Bài giảng môn Cơ sở điều khiển quá trình - Bùi Ngọc Pha

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:232

Thêm vào BST

Báo xấu

111
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn Cơ sở điều khiển quá trình do Bùi Ngọc Pha biên soạn có cấu trúc gồm 4 chương trình bày: Tổng quan về điều khiển quá trình, mô tả hệ thống điều khiển quá trình, lý thuyết hệ thống điều khiển quá trình, điều khiển một số quá trình cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ sở điều khiển quá trình - Bùi Ngọc Pha

Bài giảng môn học CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH Ver 02 MSMH: CH3031 GV: Bùi Ngọc Pha F: 0909.878.662 CuuDuongThanCong.com E: buingocpha@hcmut.edu.vn https://fb.com/tailieudientucntt
CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH Thời lượng: 30 tiết lý thuyết Giáo trình – tài liệu tham khảo: [1] D.E. Seborg, T.F. Edgar, D.A. Mellichamp, Process Dynamics and Control, 2nd Ed., John Wiley, 2004 [2] Hoàng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống điều khiển quá trình, NXB Bách Khoa, Hà Nội, 2006 Phần mềm: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 2
[Đánh giá môn học] Bài tập 20% Thi tự luận Bài tập lớn 60% 20% CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 3
Cảm ơn sự hợp tác của lớp học CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 4
[Mục tiêu môn học] Mô tả và giải thích được các thành phần của một hệ thống điều khiển tự động Phân loại và lựa chọn cấu trúc điều khiển và chiến thuật điều khiển Áp dụng kiến thức về lưu đồ P&ID để biểu diễn sơ đồ kết nối của quá trình công nghiệp có điều khiển Sử dụng Matlab & Simulink để tính toán, phân tích một số quá trình đơn giản CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 5
[Vị trí môn học] Điều khiển – Tự động hóa Điều khiển học Tự động (Cybernetics) hóa ① Điều ② Điều khiển khiển quá máy (chuyển trình động, Robot) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 6
Ví dụ bình chứa chất lỏng Yêu cầu điều chỉnh mức nước h=H0 Bộ ĐK Đo mức CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 7
Ví dụ bình chứa chất lỏng Fi h PROCESS Fi h CONTROLLER PROCESS Cần hiểu biết về: - Mục đích điều khiển - Các cách điều khiển - Bản chất quá trình - Tác động điều khiển - Công cụ mô phỏng Matlab&Simulink CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 8
Nội dung môn học Chương 1 • Tổng quan về điều khiển quá trình Chương 2 • Mô tả hệ thống điều khiển quá trình Chương 3 • Lý thuyết hệ thống điều khiển quá trình Chương 4 • Điều khiển một số quá trình cơ bản CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 9
Chương 1: Tổng quan về điều khiển quá trình NỘI DUNG CHƯƠNG 1 Week 1.1. Điều khiển quá trình và Mục đích W1 1.2. Khái niệm và định nghĩa 1.3. Quá trình và các biến quá trình W2 1.4. Cấu trúc cơ bản của hệ thống W3 1.5. Lưu đồ P&ID 1.6. Các sách lược điều khiển cơ bản W4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 10
W1 • Nội dung bài hôm nay 1.1 Điều khiển quá trình và Mục đích điều khiển Khái niệm điều khiển quá trình Mục đích của điều khiển quá trình 1.2 Các khái niệm và định nghĩa Điều khiển: điều khiển tự động, điều khiển thủ công Hệ thống điều khiển tự động Điều chỉnh tự động Vòng điều khiển: vòng kín vòng hở Giá trị cài đặt Sai lệch điều khiển Quy luật điều khiển CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Process Control @ B. N. Pha – ĐHBK 11
Sơ đồ công nghệ nhà máy sản xuất, chế biến Điều khiển qúa trình là ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động để điều chỉnh, vận hành và giám sát các quá trình công nghệ hoạt động theo yêu cầu mong muốn. 1.1 • ĐKQT và mụcCuuDuongThanCong.com đích của ĐKQT https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 12
MỤC ĐÍCH ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH Nhiệm vụ của ĐKQT là đảm bảo đáp ứng các yêu cầu mong muốn đối với các quá trình chế biến Yêu cầu của các quá trình chế biến là:  An Toàn (Safety): • Con người, môi trường, thiết bị  Lợi nhuận (Profit) • Ổn định (Stability): giảm sự biến động • Đáp ứng năng suất và chất lượng • Giảm thiểu chất thải • Giảm thiểu tác động môi trường • Giảm thiểu sử dụng năng lượng 1.1 • Mục đích ĐKQT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 13
 Điều khiển để đảm bảo an toàn Các lớp bảo vệ an toàn: bắt đầu với việc kiểm soát quy trình an toàn thiết kế, mở rộng tới các lớp phòng ngừa bằng tay và tự động, và tiếp tục với các lớp để giảm nhẹ hậu quả nếu sự kiện xảy ra. 1.1 • Mục đích ĐKQT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 14
 Điều khiển để tăng lợi nhuận Trước điều khiển Sau điều khiển USL Vùng vận hành kinh tế CL Điểm cài đặt mới CL LSL Thời gian Hiệu quả kinh tế phụ thuộc vào: điểm cài đặt và chất lượng điều khiển: • Xu hướng phải điều khiển quá trình gần với các mức giới hạn trên hoặc dưới, trong vùng làm việc kinh tế. • Khi quá trình được kiểm soát tốt, có thể thiết lập giá trị cài đặt trong vùng có lợi nhuận cao hơn => Cần đưa quá trình về trạng thái ổn định 1.1 • Mục đích ĐKQT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 15
[CÁC KHÁI NIỆM & ĐỊNH NGHĨA]  Điều khiển là tác động có định hướng lên đối tượng điều khiển nhằm đảm bảo cho nó hoạt động theo yêu cầu mong muốn. z z x y u Thiết bị x Đối tượng y Người điều Đối tượng điều khiển ĐK phối ĐK  Điều khiển bằng tay  Điều khiển tự động Con người thực hiện tác Quá trình điều khiển không động lên đối tượng điều khiển cần sự tham gia trực tiếp của con người 1.2 • Khái niệm và định nghĩa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 16
VÍ DỤ VỀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Điều khiển bằng tay Bộ điều khiển trực tiếp Mục đích điều khiển: Ổn định mức chất lỏng, khi có nhiễu tải LV 1) Đo: mắt thu thập thông tin 1) Phao = cảm biến mức 2) So sánh: não xử lý thông tin 2) Vị trí phao 3) Điều chỉnh: tay chỉnh van vào 3) Cánh tay đòn điều chỉnh van 1.2 • Khái niệm và định nghĩa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 17
VÍ DỤ VỀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Điều khiển bằng tay Điều khiển tự động Mục đích điều khiển: 1) Đo: 1) TT 2) So sánh: 2) TC 3) Điều chỉnh: 3) Adjust Valve 1.2 • Khái niệm và định nghĩa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 18
Các chức năng hệ thống điều khiển tự động: Khởi động, điều chỉnh, dừng, bảo vệ, giám sát… Điều chỉnh là duy trì đại lượng đầu ra của đối tượng gần với giá trị chủ đạo mong muốn (có thể cố định hoặc biến đổi) bằng cách đưa vào đối tượng các tác động điều khiển. PV SP PV SP Giá trị chủ đạo cố định Giá trị chủ đạo biến đổi => điều chỉnh chỉ là một chức năng của điều khiển 1.2 • Khái niệm và định nghĩa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 19
Ví dụ: Điều khiển - Điều chỉnh: LC SP LSHH LIT LAH Các chức năng của ĐIỀU KHIỂN bình chứa: - Điều chỉnh mức chất lỏng LC - Đo và hiển thị mức LIT - Cảnh báo mức cao LAH - Bảo vệ: chuyển sang chế độ dừng nhập liệu khi mức vượt quá mức quá cao (mức an toàn) /Hi-Hi Level Switch 1.2 • Khái niệm và định nghĩa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt @ B. N. Pha – ĐHBK Process Control 20