Workshop 1 – Exploring Dynamics of the Gravity Drained Tanks

Workshop 1: Exploring Dynamics of the Gravity Drained Tanks

מטרה: כדי ליצור מבחן משלב בדיקת נתונים ולתאר את תגובת התהליך הדינמי עם הזמנה ראשונה פלוס מודל  “זמן מת” (FOPDTׁׂׂ). גם, ללמוד על אופי לא לינארי של תהליכים.

הפניות: “בקרת תהליך מעשי” פרק 1-3

1) לחץ על אייקון LOOP-PRO’S  תאורי מקרה על המסך המרכזי ובחר ניקוז מיכלי כוח המשיכה.

כאשר הסימולציה מתחילה, שים לב לתהליך הגרפי של מדד המשתנה בתהליך PV)ׂ) הוא מפלס נוזלי במיכל תחתון. בקרת סמן הפלט (CO) עושה מניפולציה לשסתום המכוון את קצב הזרימה הנוזלית לתוך המיכל העליון. כמו כן, שים לב לשני תרשימי רצועה נעים, שמתכננים את ההיסטוריה האחרונה של PV ו- CO עם הזמן שעובר.

2) וודא שה-CO הוא על 70% ושהPV (רמת נוזל) קבועה. בצע בדיקת שלב ע”י הקשה על קופסת בקרת הפלט (COׂ)  על המיכל הגרפי והכנסת 80%.

כאשר רמת הנוזל (PV) מגיעה לרמה קבועה חדשה, לחץ על אייקון PAUSE (׀׀) על סרגל הכלים. תרשימי הרצועה עכשיו מראים מידע על תהליך דינמי מבדיקת שלב (סוג של בדיקת bump).

לחץ קליק אחד או כפול על מספר לבן לתיבת כניסה כמו בקרת פלט על התהליך הגרפי.

– אם לחצת פעם אחת, התיבה תהפוך לכחולה. בחר מספר ולחץ enter

– אם לחצת כפול, ייפתח חלון הנותן לך אופציה לבצע צעד, ניסוי רמפה, PRBS, או תנודתיות. עם תוית הצעד פעילה, לחץ את הערך ואחכ לחץ סיים.

3) לחץ על אייקון תרשים על סרגל הכלים לצפות בתרשים מתוקן של הצעד שלך (bump) מידע דינמי של הבדיקה.

אלטרנטיבה לאייקון תרשים היא להשתמש ברשימת תפריט, לחיצה על: קובץ » צפה והדפס תרשים.

כאשר תרשים מתוקן מוצג, לחץ על אייקון אופציות תרשים על סרגל הכלים כדי לפתוח חלון עבור שינוי נתוני תרשים (או על רשימת התפריט, לחץ התאמה» אופציה תרשים.

השתמש בתגיות בראש חלון אופציות התרשים כדי לבחור יציאת תרשים. בחר אופציות שמראות את התרשים באופן המתאים ביותר לניתוח גרפי. לחץ אפשר שינויים כדי לעדכן את התרשים.

לדוגמא, קבע את המינימום ואת המקסימום ערכי הזמן כדי לעשות פוקוס על המידע ממצב ראשוני למצב קבוע סופי. אתה צריך רק 10 דקות של מידע כדי לראות את השלב הסופי. מקד את הרשת ע”י הגדרת מחלק שנתות ראשי= 1.0 ואת יחידת שנתות משנית= 0.2 לחץ אפשר שינויים כי לעדכן את התרשים.

לחץ על תגיות PV/SP ועל CO ועשה התאמות מתאימות כדי להכין את הצגת התרשים לניתוח גרפי. אפשר גם לקחת בחשבון סוג קו ‘עבה’  ופונט אותיות ‘גדול’.

4. השתמש בניתוח גרפי כדי להתאים הזמנה ראשונה פלוס מודל זמן מת (FOPDTׂׂ)  עבור CO או PV בדיקת שלב התנהגות דינמית. גיליון העבודה בסוף התרגיל הזה עשוי להיות מועיל.

רשום את ההזמנה הראשונה פלוס מודל זמן מת (FOPDT) פרמטרים עם יחידות (e.g m/% או דקות)

,0p =    זמן מת,                                     =   pπ , זמן קבוע                            =Kp, תהליך הגברה

5) בחר את חלון התרשים וחזור לתהליך ניקוז מיכל כוח המשיכה. לחץ על אייקון המשך  

על סרגל הכלים כדי להתחיל את הסימולאציה אם הופסקה.

חזור על משימות 2-4 למעלה עבור בדיקת bump היכן שCO מקודם מ 50% עד ל 60%. היה בטוח שה PV נע ממצב קבוע אחד לשני. התאם מודל  FOPDT לנתוני התרשים.

,0p =    זמן מת,                                     =   pπ , זמן קבוע                            =Kp, תהליך הגברה

6) שני הצעדים ב CO (70% –<80% ו- 50% <-60%) הם באותו הגודל. האם הפרמטרים של מודל ה-FOPDT זהים עבור שני הצעדים? איך/מדוע הם שונים?

7) קבע את ה CO ל 20% ותן ל PVהמדוד להיות יציב (במאמר מוסגר, ציין שה PV נכנס למצב אזעקה נמוך). קדם את CO מ 20% עד ל 40%, ואז העלה ל 60% ואז ל 80%. תן לPV  (רמת נוזל) להתייצב בין כל צעד. ראה תרשים עבור כל הבדיקה.

כל צעד CO הוא באותו הגודל. ניתוח לינארי יכול להראות תגובת מצב PV  אחידה. (זמן מת, זמן קבוע, צבירת תהליך, יכולים להשאר קבועים) עבור צעד CO זהה, ללא קשר לרמת התפעול.

תהליך לא לינארי מראה תגובת צורה שונה, מציין זמן מת/ זמן קבוע, צבירת תהליך, ברמת תפעול.

האם כח המשיכה במיכל הוא תהליך לינארי או לא לינארי? הסבר מסקנתך

(אופציונלי)

8) התחל את מחליף החום בתאור מקרה. כאן האובייקטים של CO מסתגלים לקצב הזרימה של נוזל קירור בצד המעטפת. ה PV המדוד הוא מטמפרטורת זרם היציאה המחליף את צד הצינור.

קדם את אות CO מ39% עד 50%. זה גורם לעלייה בערכי נוזל הקירור ולכן רואים עלייה ב PV (יציאת טמפרטורת). כאשר תגובת התהליך הושלמה, לחץ על איקוון השהה (׀׀) בסולם הכלים.

צפה בתרשים מתוקן והשתמש בכישורים שלמדת, התאם מודל FOPDT לנתוני בדיקה דינמיים. הקלט את הפרמטרים  של המודל עם היחידות:

,0p =    זמן מת,                                     =   pπ , זמן קבוע                            =Kp, תהליך הגברה

מהו ההבדל הבולט ב Kp עבור מחליף החום בהשוואה לניקוז כוח המשיכה במיכל?

9) בצע את הניסויים הדרושים כדי לקבוע אם מחליף חום הוא תהליך ליניארי או לא לינארי.

אילו ניסויים עשיתם ומה אתם מסיקים?

חישוב פרמטרים מודל FOPDT  מבוסס על CO (בקרת פלט) ל PV (משתני התהליך) שלב בדיקת נתונים:

Workshop 2: P-Only Control of Tank Level

מטרה: כדי לעצב ולבדוק בקר P-only למעקב אחר שינויים בנקודת זמן ושלילת הפרעות. גם, כדי לחקור כיצד הבקר  משפיע על ביצועי P-only.

הפניות: “בקרת תהליך מעשי” פרק 4-5

1 ) לחץ על אייקון LOOP-PRO’S  תיאורי מקרה על המסך המרכזי ובחר ניקוז מיכלי כוח המשיכה.

מצא את ה CO שגורם ל PV (רמת נוזל) להתיישב ברמת התכנון של הפעולה שלנו (DLO) ב PV=3.3 m  כאשר ההפרעות בזרימת השאיבה (D) הן 2.0Lmin. נשמר כ COהטייה.

עיצוב הבקר ומתכון הכוונון מתחיל על ידי ציון רמת התכנון של הפעולה (DLO). זה כולל את הערך הרצוי עבור משתנה תהליך נמדד (PV), אשר אנו מניחים שיהיה שווה לנקודת הגדרה (SP) במהלך פעולה רגילה. DLO כולל גם את הערכים הטיפוסיים או הבסיסיים להפרעות התהליך החשובות (D).

במחקר זה, כאשר הבקר שלנו הוא אוטומטי (לולאה סגורה), אנו רוצים את רמת נוזל במיכל התחתון שתהיה 3.3m. הפרעת הזרימה השאובה (D) מתוך הטנק התחתון צפוי להיות כ 2.0 L / min במהלך פעולה רגילה. רשום את רמת התכנון של פרטי הפעולה:

DLO שלנו עבור מחקר זה הוא PV=SP=____________units כאשר  D  הוא בד”כ = units ___________.

עיצוב בקר P-only דורש קביעת הטית הבקר (CObias), המהווה את ערך של פלט הבקר (CO) שגורם PV נמדד (רמת נוזל) להישאר יציב על הערך DLO של 3.3m כאשר הפרעת זרימה שאובה הוא ערך DLO של 2.0 L / min.

חפש את CO זה על ידי הזנת ערכים שונים וצפה היכן PV מתיישב.

הערך של CO שמייצב את PV ב DLO הוא שלנו COהטייה = ______________יחידות

2) בדומה לתרגיל 1, בצע צעד במבחן(bumb) והשתמש בניתוח גרפי כדי להתאים מודל FOPDT למבחן נתונים דינמי CO ו PV. הטבלה בסוף התרגיל הזה עשויה להיות מועילה.

תכנון הבקר והכוונתו דורשים סדר ראשון בתוספת מודל זמן מת (FOPDT) המתאר את התנהגות תהליך דינמי סביב DLO. במשימה 1, אתה מקווה למצוא כי COהטייה של 64% גורם לרמה המדודה להיות יציבה על PV המתוכנן של 3.3m כאשר הפרעה D הוא ב 2.0 L / min.

מכיוון שתהליך זה הוא לא ליניארי (כלומר, Kp, p ו / או p כמו שינויים ברמת ההפעלה), הכי טוב בפועל הוא לבצע בדיקת bump הכוללת כמה נתונים הן מתחת ומעל DLO כך שמודל FOPDT מתאים ב”ממוצעים” לא ליניאריים או שינוי באופי של התהליך.

כדי לעשות זאת, הגדר את CO ל 60% ותן לתהליך להתייצב. עכשיו צעד CO ל- 68%. כאשר התגובה הושלמה, לחץ על סמל ההשהיה (II) בסרגל הכלים. הרגע יצרת שלב בדיקת נתונים שבממוצע, מתאר את התהליך סביב PV תכנון של 3.3m כאשר D הוא ב 2.0 L / min.

לחץ על אייקון תרשים בסרגל הכלים כדי להציג תרשים קבוע של שלב bump בנתוני הבדיקה שלך.

Workshop 2: P-Only Control of Tank Level(cont.)

לחץ על האייקון אפשרויות תרשים בסרגל הכלים הקבוע כדי לפתוח חלון לשינוי הגדרות תרשים.

השתמש בכרטיסיות בחלק העליון של חלון אפשרויות התרשים כדי לעבור בין צירי התרשים.בחר אפשרויות שמראות את התרשים בצורה המתאימה ביותר לניתוח גרפי. לדוגמה, הגדר את ה- Min ו- Max ערכי זמן כדי להתקרב משלב הראשוני למצב סופי יציב. זה דורש כ 10 דקות של נתונים. צמצם את הרשת על ידי הגדרת יחידת השנתות הגדולה = 1.0 ו יחידת השנתות הקטנה = 0.2.

לחץ על כרטיסיות PV / SP ו CO ובצע התאמות מתאימות כדי לשפר את תצוגת התרשים עבור ניתוח גרפי. ניתן גם לשקול לשנתות ,’סוג קו’ עבה וגודל פונט ‘גדול’.

עם התרשים המוצג, השתמש בשיטת ניתוח גרפי לחשב FOPDT (סדר ראשון בתוספת זמן מת) פרמטרים של מודל דינמי. רשום את התוצאות שלך וכולל יחידות (לדוגמה, m /% או דקות):

,0p =    זמן מת,                                     =   pπ , זמן קבוע                            =Kp, תהליך הגברה

3) שימוש ב ITAE כוונון מתאם ופרמטרים ממודל FOPDT שלך מתרגיל 2, חשב ורשום בקר P-only. זכור את Kc כסימן (+/-) ויחידות.

מודל FOPDT של נתוני בדיקת bump דינמית נותן לנו פרמטרים לשימוש כוונון מתאם הבקר. ה- ITAE (זמן אינטגרלי משוקלל לשגיאה אבסולוטית) מתאם אמין מחשב בקר  P-only  שמרני Controller,  , Kc, עבור אלגוריתם P-only פשוט.

שים לב כי עבור כל צורות PID אחרות מעבר P-only, LOOP-PRO משתמשים ב IMC מתאם כוונון הנגזר תיאורטית ומוכח בתעשייה (בקרת דגם פנימי).

חשב ושמור בקר  P-only. זכור שיש לו סימן (פלוס או מינוס) ויחידות.

    :כיוונון התאמת p-Only

(הערה: למשימה זו  Kc לעתים קרובות נע בין 4-20% / .m בדוק את העבודה שלך אם Kc שלך שונה בהרבה)

4) לחץ על אייקון בקר רמה בתרשים ניקוז מיכלי כוח המשיכה כדי לפתוח את בקר תפריט התכנון. בחלק העליון של תפריט התכנון, החלף בין צורה ידנית ל PID.

הכנס את ערכי ה SP, הטיית CO ו . Kc מכיוון שזהו בקר לימוד P-only, החלף את הפעולה הפנימית ל כיבוי:מצב פנימי’. הפעולה הנגזרת גם צריכה להיות כיבןי:מצב נגזר’. לחץ בוצע כדי להעביר את בקר P-Only למצב אוטומטי לולאה סגורה (closed loop).

עם סימולציית ניקוז מיכלי כוח המשיכה המוצגים, לחץ על אייקון בקר רמה (LC) על המיכל הגרפי כדי לפתוח את תפריט עיצוב הבקר. בחלק העליון של תפריט העיצוב, עבור ממצב ידני ל- PID כדי לאפשר בקר נגזר פרופורציונאלי-נפרד.

תצורת ברירת המחדל היא בקר PI. לכן, המצבים היחסיים והאינטגרלים הם( On)דלוק  בעוד מצב הנגזרת (Off) כבוי. כדי להפעיל בקר P-only, העבר את המצב האינטגרלי למצב ‘כבוי: מצב אינטגרלי’. הזנת ערכים אינם משפיעים על פעולת הבקרה כאשר מצב כבוי.

Workshop 2: P-Only Control of Tank Level(cont.)

הזן את ערכי נקודת המוצא, הטיה ובקר הגברה שלך מהמשימות 1 ו- 3 לעיל. לחץ על בוצע בחלק התחתון של התפריט עיצוב הבקר כדי לשים את הבקר במצב אוטומטי. לחץ על אייקון המשך בסרגל הכלים כדי להתחיל את תהליך הסימולציה אם הוא מושהה.

הרצועה העליונה בתרשים צריכה להציג את תוצאות האות הלבן  PV עם קצת רעש או שגיאה אקראית. ה PV צריך להיות מרוכז על קו ישר צהוב SP. לא אמור להיות קיזוז מתמשך. אם הוא קיים, בדוק מחדש אם ערך הטיה Coשלך מוגדר ל 64% בתפריט עיצוב הבקר.

5) לחץ על כפתור המשך  בסרגל הכלים כדי להתחיל תהליך סימולציה במידה והוא נעצר.

לחץ על תיבת נקודת הגדרה בתהליך הגרפי, קדם את SP מ 3.3 ל 4.4m וצפה בתגובה. קדם את SP חזרה ל 3.3m וכשהתגובה הושלמה, לחץ על אייקון השהייה (||) . במה אתה מבחין כאשר SP משנה את ערכו מ DLO  של 3.3m  ?

חקור כיצד Kc משפיע על ההיסט ותנודות תגובה. חזור על צעדי SP שמופיע למעלה בהשתמש בערך Kc  שווה 5, ואח”כ 10, ואח”כ 20 %m. ראה גרף שמראה שלושה מבחנים אחד ליד השני.

איזה מבין שלושת ערכי Kc  מספק את האיזון הטוב ביותר להיסט קטן אך שניתן לתגובת תנודות? למה/איך החלטת איזה Kc “הטוב” ביותר?

חקור את נקודת המעקב של נקודת המעקב של בקר הonly- P. לחץ פעם אחת על תיבת נקודת המוצא בהתהליך, קדם את  SP מ 3.3m עד 4.3m ובחן את התגובה. קדם את SP בחזרה ל  3.3m וכאשר התגובה הושלמה, לחץ על השהה. האם אתה מבחין בהיסט כאשר נקודת המוצא שונה מ DLO (רמת התיכנון של הפעולה) ערך נקודת המוצא?

חקור כיצד הגודל של Kc משפיע על היסט ועל אופי התנודה של תגובת הבקר.

לחץ על בקר רמת (LC) על התהליך וכאשר התפריט עיצוב בקר נפתח, שנה את בקר ההגבר שלך. הזן Kc של 5% / m ולחץ על בוצע כדי לשים את הבקר באופן אוטומטי. קדם את נקודת המוצא מ 3.3m עד 4.3m וחזרה, חכה לתגובה שתושלם לאחר כל צעד.

חזור על הליך זה עבור Kc של 10 ולאחר מכן 20% / m. לחץ על השהה לאחר שתסיים את כל שלושת ניסויי בקרי ההגבר  (Kc). ייתכן שתרצה להאריך את סולם הזמן של התרשים המוצג באמצעות האייקון ‘היסטוריה’ בסרגל הכלים.

לחץ על האייקון תרשים וראה תרשים קבוע של שלושת מקרי נקודות המוצא נקודה זו לצד זו. אולי תצטרך להתאים אישית את התצוגה באמצעות אפשרויות תרשים כך התרשים יאפשר השוואה ויזואלית שימושית.

שקול תחילה תרשים של PV נמדד (רמה נוזלית). איך הגברת Kc משפיעה על המהירות של תגובה? היסט? הנטייה להתנודד?

כעת שקול את תרשים בקר הפלט (CO). כיצד שינוי Kc משפיע על משתנה זה?

איזה מהערכים של Kc אתה חושב מספק את האיזון הטוב ביותר של תגובה מהירה, היסט מקובל

ומידה סבירה של תנודה? הסבר מדוע בחרת את ערך ה- Kc הטוב ביותר שלך.

Workshop 2: P-Only Control of Tank Level(cont.)

6) השתמש בתפריט עיצוב הבקר כדי לקבוע Kc = 10 %/m . הכנס SP  של ערך 3.3m ותן ל PV  הנמדד להתייצב.

כעת כשנותנים ל PV להתייצב בין כל מבחן, קדם את SP מ 3.3m ל 5.3m , אח”כ ל 7.3 m  ולבסוף ל 9.3m . יתכן ותצטרך להשתמש באייקון היסטוריה שבסרגל הכלים כדי לראות את כל סדרת המבחנים.

כיצד ההיסט והטבע המתנדנד של התגובה משתנים כאשר SP מקודם בערכו מ DLO? האם הבקר CO נהיה מרוכז לגבול המכסימלי של 100% במהלך המבחנים? איך או האם זה משפיע על ביצוע התגובה של נקודת המוצא ?

7) לימוד ביצועי שלילת הפרעות של בקר P-only.

החזר את ערך Kc ל 5%/m ואת ערך SP ל 3.3m. חכה לכל הפעילויות הקודמות כדי לגלול את תרשימי הרצועות  ולהרחיב את הציר הורטיקאלי ע”י לחיצה על אייקון שינוי קנה מידה בסרגל כלים. מכיוון שזהו ה DLO, לא אמור להיות היסט.

ההפרעה העיקרית (D) היא קצב זרימת הניקוז מתחתית המיכל. קדם את ההפרעה, D, מ 2 ל 5 L/min. לאחר שתגובת ה PV הושלמה, החזר את D ל 2 L/min. ותן לתגובה להשלים. חזור על פעולה זו עבור Kc מ 10 עד 20 %/m.

נקודת המוצא היא ה DLO. מדוע PV מראה היסט במהלך הניסויים?

איזה מערכי ה Kc לדעתך מספק את המאזן הטוב ביותר לתגובה מהירה, היסט מקובל ודרגה הגיונית של תנודתיות עבור שלילת הפרעה? האם זה זהה כאשר אתה בוחר לעקוב אחר SP  ? הסבר את בחירתך לגבי ערך Kc הטוב.

(אופציונאלי)

8) תכנן ובחן את בקר P-only  עבור תהליך שינוי החום. ה DLO נמדד לפי טמפרטורת זרם יציאה

של C °144. זרם השמן החם המפריע לזרם צפוי להיות בערך 10L/min במהלך פעולה טיפוסית.

חקור את ביצועי בקר P-only עבור נקודת הגדרה מעקב מ C ° 144ועד ל C °150 וחזרה שוב.

כמו כן חקור את הבקר בשלילת  דחייה משתנה מ 10 L/min  ל 15 L/min  וחזרה שוב.

קבע את ערך Kc ה”טוב”  ביותר שמאזן את נקודת המוצא במעקב ובביצוע שלילת  דחייה. תעד את התוצאות שלך עם גרפים, חישובים ודיון.

Workshop 3: P-Only Control of Jacketed Reactor Temperature

מטרה: לעצב ולבדוק בקר P-only למעקב אחר שינויים בנקודת זמן ושלילת הפרעות. כמו כן, כדי לחקור כיצד בקר  ההגברה משפיע על ביצועי P-only.

הפניה: “תהליך מעשית בקרת” פרקים 4-5

1. כל הבקרים צריכים להיות מתוכנים עבור רמה מסוימת של פעולה, הכוללת ציון הערך הצפוי או המתוכנן  עבור נקודת המוצא, וערכים טיפוסיים או בסיסיים לחשיבות תהליך ההפרעות. כאן אנו מעצבים בקר עבור תהליך jacketed reactor.

לחץ על כפתור חקר מקרים במסך תחנת פיקוח ומרשימה המוקפצת של תהליכים, לחץ ” jacketed reactor ” (לא המקרה המדורג) כדי להתחיל את סימולציית הreactor.

עבור תכנון טמפרטורת בקרה P-Only, שקול את המקרה ואת תכנון הרמה של הפעולה שבו טמפרטורת פלט של ה reactor (משתנה התהליך המדוד) של C °91. טמפרטורת הכניסה (ההפרעה)של מעיל הקירור צפויה להיות בערך C °50 במהלך פעולה אופיינית. כאשר הבקר שלך מכוון לאוטומטי, נקודת הגדרה צריכה להיות ברמת התכנון של משתנה תהליך המדידה:

PV setpoint =                 

תכנון בקר P-only דורש קביעת הטית בקר, או את הערך פלט של הבקר שגורם לטמפרטורת הפלט של ה reactor הנמדד להתייצב לפי ערך התכנון של ° C 91 כאשר טמפרטורת כניסת מעיל הקירור הגיעה לערך המתוכנן של ההפרעה שהוא° C 50. חפש ערך זה על ידי הזזת אות המוצא של הבקר עד שהמשתנה הנמדד יקרא° C 91. רשום את התוצאה שלך:

CO bias =

1. השלב הבא, בדומה לתרגיל 1, הוא לתאר את ההתנהגות הדינמית של התהליך הזה עם הסדר הראשון פלוס זמן מת (FOPDT) מודל דינמי. כלומר, אנחנו צריכים לחשב את תהליך  הגבר מצב היציב, Kp, הזמן הכולל הקבוע, πp, ו זמן מת לכאורה, 0p, עבור התהליך ברמת העיצוב של הפעולה.

בשלב 1 לעיל (בתקווה) נמצא כי פלט הבקר של 45% גורם בreactor  הנמדד לטמפרטורת פלט להתייצב בערך המתוכנן של ° C91. מכיוון שתהליך זה הוא לא ליניארי, בפועל הטוב ביותר הוא לבצע ניסוי שכולל נתונים הן מתחת לרמת התכנון הזו והן מעליה.

הגדר את פלט הבקר ל -43% והמתן עד שהתהליך יתייצב. עם זאת כנקודת התחלה, קדם את בקר הפלט עד ל 47%. לאחר שתהליך התגובה הושלם, לחץ על האייקון  “השהה” בסרגל הכלים מעל רצועת התרשימים כדי להשהות את הסימולציה. ניסוי זה מייצר נתונים דינמיים שבממוצע מתארים את ההתנהגות של התהליך סביב רמת תכנון של° C 91.

הצג תרשים מסך מלא של התגובה על ידי לחיצה על האייקון תרשים (מדפסת) (עם תווית צפה “הצג והדפס תרשים”) בסרגל הכלים. לחלופין, לחץ על קובץ ברשימת התפריטים ובחר באפשרות תצוגה והדפסה של תרשים. עם התרשים המוצג, לחץ על האייקון אפשרויות תרשים בסרגל כלי התרשים והשתמש באפשרויות השונות כדי ליצור את התרשים המתאים ביותר לניתוח גרפי.

חשב ושמור את הפרמטרים במודל תהליך FOPDT:

,0p =    זמן מת,                                     =   pπ , זמן קבוע                            =Kp, תהליך הגברה

סיבה חשובה אחת עבור התאמת מודל FOPDT לתהליך נתונים דינמי היא כי כתוצאה מכך ניתן להשתמש בפרמטרים של המודל בקורלציות להעריך ערכי כוונון הבקר. מתאם עיצוב בקר פופולארי אחד הוא ITAE (זמן אינטגרל משוקלל שגיאה מוחלטת) עבור מעקב נקודת מוצא, אשר בטופס להלן מניב אומדן ראשוני של הגבר בקר P-only, Kc, כאשר מעקב נקודת המוצא הוא המטרה העיקרית.

חשב ורשום בקר הגבר P-only. זכור שיש לו סימן (פלוס או מינוס) ויחידות.

כיונון יחס ITAE  :

Kc =

4) כעת אמת את עיצוב הבקר השלם. לחץ על האייקון בקר הטמפרטורה (TC בעיגול לבן על ה jacketed reactor הגרפי). כאשר תפריט העיצוב של הבקר נפתח, שים לב ש”מצב ידני” מוצג בחלק העליון של התפריט המציין כי אין בקר בשירות (לולאת הבקרה פתוחה). לחץ על “מצב ידני” ומהבחירה הנפתחת של בקרים, לחץ על “PID” כדי לאפשר בקר נגזרת פרופורציונלי-נפרד.

תצורת ברירת המחדל היא בקר PI. לכן, המצבים היחסיים והאינטגרליים הם “דלוק” בעוד שהמצב הנגזר הוא “כבוי”. ממש בקר P-only על-ידי כיבוי מצב האינטגרל. כדי לעשות זאת, לחץ על “דלוק: אינטגרל עם סיום אנטי-איפוס” (הממוקם באמצע הדרך למטה בתפריט עיצוב הבקר) ובחר “כבוי: מצב אינטגרל”. לערכי הכוונון שהוכנסו עבור האינטגרל ונגזרות למונחים אין השפעה על חישובי בקר כאשר מצבים אלה כבויים.

עם תצורת P-only זו, לחץ על “Set Point נקודת התחלה”, ולאחר מכן “Bias הטיה” ולבסוף “Controller Gain בקר הגבר” והזן את הערכים שחישבת עבור בחירות אלה. שים לב כי ערך שלילי עבור KC הוזן על ידי שימוש ב “דלוק: משחק ישיר פרופורציונלי, KC <0” והזנת הערך המוחלט של המספר לתוך התיבה. בסיום, לחץ על בוצע בחלק התחתון של תפריט עיצוב הבקר כדי לשים את הבקר באוטומטי. אם ביצעת את השלבים כראוי, תרשים הרצועה צריך להציג את

אות מעקב הטמפרטורה הלבנה הנמדדת (עם קצת רעש או שגיאה אקראית) על קו ישר צהוב. לא צריך להיות היסט מתמשך.

5) בדוק את הביצועים של בקר זה במעקב אחר הצעדים שנקבעו. נוח לשנות את נקודת המוצא על ידי לחיצה על התיבה “נקודת מוצא” בתהליך גרפי. קדם את נקודת  המוצא מ C ° 91  עד C ° 95,וחזרה ל C °91. עקוב אחר הביצועים של הבקר שלך כפי שהוא מנסה לעקוב אחר השינויים. האם אתה מבחין בהיסט כאשר נקודת המוצא שונה מהערך המתוכנן?

חקור כיצד הגודל של Kc משפיע על ההיסט ועל טבע התנודה של תגובת הבקר. לחץ על בקר הטמפרטורה (TC במעגל על ​​הגרפיקה) ובבקרה תפריט העיצוב, לשנות את בקר ההגבר שלך. אם אתה חושב הבקר שלך הוא אגרסיבי מדי בגלל תנודות תגובה גדולות, חתוך את KC שלך בחצי. אם הבקר שלך הוא איטי למדי או איטי בתגובה שלו, הכפל את KC.

כעת עשה את אותו צעד נקודת המוצא כמו קודם. תמשיך לשנות את בקר ההגבר כדי לחפש

ביצועים שמאזנים היסטים כנגד התנהגות תנודתית. קרא לזה Kc  “הטוב ביותר” שלך:

“הטוב ביותר” Kc =

6) השתמש ב kc “הטוב ביותר” שלך, הגדר את נקודת המוצא ל C ° 91 ותן לטמפרטורת היציאה הנמדדת מה reactor להתייצב. כעת, קדם את נקודת  המוצא מ C ° 91  עד C ° 95, ולאחר מכן עד C ° 99 , ואז C ° 103. אפשר לטמפרטורת היציאה הנמדדת של ה  reactorלהתייצב לאחר כל  הגדרת שלב. ייתכן שיהיה עליך להשתמש “שינוי רצועת תרשים היסטוריה “בסרגל הכלים כדי להגדיל את תצוגת רצועת התרשים ל 80 דקות.

במה אתה מבחין כאשר נקודת המוצא  נעה רחוק יותר מנקודת התכנון של הפעולה?

7) חקר שלילת  הפרעות ביצועים של בקר P-only. בהשתמש ב Kc “הטוב ביותר” שלך, קבע את נקודת ההתחלה חזרה ל  C ° 91  ואפשר לטמפרטורת reactor היציאה המדודה להתייצב. השתמש באייקון “שינוי רצועת תרשים היסטוריה ” בסרגל הכלים והחזר את תצוגת רצועת התרשים ל 30 דקות. חכה שהשינויים הקודמים יגללו את רצועת התרשימים הנעים וכאשר הם מראים בעצם קוים ישרים, הרחב את התרשים באמצעות אייקון “שינוי קנה מידה ציר אנכי” מסרגל הכלים.

קדם  את קצב זרימת הפרעות מ C°50  עד C°60  על ידי לחיצה על מעיל קירור טמפרטורת הכניסה של התיבה הממוקם בצד שמאל של תהליך גרפי. נקודת המוצא היא ערך התכנון שלה, אז מדוע הבקר מראה עכשיו היסט? קדם את ההפרעה הלוך וחזור בין C°50 ו – C°60 באמצעות ערכי Kc שונים. אם אתה חושב שהבקר שלך הוא אגרסיבי מדי, חתוך Kc שלך לחצי. אם הבקר שלך

די איטי או איטי בתגובתו, הכפל את Kc שלך.

המשך לשנות את בקר הגבר כדי לחפש ביצועים אשר מאזנים היסטים נגד התנהגות תנודה. תקרא לו כערך כוונון Kc “הכי טוב שלך”.

“הטוב ביותר” Kc =

איך בקר הגבר משפיע על ההיסט והתנהגות התנודות עבור שלילת הפרעה P בלבד? האם

KC הטוב ביותר שלך עבור שלילת הפרעה זהה לזה עבור מעקב אחר נקודת התחלה?