Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

Tải bản đầy đủ - 0trang

12



Hình 1.1: Các thành phần cơ bản của một hệ thống điều khiển q trình

1.3.



Mục đích và chức năng của điều khiển

Chức năng của một hệ thống điều khiển quá trình có thể phân loại và sắp xếp

nhằm phục vụ những mục đích cơ bản sau:



 Tăng năng suất và đảm bảo về chất lượng sản phẩm: đảm bảo lưu lượng sản phẩm

theo kế hoạch sản xuất và duy trì các thông số liên quan tới chất lượng sản phẩm

theo phạm vi yêu cầu. Chất lượng điều khiển cao thì mới có thể cải thiện chất

lượng sản phẩm.

 Đảm bảo an toàn cho hệ thống: giảm thiếu các nguy cơ xảy ra sự cố cũng như bảo

vệ con người, máy móc, thiết bị và mơi trường trong trường hợp xảy ra sự cố. Tuy

nhiên hệ thống thiết bị tự động tối tân nhất cũng vẫn có thể bị lỗi, ngay cả khi có

cơ chế dự phòng thích hợp. Vì vậy con người cần phải liên tục theo dõi diễn biến

quá trình và trạng thái hoạt động của hệ thống thiết bị.

 Tạo sự ổn định trong quá trình vận hành: giữ cho hệ thống hoạt động ổn định tại

điểm làm việc cũng như chuyển chế độ một cách trơn tru, đảm bảo các điều kiện

theo yêu cầu của chế độ vận hành, kéo dài tuổi thọ máy móc, vận hành thuận tiện.

 Nâng cao hiệu quả kinh tế và hiệu quả xã hội: đảm bảo năng suất và chất lượng sản

phẩm thích ứng được với nhu cầu thị trường trong khi giảm chi phí nhân cơng,

ngun liệu và nhiên liệu đồng thời găn liền với hiệu quả xã hội.

 Giảm xả thải, bảo vệ môi trường: giảm ô nhiễm môi trường thơng qua giảm nồng

độ khí thải độc hại, lượng nước sử dụng và nước thải, hạn chế lượng bụi và khói.

Việc giảm thiểu hoặc ít nhất là duy trì các đại lượng liên quan tới ô nhiễm môi

trường ở mức cho phép phụ thuộc vào chức năng điều khiển và chức năng vận

hành. Ngoài ra, việc giảm tiêu thụ nguyên liệu và nhiên liệu sử dụng một mặt nâng



13

cao hiểu quả kinh tế mặt khác cũng góp phần bảo vệ tài ngun thiên nhiên và mơi

trường.

1.4.



Các biến q trình [1]



 Biến vào là một đại lượng hoặc một điều kiện phản ánh tác động từ bên ngồi vào

q trình.

 Biến ra là một đại lượng hoặc một điều kiện thể hiện tác động của qúa trình ra bên

ngồi.

 Biến cần điều khiển là một biến ra hoặc một biến trạng thái của quá trình được

điều khiển, điều chỉnh sao cho để đạt được mục đích mong muốn đối với một giá

trị cụ thể nào đó.

• Các biến cần điều khiển liên quan hệ trọng tới sự vận hành ổn định, an tồn của hệ

thống hoặc chất lượng sản phẩm.

• Nhiệt độ, mức, lưu lượng, áp suất và nồng độ là những biến cần điều khiển tiêu

biểu.

• Biến cần điều khiển là biến ra.

 Biến điều khiển là một biến vào của q trình có thể can thiệp trực tiếp từ bên

ngồi, qua đó tác động tới biến cần điều khiển theo ý muốn.

 Biến nhiễu cơ bản là những đại lượng, thơng số… là biến nhiễu có thể nhận biết

được, điều khiển được và lấy tín hiệu của nó phục vụ cho điều khiển q trình

 Biến nhiễu khơng cơ bản là biến nhiễu có thể nhận biết được nhưng khơng thể lấy

tín hiệu của nó đưa vào bộ điều khiển (thời tiết...).

 Biến được điều khiển là biến cần điều khiển nhưng biến cần điều khiển chưa chắc

là biến được điều khiển.



14



Hình 1.2: Các biến quá trình nhìn từ quan điểm hệ thống [2]

1.5.



Các sách lược điều khiển cơ sở



1.5.1. Điều khiển kiểu truyền thẳng

Khơng lấy tín hiệu của biến ra mà lấy tín hiệu của biến vào.

• Điều khiển kiểu bù nhiễu

Là sách lược điều khiển nhằm bù lại sự ảnh hưởng của nhiều với quá trình (phải lấy tín hiệu

của biến nhiễu cơ bản → bộ điều khiển mới là điều khiển kiểu bù nhiễu).

o Ưu điểm: Ảnh hưởng của nhiễu quá trình được bù trước khi nó tác động tới

biến cần điều khiển.

o Nhược điểm:

 Điều khiển thiếu chính xác (biến ra nào đó là biến cần điều khiển thì

chỉ hy vọng đạt được chứ không chắc chắn đạt được), chất lượng

điều khiển là không cao.

 Cần phải biết rõ thơng tin về q trình và ảnh hưởng của nhiễu.

 Khơng có khả năng ổn định một q trình khơng ổn định.



15



Hình 1.2: Sơ đồ khối minh họa của sách lược điều khiển kiểu bù nhiễu



16

• Điều khiển tỉ lệ

Duy trì tỉ lệ giữa hai biến tại một giá trị đặt nhằm gián tiếp điều khiển một biến thứ ba.

• Ưu điểm:

+ Tác động nhanh kịp thời hạn chế của sự ảnh hưởng của nhiều đối với

quá trình.

+ Ảnh hưởng của nhiễu quá trình được bù trước khi nó tác động đến biến

cần điều khiển.

• Nhược điểm:

+ Chất lượng điều khiển không cao chỉ hy vọng đạt được mục đích chứ

khơng chắc chắn đạt được

1.5.2. Điều khiển kiểu phản hồi

Điều khiển biến ra để tác động ngược trở lại biến vào, can thiệp vào các biến điều

khiển chứ không can thiệp vào biến nhiễu nhằm đạt được biến ra cần điều khiển.

• Ưu điểm: Chất lượng cao

• Nhược điểm: Tác động chậm (tác động này khơng được nhanh chóng nhưng bù lại

biến cần điều khiển lại đạt được)



Hình 1.3: Sơ đồ khối minh họa của sách lược điều khiển kiểu phản hồi

1.5.3. Điều khiển phản hồi kết hợp truyền thẳng

 Vừa lấy tín hiệu của biến ra vừa lấy tín hiệu của biến vào (hầu hết lấy tín hiệu của

biến nhiễu nhưng vẫn có lấy tín hiệu của biến điều khiển).

 Điều khiển phản hồi và truyền thẳng được phối hợp để tận dụng những ưu điểm và

khắc phục nhược điểm của mỗi loại sách lược



17

 Là sách lược điều khiển được sử dụng khá phổ biến.

1.5.4. Điều khiển tầng

Là một cấu trúc mở rộng của điều khiển phản hồi vòng đơn, được sử dụng

nhằm khắc phục nhược điểm của điều khiển phản hồi. Điều khiển tầng giúp loại

bỏ ảnh hưởng của một số dạng nhiễu và cải thiện rõ rệt đặc tính động học của hệ

thống. Tư tưởng chính của điều khiển tầng là phân cấp điều khiển nhằm loại bỏ

ảnh hưởng của nhiễu ngay tại nơi nó phát sinh.



18

CHƯƠNG 2: Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SẤY HẦM – ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN

2.1. Thuyết minh về quy trình cơng nghệ

1.5.5. Hầm sấy (Tuynen)

Tuynen là "trái tim" của cả nhà máy bởi vì nó là bộ phận sấy chính, là nơi

sấy mộc ướt tạo xương thô ở giai đoạn đầu và cũng là nơi sấy xương sau khi phun

men ở giai đoạn sau để hoàn thành và cho ra các sản phẩm sứ vệ sinh. Đây là

khâu quan trọng trong việc quyết định chất lượng sản phẩm trước khi đem tiêu

thụ trên thị trường. Ở đây, nhóm trình bày về hầm sấy liên tục, tại đây thì mộc

ướt được chất lên xe gng và đưa qua hầm sấy, sau một khoảng thời gian nhất

định (theo u cầu cơng nghệ) thì cho ra được sản phẩm mộc khơ.

1.5.6. Thuyết minh về quy trình cơng nghệ

(Có đính kèm bản vẽ khổ A3)



Hình 2.1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ của hệ thống sấy mộc

Khơng khí ngồi trời được lọc sơ bộ rồi được đưa qua Calorifer. Không khí được gia

nhiệt lên đến nhiệt độ thích hợp và có hàm lượng ẩm tương đối thấp. Sau đó, tác nhân sấy

(khơng khí nóng) sẽ được quạt thổi vào hai bên phía hầm sấy.



19

Đồng thời, mộc được đưa lên hệ thống con lăn đặt trên xe gng sau đó được đưa

vào đầu hầm sấy. Lúc này, khơng khí tiếp xúc với vật liệu sấy (thông thường tác nhân sấy

sẽ tiếp xúc với sản phẩm ở cả hai mặt trên và dưới), từ đó khơng khí khơ sẽ thực hiện trao

đổi nhiệt - ẩm với vật liệu sấy làm cho hàm ẩm của khơng khí tăng, do hơi nước trên bề

mặt vật liệu sấy di chuyển ra ngoài1. Các giai đoạn của q trình sấy:

• Giai đoạn 1 (giai đoạn đốt nóng vật):

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật liệu sấy vào thiết bị sấy tiếp xúc với tác

nhân sấy cho tới khi nhiệt độ vật đạt đến bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt (t ư). Trong

quá trình này toàn bộ vật liệu sấy được gia nhiệt, ẩm lỏng trong vật cũng được gia

nhiệt cho tới khi đạt đến nhiệt độ sôi tương ứng với phân áp suất hơi nước trong

mơi trường khơng khí của thiết bị sấy. Do bị làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm

chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần từ nhiệt độ ban đầu cho

đến khi bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt. Tuy vậy sự tăng nhiệt độ trong q trình này

xảy ra khơng đồng đều ở phần ngoài và phần trong vật. Vùng trong vật đạt tới t ư

chậm hơn. Đối với vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng xảy ra rất nhanh

• Giai đoạn 2 (giai đoạn sấy đẳng tốc):

Giai đoạn này kéo dài trong một thời gian đủ để cho mộc sấy khơ xuống gần

đến điểm bão hồ vật liệu mộc. Thời gian dài hay ngắn phụ thuộc vào độ ẩm ban

đầu của mộc và kích thước của mộc. Trong thời gian này duy trì nhiệt độ sấy ổn

định, bằng nhiệt độ sấy ban đầu và hãm không cho lớp mộc bề mặt ván khơ q

nhanh, để đảm bảo q trình di chuyển ẩm từ tâm ván ra ngoài bề mặt mộc một

cách liên tục và ở mức tối đa phù hợp với mộc sấy.

Giai đoạn 3 (giai đoạn sấy giảm tốc – hồi ẩm):

Sấy giảm tốc: giai đoạn này biểu thị q trình sấy mà ở đó độ ẩm của mộc sấy giảm

xuống dưới điểm bão mộc. Ở giai đoạn này q trình thốt ẩm sẽ khó khăn, do

vậy trong q trình sấy, bước sang giai đoạn sấy này ta tăng dần nhiệt độ sấy và

1



Mục đích của q trình sấy là loại bỏ nước liên kết lý học (nước tự do, nằm ở các lổ trống giữa các hạt

vật liệu) hay nước liên kết hoá lý (nước hấp phụ, nước hydrate hoá và ở các loại khoáng sét ba lớp silicat

là nước trương nở). Lúc sấy nước ở bề mặt dễ bốc hơi gây nên chênh lệch hàm ẩm trên bề mặt và trong

lòng VLS, do đó nước trong lòng sẽ khuyếch tán ra ngoài bề mặt và tiếp tục bốc hơi. Như vậy tốc độ sấy

phụ thuộc vào khả năng bốc hơi trên mặt VLS và tốc độ khuyếch tán nước từ trong ra bên ngoài.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×