báo cáo cuối kỳ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.87 MB, 11 trang )

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

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒCHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

MƠN ĐIỀU KHIỂN Q TRÌNH

--- ∆ ---⸙ ⸙

-BÁO CÁO CUỐI KỲĐỀ 2

GVHD: Ths. Nguyễn Phong Lưu

SVTH: Nguyễn Minh Phương - 21151315

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

- Biến ra: , , ,- Biến điều khiển: , - Biến cần điều khiển : , h2

- Nhiễu: , , , ,

b) Các giả thiết:

mọi vị trí trong mỗi bình chứa nhiệt như nhau giống hệt như nhiệt độ và mật độ khối lượng dịng ra.

thất nhiệt ra bên ngồi cũng được bỏ qua.

trộn, được coi là không thay đổi đáng kể.

Xây dựng các phương trình mơ hình:

*Phương trình cân bằng vật chất tồn phần:

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

* Phương trình cân bằng nhiệt

Xét trong một đơn vị thời gian:

- Biến thiên năng lượng (NL) của chất lỏng= NL vào – NL ra+ NL cấp –NL tỏa ra. Biểu diễn với Enthalpy , ta có:

- Đối với bình chứa nhiệt thứ nhất:

d (ρ .V1. H2

dt = ρ.F1.H1−ρ.F2. H2

Trong đó, Enthalpy là một đại lượng phụ thuộc vào thành phần, nhiệt độ và áp

riêng của dịng q trình trước và sau khi khuấy trộn được coi là không thay đổi

kể trước và sau khi khuấy trộn. Lúc đó phương trình trên được viết lại:

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

Kết luận: Mơ hình nhận được gồm bốn phương trình vi phân độc lập như sau:

dt ¿ = F1 - F2

c) Phân tích số bậc tự do và khả năng điều khiển được:

- Tổng biến quá trình là 10, số phương trình là 4 => 10 – 4 = 6 = số biến vào. - Mơ hình đảm bảo tính nhất quán. Nên hệ thống có khả năng điều khiển được. Phân tích các biến vào từ mơ hình hệ thống:

là biến nhiễu .

Phân tích các biến ra từ mơ hình hệ thống:

+ V2 = Ah 2ta cần điều khiển sao cho là hằng số.h2

nhiễuu và đại diêT4 fn cho chất lượng sản phgm.

d) Tuyến tính hóa mơ hình và đưa về dạng hàm truyền đạt

Để đưa về dạng mơ hình hàm truyền đạt , trước hết ta cần tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc ở trạng thái xác lập, sau đó sử dụng các biến chênh lệch

diễn giá trị của một biến tại điểm làm việc ở trạng thái xác lập, và ký hiệu (∆*) biểu diễn biến chênh lệch so với giá trị tại điểm làm việc.

Ở trạng thái xác lập ta có:

d V

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

Hình 2 Sơ đồ khối hàm truyền hệ thống

f ) Mô phỏng matlab kiểm chứng hàm truyền:

** Chọn T3 55;=

ΔΔ

Δ

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 3 Mơ phỏng matlab kiểm chứng hàm truyền

Dạng sóng đầu ra ΔT2

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

Dạng sóng đầu ra ΔT4

T4 = T + ΔT = 50+70=12044

T3 = T + ΔT = 55 + 55 = 11033

T2 = T + ΔT = 60 + 70 = 130 22

Vâ fy nhiê ft đô f T là trung bình nhiê4ft đơ f của T và T32

Bài 2: P&ID hệ thống cung cấp nước cho hồ bơi lọc tự động:

Hình 4 Hệ thống cung cấp nước cho hồ bơi lọc tự động

Giải thích các kí hiệu và chức năng của các instruments:

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

Đường ống nước chính.Đường ống đo lường.Dây tín hiệu điện (Electrical).Van điều chỉnh (Control valve).Máy bơm li tâm (Centrifugal Pump).Hồ bơi.

Bộ lọc cát: Bộ lọc cát được sử dụng để loại bỏ các tạp chất, bụi bgn và các hạt nhỏ khác từ nước hồ bơi. Nước được đgy qua lớp cát trong bộ lọc, tạp chất và các hạt lọc khác bị giữ lại, còn nước sạch được truyền qua và trở lại hồ bơi.

Bình nước nóng (bình nước ấm): là một thiết bị sử dụng để tăng nhiệt độ của nước trong hồ bơi để duy trì nhiệt độ nước ấm và thoải mái cho người sử dụng.

Bể trộn: Được sử dụng để trộn nước sạch sau khi đi qua bình nước nóng với nước chứa trong bể Clo trước khi được bơm trở lạihồ bơi.

Bộ xả: được sử dụng để xả nước thải và chất cặn ra khỏi hồ bơi. Khi nước cần được làm mới hoặc khi có q nhiều chất cặn, bộ xả được kích hoạt để đgy nước chứa bgn ra khỏi hồ bơi.

FC: Bộ điều khiển lưu lượng (F: Flow, C: Controller): Được sử

dụng để điều khiển lưu lượng nước qua van.

FT: Bộ chuyển đổi lưu lượng (F: Flow, T: Transmitter): Đo

lường và truyền tải thông tin về lưu lượng nước trong đường ống.

CC: Bộ điều khiển lượng Clo (C: Chlorine, C: Controller): Có

nhiệm vụ giữ cho lượng clo trong bể bơi ở mức an tồn và hiệu quả. Nó có thể điều chỉnh q trình thêm clo vào nước dựa trên đầu vào từ các cảm biến truyền tải clo.

CT: Bộ chuyển đổi thông tin về lượng clo (C: Pressure, T:

Transmitter): Hệ thống xử lý nước hồ bơi thường sử dụng clo để tiêu diệt vi khugn và duy trì chất lượng nước an tồn. Một bộ truyền tải clo có thể đo lường và truyền tải thơng tin về lượng clo có trong nước.

LC: Bộ điều khiển mức nước (L: Level, C: Controller): Được sử

dụng để điều khiển mức nước trong bể bơi.

LT: Bộ chuyển đổi mức nước (L: Level, T: Transmitter): Đo

lường và truyền tải thông tin về mức nước trong bể bơi.

TC: Bộ điều khiển nhiệt độ (T: Temperature, C: Controller): Sử

dụng để điều khiển và duy trì nhiệt độ trong bể bơi.

TT: Bộ chuyển đổi nhiệt độ (T: Temperature, T: Transmitter):

Đo lường và truyền tải thông tin về nhiệt độ trong bể bơi.

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

Nguyên lý hoạt động chi tiết của hồ bơi tự động

+ Đồng thời, bốn bộ tín hiệu cùng lúc và xun suốt q trình hoạt động là

CT-01 TT-01, , LT-01, FT-01. Với CT-01 là bộ nhận tín hiệu nồng độ clo và

TT-01 là bộ nhận biết nhiệt độ trong bồn, LT-01 bộ nhận biết tín hiệu mực

+ Q trình 2, bộ nhận biết FT-02 và bộ điều khiển FC-02 để điều chỉnh lượng nước vào bồn nhiệt, nhằm tăng nhiệt lượng cho nước sạch.

+ Q trình 3, nước sạch nóng sạch sẽ được dẫn qua Van FT-03 và FC-03

Clo trực tiếp vào nước nóng.

+ Q trình 4, trong khi nước đang được trộn với Clo bên bồn trộn (Mixing Tank) thì lượng nước ở bên bồn tắm( Swimminig Pool) cũng tràn, lượng

tuần hoàn nên nước tràn ra sẽ được tái sử dụng lại, nhằm tiết kiệm tài nguyên).

+ Quá trình 5, tiếp tục ở quá trình 3 thì lượng nước nóng sạch đã được trộn với lượng Clo thích hợp, lượng nước chugn này sẽ tiếp tục qua van tiết lưu

FC-05 và bộ nhận biết FT-05 để điều chỉnh lưu lượng và vào bồn tắm

(Swimming Pool). Chu trình cứ thế lặp lại cho đến khi cắt nguồn điện.

Lưu ý: - Chlorine tank: Thành phần nguyên liệu Clo cung cấp đưa vào bể trộn

để làm sạch liên tục

- Fuel tank : Nguyên liệu cho q trình đun nóng nước

</div>