Tải bản đầy đủ (.pdf) (12 trang)

báo cáo cuối kỳ nhóm 7 mô tả hệ thống pid

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 12 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

<b>BÁO CÁO CUỐI KỲ </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Mục lụcPhần 1: Xây dựng mô hình</b>

<b>1.1</b> Đề bài

<b>1.2</b> Xây dựng các nội dung

<b>1.2.1 Nhận biết các biến quá trình </b>

<b>1.2.2 Xây dựng các phương trình mơ hình. Đưa ra các giả thuyết đơn </b>

giản hóa cần giải quyết

<b>1.2.3 Phân tích số bậc tự do của mơ hình và đánh giá khả năng điều </b>

khiển được

<b>1.2.4 Tuyến tính mơ hình hóa và đưa về dạng hàm truyền đạt 1.2.5 Vẽ sơ đồ khối của hệ thống sử dụng các hàm truyền đạt cho từng </b>

thành phần của hệ thống

<b>Phần 2: Mô tả hệ thống P&ID</b>

<b>2.1</b> Sơ đồ công nghệ hệ RO công nghiệp

<b>2.2 </b> Cách thức hoạt động của hệ thống

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>Phần 1: Xây dựng mơ hình 1.1 Đề bài </b>

<b>ĐỀ 1</b>

Bài 1:

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>1.2.1 Nhận biết các biến quá trình </b>

a. Các biến quá trình gồm: <i><small>F</small></i><small>1</small><i><small>, F , F</small></i><small>34</small><i><small>,T</small></i><small>1</small><i><small>, T</small></i><small>2</small><i><small>, T</small></i><small>3</small><i><small>, T , ω , h</small></i><small>421</small><i><small>, V</small></i><small>2</small> Trong đó:

<i><small>F</small></i><small>1</small>: lưu lượng của chất đi qua van 1(m<small>3</small>/s)

<b>F<small>3 </small></b>: lưu lượng của chất đi qua van 3(m<small>3</small>/s)

<b>F<small>4 </small></b>: lưu lượng của chất tràn ra khỏi bình 2(m /s) <small>3</small>

<i><small>ω</small></i><small>2</small>: lưu lượng của chất đi qua van 2 (kg/s)

<b>T1: Nhiệt độ của chất tại van 1T2: Nhiệt độ của chất tại van 2T3: Nhiệt độ của chất tại van 3T4: Nhiệt độ của chất tràn ra khỏi bình 2 </b>

<i><small>h</small></i><small>1</small>: mực chất lỏng ban đầu tại bình 1

<i><small>V</small></i><small>2</small>: thể tích của bình 2 Các biến quá trình

<b> Biến vào: F<small>1</small>, T , <small>1</small></b> <i><small>ω</small></i><small>2</small><b> , T F , T<small>233 </small></b>

<b> Biến ra: h<small>1</small>, V<small>2</small>, F , T <small>44</small></b>

 Biến cần điều khiển: <b>F<small>4</small>, T<small>4</small></b>

<b> Biến điều khiển: F<small>1</small>, F , <small>3</small></b> <i><small>ω</small></i><small>2</small>

<b> V<small>2</small>, h<small>1</small></b> là hằng số

<b> Biến nhiễu: T<small>1</small>, T , T<small>23</small></b>

<b>1.2.1 Xây dựng các phương trình mơ hình. Đưa ra các giả thuyết đơn giản hóa cần giải quyết </b>

Các giả thiết đơn giản hóa mơ hình:

- Thiết bị khuấy trộn lý tưởng, nhiệt độ và mật độ khối lượng tại mọi vị trí trong bình chứa nhiệt là như nhau và giống hệt với nhiệt độ và mật độ dòng ra.

- Các thành phần năng lượng khác khơng đáng kể so với nhiệt lượng, hao phí tỏa nhiệt ra bên ngoài được bỏ qua.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

- Áp suất và khối lượng riêng của dòng quá trình trước và sau khi khuấy trộn được coi là khơng đáng kể.

Xây dựng phương trình mơ hình:

là tiết diện của bình 1 (m )<b>A</b> <small>2</small>

<b>F<small>2</small>là lưu lượng thể tích ra: F<small>2</small>= </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Tổng số biến quá trình là 10, số phương trình là 4.

Do đó, số bậc tự do của hệ thống là: 10 – 4 = 6, bằng với số biến vào. Mơ hình được đảm bảo tính nhất qn.

Phân tích các biến vào từ mơ hình của hệ thống ta có thể thấy rằng các biến <i><small>T</small></i><small>1</small><i><small>, T</small></i><small>2</small><i><small>, T</small></i><small>3</small> là nhiệt độ của các dịng vào, khơng thể điều khiển được, và chắc chắn là nhiễu. Như vậy trong 6 biến vào, chỉ có <i><small>F</small></i><small>1</small><i><small>, ω</small></i><small>2</small><i><small>, F</small></i><small>3</small> là các biến điều khiển. Phân tích các biến ra, ta thấy chúng ta có 4 biến ra bao gồm

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<i><small>F</small></i><small>4</small><i><small>,T</small></i><small>4</small><i><small>, h</small></i><small>1</small><i><small>, V</small></i><small>1</small> trong đó <i><small>h</small></i><small>1</small><i><small>, V</small></i><small>1</small> là các hằng số và khơng cần điều khiển, chỉ cịn 2 biến <i><small>F</small></i><small>4</small><i><small>,T</small></i><small>4</small> là những biến cần điều khiển.Nhưng vì để <i><small>h</small></i><small>1=</small><i><small>const</small></i>, thì lưu lượng ra ở bồn 1 bằng với lưu lượng vào bồn 1. Ở đây ta có 2 biến điều khiển là <i><small>F</small></i><small>1</small><i><small>, F</small></i><small>3</small> nên có thể điều khiển cả 2 biến <i><small>F</small></i><small>4</small><i><small>,T</small></i><small>4</small>. Biến <i><small>F</small></i><small>4</small> đại diện cho năng suất, còn biến <i><small>T</small></i><small>4</small> đại diện cho chất lượng sản phẩm.

<b>1.2.4 Tuyến tính mơ hình hóa và đưa về dạng hàm truyền đạt </b>

Để đưa về dạng mơ hình truyền đạt, trước tiên ta cần tuyển tính hóa xung quanh điểm làm việc ở trạng thái xác lập, sau đó sử dụng các biến chênh lệch thay cho các biến quá trình thực. Ở đây ta sẽ sử dụng ký hiệu <small>¿</small> để biểu diễn giá trị của một điểm làm việc tại trạng thái xác lập, và ký hiệu

<i><small>∆</small></i><small>∗¿</small> để biểu diễn biến chênh lệch so với giá trị ở điểm làm việc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Áp dụng khai triển Taylor cho (3) tại điểm làm việc ta được:

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Chọn các thông số

<i><small>∆ T</small></i><small>1=40</small>; <i><small>∆ F</small></i><small>1=20</small>; <i><small>∆ T</small></i><small>3=35</small>; <i><small>∆ F</small></i><small>3=30</small>; <i><small>V</small></i><small>2=50</small>; <i><small>V</small></i><small>1=40</small>; <i><small>T</small></i><small>1=40</small>;

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Mơ phỏng ngõ ra của phương trình

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>Phần 2: Mô tả hệ thống P&ID</b>

<b><small>2.2 Quy trình hoạt động </small></b>

Van đầu vào là van tay thủ cơng HV 107 điều chỉnh lưu lượng khí vào tàu. Máy phát áp suất PT 101 đo áp suất đầu vào và gửi tín hiệu điện tỷ lệ thuận với chỉ báo áp suất PI 101. Một máy phát lưu lượng FT 102 đo lưu lượng đầu vào và được gửi đến chỉ báo dòng chảy FI 102. Các hệ thống báo động được sử dụng để chỉ ra tốc độ dòng chảy. Báo động dòng chảy Cao / Thấp FAH 102 và FAL 102 là công tắc Báo động để chỉ ra tốc độ dòng chảy cao hơn và thấp hơn. Một van an tồn áp suất PSV 104 để thơng hơi áp suất dư thừa cho hệ thống flare. Van đầu ra là van tay bằng tay HV 105điều chỉnh lưu lượng khí từ tàu. Máy phát áp suất PT 103 đo áp suất bình và gửi tín hiệu điện tỷ lệ đến chỉ báo áp suất PIC 103. Chỉ báo áp suất và bộ điều khiển PIC 103 gửi tín hiệu khí nén để kích hoạt Van điều khiển áp suất PCV 103. Trên P &; ID được phát triển, một hệ thống báo động thiết bị đo đạc được gọi là công tắc báo động áp suất PAH 103 được cung cấp để chỉ ra tín hiệu báo động cho tàu cao. Một van một chiều CV 106 trên tiêu đề đầu ra ngăn chặn dịng khí ngược vào tàu. Máy phát áp suất PT 108 và chỉ báo áp suất PI 108 sẽ được cung cấp để đo và chỉ ra áp suất của khí ở phía đầu ra.

</div>

×