Nghiên cứu điều khiển quá trình (Sách chuyên khảo dùng cho kỹ sư, học viên cao học và sinh viên các ngành kỹ thuật): Phần 1

Cuốn sách "Điều khiển quá trình (Sách chuyên khảo dùng cho kỹ sư, học viên cao học và sinh viên các ngành kỹ thuật): Phần 1" cung cấp tới người học những nội dung chính sau đây: khái quát chung về điều khiển quá trình; đặc tính thiết bị đo và cơ cấu chấp hành; động học các quá trình cơ bản;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu điều khiển quá trình (Sách chuyên khảo dùng cho kỹ sư, học viên cao học và sinh viên các ngành kỹ thuật): Phần 1 BÙI QUÓC KHÁNH - PHẠM QUANG ĐĂNG NGUYỄN HUY PHƯƠNG - v ũ THỤY NGUYÊN Đ IÈ U K H IỂ N Q U Á T R ÌN H (Sách ch u yên kh ả o d ù n g cho kỹ sư, học viên cao học và sin h viên cá c ng à n h k ỹ thuật) U L J NHÀ XUẤT BẢN KHOA MỌC VÀ KỸ THUẬT Hà N ộ i -2014 Lời nói đ ầ u Điều khiển quá trình là môn klioa học nghiên cứu về tĩnh và động học cùa sự biến đổi lý hóa trong các quá trình công nghệ của sản xuất công nghiệp, phục vụ cho việc thiết ke các thiết bị công nghệ và hệ điêu khiển các quá trình công nghệ đó. Do vậy điêu khiên quá trình là côt lõi của hệ tự động hóa quá trình công nghệ. Nghiên cứu hệ điều khiển quá trình có hai hưóng tiêp cận: Hướng thứ nhất thuộc về các nhà công nghệ nghiên cứu điều khiển quá trình phục vụ khâu thiết kế dây chuyền thiết bị công nghệ và đề xuất nhiệm vụ điều khiển quá trình công nghệ. Hướng thứ hai là các nhà nghiên cứu về điều khiển và tự động hóa nehiên cứu điều khiên quá trình để thiết kế, lắp đặt, chỉnh định và vận hành hệ điều khiển và tự động hóa quá trình công nghệ. Sách “Điều khiển q u á t r ì n h ” được biên soạn với mục đích làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư thuộc lĩnh vực điều khiển và tự động hóa, đồng thòi có thể làm tài liệu phục vụ học tập nghiên cứu cho học viên cao học và sinh viên trong các trường đại học kỹ thuật. Nội dung tài liệu cung cấp cho người đọc phưong pháp luận nghiên cứu điều khiển quá trình như biết cách xây dựng động lực học các quá trình trong công nghiệp, phân tích và xác định các biến cần điều khiển, biến tác động, các loại biến nhiễu từ đó thiết kế câu trúc điêu khiên từ đơn giản đến phức tạp,thiết kế chinh định các mạch vòng điều khiển cơ sờ, đến thiết kế hệ điều khiển cho dây chuyền công nghệ. Đồng thời tài liệu cũng đề cập một cách CO bản và đầy đủ các ' thiết bị đo lường, CO cấu chấp hành thường được sử dụng trong công nghiệp, các ví dụ minh ' hoạ trong tài liệu bám sát các thiết bị quá trình ở thực tế sản xuất. Nội dung tài liệu đưọc biên soạn trong sáu chương : Chương 1 trình bày “Khái quát chung về điều khiển quá trình” trong đó trình bày các khái niệm . định nghĩa cũng như phân loại điều khiển quá trình. Các đặc điêm cùa các biên quá trình chính và các yêu cầu điều khiển của từng loại mạch vòng cơ bản trong hệ điều khiên quá trình. Trình bày các phương pháp xây dựng các phương trình cân băng cua quá trình. Chương 2 nói về “Đặc tính thiết bị đo và cơ cấu chấp hành” trình bày khái quát các nguyên lý, đặc tính cơ bản của thiết bị đo và cơ cấu châp hành trong các quá trình phục vụ cho việc ứng dụng vào hệ điều khiển trong công nghiệp. Chương 3 mô tả “Động học các quá trình cơ bản”, tập trung nghiên cứu động học quá trình cơ bản như đường ống, mạch vòng điều khiển lưu lượng, các khâu tích lũy thể lỏng, thê khí, thê rắn. động lực học các thiết bị truyền nhiệt, diều khiển pha trộn, điều khiên pH, động lực học lò phàn ứng hóa học, tháp chưng c ấ t . Chưong 4 giới thiệu “Khái quát chung về điều khiển phán hồi” ứng dụng trong điều khiển quá trình. Chương này tóm lược lý thuyết về bộ điều khiển P1D, các phương pháp thiết kê chinh định bộ điều khiển P1D và phương pháp đánh giá hệ điều khiên. Chương 5 nói về vấn đề “Điều khiển quá trình nhiều mạch v òn g’ trong đó tập trung vào nghiên cứu các phương pháp và cấu trúc điều khiển nhiều mạch vòng đê nâng cao chất lượng điều khiên và đáp ứng yêu cầu riêng cùa công nghệ. Nội duns chỉ nghiên cứu các phương pháp và cấu trúc được áp dụng trong sản xuất công nghiêp như: Hệ điều khiển nối cấp (Cascade), hệ điều khiển vưọt trước (Feedforward), hệ điều khiển nhiều đầu ra. hệ điều khiển tỷ lệ. hệ điều khiển lựa chọn, hệ điều khiên đa biến, hệ điều khiến suy luận và hệ điều khiển mè. Chương 5 4 cũng trình bày khái niệm chung vể điều khiển cấp trên như điều khiển tối ưu hóa vả điểu khién giám sát. Chuông 6 trình bày vấn đề “Thiết kế hệ điều khiển quá trình” . Chư ơn a này đề cặp tới quy trình thiết kê hệ điều khiên quá trình, hướng dẫn chi tiết các bước tiến hanh tron2 qu% trinh. Phương pháp lựa chon phần cứng bộ điều khiển cũng như cách xây dựng phần mềm. Sách 'Điều khiển quá trình” do cán bộ Trung tâm Công nghệ cao (nay là Viện kỷ thuật điều khiển và Tự động hồa) kết hợp với cán bộ bộ môn Tự động hoa XNCN biên soạn. PGS.TS. Bùi Ọuôc Khánh chủ biên và biên soạn chương 1, 2, 3, 5. TS. Phạm Ọuang Đăng biên soạn chương 6 và tham gia biên soạn chương 1, 2. TS. Nguyễn Huy Phương biên soạn chương 4. tham gia biên soạn chương 5. Ths. Vũ Thụy Nguyên tham gia biên soạn chương 3 và cùng với Ths. Nguyễn Ọuang Huy thực hiện chế bản điện tử. Trong quá trình biên soạn tập thể tác giả đã được sự quan tâm đóng góp của các thảy cô trong bộ mòn Tự động hóa. các cán bộ Viện Kỳ thuật Điều khiên và Tự động hóa. đặc biệt được sự giúp đõ' cùa các cán bộ công nghệ và kỹ thuật ỏ' các nhà máy xi măng, nhiệt điện. giây, hóa chất, chế biến tliực phẩm,... Nội dung cuốn sách bao gồm nhiều vấn đề liên quan đến kiến thức công nghệ cùa nhiều ngành và chẳc chan không tránh khỏi thiếu sót. Mong được sự góp ý để cuốn sách được hoàn thiện hon. Thư góp ý gửi về: Viện Kỳ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Nhà công nghệ cao - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hoặc Bộ môn Tự động hóa XNCN - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hoặc Nhà xuất bàn Khoa học & Kỹ thuật 70 Trần Hưng Đạo - Hà Nội. Xin chân thành cảm ơn. Các tác giả ...