Luận văn: Phát triển Module Thí Nghiệm DCS Centum CS 3000 tại Trường Đào Tạo Dầu Khí

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu phát triển module thí nghiệm điều khiển quá trình ứng dụng DCS Centum CS 3000 tại trường đào tạo dầu khí.

• Tác giả: Nguyễn Văn Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Minh Sơn
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Điều khiển tự động
• Đề tài: Nghiên cứu phát triển các module thí nghiệm điều khiển quá trình ứng dụng DCS Centum CS 3000 tại trường đào tạo nhân lực dầu khí
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Luận Văn Thạc Sĩ Tổng Quan Nghiên Cứu Module Thí Nghiệm

Luận văn này tập trung vào nghiên cứu phát triển các module thí nghiệm điều khiển quá trình sử dụng DCS Centum CS 3000 tại Trường Đào tạo Nhân lực Dầu khí. Mục tiêu là xây dựng một hệ thống thực hành hiện đại, đáp ứng nhu cầu đào tạo kỹ sư tự động hóa cho ngành dầu khí. Luận văn đi sâu vào khảo sát các module hiện có, thiết kế và phát triển các module mới với các chiến lược điều khiển khác nhau, đồng thời nghiên cứu ứng dụng phần mềm Centum CS 3000 vào điều khiển các module. Cuối cùng, luận văn tiến hành thử nghiệm và đánh giá hiệu quả bằng phương pháp thực nghiệm. Phòng thí nghiệm tự động hóa tại trường được trang bị hệ thống điều khiển phân tán (DCS) của hãng YOKOGAWA (DCS CENTUM CS 3000), đây là hệ thống đang được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển quá trình của các nhà máy hiện nay. Mô hình vật lý thể hiện một nhà máy thu nhỏ (Advanced Integrated Plant Model) được thiết kế cho mục đích đào tạo, nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực đo lường và điều khiển quá trình.

1.1. Giới Thiệu Tổng Quan Về Hệ Thống DCS Centum CS 3000

Hệ thống DCS Centum CS 3000 của Yokogawa là một hệ thống điều khiển phân tán mạnh mẽ, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, điện và nhiều lĩnh vực khác. Hệ thống này cung cấp khả năng điều khiển và giám sát các quá trình công nghiệp phức tạp một cách hiệu quả. Các tính năng chính bao gồm khả năng cấu hình linh hoạt, giao diện người dùng trực quan (HMI), và khả năng tích hợp với các hệ thống khác như SCADA và PLC. Centum CS 3000 sử dụng cấu trúc phân tán, giúp tăng cường độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống. Các trạm điều khiển trường (Field Control Stations - FCS) thực hiện các chức năng điều khiển và thu thập dữ liệu, trong khi trạm vận hành (Operator Stations - OPS) cung cấp giao diện cho người vận hành để giám sát và điều khiển quá trình.

1.2. Vai Trò Của Module Thí Nghiệm Trong Đào Tạo Kỹ Sư Dầu Khí

Module thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo kỹ sư dầu khí chuyên ngành tự động hóa. Chúng cung cấp môi trường thực hành để sinh viên và kỹ sư làm quen với các thiết bị và hệ thống điều khiển thực tế. Thông qua các bài thí nghiệm, học viên có thể áp dụng kiến thức lý thuyết đã học vào thực tế, rèn luyện kỹ năng thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì các hệ thống điều khiển. Module thí nghiệm cũng giúp học viên hiểu rõ hơn về các nguyên lý điều khiển, các phương pháp mô hình hóa và mô phỏng, cũng như các kỹ thuật điều khiển nâng cao. Bên cạnh đó, việc sử dụng các module này còn giúp nâng cao khả năng giải quyết vấn đề và làm việc nhóm của học viên.

II. Thách Thức Trong Phát Triển Module Thí Nghiệm Điều Khiển

Việc nghiên cứu phát triển các module thí nghiệm điều khiển quá trình ứng dụng DCS Centum CS 3000 gặp phải một số thách thức nhất định. Đầu tiên, cần đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của mô hình quá trình được sử dụng trong module. Mô hình phải phản ánh đúng hành vi của hệ thống thực tế để đảm bảo rằng các kết quả thí nghiệm có giá trị. Thứ hai, việc thiết kế và xây dựng các module phải đảm bảo tính an toàn và dễ sử dụng. Các module cần được trang bị các tính năng bảo vệ để tránh gây nguy hiểm cho người sử dụng và thiết bị. Cuối cùng, cần có một quy trình kiểm tra và đánh giá hiệu quả chặt chẽ để đảm bảo rằng các module đáp ứng được các yêu cầu đào tạo.

2.1. Xác Định Yêu Cầu Kỹ Thuật Cho Module Thí Nghiệm DCS

Việc xác định yêu cầu kỹ thuật cho các module thí nghiệm DCS là một bước quan trọng trong quá trình phát triển. Các yêu cầu này phải dựa trên mục tiêu đào tạo và nhu cầu thực tế của ngành dầu khí. Các yếu tố cần xem xét bao gồm: loại quá trình được mô phỏng, phạm vi điều khiển, độ chính xác của các thiết bị đo và điều khiển, và khả năng mở rộng của module. Ngoài ra, các yêu cầu về an toàn, dễ sử dụng và bảo trì cũng cần được xem xét kỹ lưỡng. Các yêu cầu kỹ thuật này sẽ là cơ sở để thiết kế, xây dựng và kiểm tra các module thí nghiệm.

2.2. Lựa Chọn Thiết Bị và Phần Mềm Phù Hợp cho Module Thí Nghiệm

Việc lựa chọn thiết bị và phần mềm phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả của các module thí nghiệm. Các thiết bị đo (sensor, transmitter), phần tử chấp hành (control valve), và bộ điều khiển (PLC, DCS) cần được lựa chọn dựa trên các yêu cầu kỹ thuật đã xác định. Phần mềm mô phỏng, điều khiển và giám sát (HMI) cũng cần được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo khả năng tích hợp và tương thích với các thiết bị phần cứng. Ngoài ra, cần xem xét các yếu tố như chi phí, độ tin cậy, và khả năng hỗ trợ kỹ thuật của nhà cung cấp thiết bị và phần mềm. Việc lựa chọn đúng thiết bị và phần mềm sẽ giúp đảm bảo rằng các module thí nghiệm có thể mô phỏng các quá trình công nghiệp một cách chính xác và hiệu quả.

III. Phương Pháp Xây Dựng Module Thí Nghiệm Điều Khiển Quá Trình

Luận văn trình bày phương pháp xây dựng module thí nghiệm điều khiển quá trình dựa trên DCS Centum CS 3000. Quá trình này bao gồm các bước: xây dựng mô hình, thiết kế phần cứng và phần mềm, lập trình điều khiển, và kiểm tra đánh giá. Việc xây dựng mô hình quá trình cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy. Thiết kế phần cứng bao gồm lựa chọn các thiết bị đo, điều khiển và chấp hành phù hợp. Lập trình điều khiển bao gồm thiết kế thuật toán điều khiển và triển khai trên DCS Centum CS 3000. Cuối cùng, quá trình kiểm tra đánh giá đảm bảo rằng module thí nghiệm đáp ứng được các yêu cầu đào tạo.

3.1. Hướng Dẫn Xây Dựng Mô Hình Toán Học Cho Quá Trình Điều Khiển

Để xây dựng module thí nghiệm hiệu quả, việc xây dựng mô hình toán học chính xác cho quá trình điều khiển là rất quan trọng. Điều này đòi hỏi việc phân tích kỹ lưỡng các đặc tính vật lý và hóa học của quá trình, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến hành vi của hệ thống. Các phương pháp mô hình hóa có thể bao gồm mô hình hóa dựa trên phương trình vi phân, mô hình hóa dựa trên dữ liệu thực nghiệm, hoặc kết hợp cả hai. Mô hình toán học cần được kiểm chứng và hiệu chỉnh để đảm bảo tính chính xác và khả năng dự đoán. Việc lựa chọn phương pháp mô hình hóa phù hợp phụ thuộc vào độ phức tạp của quá trình và yêu cầu về độ chính xác của module thí nghiệm. Mô hình này sẽ được sử dụng để thiết kế thuật toán điều khiển và kiểm tra đánh giá hiệu quả của module.

3.2. Thiết Kế Giao Diện HMI Trực Quan Trên DCS Centum CS 3000

Giao diện người máy (HMI) đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành và giám sát module thí nghiệm. Việc thiết kế giao diện HMI trực quan và thân thiện giúp người dùng dễ dàng theo dõi các thông số quá trình, điều khiển các thiết bị và phát hiện các sự cố. Trên DCS Centum CS 3000, có nhiều công cụ và tính năng hỗ trợ việc thiết kế giao diện HMI linh hoạt và tùy biến. Các yếu tố cần xem xét khi thiết kế giao diện HMI bao gồm: bố cục màn hình, màu sắc, font chữ, biểu tượng, và các cảnh báo. Giao diện HMI cần được thiết kế sao cho cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết, đồng thời dễ hiểu và dễ sử dụng cho người vận hành. Giao diện HMI tốt sẽ giúp nâng cao hiệu quả đào tạo và nghiên cứu.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Điều Khiển Quá Trình Với DCS Centum CS3000

Luận văn tập trung vào ứng dụng thực tế của DCS Centum CS 3000 trong điều khiển các quá trình công nghiệp thông qua các module thí nghiệm. Các module được thiết kế để mô phỏng các quá trình thường gặp trong ngành dầu khí, như điều khiển lưu lượng, mức, áp suất và nhiệt độ. Các thuật toán điều khiển như PID, điều khiển truyền thẳng và điều khiển phân cấp được triển khai và thử nghiệm trên DCS Centum CS 3000. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng DCS Centum CS 3000 có khả năng điều khiển các quá trình công nghiệp một cách chính xác và hiệu quả. Điều này chứng minh tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng DCS Centum CS 3000 trong đào tạo và nghiên cứu khoa học.

4.1. Mô Phỏng Điều Khiển Lưu Lượng Mức Áp Suất Nhiệt Độ trên DCS

DCS Centum CS 3000 cung cấp các công cụ mạnh mẽ để mô phỏng và điều khiển các quá trình khác nhau, bao gồm lưu lượng, mức, áp suất và nhiệt độ. Các module thí nghiệm được thiết kế để mô phỏng các quá trình này một cách chính xác và thực tế. Các thuật toán điều khiển như PID, điều khiển truyền thẳng, và điều khiển phân cấp có thể được triển khai và thử nghiệm trên DCS. Giao diện HMI cung cấp khả năng giám sát và điều khiển các thông số quá trình một cách trực quan và dễ dàng. Việc sử dụng DCS Centum CS 3000 để mô phỏng và điều khiển các quá trình này giúp học viên làm quen với các kỹ thuật điều khiển thực tế và rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề.

4.2. Ứng Dụng Điều Khiển Phân Cấp và Điều Khiển Tối Ưu trên DCS Centum

DCS Centum CS 3000 hỗ trợ các chiến lược điều khiển phức tạp như điều khiển phân cấp và điều khiển tối ưu. Điều khiển phân cấp cho phép chia quá trình thành các tầng điều khiển khác nhau, mỗi tầng thực hiện một chức năng cụ thể. Điều khiển tối ưu sử dụng các thuật toán để tìm ra các tham số điều khiển tối ưu, giúp cải thiện hiệu suất của quá trình. Các module thí nghiệm có thể được thiết kế để mô phỏng các hệ thống điều khiển phân cấp và điều khiển tối ưu, giúp học viên hiểu rõ hơn về các kỹ thuật điều khiển nâng cao và ứng dụng chúng vào thực tế. Việc nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật này giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và giảm chi phí sản xuất trong ngành dầu khí.

V. Kết Quả Đánh Giá Hiệu Quả Module Thí Nghiệm DCS Centum

Luận văn đã tiến hành thử nghiệm và đánh giá hiệu quả của các module thí nghiệm điều khiển quá trình sử dụng DCS Centum CS 3000. Các kết quả thực nghiệm cho thấy rằng các module có khả năng mô phỏng các quá trình công nghiệp một cách chính xác và đáng tin cậy. Học viên có thể sử dụng các module này để rèn luyện kỹ năng thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì các hệ thống điều khiển. Việc sử dụng DCS Centum CS 3000 trong đào tạo giúp học viên làm quen với công nghệ điều khiển hiện đại và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường lao động. Đánh giá hiệu quả của các bài thí nghiệm cho thấy tính hiệu quả trong việc trang bị các kỹ năng bao gồm hiệu chuẩn các thiết bị đo, chỉnh định lại các tham số của bộ điều khiển.

5.1. Phân Tích Kết Quả Thực Nghiệm Trên Module Điều Khiển Quá Trình

Việc phân tích kết quả thực nghiệm là một bước quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả của các module thí nghiệm. Các kết quả thực nghiệm cần được thu thập, xử lý và phân tích một cách cẩn thận để đánh giá tính chính xác, độ tin cậy và khả năng lặp lại của module. Các chỉ số hiệu suất như thời gian đáp ứng, độ vọt lố, sai số xác lập và độ ổn định cần được xem xét. Ngoài ra, cần so sánh kết quả thực nghiệm với kết quả mô phỏng để đánh giá tính chính xác của mô hình. Việc phân tích kỹ lưỡng kết quả thực nghiệm giúp xác định các điểm mạnh và điểm yếu của module, từ đó đưa ra các cải tiến để nâng cao hiệu quả đào tạo.

5.2. So Sánh Với Các Phương Pháp Đào Tạo Điều Khiển Truyền Thống

Việc so sánh với các phương pháp đào tạo điều khiển truyền thống giúp đánh giá giá trị gia tăng của việc sử dụng module thí nghiệm và DCS Centum CS 3000. Các phương pháp đào tạo truyền thống thường tập trung vào lý thuyết và mô phỏng trên giấy, thiếu tính thực tế và khả năng tương tác. Việc sử dụng module thí nghiệm và DCS cho phép học viên trải nghiệm các tình huống thực tế, rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề và làm quen với công nghệ điều khiển hiện đại. So sánh kết quả học tập, khả năng ứng dụng kiến thức và mức độ tự tin của học viên được đào tạo bằng hai phương pháp giúp chứng minh hiệu quả của việc sử dụng module thí nghiệm và DCS.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Module Thí Nghiệm DCS

Luận văn đã thành công trong việc nghiên cứu phát triển các module thí nghiệm điều khiển quá trình ứng dụng DCS Centum CS 3000 tại Trường Đào tạo Nhân lực Dầu khí. Các module này cung cấp một nền tảng đào tạo hiệu quả, giúp học viên làm quen với công nghệ điều khiển hiện đại và nâng cao khả năng cạnh tranh. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các module mới với các quá trình công nghiệp phức tạp hơn, đồng thời tích hợp các công nghệ mới như điều khiển nâng cao, trí tuệ nhân tạo và Internet of Things vào các module. Việc này sẽ giúp Trường Đào tạo Nhân lực Dầu khí tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành dầu khí.

6.1. Đề Xuất Các Cải Tiến Để Nâng Cao Hiệu Quả Module Thí Nghiệm

Để nâng cao hiệu quả của các module thí nghiệm, có một số cải tiến có thể được thực hiện. Cần cập nhật các module để phản ánh các công nghệ điều khiển mới nhất. Tăng cường tính tương tác và trực quan của giao diện HMI. Phát triển các bài tập và dự án thực tế hơn, tập trung vào giải quyết các vấn đề thực tế trong ngành dầu khí. Thiết lập một hệ thống phản hồi từ học viên và giảng viên để liên tục cải tiến các module. Việc thực hiện các cải tiến này sẽ giúp đảm bảo rằng các module thí nghiệm luôn đáp ứng được nhu cầu đào tạo và nghiên cứu.

6.2. Triển Vọng Ứng Dụng Trí Tuệ Nhân Tạo Trong Điều Khiển Quá Trình

Trí tuệ nhân tạo (AI) có tiềm năng to lớn trong việc cải thiện hiệu quả điều khiển quá trình. Các thuật toán AI có thể được sử dụng để dự đoán hành vi của quá trình, phát hiện các sự cố và tối ưu hóa các tham số điều khiển. Việc tích hợp AI vào DCS Centum CS 3000 và các module thí nghiệm có thể giúp học viên làm quen với các kỹ thuật điều khiển tiên tiến và chuẩn bị cho tương lai của ngành tự động hóa. Các ứng dụng tiềm năng của AI bao gồm điều khiển thích nghi, điều khiển dự đoán, và điều khiển dựa trên học máy. Nghiên cứu và ứng dụng AI trong điều khiển quá trình là một hướng phát triển quan trọng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 Hinh 1.1 Tatu đề P&TD cho diêu khiển lưu lượng, Hình 1.2 Sơ để câu trúc điều khiến cho điều khiển lưu lượng.3 Lưu để P&ID của module thí nghiệm điều khiển mức Hình 1.4 Sơ đỗ khối hệ thống hở Hình 1.6 Lưu đồ P&ID cúa Mudule thí nghiệm điều khiển nhiệt độ Hình 1.7 Lưu để P&IL cho module thí nghiệm điều khiến áp suật.8 Lưu để P&ID cho điều khiển tỷ lệ Trang, 6 CHUONG 2 Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của điều khiển truyền thẳng Tinh 2.2 Sơ đồ khối cầu trúc tổng quát của điều khiển phản hồi.3 Cấu trúc Lông quát của điều khiển phan hỗ at hyp với truyền thing.4 Cấu trúc truyền thống của điều khiến Ging Hình 2.5 Sơ đỗ P£&II2 cho điều khiển mức-lưu lượng.6 Sơ đề khối vả hảm truyền đạt cho điều khiển mức-lưu lượng.7 So dé thi nghiệm điều khiển mức — lưu lượng Hình 2.8 Sơ đề câu trúc điều khiển tầng cho qua trình nhiệt độ-lưu lượng Hình 2.9 Sơ để khối và hàm truyền đạt cho quá trình.10 Sơ đỗ thí nghiệm diều khiển hỗn hợp nhiệt độ -lưu lượng Hinh 2.11 Bình trộn và các biển quá trình Hinh 2.12 Sơ đỗ khối các biển quá trình.13 Cấu trúc kết hợp sách lược phản hồi với bù nhiều Tinh 2.14 Sách lược điều khiển phản hồi cho quá trình mức.15 Sách lược điều khiển phản hỗi cho quá trình nhiệt độ Hinh 2.16 Kết hợp giữa điều khiển tỷ 18 và điều khiển phản hỗi THình 2.17 Cầu trúc và sách lược điều khiển cho đối tượng hai vào — hai ra Hình 2.18 Mã hỉnh hệ thống diều khiển thiết bị trộn Hình 2.19 Sơ đỗ khối và hàm truyền đạt cho điêu khiền quá trình mức .20 Sơ đỗ khối và hàm truyền đạt cho quá trình điều khiển nhiệt độ Hình 2.11) cho module thí nghiệm 66 Trang, 6 CHUONG 2 Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của điều khiển truyền thẳng Tinh 2.2 Sơ đồ khối cầu trúc tổng quát của điều khiển phản hồi.3 Cấu trúc Lông quát của điều khiển phan hỗ at hyp với truyền thing.4 Cấu trúc truyền thống của điều khiến Ging Hình 2.5 Sơ đỗ P£&II2 cho điều khiển mức-lưu lượng.6 Sơ đề khối vả hảm truyền đạt cho điều khiển mức-lưu lượng.7 So dé thi nghiệm điều khiển mức — lưu lượng Hình 2.8 Sơ đề câu trúc điều khiển tầng cho qua trình nhiệt độ-lưu lượng Hình 2.9 Sơ để khối và hàm truyền đạt cho quá trình.10 Sơ đỗ thí nghiệm diều khiển hỗn hợp nhiệt độ -lưu lượng Hinh 2.11 Bình trộn và các biển quá trình Hinh 2.12 Sơ đỗ khối các biển quá trình.13 Cấu trúc kết hợp sách lược phản hồi với bù nhiều Tinh 2.14 Sách lược điều khiển phản hồi cho quá trình mức.15 Sách lược điều khiển phản hỗi cho quá trình nhiệt độ Hinh 2.16 Kết hợp giữa điều khiển tỷ 18 và điều khiển phản hỗi THình 2.17 Cầu trúc và sách lược điều khiển cho đối tượng hai vào — hai ra Hình 2.18 Mã hỉnh hệ thống diều khiển thiết bị trộn Hình 2.19 Sơ đỗ khối và hàm truyền đạt cho điêu khiền quá trình mức .20 Sơ đỗ khối và hàm truyền đạt cho quá trình điều khiển nhiệt độ Hình 2.11) cho module thí nghiệm 66 Trang 10 được trang bị bao gồm một hệ thông ống dẫn nước tuần hoản từ bình thu hồi tới bình trộn, khối lượng và năng lượng của nước truyền di dược điều khiển tới hai máy bơm nước P1 và P2. Bộ phận tạo ra nhiệt lượng thay déi dé điều khiển nhiệt độ là hai hệ thống phụ IIeating tmit và Cooling unit được kết nối sẵn sảng với mô đun chính. Các thiết bị đo (Sensor, Transmitcr) và phần tử chấp hành (Control valve) đều được tích hợp trên củng một mô đun chính, tín hiệu truyền dẫn giữa các thiết bị này là các tín hiệu 420 mA. hoặc 1-5 V theo chuẩn ISA.

Mai khi sử dụng cdc module thi nghiệm cho các bài toán điều khiển khác nhau †a chỉ việc thay đổi vị trí của các van tay trên đường ông là thay dỗi được cấu trúc vật lý phù hợp với module thí nghiệm dã thiết kế Như vậy mô hình vật lý của nhà máy có câu trúc tích hợp đa năng, rất tiên lợi và lĩnh hoạt cho việc phát triển, mở rộng Các bài thực hành được thiết kế xoay quanh các lĩnh vực điều khiển quá trình thực tế tại các nhà máy như: Øo và diéu khiển nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, xmức chất lồng.ITọc viên được trang bị các kỹ năng bao gồm hiệu chuẩn các thiết bị đo, chỉnh định lại các tham số của bộ điều khiển, thử nghiệm từng vòng điều khiển. học viên sử dụng một cách thành thạo các chức năng vận hành, giám sát nhà máy thông qua các tram giao dién IIIS (Iuman Interface Station) cia hé thang điều khiển phan Lan Centum CS 3000. Với phòng mô hình này Trường đã đào tạo nhiều khoá vận hành, báo trì, thiết ké hé théng DCS cho cdc dv án lớn kế cả trong vả ngoài ngành Dầu khí như: dự án nhà máy đạm Phú Mỹ, nhựa Phi My, nha may lọc đầu Dung Quất, nhà may Supe phốt phát.âm Thao, nhà máy điện Hiệp Phúc, Hluescope Steel, 'Trong những năm gần dây, cùng với sự phát triển của dất nước, ngành Dầu khi Việt Nam đã có bước phát triển vượt bậc, hàng loạt các nhà máy chế biến, lọc hoá dầu đã và đang gấp rút triển khai xây dựng. Bên cạnh sự phát triển 4.

Áp dụng phương pháp thực nghiệm dựa trên đáp ứng quá độ để xác định các tham số mô hình và chỉnh định bộ diều khiển PID theo phương: pháp Dahlin _" su fo key §3 4.1 Nhận dạng đối tượng trên cơ sở đáp ứng quá độ).2 Tính toán tham số bộ diều khiển PTD theo phương pháp Dahlin 84 4.3 Tiến hành thực nghiệm cho module điều khiển mức- lưu lượng 85 4.4 Đánh giá kết quá thực nghiệm 93 4.4 Đánh giá chung về hiệu quả của các bài thí nghiệm 93 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC HỈÌNH VẼ MỞ ĐẦU Hình 1 Mô hình vật lý của phòng thí nghiêm Tlinh 2 Các bước thực hiện để tải. CHƯƠNG 1 Hinh 1.1 Tatu đề P&TD cho diêu khiển lưu lượng, Hình 1.2 Sơ để câu trúc điều khiến cho điều khiển lưu lượng.3 Lưu để P&ID của module thí nghiệm điều khiển mức Hình 1.4 Sơ đỗ khối hệ thống hở Hình 1.6 Lưu đồ P&ID cúa Mudule thí nghiệm điều khiển nhiệt độ Hình 1.7 Lưu để P&IL cho module thí nghiệm điều khiến áp suật.8 Lưu để P&ID cho điều khiển tỷ lệ Trang7 CHƯƠNG3 Hình 3.1 Mô hình phân cấp tổ chức hệ điều khiển phân tán 68 Tình 3.2 Trạm điều khiển hiện trường loai compact FFCS 6g Hình 3.3 Cấu trúc hệ DC8 sử dụng tại phòng thí nghiệm.4 Bản vẽ sách lược điều khiển tầng cho quá trình mức-lưu lượng.5 Tân vẽ sách lược điều khiển tầng cho quá trình mức-lưu lượng.6 Hán vẽ sách lược điều khiển cho đối tượng hai vào-hai ra 78 Hình 3.7 Màn hình vận hành cho module điều khiển quá trình mức-lưu lượng 79 Hình 3.8 Màn hình vận hành cho module điều khiến nhiệt độ-lưu lượng.9 Man hinh vin hanh cho module điều khiển đối tượng hai vào-hai ra 80 CHƯƠNG 4 Hình 4.2 Đường cong, đáp ứng của đối tạng điều khiến - 4 Tĩình 4.3 Đường cong đáp ứng cho đối tượng điều khiển của FIC061.5 Đáp ứng cho đối tượng diều khiển gủa FIC061(P—196, I—6) 88 Hình 4.6 Dap img cho déi tượng điểu khiển của FIO061(P~250, I~6).7 Đáp ứng cho đối tượng điều khiển của EIC061(P-300, I-6) 88 Hình 4.8 Dap ing cho déi tượng điều khiển của FIC061(P~250, I—5).9 Dap ứng đường cong cho đối tượng điều khiển của LIC06L.9 Đáp ứng quá trình ứng với tham số Pn—24, T¡—500 90 Hình 4.9 Dáp ứng quá trình ứng với tham số Ps=40, Tr=500 90 Trang7 CHƯƠNG3 Hình 3.1 Mô hình phân cấp tổ chức hệ điều khiển phân tán 68 Tình 3.2 Trạm điều khiển hiện trường loai compact FFCS 6g Hình 3.3 Cấu trúc hệ DC8 sử dụng tại phòng thí nghiệm.4 Bản vẽ sách lược điều khiển tầng cho quá trình mức-lưu lượng.5 Tân vẽ sách lược điều khiển tầng cho quá trình mức-lưu lượng.6 Hán vẽ sách lược điều khiển cho đối tượng hai vào-hai ra 78 Hình 3.7 Màn hình vận hành cho module điều khiển quá trình mức-lưu lượng 79 Hình 3.8 Màn hình vận hành cho module điều khiến nhiệt độ-lưu lượng.9 Man hinh vin hanh cho module điều khiển đối tượng hai vào-hai ra 80 CHƯƠNG 4 Hình 4.2 Đường cong, đáp ứng của đối tạng điều khiến - 4 Tĩình 4.3 Đường cong đáp ứng cho đối tượng điều khiển của FIC061.5 Đáp ứng cho đối tượng diều khiển gủa FIC061(P—196, I—6) 88 Hình 4.6 Dap img cho déi tượng điểu khiển của FIO061(P~250, I~6).7 Đáp ứng cho đối tượng điều khiển của EIC061(P-300, I-6) 88 Hình 4.8 Dap ing cho déi tượng điều khiển của FIC061(P~250, I—5).9 Dap ứng đường cong cho đối tượng điều khiển của LIC06L.9 Đáp ứng quá trình ứng với tham số Pn—24, T¡—500 90 Hình 4.9 Dáp ứng quá trình ứng với tham số Ps=40, Tr=500 90 Trang 4 2.3 Thiét ké module diéu khiển tang cho qua trinh nhiệt độ-lưu lượng.2 Xây dựng mô hình.3 So 48 khối và hàm.4 Thiét ké module thi nghiém diéu khiển đối tượng hai vào-hai ra.2 Xây dựng mô hình - - 45 2.3 Thiết kế sách lược điều khiển.4 Sơ đỗ khối và mô hình hâm truyền dạt 62 2. 65 CHUGNG ID NGHIEN CUU UNG DUNG PHAN MEM CENTUM CS 3000 VÀO ĐIữU KHIỂN CÁC MODULE THÍ NGIHỆM.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển phân tán.1 Câu trúc của hệ thống điều khiển phân tán tại phòng thí nghiệm.2 Chức năng điều khiển của hệ thông điều khiển phân tán.3 Chức năng thiết kế điều khiển của hệ thống điều khiển phân lan 72 Các chức năng thiết kế chuẩn.2 Thiết kế điều khiển cho các module thi nghiém trén Centum CS3000.1 Thiết kế diều khiển trong Control Drawring Builder T6 3.2 Soạn tháo các màn hinh vận hành và giám sắt. 78 CHƯƠNG IV THỦ NGHIÊM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUA BANG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGIIPM.

1 Tổng quan về các phương pháp thực nghiệm.2 Lựa chọn phương pháp nhận dang. 83 Trang, 6 CHUONG 2 Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của điều khiển truyền thẳng Tinh 2.2 Sơ đồ khối cầu trúc tổng quát của điều khiển phản hồi.3 Cấu trúc Lông quát của điều khiển phan hỗ at hyp với truyền thing.4 Cấu trúc truyền thống của điều khiến Ging Hình 2.5 Sơ đỗ P£&II2 cho điều khiển mức-lưu lượng.6 Sơ đề khối vả hảm truyền đạt cho điều khiển mức-lưu lượng.7 So dé thi nghiệm điều khiển mức — lưu lượng Hình 2.8 Sơ đề câu trúc điều khiển tầng cho qua trình nhiệt độ-lưu lượng Hình 2.9 Sơ để khối và hàm truyền đạt cho quá trình.10 Sơ đỗ thí nghiệm diều khiển hỗn hợp nhiệt độ -lưu lượng Hinh 2.11 Bình trộn và các biển quá trình Hinh 2.12 Sơ đỗ khối các biển quá trình.