Công nghệ xử lý khí - Phần 7

ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂNCÁC CHẾ ĐỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ LÀM THẾ NÀO ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH Quá trình làm việc trên giàn nén khí trung tâm có quá trình làm việc của các phần tử và các thiết bị điều khiển không cần sự tham gia trực tiếp của con người đó là quá trình điều khiển tự động. Mỗi phần tử điều khiển nhận một tín hiệu vào từ một số bộ phận của hệ thống điều khiển, và tạo nên một tín hiệu ra đưa vào phần tử khác. Các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ xử lý khí - Phần 7 PHAÀN 7 ÑIEÀU KHIEÅN COÂNG NGHEÄ VAØ THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅNCAÙC CHEÁ ÑOÄ ÑIEÀU KHIEÅN VAØ LAØM THEÁ NAØO ÑEÅ ÑIEÀU KHIEÅN OÅN ÑÒNHQuaù trình laøm vieäc treân giaøn neùn khí trung taâm coù quaù trình laøm vieäc cuûa caùc phaàn töû vaø caùc thieátbò ñieàu khieån khoâng caàn söï tham gia tröïc tieáp cuûa con ngöôøi ñoù laø quaù trình ñieàu khieån töï ñoäng.Moãi phaàn töû ñieàu khieån nhaän moät tín hieäu vaøo töø moät soá boä phaän cuûa heä thoáng ñieàu khieån, vaø taïoneân moät tín hieäu ra ñöa vaøo phaàn töû khaùc. Caùc tín hieäu coù theå laø: doøng ñieän, ñieän aùp, aùp suaát, nhieätñoä, löu löôïng, vaän toác, gia toác, vò trí…quó ñaïo cuûa tín hieäu coù theå laø soùng ñieän, oáng daãn, lieân keátcô….Heä thoáng hôû vaø heä thoáng kín:Heä thoáng hôû laø heä thoáng khoâng so saùnh keát quaû thöïc teá vôùi trò soá mong muoán (setpoint) sau taùcñoäng ñieàu khieån.Heä thoáng kín laø heä thoáng taïo neân moät taùc ñoäng ño löôøng giöõa tín hieäu vaøo (giaù trò caàn setpoint) vaøtín hieäu ra (giaù trò thöïc). Sai leäch giöõa hai tín hieäu naøy ñöôïc duøng laøm tín hieäu vaøo cuûa cô caáu ñieàukhieån. Hình: heä thoáng ñieàu khieån kínMaïch phaûn hoài baét ñaàu töø tín hieäu ra Y ñöôïc ño (caûm bieán) bôûi thieát bò ño löôøng (Pressure, level,temperature, flow transmitter ,detector… , qua cô caáu chuyeån ñoåi (cuõng chính laø boä phaän cuûa thieátbò ño löôøng) ñeå bieán thaønh tín hieäu ñöôïc chuyeån ñoåi Y’ tæ leä vôùi Y. tín hieäu Y’ ñöôïc so saùnh vôùi tínhieäu vaøo taïo neân sai leäch (error) ε = X-Y’ = giaù trò caàn – giaù trò thöïc ñöôïc tính toaùn qua cô caáu sosaùnh (laø cô caáu cuûa boä ñieàu khieån). Thieát bò ñieàu khieån bieán ñoåi ε thaønh tín hieäu taùc ñoäng u nhôø côcaáu ñieàu khieån. Tín hieäu taùc ñoäng laø tín hieäu vaøo cuûa heä thoáng ñöôïc ñieàu khieån. Noù seõ taùc ñoängvaøo cô caáu taùc ñoäng, cô caáu taùc ñoäng thöôøng coù hai phaàn laø boä chuyeån ñoåi (converter) vaø phaàn töûñieàu khieån (van, quaït, bôm…) laøm thay ñoåi quaù trình laø moät ñoái töôïng ñieàu khieån, nhaèm trieät tieâusai leäch ñaõ hình thaønh.Cô caáu ñieàu khieån thöïc hieän caùc cheá ñoä ñieàu khieån nhö sau: cheá ñoä ñieàu khieån tyû leä (P), cheá ñoätích phaân (I), cheá ñoä ñaïo haøm (D). Cheá ñoä P coù theå söû duïng rieâng bieät, hoaëc keát hôïp vôùi moät hoaëchai cheá ñoä khaùc. Cheá ñoä I coù theå duøng rieâng reõ nhöng thöïc teá ít duøng. Cheá ñoä D khoâng theå duøngrieâng reõ. Caùc toå hôïp hay duøng laø PI, PD, PID. Tuyeán tính vaø phi tuyeánPrepared by Haø quoác Vieät pro Eng gas comp platform page 96Khi phaân tích vaø thieát keá haàu heát caùc heä thoáng ñieàu khieån ñöôïc coi laø caùc phaàn töû tuyeán tính, töùc laøphaàn töû ñieàu khieån cho tín hieäu ratæ leä thuaän vôùi tín hieäu vaøo. Tuy nhieân coù nhieàu daïng phi tuyeánkhaùc nhau xuaát hieän trong caùc phaàn töû ñieàu khieån nhö : treã, khoaûng cheát, baõo hoaø… maø ñaëc tínhcuûa noù ñöôïc theå hieän qua hình: Hình: moái quan heä giöõa tín hieäu vaøo/ra (I/O) cuûa phaàn töû ñieàu khieån - a: tuyeán tính: laø moái quan heä giöõa tín hieäu vaøo/ra (I/O) cuûa phaàn töû ñieàu khieån hoaøn toaøn laø moät ñöôøng thaúng - b: phi tuyeán : coù theå thay theá gaàn ñuùng baèng moät ñöôøng thaúng, ñöôøng naøy ñaët ôû vò trí sai soá beù nhaát. - c: Daûi cheát laø moät daõy caùc giaù trò maø ôû ñoù tín hieäu vaøo X khoâng laøm thay ñoåi tín hieäu ra - d: Treã laø tính phi tuyeán daãn ñeán giaù trò tín hieäu ra Y khoâng truøng nhau khi tín hieäu vaøo taêng hay giaûm. - e: Treã vaø cheát theå hieän sai leäch lôùn nhaát cuûa tín hieäu ra ôû giôùi haïn treân vaø döôùi - f: Baõo hoaø laø giôùi haïn cuûa moät daõy caùc giaù trò tín hieäu ra Y. Moät phaàn töû thöïc ñaït ñeán giôùi haïn baõo hoaø khi tín hieäu vaøo thay ñoåi tín hieäu ra khoâng thay ñoåi.Giaûm chaán vaø oån ñònhÑoä khuyeách ñaïi cuûa boä phaän ñieàu khieån xaùc ñònh moät ñaëc tính quan troïng cuûa heä thoáng ñieàu khieånlaø daïng giaûm chaán. Ñaëc tính naøy ñöôïc heä thoáng theå hieän ra nhö laø moät ñaùp öùng döôùi taùc ñoäng cuûabeân ngoaøi. Ñaùp öùng cuûa heä thoáng ñieàu khieån theå hieän theo naêm daïng nhö sauPrepared by Haø quoác Vieät pro Eng gas comp platform page 97 Hình: caùc daïng ñaùp öùngKhi ñoä khuyeách ñaïi taêng ñaùp öùng cuûa heä thoáng thay ñoåi theo caùc daïng nhö sau:a: quaù giaûm chaán, b: giaûm chaán tôùi haïn, c: giaûm chaán taét daàn, d: ñaùp öùng bieân ñoä khoâng ñoåi, e: ñaùpöùng bieân ñoä taêng daàn Ba loaïi ñaàu ñaëc tröng cho heä thoáng oån ñònh, hai loaïi sau ñaëc tröng cho traïng thaùi khoâng oånñònh. Kó thuaät oån ñònh ñöôïc duøng ñeå laøm taêng ñoä giaûm chaán trong heä thoáng, vaø do ñoù cho pheùp ñaït ...