điều khiển quá trình

Download điều khiển quá trình

Post on 20-Jul-2015

1.248 views

Category:

Documents

9 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

22/08/2011

iu khi qu trnh khin qu tr nChng 1: M u 2004, HONG MINH SN

12/08/2011

Ni dung chng 11.1 1.2 1.3 1.4 1.5 iu khin qu trnh l g? Mc ch iu khin Cu trc h thng KQT M t chc nng h thng Cc nhim v pht trin h thng

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

2

iu khin qu trnh

1

22/08/2011

1.1 iu khin qu trnh l g?L thuyt KT

IU KHIN QU TRNH

iu khin my (K chuyn ng, Robot, CNC)

TH qu trnh TH qu ngh cng trnh TH qu ngh cng trnh cng nghChng 1: M u

TH qu trnh TH qu ngh cng trnh TH x nghip cng ngh cng nghip 2005-2011, HMS3

Qu trnh & qu trnh cng nghQu trnh l mt trnh t cc din bin vt l, ha hc hoc sinh hc, trong vt cht, nng lng hoc thng tin c bin i, vn chuyn hoc lu tr (ANSI/ISA 88.01, DIN 19222). )Vt cht Nng lng Thng tin Vt cht Nng lng Thng tin

QU TRNH

Qu trnh cng ngh quan tm ti cc qu trnh vt cht v nng lng. Trong ni dung mn hc, khi nim qu trnh c hiu l qu trnh cng nghChng 1: M u 2005-2011, HMS4

iu khin qu trnh

2

22/08/2011

Nhn t quan im h thngBin vo Bin iu khin Nhiu

Vt cht Nng lng Thng tin

QU TRNH

Vt cht Nng lng Thng tin Bin ra

Bin cn iu khin

Bin khng cn iu khin

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

5

Bin qu trnhBin cn iu khin (controlled variable): Bin ra, i lng h trng ti s vn hnh an ton, n nh hoc cht lng sn phm, cn c duy tr ti mt gi tr t, hoc bm theo mt tn hiu ch o Bin iu khin (control variable, manipulated variable): Bin vo can thip c theo mun tc ng ti i lng cn iu khin Nhiu: Bin vo khng can thip c: Nhiu qu trnh (disturbance, process disturbance) nhiu u vo (input disturbance): bin thin cc thng s u vo (lu lng, nhit hoc thnh phn nguyn liu, nhin liu) nhiu ti (load disturbance): thay i ti theo yu cu s dng (lu lng dng chy, p sut hi nc, ...) nhiu ngoi sinh (exogenous disturbance): nhit , p sut bn ngoi, ... Nhiu o, nhiu tp (noise, measurement noise)

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

6

iu khin qu trnh

3

22/08/2011

V d: Bnh cha cht lngFi

Bin vo

Nhiu Fo

Bin ra

h Fo

Bin iu khin Fi

Qu trnh bnh mc b) S khi

Bin cn iu khin h

a) S cng ngh

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

7

V d: Thit b gia nhitTH 1 , wH

TC1 , wC

TC 2TH 2

Bin iu khin wH

TC1

Nhiu wC TH1

Qu trnh gia nhit Bin ra khng TH2 c iu khin

Bin ra c iu khin TC2

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

8

iu khin qu trnh

4

22/08/2011

Cc dy chuyn cng ngh phc tpNh my xi mng: Cng ngh l nung Cng ngh cp liu, nghin, vn chuyn, ng bao

Nh my in: Cng ngh l hi Cng ngh turbin

Nh my lc du, ha du: Cng ngh chng ct, tinh luyn Cng ngh l phn ng lin tc, theo m

Vn : Hng nghn im o, hng trm i lng cn iu khin Cc qu trnh tng tc qua li i hi an ton, tin cy rt caoChng 1: M u 2005-2011, HMS9

V d: L hi

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

10

iu khin qu trnh

5

22/08/2011

V d: Dy chuyn sn xut ha chtBnh cp thnh phn A Bnh ngng

Bnh cha hi lu Nc lnh Bnh cp thnh phn B THP CHNG CT Bnh phn ng Hi lu Sn phm nh

Gia nhit

Nc lnh

Sn phm y

Gia nhit ha hi

Bung lm lnh

Hi nc

T

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

11

Nhim v t raCan thip mt cch hiu qu cc i lng u vo ca qu trnh k thut cc i lng u ra ca n tha mn cc ch tiu cho trc trong khi c tc ng ca nhiu v thng tin khng chnh xc v i tng Gim thiu nh hng xu ca qu trnh k thut i vi con ngi v mi trng xung quanh Vai tr ca iu khin qu trnh!

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

12

iu khin qu trnh

6

22/08/2011

L thuyt iu khin t ngd r e B iu khin u i tng y

Phng php phn tch i tng Phng php thit k b iu khin Phng php phn tch, nh gi cht lng h thng iu khinChng 1: M u 2005-2011, HMS13

Khi nim: iu khin qu trnhiu khin qu trnh l ng dng k thut iu khin t ng trong iu khin, vn hnh v gim st cc qu trnh t h cng ngh, nhm nng cao hi qu sn xut v h h hiu t m bo cc yu cu v bo v con ngi, my mc v mi trng. Phm vi ng dng: Cng nghip ch bin, khai thc & nng lng Bi ton th v quan t t c trng nht: i chnh ht iu h h i tng iu khin: Qu trnh cng ngh

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

14

iu khin qu trnh

7

22/08/2011

c th ca cc qu trnh cng nghQui m sn xut thng thng va v ln Yu cu rt cao v tin cy v tnh sn sng Cc qu trnh lin quan ti bin i nng lng v vt cht Bi ton iu chnh l tiu biu Cc i lng cn iu khin: lu lng, p sut, nhit , nng , thnh phn,... Din bin tng i chm M hnh kh xc nh Kh nng iu khin hn ch Kh thay i thit k cng ngh

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

15

iu khin qu trnh cng nghiu khin qu trnh lin tc (continuous process control): iu khin mt qu trnh cng ngh hot ng lin tc v d cc qu trnh chng ct, qu trnh sn xut in, qu trnh sn xut xi mng

iu khin qu trnh m (batch process control): iu khin cc qu trnh cng ngh hot ng theo m v d qu trnh trn b tng, qu trnh phn ng ha cht, qu trnh sn xut bia,... ,

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

16

iu khin qu trnh

8

22/08/2011

Mc tiu ca mn hcTran b cho sinh vin kh nng: Tm hiu, phn tch yu cu iu khin ca cc qu trnh cng ngh b i ton i khi cho tng yu cu c th t bi iu khin h h Thit k sch lc iu khin ph hp vi yu cu v vi m hnh qu trnh Chn la gii php thit b o, thit b chp hnh v thit b iu khin ph hp cho bi ton iu khin

To c s hoc/v ng lc cho cc mn hc: iu khin logic PLC logic, Thit b iu chnh t ng cng nghip iu khin phn tn T ng ha qu trnh cng ngh/sn xut

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

17

Phng php nh gi kt quTh nghim (2 phn): iu kin d thi cui k Kho st i tng bnh mc (i tng m phng) v xy dng m hnh thc nghim Thit k sch lc v thut ton iu khin

im nh gi Kim tra gia k: Thi cui k (vn p): 30% 70%

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

18

iu khin qu trnh

9

22/08/2011

Ti liu hc tpGIO TRNH[1] Hong Minh Sn: C s h thng iu khin qu trnh. NXB Bch khoa H Ni, 2006-2010.

TI LIU THAM KHO[1] Seborg, D.E; T.F. Edgar; D.A. Mellichamp: Process Dymamics and Control. 2nd Edition. Wiley, 2004. [2] Bel G. Liptak (ch bin): Instrument Engineers Handbook: Process Control. 3rd Edition, Chilton Book Co. 1996. [3] Luyben, W.L.: Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers. McGraw Hill 1990 Engineers McGraw-Hill, 1990. [4] Thomas Marlin: Process Control: Designing Processes and Control Systems for Dynamic Performance. McGraw-Hill 2000. [5] Bi ging (a dn, *.pdf Format): Lp chun b a ch email, gi ti: hmson-ac@mail.hut.edu.vnChng 1: M u 2005-2011, HMS19

1.2 Mc ch iu khin1. m bo h thng vn hnh n nh, trn tru: m bo cc iu kin vn hnh bnh thng, ko di tui th my mc, vn hnh thun tin 2. m bo nng sut v cht lng sn phm: thay i tc sn xut theo mun, gi cc thng s cht lng sn phm bin ng trong gii hn qui nh 3. m bo vn hnh an ton: nhm mc ch bo v con ngi, my mc, thit b v mi trng 4. Bo v mi trng: Gim nng cc cht c hi trong , , gim bi, gim s dng nguyn liu v ,g g g y kh thi, nc thi, g nhin liu 5. Nng cao hiu qu kinh t, tng li nhun: gim chi ph nhn cng, nguyn liu v nhin liu, thch ng nhanh vi yu cu thay i ca th trngChng 1: M u 2005-2011, HMS20

iu khin qu trnh

10

22/08/2011

V d: iu khin bnh trnhn hp A v Bc1 F1c2 F2

cu t A

c1 , c2 , c : Nng A F1, F2, F: Lu lng th tchh

c F

Yu cu cng ngh: m bo cht lng sn phm Ch vn hnh: Vn hnh lin tcChng 1: M u 2005-2011, HMS21

n nh h thngCc i lng cn n nh trong v d: Mc trong bnh trn Nng ca A trong sn phm

Cc yu cu v n nh lin quan ti: Nguyn l cn bng vt cht (trong v d) Nguyn l cn bng nng lng Nguyn l cn bng pha Nguyn l cn bng phn ng ha hc Cc nguyn l ng lc hc

ca h thng trng thi xc lp!

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

22

iu khin qu trnh

11

22/08/2011

Cht lng sn phmn nh cha chc m bo cht lng: Trong v d: Nng ca A trong sn phm c gi n nh nhng c th xa vi cht lng yu cu!

m bo cht lng sn phm: Gi tr i lng cn iu khin cng gn vi gi tr t cng tt! Trong v d: nng A trong sn phm khng nhng c duy tr n nh, m phi gn vi mt gi tr mong mun.

Cht lng sn phm c nh gi thng qua mt s ch tiu cht lng p ng vi thay i gi tr t (p ng qu ) p ng vi tc ng ca nhiu (p ng loi nhiu)

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

23

An ton h thngLi thit b, ng truyn -> sch lc iu chnh thng thng khng p ng c. Trong v d, c th cn t cm bin (logic) bo trn hoc cn d bnh, qu tc, qu dng ng c khuy -> iu khin ri rc ng c v cc van an ton

Kha lin ng nhm: Trnh xy ra cc tnh hung nguy him (v d ng c ch c khi ng khi mc trong bnh t mt gi tr no ) Gim thiu tc hi khi s c xy ra (bng cc bin php ngt tng phn hoc dng khn cp)

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

24

iu khin qu trnh

12

22/08/2011

Bo v mi trngCc dy chuyn cng ngh ngy nay c thit k vi nhiu yu cu gim nhim mi trng: Gim nhin liu tiu th Gim s dng nc sch

Cc thit k "recycling" to tnh phi tuyn cao v tng tc ln trong h thng => vai tr ca cc phng php iu khin hin i Yu cu cao hn trong cc tiu chun quc gia v quc t v x l nc thi v kh thi

Chng 1: M u

2005-2011, HMS

25

Hiu qu kinh tCc yu cu c th: Cht lng n nh (nng A trong sn phm) Nng sut thch ng vi yu cu th trng (lin quan ti lu lng sn phm ra) Tiu hao nng lng thp (cho ng c khuy v cho cc van iu khin) Tc ng iu khin m , trn tru (tc ng c cng nh m van t khi phi thay i hoc thay i chm)

Cc yu cu c th c th mu thun => 2 phng n gii quyt: s dng cc tiu chun ha ng => iu khin ti u p ng va cc yu cu thit yu, sau tp trung vo cc yu cu cn li: v d cho php cht lng dao ng trong mt phm vi chp nhn c tr