tài liệu Điều khiển quá trình - Chương 1: Mở đầu pptx": http://123doc.vn/document/1039069-tai-lieu-dieu-khien-qua-trinh-chuong-1-mo-dau-pptx.htm

5
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Các nộidung ₫ề cậpchính
 Tổng quan về hệ thống ₫iềukhiểnquátrình
— Các thành phần cơ bản
— Các chứcnăng và nhiệm vụ
—Môtả chứcnăng, lưu ₫ồ P&ID
 Xây dựng mô hình quá trình
— Mô hình hóa lý thuyết
— Mô hình hóa thực nghiệm
 Thiết kế cấu trúc/sách lược ₫iềukhiển
— Các cấu trúc ₫iều khiển cơ bản
— Điều khiển tập trung và ₫iều khiển phi tập trung/phân
tán
 Thiết kế bộ₫iềukhiển (thuật toán ₫iều khiển)
—Lựa chọn kiểu bộ ₫iều khiển
— Tính toán các tham số của bộ ₫iều khiển
6
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Các nộidung ₫ề cậpchính(tiếp)
 Cơ sở giải pháp hệ thống ₫iều khiển quá trình
—Thiếtbị₫o
—Thiếtbị₫iềukhiển
—Thiếtbị chấphành
 Các bài toán ₫iều khiển quá trình tiêu biểu
— Các hệ thống dòng chảy/bình chứa
— Các hệ thống truyền nhiệt
— Các quá trình chuyển khối (tháp chưng cất)
 Tin cậy và an toàn hệ thống
7
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Phương pháp ₫ánh giá kếtquả
 Thí nghiệm kết hợp bài tập lớn: 2 phần
—Khảo sát ₫ối tượng bình mức (₫ối tượng mô phỏng) và
xây dựng mô hình thực nghiệm
—Thiết kế sách lược và thuật toán ₫iều khiển
 Điểm ₫ánh giá
—Kết quả thí nghiệm/bài tập lớn: 20%
— Thi cuối kỳ (vấn ₫áp) 80%
8
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Tài liệutham khảo
[1] Hoàng Minh Sơn: Cơ sở hệ thống ₫iều khiển quá trình. NXB
Bách khoa Hà Nội, 2006.
[2] Belá G. Liptak (chủ biên): Instrument Engineer’s Handbook:
Process Control. 3rd Edition, Chilton Book Co. 1996.
[3]Michael L. Luyben, William L. Luyben: Essentials of Process
Control. McGraw-Hill, 1997.
[4]Luyben, W.L.: Process Modeling, Simulation and Control for
Chemical Engineers. McGraw-Hill, 1990.
[5]Seborg, D.E; T.F. Edgar; D.A. Mellichamp: Process Dymamics
and Control. 2nd Edition. Wiley, 2004.
[6]Curtis D. Johnson: Process Control Instrumentation
Technology. 5th Edition. Prentice-Hall, 1997.
[7] Thomas Marlin: Process Control: Designing Processes and
Control Systems for Dynamic Performance. McGraw-Hill 2000.
[8] Bài giảng (₫ưa dần, *.pdf Format): Lớp chuẩn bị ₫ịa chỉ
email, gửi tới: hmson-ac@mail.hut.edu.vn
9
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
1.1 Các khái niệm cơ bản
 Quá trình, quá trình kỹ thuật
 Biến quá trình:
— Đại lượng (biến) ₫ược ₫iều khiển
— Đại lượng (biến) ₫iều khiển
— Đại lượng nhiễu, nhiễu tải và nhiễu ₫o
 Điều khiển quá trình:
—Mục ₫ích, nhiệm vụ
—Một số quan ₫iểm trong ₫ịnh nghĩa
 Hệ thống ₫iều khiển quá trình:
—Thiết bị ₫iều khiển
—Thiết bị ₫o
—Thiết bị chấp hành
—Hệ thống vận hành & giám sát
10
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Quá trình & quá trình kỹ thuật
 Quá trình là một trình tự các diễn biến vật lý, hóa
học hoặc sinh học, trong ₫óvật chất, năng lượng
hoặc thông tin ₫ược biến ₫ổi, vận chuyển hoặc
lưu trữ (ANSI/ISA 88.01, DIN 19222).
 Quá trình kỹ thuật là một quá trình với các ₫ại
lượng kỹ thuật ₫ược ₫o hoặc/và ₫ược can thiệp.
 Quá trình công nghệ là một quá trình kỹ thuật
nằm trong một dây chuyền công nghệ => quan
tâm tới các quá trình vật chất và năng lượng.
 Trong nội dung môn học, khái niệm quá trình
₫ược hiểu là quá trình công nghệ
11
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Nhìn từ quan ₫iểm hệ thống
QUÁ TRÌNH
KỸ THUẬT
Vật chất
Năng lượng
Thông tin
Vật chất
Năng lượng
Thông tin
Nhiễu
Biến vào
Biến ra
Biến ₫iều khiển
Biến cần ₫iều
khiển
Biến trạng thái
Biến không cần
₫iều khiển
Biến không cần
₫iều khiển
12
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Biến quá trình
 Biến cần ₫iều khiển (controlled variable): Biến ra, ₫ại lượng
hệ trọng tới sự vận hành an toàn, ổn ₫ịnh hoặc chất lượng
sản phẩm, cần ₫ược duy trì tại một giá trị ₫ặt, hoặc bám
theo một tín hiệu chủ ₫ạo
 Biến ₫iều khiển (control variable, manipulated variable):
Biến vào can thiệp ₫ược theo ý muốn ₫ể tác ₫ộng tới ₫ại
lượng cần ₫iều khiển
 Nhiễu: Biến vào không can thiệp ₫ược:
— Nhiễu quá trình (disturbance, process disturbance)
z nhiễu ₫ầu vào (input disturbance): biến thiên các thông số
₫ầu vào (lưu lượng, nhiệt ₫ộ hoặc thành phần nguyên liệu,
nhiên liệu)
z nhiễu tải (load disturbance): thay ₫ổi tải theo yêu cầu sử
dụng (lưu lượng dòng chảy, áp suất hơi nước, )
z nhiễu ngoại sinh (exogenous disturbance): nhiệt ₫ộ, áp
suất bên ngoài,
— Nhiễu ₫o, nhiễu tạp (noise, measurement noise)
13
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Ví dụ: bình chất lỏng
h
F
i
F
o
Quá trình
bình mức
Nhiễu F
o
Biến ₫iều
khiển F
i
Biến cần ₫iều
khiển h
Biến vào Biến ra
a) Sơ ₫ồ công nghệ b) Sơ ₫ồ khối
14
Chương 1: Mởđầu
© 2005 - HMS
Ví dụ: bộ gia nhiệt
1
,
CC
Tw
2C
T
1
,
HH
Tw
2H
T
Quá trình
gia nhiệt
w
H
T
C2
T
C1
w
C
T
H1
Nhiễu
Biến
₫iều khiển
Biến ra ₫ược
₫iều khiển
T
H2
Biến ra không
₫ược ₫iều khiển