(13/06/2024) עלו היום לאתר 9 סמינריונים 2 תזות 2 מאמרים

לרכישה גלול למטה לסוף הדוגמית

Workshop 4 – The Hazard of Tuning PI Controllers by Trial and Error

Workshop 4: The Hazard of Tuning PI Controllers by Trial and Error

מטרה: כדי לבנות אינטואיציה על ביצועי בקר PI ו כוונון כאשר המטרה היא שליטה בדחייה של הפרעה. כמו כן, כדי לחוות את החסרונות של ניסוי ושגיאות כוונון.

הפניה: “פרקטיקה תהליך מעשית” פרקים 6-9

1) השתמש בתהליך מותאם של LOOP-PRO כדי להתחיל לולאה יחידה של תהליך הסימולציה. לחץ על כפתור תהליך בתרשים כדי לפתוח תהליך מותאם אישית לבניית טופס קלט למודל.

בטופס, לחץ על הכרטיסייה תהליך ובחר מודל ליניארי עודף ואפשרויות תהליך ויסות(יציב) עצמי. הזן את הפרמטרים של מודל התהליך המפורטים להלן.

לחץ על כרטיסיית הפרעה וחזור, הזן את הפרמטרים של המודל ההפרעה להלן.

לחץ סיום כדי להתחיל את הסימולציה.

“נחש ובחן” היא שיטה יעילה אך נפוצה של כוונון בקר PI. כאן אנו יוצרים סימולציה של תהליך וחוקרים את החסרונות של ניסוי וכוונון שגיאה. התחל על ידי לחיצה על תהליך מותאם אישית במסך הראשי של LOOP-PRO ובחר תהליך לולאה יחיד.

כאשר הסימולציה מתחילה, שים לב כי הגרפיקה כוללת לחצן ‘תהליך’, לחצן ‘הפרעה’ ואת לחצן בקר (C במעגל הלבן). לחץ על הלחצן תהליך בתרשים כדי לפתוח “בנה תהליך מודלים של הפרעה” טופס קלט תהליך מותאם אישית.

ראשית ציין את פלט הבקר (CO) כדי למדוד תהליך משתנה (PV) התנהגות דינמית. לחץ על הכרטיסייה מודל תהליך (הוא אמור להיות פעיל אם לא עשית שום חקירה) ובחר את האפשרויות:

– מודל ליניארי עודף

– רגולציה עצמית (תהליך יציב)

הזן את מגברי התהליך, זמן קבוע וערכי זמן מת כדי להגדיר את CO להתנהגות דינמית PV:

הגבר התהליך, Kp = 1.0

זמן ראשון קבוע, P1 = 10.0Ʈ

זמן שני קבוע, P2 = 1.0 Ʈ

זמן שלישי קבוע, P3 = 1.0 Ʈ

זמן ביצוע, PL = 0 Ʈ

זמן מת, p = 1.0ø

לחץ על הכרטיסייה מודל הפרעה בחלק העליון של הטופס, ודא כי האפשרויות עודף וויסות עצמי נבחרו, ופרט את ההתנהגות של הפרעה (D) ל  PVדינאמיים:

הגבר הפרעה, KD = 1.2

זמן ראשון קבוע, D1 = 12.0 Ʈ

זמן שני קבוע, D2 = 1.2 Ʈ

זמן שלישי קבוע, D3 = 1.2 Ʈ

זמן ביצוע, DL = 0 Ʈ

זמן מת, D = 1.2 ø

לחץ על סיום בתחתית הטופס כדי להתחיל את הסימולציה.

2) כאשר הבקר הוא ידני, קדם את CO מ 50% ל 60% וחזרה. אפשר ל PV  להתייצב לאחר כל שלב. חזור עם משתנה הפרעה (D ) מקודם מ 50% ל 60% וחזרה.

השווה בין שני התרשימים זה לצד זה. האם אתה יכול לראות איך בהגבר גדול יותר של מודל ההפרעה השפיע D על תגובת PV בהשוואה להשפעת CO  לתהליך תגובת PV? האם מהירויות התגובה שונות בגלל זמנים קבועים שונים?

התנהגות תגובה של CO ל PV צריכה להיות שונה מההתנהגות תגובה של  D ל PV מכיוון שהמודלים הדינמיים המשמשים ליצירת כל סימולציה שונים. אמת את זה על ידי קידום  CO מערך ברירת המחדל של 50% עד 60% וכאשר התגובה הושלמה, חזרה ל -50%. לאחר מכן, קדם את D מ -50% עד 60% וחזרה ל -50%.

השווה את שתי התגובות זו לצד זו (ייתכן שיהיה עליך להשתמש באייקון ‘היסטוריה’ בסרגל הכלים

ראה שתי התגובות). האם קידום במשתנה ההפרעה מראה תגובה גדולה אך מעט איטית יותר הקשורה להגבר גדול יותר שלה וזמן קבוע הכולל ארוך יותר? חשב Kp ו- KD מנתוני התרשים כדי לוודא כי המודלים שאתה מתכנת הם דומים להתנהגות הסימולציה.

3) לחץ על אייקון בקר (C ) בתרשים ובחר PID בחלק העליון של טופס עיצוב הבקר. ציין בקר PI שמרני ע”י הכנסת ערכי כיוונון:

נקודת מוצא, SP=50

הגבר בקר, Kc=1.0  (פעולה פרופורציונאלית)

זמן איפוס i = 50 Ʈ (פעולה אינטגראלית)

עבור בקר PI, היה בטוח שפעולה אינטגראלית דלוקה ופעולה נגזרת כבויה. לחץ על סיים כדי להניח את הבקר באוטומטי (לולאה סגורה).

4) בתרשים תהליך, קדם את משתנה ההפרעה, D, מ 50% ל60%. לאחר ש PV מתייצב, קדם את D חזרה ל 50%. כיצד אתה מאפיין את ביצועי הבקר?

חפש לשפר את ביצוע דחיית ההפרעה ע”י ניסוי ערכי  Kc ו/או i  Ʈ. נחש ערכי כוונון חדשים ובחן את הביצוע ע”י קידום D מ 50% ל 60% וחזרה.

חזור על פרוצדורה זו עד שאתה מוצא את ערכי הכוונון “הטובים ביותר” לדחיית הפרעה. חשב את מספר המבחנים שערכת כשאתה מחפש ע”י ניסוי ושגיאה עבור הכוונון הטוב ביותר שלך.

כוונון בקר PI על ידי “נחש ובדוק” מבזבז משאבי אנוש ההון, צורך חומרי גלם ושירותים. התוצאה היא אובדן התפוקה והכנסות מופחתות.

חקור את החסרונות של גישה זו המשמשת לעתים קרובות. מטרת הבקרה שיפרה את ביצוע דחיית ההפרעה.  SP יישאר קבוע לאורך כל המחקר.

לחץ על התיבה הלבנה “הפרעה, D” בתרשים, קדם את המשתנה הפרעה מ 50% עד 60% לאחר השלמת התגובה באופן משמעותי, קדם אותו בחזרה ל -50%.

חפש לשפר ביצועי דחיית הפרעה על ידי התאמת Kc ו / או i  Ʈ על בקר תפריט עיצוב. מפת כוונון בקר ה- PI שבפרק 8 של ספר בקרת התהליך המעשי היא עבור הגדרת נקודת מעקב, אך עשויה לסייע בתהליך המחשבה שלך כמו שאתה מחפש את ערכי הכוונון הטוב ביותר שלך.

בדוק ערכי כוונון חדש על ידי קידום ההפרעה מ 50% עד 60% ובחזרה. חזור על הליך זה כנדרש כדי להגיע לערכי כוונון “הטוב ביותר” עבור תהליך זה ומטרת בקרה.

האייקון ‘היסטוריה’ בסרגל הכלים שימושי להצגת נתוני בדיקה נוספים (או פחות) בתרשימי הרצועות.

באופן כללי, בקר בעל הביצועים הטובים ביותר:

– מאפשר חריגה מקסימאלית קטנה יותר מנקודת מוצא (SP) לאחר ההפרעה,

– במהירות מניע את PV בחזרה ליד SP עם תנודות צנועות (או אפילו ללא),

– נמנע פעולת CO מוגזמת שיכולה לגרום לאלמנט מכני להפוך לאלמנט שליטה סופי(FCE).

כאשר קבעת את ערכי הכוונון הטובים ביותר לדחיית הפרעות, רשום אותם להלן. כמו כן רשום את מספר הבדיקות שניסית בחיפוש אחר הערכים הטובים ביותר.

=   מספר בדיקות כוונון שנערכו                              =  i  Ʈ                               Kc =

אם זמן השעון בסימולציה נמדד בדקות, כמה שעות זמן תהליך לוקח תרגיל לולאת כוונון? ב 8 שעות/משמרת כמה לולאות יכולת לכוונן בקצב הזה?

מספר לולאות כוונון ב 8 שעות משמרת =                מספר שעות תהליך ששימשו =

(אופציונאלי)

5) חזור על התרגיל לעיל עם נקודת מוצא עוקבת אחר המטרה. התחל עם ערכי כוונון הפרעת דחייה הכי טוב שלך וקבע על ידי ניסוי וטעייה אם הם הטובים ביותר עבור מעקב SP בצעדים מ 50% עד 60% ובחזרה.

הקלט את ערכי כוונון המעקב הטובים ביותר עבור SP:

=   מספר בדיקות כוונון שנערכו                              =  i  Ʈ                               Kc =

האם הכוונון הטוב ביותר שלך עבור נקודת הגדרה עוקבת זהה לכוונון עבור דחיית הפרעה הכי טוב שלך?

האם היות ערכי כוונון הפרעת דחייה כמו נקודת התחלה עוזר לך למצוא נקודת הגדרה עוקבת לערכי כוונון עם פחות בדיקות?

Workshop 5: PI Control of Heat Exchanger Temperature

המטרה: כדי ללמוד על בקרי PI וכיצד אינטראקציות כוונון פרמטר משפיעות על ביצועי בקר. כמו כן, ללמוד כיצד כלי עיצוב יכולים להפוך עיצוב וכוונון בקר אוטומאטית.

הפניה: “פרקטיקה תהליך מעשית” פרקים 6-9

1) לחץ על אייקון מקרי לימוד של LOOP-PRO  במסך המרכזי ובחר מחליף חום.

הצעד הראשון במרשם תכנון הבקר וכוונון הוא לבסס רמת תכנון של הפעולה (DLO). המטרה שלנו במחקר הזה היא להפעיל את מחליף החום בטמפרטורת זרם יציאה של 134°C. זרם החם של קצב זרימת ההפרעה צפוי להיות בערך 30L/min במהלך פעולה אופיינית.

הזז את התהליך ל DLO כך שנוכל לבצע מבחן bump שמייצר נתוני תהליך המתארים את רמת תכנון הפעולה.

רמת התכנון של הפעולה (DLO) כוללת את הערך הרצוי עבור משתנה התהליך הנמדד (PV), אשר אנו מניחים יהיה שווה לנקודת המוצא (SP) במהלך פעולה רגילה. DLO כולל גם את ערכים טיפוסיים או בסיסיים עבור הפרעות בתהליך חשוב (D).

ה DLO  שלנו עבור מחקר זה הוא PV = SP = ___________(יחידות) כאשר D הוא בדרך כלל = _____________( יחידות)

לחץ על תיבת הפרעות על מחליף חום גרפי והגדר את קצב זרימת הנוזלים החמים שלה לערך צפוי של  30L / min. עכשיו לחץ על תיבת פלט הבקר ושמור על התאמת בקר פלט (CO) עד ליציבות PV שנמדדה לפי ערך התכנון של °C134.

PV יהיה יציב ב DLO כאשר D הוא הערך הצפוי שלה, כאשר (הטיה) bias CO = CO = __________יחידות.

כאשר התהליך התייצב ב DLO, חכה עד שהניסויים הקודמים יגוללו והתרשים מראה קווים ישרים במהותו. הרחב את צירי התרשים האנכיים על ידי לחיצה על אייקון שינוי קנה מידה.

2) הצעד השני במרשם תכנון וכוונון הבקר הוא להקפיץ את התהליך ולאסוף CO לנתוני תהליך דינאמי  PV מסביב ל DLO בזמן ששומרים את הנתונים לקובץ.

לחץ על אייקון שמור ותן שם לקובץ לאוסף נתונים. חלון קופץ מציע קצב אחסון ואפשרויות שעון. לחץ אישור כדי לקבל את ברירת המחדל. המידע נשמר כעת לקובץ.

בצע בדיקה כפולה. קדם את CO מ 42% ל 47%, ל 37% וחזרה ל42%. זה אינו הכרחי ש PV יגיע לערך יציב, אך חכה לתגובת PV ברורה לאחר כל שלב. כאשר מסתיים, לחץ שוב על אייקון שמור בסרגל הכלים כדי להפסיק את שמירת הנתונים לקובץ.

לחץ על אייקון השהייה (||) בסרגל הכלים כדי להשהות את התהליך. כעת יש לך רשימת נתוני תהליך הכוללים מידע דינאמי מעל ומתחת ה DLO.

בגלל שתהליכים הם לא ליניאריים (KP שלהם, pƮ ו / או שינוי øp כמו שינויים ברמת ההפעלה), בדיקות bump צריכים לייצר נתונים מעל ומתחת DLO כך מודל התאמה סדר ראשון בתוספת זמן מת (FOPDT) יהיה “ממוצע החוצה” להשפעות הלא ליניאריות. בדיקה כפולה (דריכה מעל ומתחת ל DLO ברצף מהיר) עונה על מטרה זו בצורה יעילה.

בתקווה, אתה תמצא ש CO של 42% גורם ל PV להתיישב ב °C134 כאשר D הוא 30L/min.

כדי לבצע בדיקה כפולה, לחץ על האייקון שמור בסרגל הכלים וקרא שם לאחסון נתונים.

קבל את ברירת המחדל של קצב אחסון הנתונים ואפשרויות השעון. אחסון הנתונים נמצא כעת בתהליך.

קדם CO מ 42% עד 47%, עד 37% וחזרה ל 42%. תן  ל PV להראות תגובה ברורה לאחר כל צעד, אבל אתה לא צריך לחכות שכל תגובה תגיע למצב יציב.

כאשר הבדיקה הושלמה, לחץ שוב על הסמל שמור כדי לכבות את אחסון הקבצים. השהה את התהליך.

3) הצעד השלישי במרשם תכנון וכוונון הבקר הוא להתאים מודל דינאמי סדר ראשון פלוס זמן מת (FOPDT) לנתוני מבחן bump. LOOP-pro יכולה לעשות את התהליך הזה אוטומטי.

לחלץ על אייקון תכנון בסרגל כלים ונווט לתכנון כלים. ממסך ראשי של תכנון הכלים, לחץ על האייקון הנפתח בסרגל הכלים וייבא את קובץ הנתונים שכרגע הכנת.

המידע בקובץ אמור להיות מוצג במסך שלך עם הזמן, עמודות של משתנה ותהליך מתומרנים מסומנות כראוי.

אם ברצונך לראות את קובץ הנתונים הגולמיים כדי לוודא את הצבת העמודות, לחץ על אייקון ערוך קובץ בסרגל הכלים.

חותמת הזמן של הנתונים שלך היא בדקות. הייה בטוח שיחידות הזמן מראות את התווית הזו.

לחץ על אישור כדי לקבל את העמודה ואת תוויות יחידת הזמן ולחזור לתכנון כלים בחלון המרכזי.

4) משוואת סדר ראשון פלוס זמן מת  (FOPDT)  אמורה להיות מוצגת בתחתית עיצוב כלים במסך הראשי. במידה וזה לא מופיע, השתמש באייקון בחר מודל ובחר בזה מהרשימה.

לחץ על אייקון התחל התאמה כדי להתאים את מודל FOPDT למבחן נתונים הכפול שלך. תרשים יראה מודל FOPDT צהוב אשר יתאים באופן הגיוני לתגובת נתוני PV  לבנה.

במידה והמודל אינו מוצג כנתונים, או במידה והמידע אינו נראה כמבחן הכפול שלך, התרחשה בעיה ולא ניתן להשתמש בתוצאות. בצע את המבחן שוב(משימה 2).

במידה והמודל מראה את הנתונים לשביעות רצונך, אשר וסגור את מסך התרשים.

כרטיסיית פרמטרים של המודל בחלק השמאלי של עיצוב כלים במסך הראשי מראה את התוצאות המתאימות. רשום את הפרמטרים של מודל FOPDT, כולל הסימן (חיובי/שלילי) והיחידות.

øp =                                =   pπ                         =Kp

5) ליד כרטיסיית פרמטרי מודל בעיצוב כלים במסך הראשי, יש כרטיסיית תגובה PID. לחץ על כרטיסייה זו וצפה כיצד תגובת נקודת מוצא של  בקר PI מוצגת (אנחנו יודעים כי זוהי תגובה של בקר PI מכיוון שזהו הבקר היחיד שנבדק בתרשים כוונון IMC הסמוך.

תרשים סטטיסטיקות וכרטיסיית יציבות מחליפים את מודל משוואת קופסא בחלק התחתון של המסך. חקור את תרשים הסטטיסטיקות כדי ללמוד איזה מידע זמין עבורך.

6) הצעד הרביעי במרשם כוונון ועיצוב הבקר הוא להשתמש בפרמטרים FOPDT בכללים והתאמות כדי להשלים את התכנון. עיצוב כלים מבצע צעד זה ע”י תצוגת תרשים כוונון בקר IMC עבור משפחת בקרי PID השלמה.

ערכי כוונון בתרשים IMC  משתמשים במודל בקרת התאמות פנימי. עבור בקר PI :

התאמת בקר IMC :

image2 151

image1 170

היכן שביצועי הבקר הרצויים מצוינים עם Ʈc,זמן הלולאה הסגורה קבוע:

  • אגרסיבי : c  גדול מ 0.1Ʈp  או 0.8øp
  • מתון: c  גדול מ 1p Ʈ או 8øp
  • שמרני: c  גדול מ 10Ʈp  או 80øp

במידה ורצוי, Ʈc  יכול להיות מותאם בין קטגוריות הביצועיים האלו. השתמש בפס החלקה שמתחת לתרשים כדי להתאים את הביצועיים בין הטווח השלם של אגרסיבי לשמרני.

image3 131

ברירת המחדל של פס ההחלקה הוא כוונון  Ʈc מתון (במרכז) כמו שמופיע בתמונה למעלה. רשום את ערכי ה PI המתון המוצגים בתרשים כוונון IMC (עם יחידות):

כוונון מתון:                          Kc =                          ƮI =

לחץ על כפתור פס החלקה והזז את הפס כך שיצביע ישירות על התוויות המסומנת אגרסיבי. רשום את ערכי כוונון בקר PI אגרסיבי (עם יחידות):

כוונון אגרסיבי:                          Kc =                          I =Ʈ

השתמש בהתאמת IMC מעל פרמטרי מודל FOPDT שלך ממשימה 4 כדי לוודא ש Loop-Pro מחשבת נכון את ערכי הכוונון.

מדוע IƮ נשאר קבוע כאשר כפתור פס החלקה מוזז?

7) לחץ על אייקון עיצוב כלים בסרגל הכלים כדי לחזור לתהליך החלפת החום.

לחץ על אייקון טמפרטורת הבקר (TC) בתרשים מחליף החום כדי לפתוח את תפריט עיצוב הבקר. בחלק העליון של תפריט העיצוב, ממצב ידני ל PID.

הזן את ערכי SP (מתרגיל 1) שלך ו Kc מתון וכוונון IƮ (תרגיל 6). אתה חייב להזין Kc  חיובי ואז לבחור ‘פעולה פרופורציונאלית ישירה’ כדי להצביע ש Kc שלילי.

השאר את הנגזרת כבויה ע”י בחירת ‘כיבוי: מצב נגזרת’.

לחץ סיום בתחתית תפריט העיצוב כדי להעביר את בקר PI לאוטומטי.

אם סגרת את סימולציית מחליף החום, אייקון התהליך לא יוצג בכלי עיצוב. עליך להפעיל מחדש את מחליף החום מהמסך הראשי ולחזור ל – DLO (משימה 1).

כאשר תפריט העיצוב של הבקר פתוח, עבור ממצב ידני ל- PID כדי לאפשר תצורת בקר פרופורציונאלית -נגזרת אינטגראלית. עיצוב ברירת המחדל הוא עבור בקר PI עם סיום הגיוני נגד- איפוס.

כאשר המצב האינטגרלי הוא פועל, לא ניתן להזין ערך עבור הטיה CObias. כמו רוב הבקרים המסחריים, הליך העברה ללא קפיצות,  מקצה ערך הטיה כאשר הלולאה היא באוטומטית.

בתפריט העיצוב, הזן את נקודת המוצא המתוכננת שלך ואת הערכים המתונים עבור בקר ההגבר וזמן איפוס. בגלל תהליך זה יש הגבר שלילי, עליך לבחור מצב פעולה פרופורציונאלי – ישיר ולהזין Kc כמספר חיובי.

השאר את מצב הנגזרות כבוי, ובכך לגרום ליישום PI. לחץ על סיום בתחתית התפריט כדי לשים את הבקר במצב אוטומטי.

8) לחץ המשך במידה והתהליך שלך הושהה. לחץ על קופסת הגדרת נקודה בתרשים וקדם את טמפרטורת SP מ C° 134 ל C° .138 לאחר שהתגובה הושלמה, החזר את SP  לC ° 134. השהה את הסימולציה כאשר PV התייצב.

לחץ על בקר הטמפרטורה (TC) בתרשים, הכנס את ערך Kc  אגרסיבי וערכי כוונון I (משימה 6) וחזור על צעדי SP שלמעלה. השהה את הסימולציה. אייקון ההיסטוריה בסרגל הכלים יאפשר לך לראות את שני המבחנים באותה רצועת גרף.

תאר את השוני במעקב ביצועי  SP בין כוונון מתון לאגרסיבי. האם גרפי התגובה נראים כמו שחזוי בכלי התכנון? מדוע/מדוע לא?

ערוך ממוצע בין ערכי הכוונון המתון והאגרסיבי מתרגיל 6 ורשום את התוצאות:

כוונון מתון-אגרסיבי :                Kc =                                     IƮ =

בהשתמש בערכי כוונון אלו, חזור על מבחני SP מ  C° 134 ל C°  138 וחזרה.

צפה בתרשים של שלושת ניסויי מעקב SP זה לצד זה. איזה מספק את הביצוע “הטוב ביותר”? הסבר איך/מדוע החלטת כך.

9) למד איך התנהגות לא ליניארית חזקה בתהליכים אלו משפיעה על ביצועי הבקר.

הזן ערכי כוונון PI אגרסיבי וייצב את התהליך  ב SP C° 134 . כעת קדם את SP בקפיצות של C° 4 , מ  C° 134 עד ל C° , 138לאחר מכן C° 142 ולבסוף C° 146. אפשר ל PV להתייצב לאחר כל צעד.

מדוע ביצועי מעקב SP משתנים כאשר טמפרטורת הפעולה משתנה?

על מה מצביע שינוי ביצוע עם רמת פעולה לגבי Kp, PƮ, ו/או øP ?

איך שינוי ביצוע בקר עם רמת פעולה קשור לצעד ראשון במרשם עיצוב ותכנון הבקר(הקמת DLO)?

האם אתה יכול כעת להסביר בפירוט יתר מדוע הביצוע שנצפה בתרגיל 8 לא נראה בדיוק כמו תגובת ביצוע החזויה בכלי העיצוב?

10) פתח את האינטואיציה שלך  לגבי אי Kc ו  ƮI יחידים משפיעים על ביצוע בקר כאשר מעקב אחר SP הוא אובייקטיבי.

התחל עם ערכי הכוונון הממוצעים מתון-אגרסיבי מתרגיל 8.

הכפל וקצץ כל פרמטר כוונון בצורה מסודרת, וקדם את SP מ  C° 134 עד ל  C° 138 וחזרה. האם שינוי תגובת ביצוע SP עוקבת אחר המגמות המוצגות במפת כוונון בקר PI המוצגת להלן:

image8 64

11)חקור את יכולת דחיית ההפרעה של בקר PI.

הזן את ערכי PI מתונים (מתרגיל 6) ו SP C° 134. לחץ על המשך אם התהליך עצר. כאשר הניסויים הקודמים גוללו מעבר לרצועת התרשים והתרשים מראה קוים ישרים חיוניים, לחץ על שינוי קנה מידה כדי להרחיב את ציר הגרף האנכי.

לחץ על זרם נוזל חם (D) על תרשים מחליף החום וקדם את קצב זרימה של דחיית זרם מ 30L/min עד ל 40L/min. לאחר שהתגובה הושלמה, קדם אותו חזרה ל 30L/min. השהה את התהליך.

הזן את הערכים המתונים-אגרסיביים שלך ולאחר מכן את ערכי הכוונון האגרסיבי וחזור על מבחן דחיית הפרעה.

ראה תרשים של שלושת ניסויי דחיית הפרעה זה לצד זה. איזה מספק את הביצוע “הטוב ביותר”? הסבר מדוע/איך החלטת.

האם הערך הכוונון לדחיית הפרעה הטוב ביותר שלך זהה למעקב נקודת המוצא? (תרגיל 8)?

(אופציונאלי)

12) בקצרה חקור את הסיכונים של איפוס מחיסול (חיסול מתרחש מתכנות לא תקין של מונח אינטגרלי של אלגוריתם PI. התוצאה היא ירידה בביצועים בכל פעם שבשליטה הסופית האלמנט מגיע למגבלה מקסימאלית או מינימאלית).

שימוש בערכי כוונון מתון- אגרסיבי שלך, שים את SP ב C°134, קצב זרימת הפרעה של השמן החם ב 30L/min, לחץ על המשך אם התהליך הוא מושהה, ותן לתהליך להתייצב.

קדם SP עד  C°180. נקודת מוצא זו גבוהה יותר מאשר PV יכול להגיע פיזית. למעשה, השסתום פוגע במגבלה התחתונה כאשר הטמפרטורה מתקרבת ל – C° 170. לאחר שערך PV התייצב בקצהו, קדם SP חזרה ל  C°134. השהה את התהליך לאחר השלמת התגובה.

בתפריט עיצוב הבקר, העבר את המונח האינטגרלי ל- אינטגרלי עם חיסול. חזור על צעד עם  SP מקודם ל  C°180, חכה שPV מתייצב לחלוטין, ולאחר מכן קדם SP בחזרה ל  C°134. השהה כאשר PV מתייצב.

האם אתה רואה הבדל בין שתי התגובות? באופן ספציפי, שים לב לעיכוב המתרחש לפני ש PV מתחיל לחזור ל  C°134. עבור אלגוריתם “אינטגרל עם חיסול”. הסיבה לכך היא כי המונח אינטגרל צריך “להתיר” מתמטית לפני שהתגובה החוזרת תתחיל.

השווה אינטגרל עם חיסול לעומת אינטגרל עם אנטי איפוס חיסול הגיוני עבור קידום SP מ   C°134 עד ל   C°138 ושוב חזרה. שימו לב, כי כל עוד אות CO אינו מגיע למקסימום או

אילוצים מינימאליים, ביצועי הבקר אינם מושפעים מבחירת אלגוריתם.

13) עכשיו כי למדת את השלבים של עיצוב בקר ומרשם כוונון, חזור לסדנה 4 וחזור על המחקר באמצעות מיומנויות חדשות שלך. השווה את הגישה השיטתית לגישת ניחוש וקבל מספר החלטות על נקודות החוזק והחולשות של כל אחת.

Workshop 6: PI Control of Distillation Top Composition

מטרה: כדי ללמוד על בקר ה- PI ולחקור את האינטראקציה בין שני פרמטרים של כוונון על ביצועי הבקר כאשר דחיית הפרעה היא מטרת הבקרה. כמו כן, כדי ללמוד כיצד כלי עיצוב יכול להפוך מודלים דינמיים של עיצוב בקר לאוטומאטיים.

הפניה: “פרקטיקה תהליך מעשית” פרקים 6-9

1 ) הליך פורמאלי או שיטתי לתכנון ובקרה של בקר מפורט בפרק “תהליך בקרה מעשי “, וישמשו במחקר זה. הליך זה חשוב כי הוא אחד המשמש במפעל, במעבדה עם סימולציות תחנת בקרה:

(בצד: סיכום ההליך שנלמד בסדנא זו הוא:

א) להעביר את התהליך לרמת העיצוב של הפעולה וכאשר הוא מגיע למצב יציב, ליצור ולרשום “משתנה תהליך התגובה מגיב לשינוי פלט הבקר” נתונים דינמיים.

ב) התאמת מודל FOPDT (סדר ראשון בתוספת זמן מת) לנתונים אלה. עיצוב כלים הוא מתאים היטב עבור משימת הכנת המודל, אם כי שיטות גרפיות שנחקרו בסדנאות קודמות ניתנות לשימוש.

ג) להשתמש בפרמטרים של תוצאות מודל FOPDT ובהתאמה לחשב ערכי כוונון PID הראשונים.

ד) יישם את הבקר שלך בתהליך בפועל ובצע כוונון סופי על ידי ניסוי וטעייה עד שמטרות השליטה מרוצות).

התחל מחקר זה על ידי הפעלת תהליך זיקוק עמודה בתחנת הבקרה. כאן אנו מתמקדים על שליטה בהרכב העליון של ​​לולאה במחקר זה. לולאה בהרכב התחתון תישאר במצב ידני בערכי ברירת המחדל של ההפעלה בסדנה זו.

שקול מקרה שבו ההרכב העליון הוא 90% כאשר הפרעות זרימת הכניסה ההם בערך צפוי או אופייני של 600 ק”ג / דקה. רשום את נקודת המוצא שלך:

PV נקודת מוצא =  

המטרה הראשונה שלך היא להעביר את התהליך לרמת העיצוב של הפעולה. לחץ על תיבת ההפרעה שמוצגת על התרשים והגדר את קצב זרימת הזרימה לערך הצפוי של 600 ק”ג לדקה. כעת חפש את הערך של פלט הבקר (שגורם למניפולציית ריפלוקס קצב זרימה) שגורם להרכב העליון להתייצב בערך העיצוב של 90%.

כאשר יש לך להעביר את התהליך שלך לרמת העיצוב של הפעולה, חכה עד שכל הדינמיים יגללו מעבר למסך על תרשים הנתונים (חכה עד שהתרשים יראה קווים ישרים בעצם) והרחב את הצירים באמצעות “שינוי קנה מידה ציר אנכי ” אייקון מסרגל הכלים.

2) בדיוק כמו בעיצוב בקר הקודם, אנו מתחילים עיצוב בקר PI עם ניסויים ליצור נתונים תהליך דינמי סביב הרכב העיצוב העליון של 90%. מאז אתה (אני מקווה) מצא שפלט הבקר של 45.4% גורם להרכב העליון יציב ב 90%, בצע את השינויים החל בערך פלט בקר זה.

(מלבד: כלי עיצוב אינו מוגבל לבדיקות משלבים פשוטים.במחקר זה, אנו עושים דופק מהיר למעלה ואחריו דופק מהיר למטה בפלט הבקר. כפילות כזו מייצרת נתונים הן מעל ותחת רמת התכנון שלנו, תוצאה רצויה כאשר התהליך הוא בעל אופי לא ליניארי. שיטה זו גם מחזירה את התהליך לערך העיצוב הראשוני במהירות יחסית, שהוא מושג פופולארי עם צוות המבצעים.)

לפני תחילת הניסוי, הפעל אחסון קבצים עם האייקון “שמור” בסרגל הכלים (עם תווית צפה “שמור נתונים לקובץ”) בסרגל הכלים. עליך להזין שם קובץ לפני שאחסון נתונים מתחיל. לאחר הזנת שם קובץ, תפריט מוקפץ מבקש קצב אחסון נתונים ושעת התחלה. קבל את ערכי ברירת המחדל על ידי לחיצה על “אישור”.

אחסנת נתוני התהליך לקובץ מתבצעת כעת. קדם את בקר הפלט מ 45.4% עד 47.4%. כאשר הרכב העליון הראה תגובה ברורה לשינוי זה (אתה לא צריך לחכות לתגובה כדי להגיע למצב יציב), קדם את פלט הבקר מ 47.4% עד 43.4%. לאחר תגובה ברורה לשינוי זה, קדם את פלט הבקר חזרה לערכו המקורי של 45.4%. מיד שהתגובה הסופית הושלמה, לחץ על אייקון “עצור שמירת נתונים” בסרגל הכלים כדי לכבות את קובץ האחסון.

בעוד אנו מתמקדים רק על הרכב העליון בסדנה זו, שים לב, כי לכל שינוי בשיעור קצב הריפלוקס יש השפעה משמעותית על הרכב התחתון. חקירת האינטראקציה הרב-משתנית הזו יהיה הנושא של סדנה מאוחרת יותר.

3) כעת השתמש בכלי עיצוב כדי להתאים באופן אוטומטי מודל FOPDT לנתונים אלה. השהייה ראשונה בביצוע תהליך זיקוק עמודה באמצעות אייקון “השהה” בסרגל הכלים. לאחר מכן, השתמש באייקון “עיצוב” בסרגל הכלים כדי לפתוח כלי עיצוב.

מהמסך הראשי של כלי העיצוב, לחץ על אייקון “פתח” בפינה השמאלית העליונה של סרגל הכלים. בתוך החלון המוקפץ “פתח קובץ”, לחץ על שם הקובץ שבו שמרת את נתוני התהליך ולחץ על “אישור” כדי לייבא את נתוני התהליך הדינמי שלך. לאחר שהקובץ יקרא, הוא יוצג על המסך עם זמן, מניפולציית משתנה ולעבד עמודות המשתנה של הנתונים שכבר מסומנים כראוי. אם אתה מסכים כי תוויות הנתונים נכונות, לחץ על “אישור” כדי לקבל את תוויות העמודות.

(מלבד: אתה יכול להשתמש בכפתור “ערוך” הממוקם בפינה השמאלית העליונה של חלון נתונים זה ולקרוא את תוויות העמודות אם אינך בטוח אילו נתונים כל עמודה מכילה.)

4) עליך לחזור למסך הראשי של כלי העיצוב כעת. ודא כי” סדר ראשון בתוספת זמן מת” (FOPDT

) “מוצג במשוואה, בתחתית המסך, אם לא, השתמש באייקון “בחר דגם” בסרגל הכלים כדי לבחור אותו מספריית מודלים.

לחץ על האייקון “התחל התאמה” בסרגל הכלים כדי להתחיל להתאים את מודל FOPDT לנתוני התהליך. אם ההתאמה היא מוצלחת, כלי עיצוב יציג תרשים. השתמש בשיפוט שלך כדי לקבוע אם המודל מתאר באופן סביר את הנתונים שאספתם. בתקווה, הקו בתרשים מודל  FOPDT  (המוצג בצהוב) יקרב באופן משמעותי את התגובה של נתוני משתנה התהליך הנמדד (מוצג בלבן). אם המודל אינו מתאר את הנתונים בצורה סבירה, ערכי העריכה המחושבים מן הפרמטרים במודל יהיו מפוקפקים.

אם המודל מתאר את הנתונים לשביעות רצונך, סגור את מסך התרשים וציין את הפרמטרים של מודל FOPDT המוצגים בצד שמאל במסך הראשי של כלי העיצוב.

image4 121

5) המסך הראשי של כלי העיצוב יציג גם ערכי פרמטרים של כוונון עבור בקר P-only, PI ו- PID.

הגבר בקר ה- PI, KC, וזמן איפוס, I, מחושבים באמצעות מתאם IMC (בקרת דגם פנימי). המתאם מוצג להלן, אבל אתה לא צריך לבצע את החישוב כמו שתחנת השליטה עשתה את זה בשבילך. בחר את הכרטיסייה PID על תרשים כוונון וודא כי כפתור הזזה “זמן קבוע לולאה סגורה ” מתחת לתרשים כוונון, מרוכז ישירות בין שמרני ואגרסיבי (תווית צפה צריכה להראות מתון בעת לחיצה על כפתור הזזה). רשום את ערכי כוונון בקר ה- PI:

כוונון מתון: Ʈc גדול יותר מ pƮ או 8øp

כוונון IMC :   image5 102

6) לאחר הקלטת ערכי כוונון הבקר של PI, סגור את כלי העיצוב כדי לחזור לזיקוק תהליך עמודה. לחץ על האייקון “המשך” בסרגל הכלים כדי להפעיל מחדש את הסימולציה. (הערה: אם סגרת את סימולציה זיקוק עמודה במקום לנווט ממנו, עליך שוב להגדיר את הפרעת קצב הזרימה ל 600 ק”ג / דקות ואת פלט הבקר ל 45.4% כדי להזיז את התהליך בחזרה לרמת הפעולה של התכנון).

לחץ על בקר הרכב העליון (CC במעגל בחלק העליון של העמודה הגרפית) כדי לפתוח את התפריט עיצוב הבקר. לחץ על “מצב ידני” בחלק העליון של התפריט ומרשימת הבקרים, בחר PID. עיצוב ברירת המחדל הוא עבור בקר PI עם ההיגיון לפירוק נגד איפוס.

(מלבד: כאשר המצב האינטגרלי פועל, אין צורך להזין את הטית הבקר כי כאשר הבקר הוא באוטומטי, ההטיה תוגדר באופן אוטומטי לערך הנוכחי של פלט הבקר. זה מספק העברה חלקה או ללא מומנטום לאוטומטי.)

בתפריט העיצוב, לחץ על תיבות “Set Point הגדרת נקודה” ולאחר מכן על “Controller Gain הגבר בקר” ו ”  וזמן איפוס Reset Time” והזן את ערכים שהקלטת לעיל. בגלל תהליך זה יש הגבר חיובי, עליך לבחור את “יחס פרופורציונאלי – פעולה הפוכה”. השאירו נגזרות זמן כמו אפס, ובכך להפוך את בקר PID לתוך בקר PI. לאחר שתסיים, לחץ על “בוצע” בתחתית התפריט כדי לשים את הבקר במצב אוטומטי.

7) בדוק את הביצועים של הבקר שלך בדחיית הפרעות כאשר קצב הזנה לעמודה פתאום משתנה. התחל בקצב הזנה עיצוב לעמודה של 600 ק”ג / min, קדם את קצב ההפרעה עד 650 ק”ג / min ובחן את התגובה (הכי נוח לעשות שינויים בשלבים בקצב זרימת ההפרעה על ידי לחיצה על תיבת ההפרעה בעמודת הזיקוק גרפי).

לאחר תגובה מלאה, החזר את קצב הזנה עד 600 ק”ג / דקה כדי להשלים את מבחן דחיית ההפרעה.

8) עיין במפת הכוונון של PI לקראת סוף פרק 8 בספר בקרת התהליך המעשית. כאן נפתח מפה מקבילה המציגה ביצועים של דחיית הפרעה כפונקציה של כוונון בקר PI. כדי להתחיל, חזור אל כלי עיצוב וחזור על שלבים 3-5 (עיין בסעיף קובץ הנתונים ולהתאים מודל FOPDT) כדי להגיע תרשים כוונון בקר PID.

הפעם מרכז את כפתור ההזזה “זמן לולאה סגור קבוע” חצי הדרך בין בינוני לאגרסיבי (תווית צף צריכה להראות “מתון אגרסיבי” בעת לחיצה על הזזת כפתור). הקלט את ערכי KC ו- I החדשים בתא המרכזי “במקרה הבסיס” להלן. חזור על צעדים 6 ו -7 עם ערכים חדשים אלה ולתעד את ביצועי דחיית הפרעה כמו במקרה ביצועים בסיסי.

image7 70

9) למלא את שאר התרשים על ידי הכפלה וחלוקה לחצי שיטתית  של  Kc ו iƮ ורשום את הערכים בתאים לעיל. כעת חקור את ביצועי דחיית הפרעה של בקר PI עבור שמונת המקרים האחרים במפת הכוונון. כלומר, עבור כל קבוצה של פרמטרי כוונון, קדם קצב הזנת הפרעה מ 600 ק”ג / דקה עד 650 ק”ג / min, ואחרי שהתגובה הושלמה, בחזרה שוב. לתעד את ביצועי הבקר עבור כל מקרה.

האם ניתן לראות מקבילות בביצועים היחסיים בין כוונון לדחיית הפרעה ולכוונון עבור מעקב אחר נקודת מוצא?

Workshop 7: PID Control of Heat Exchanger Temperature

מטרה: כדי ללמוד על יכולות כוונון וביצועים של בקר PID ולחקור את האינטראקציה של שלושת פרמטרי כוונון על ביצועי הבקר.

הפניה: “בקרת תהליכים מעשיים” פרק 10

1)לחץ על אייקון מקרה לימוד של LOOP-Pro במסך הראשי ובחר מחליף חום.

המטרה שלנו היא להפעיל את מחליף החום בטמפרטורת זרם יציאה של 137°C כאשר הפרעת הנוזל החם צפה ב 10L/min במהלך פעולה רגילה.

חזור על שלב 1 ו 2 במרשם לעיצוב וכוונון בקר. כלומר, התחל לתעד נתוני תהליך לקבוץ ובצע מבחן bump כפול סביב ה DLO שלנו.

המרשם לעיצוב וכוונון הבקר מוצג צעד אחר צעד בסדנה 5.:

  1. קביעת רמת תכנון של פעולה (DLO), כולל ערכי יעד עבור משתנה  התהליך הנמדד (PV) ונקודת מוצא (SP) כאשר הפרעות חשובות (D) הן בערכים טיפוסיים.
  2. הקפץ את CO כדי לכפות תגובת PV דינמית סביב DLO ותעד את הנתונים לקובץ.
  3. התאם את מודל הזמן הראשון בתוספת זמן מוות (FOPDT) לנתונים כדי לתאר את ההתנהגות הדינמית.
  4. השתמש בפרמטרים של מודל FOPDT בכללים ובקורלציה כדי להשלים את תכנון והכוונון.

ביצוע צעדים 1 ו -2 של המרשם על מחליף חום מפורטים במשימות 1 ו -2 של סדנא 5. בעקבות המצגת:

DLO שלנו עבור מחקר זה הוא PV = SP = ____________ יחידות כאשר D הוא בדרך כלל = ________יחידות

PV יהיה יציב ב DLO כאשר D הוא הערך הצפוי שלה, כאשר הטייה CO = CO =_______יחידות

כדי לבצע בדיקה כפולה במצב ידני, יצב את התהליך ב- DLO. תכנן שינויים בשלבים  בCO שהם קטנים מספיק כדי לגרום הפרעה מינימאלית לייצור, אך גדולה מספיק כדי לייצר תגובת PV  אשר שולטת בבירור ברעש ובפרעות אקראיות באות המדידה.

תוכנית הבדיקה הכפולה היא להתחיל מה- DLO CO, קדם CO ל- __________, ולאחר מכן אל __________, ואז החזר את CO ל __________. המתן ש PV יראה תגובה ברורה ויזואלית לאחר כל צעד.

התחל לשמור נתונים לקובץ, לבצע את תוכנית הבדיקה שלך, ואז הפסק לשמור נתונים. השהה (II) את התהליך.

2) בצע שלב 3 במרשם עצוב וכוונון בקר. כלומר, השתמש בכלי עצוב כדי להתאים בקירוב את מודל FOPDT לנתוני תהליך דינאמיים מהמשימה ה1 למעלה.

תעד את ערכי כוונון מתונים ואגרסיביים עבור בקר PID תלוי ואידיאלי.

השתמש באייקון הגדרת הבקר להחליף את הבקר התלוי,אינטראקטיבי ותעד את ערכי כוונון המתונים והאגרסיביים לטופס זה.

כמפורט במשימות 3 ו 4 של סדנה 5:

– לחץ על סמל עיצוב בסרגל הכלים של מחליף החום, כדי לנווט אל כלי העיצוב.

– לחץ על פתח וקרא בקובץ שלך של נתוני בדיקת תהליכים דינמיים.

– לחץ על אישור אם עמודות הנתונים מסומנות כהלכה ושהחותמת הזמן מוצגת בדקות.

– לחץ על Start Fitting (התחל התאמה) כדי להתאים למודל FOPDT ל- CO שלך לנתוני PV בדיקה דינמית.

– ויזואלית בדוק כי המודל הצהוב מתאים בקירוב הנתונים ל PV לבן לשביעות רצונך.

– קבל את הדגם המתאים (אם מתאים) כדי לחזור למסך הראשי של כלי העיצוב ולתרשים כוונון IMC.

בתרשים כוונון IMC, לחץ על התיבה הלבנה ליד PID. השאר PI מסומן גם כן.

image6 81

בתחתית תרשים הכוונון, ברירת המחדל של לחצן השקופית היא לכוונון מתון (באמצע). לאט

גרור את כפתור סרגל השקופית קדימה ואחורה בין ביצועים אגרסיביים שמרני. צפה בתרשים תגובת PID כדי לקבל קצת הערכה הבדלים ויכולות של PI לעומת PID.

הערה: חלקת תגובת ה- PID מספקת אומדני ביצועים טובים לכל האלגוריתמים למעט PID כאשר לחצן השקופית נע מעל סמן כוונון אגרסיבי. תחזיות התרשים הם טובים עבור כל האלגוריתמים האחרים, והוא טוב עבור PID כאשר כפתור השקופית היא מתחת כוונון אגרסיבי. זכור זאת בעת הסקת מסקנות מהתצוגה ‘תגובה’.

כותרת ה- IMC של כוונון התרשימים מפרטת את ה- PID התלוי, האידיאלי כטופס האלגוריתם הנוכחי. השתמש בשקופית כדי לקבל ערכי כוונון PID מתונים ואגרסיביים. רשום אותם למטה (עם יחידות):

PID מתון, אידיאלי Kc =                         ƮI =                         D =Ʈ

PID אגרסיבי, אידיאלי Kc =                         ƮI =                         D =Ʈ

החלף את תרשים כוונון IMC לטופס האלגוריתם התלוי, האינטראקטיבי על ידי לחיצה על אייקון סרגל הכלים: הגדר בקר -> LOOP-PRO אלגוריתם בקר כללי -> PID …

כאשר החלון  בחר אלגוריתם נפתח, למד את התרשים כדי להעריך את המגוון הרחב של

אפשרויות הבקר הזמינות מספקי התעשייה (אם אתה משחק עם אפשרויות שונות, לשחזר:

שלב 1 = הגבר בקר; שלב 2 = שגיאה; שלב 3 = איפוס זמן; שלב 4 = מדידה).

בחר PID תלוי,אינטראקטיבי בשלב 5 לכיוון תחתית החלון ולאחר מכן לחץ על ‘בוצע’.

במסך הראשי של כלי העיצוב, PID’ תלוי,אינטראקטיבי’ צריך להיות מוצג בראש תרשים כוונון IMC. תעד ערכי כוונון מתונים ואגרסיביים לטופס זה (עם יחידות).

PID מתון, אידיאלי Kc =                         ƮI =                         D =Ʈ

PID אגרסיבי, אידיאלי Kc =                         ƮI =                         D =Ʈ

3) חקור את השפעת אות הרעש או השגיאה הרנדומאלית ב PV  הנמדד על הביצוע.

בחלק התחתון הימני של כלי עיצוב במסך הראשי (סמוך לתרשים סטטיסטיקות) נמצאת בחירת רעש נמדד. החלף בין רמות רעש שונות וצפה בתרשים תגובת PID.

סמן ובטן סימון PI ן PID, הזז את כפתור החלקה קדימה ואחורה (השאר בין ביצוע אגרסיבי לשמרני) כדי לעזור לך לאמוד את השפעת רמת הרעש.

מהו היתרון והחיסרון של שייכות PID לבקר PI? שקול מעקב אחר SP והתוצאות של הזזת CO (טיול CO)  בהערכת הביצועים שלך.

4) חזור למחליף החום בתפריט עיצוב הבקר, ישם בקר PID ע”י שימוש באפשרויות הבאות:

– סמן את תיבת המתקדם בחלק העליון של תפריט עצוב הבקר

– החלף בין מצב לידני ל PID

– יחסי: דלוק: פעולה ישירה – יחסית

-אינטגראלי: דלוק: אינטגראלי ונגד איפוס פירוק

– נגזרת: דלוק: אידיאלי (לא אינטראקטיבי)

– נגזרת מחושבת דלוק: נמדד

הזן את ערכי כוונון ה PID המתון האידיאלי ממשימה 2. קדם את SP מ 136°C  ל 138°C וחזרה ל 136°C, סגירת טמפרטורת DLO ל 137°C.

חזור על שלבי הגדרת נקודות אלו ע”י שימוש ב נתוני כוונון  PID אגרסיבי אידיאלי שלך ממשימה 2.

השווא בין התוצאות שלך לאלו שנערכו ע”י שימוש כלי ויזואלי של תגובת PID מתרגיל 3.

בתוספת הניסיון שנרכש, מה ההשפעה של הרעש הנמדד על ביצועי בקר PID? כיצד כוונון אגרסיבי יותר של IMC משפיע על ביצועי מעקב אחר נקודות הגדרה? שוב שקול מעקב אחרי SP ותוצאות הזזת CO בדיון שלך על הערכת ביצועים.

5)השווא בין PID לבקר PI כדי לבסס איך פעולת נגזרת משפיע על ביצועיים.

הזן ערכי כוונון  PID אגרסיבי אידיאלי וקדם את SP מ 136°C  ל 138°C וחזרה.

בתפריט עיצוב הבקר, כבה את האפשרות מצב נגזרת (שים לב שע”י כיבוי כוונון נגזרת, בקר PI  אינו משתמש כראוי בערכי כוונון IMC ).

עם מצב נגזרת כבוי, שוב חזור על קידום SP  מ 136°C  ל 138°C וחזרה.

האם מעקב אחר SP השתנה? איך/מדוע? האם הזזת CO (טיול CO ) משנה? איך/מדוע?

6) אפשר מצב נגזרת ע”י הגדרה חזרה למצב דולק אידיאלי. הגדר את אות הרעש הנמדד PV לאפס כדי למזער את השפעתו בתרגילים הבאים (ברשימת התפריט, לחץ: משימות -> שנה רעש נמדד -> הזן 0.0 ->בוצע).

בנה את האינטואיציה שלך לגבי האינטראקציה ש Kc, ƮI ו ƮD  מהווים אחד על השני. התחל עם כוונון ה PID האגרסיבי אידיאלי שלך ממשימה 2, כוונון כפול ומחולק בחצי של כל אחד מהפרמטרים בתורו בזמן ששני הפרמטרים בערכי IMC אגרסיבי נותרים.

צפה כיצד כל פרמטר משפיע על ביצוע עבור מעקב SP בקידום מ 136°C  ל 138°C וחזרה. האם פעולת נגזרת מדכא תנודות באופן ברור?

7) עם הרעש המדוד שערכו אפס, השווה את הביצוע של בקר אינטראקציה  vs אידיאלי.

הזן ערך כוונון PID אגרסיבי אידיאלי שלך וקדם את SP מ 136°C  ל 138°C  וחזרה. בחלק העליון של תפריט עיצוב הבקר, וודא כי מסומן מתקדם. ואז החלף ל:

  • נגזרת:      דלוק: אינטראקציה
  • הזן את ערך כוונון PID אגרסיבי אינטראקטיבי. חזור על צעדי SP מ 136°C  ל 138°C  וחזרה.

הראה זה לצד זה את התרשימים שנוצרו (לפחות עבור ניסויי זה) עבור בקר כוונון  PID האידיאלי עם התאמות PID מספק ביצועים זהים לבקר כוונוןPID אינטראקטיבי עם התאמות PID אינטראקטיביות.

האם אתה חושב שהשניים תמיד יתנהגו באופן זהה אם המכוונן והמעוצב ישתמשו בהתאמות ראויות שלהם? מדוע?

Workshop 4: The Hazard of Tuning PI Controllers by Trial and Error

מטרה: כדי לבנות אינטואיציה על ביצועי בקר PI ו כוונון כאשר המטרה היא שליטה בדחייה של הפרעה. כמו כן, כדי לחוות את החסרונות של ניסוי ושגיאות כוונון.

הפניה: "פרקטיקה תהליך מעשית" פרקים 6-9

1) השתמש בתהליך מותאם של LOOP-PRO כדי להתחיל לולאה יחידה של תהליך הסימולציה. לחץ על כפתור תהליך בתרשים כדי לפתוח תהליך מותאם אישית לבניית טופס קלט למודל.

בטופס, לחץ על הכרטיסייה תהליך ובחר מודל ליניארי עודף ואפשרויות תהליך ויסות(יציב) עצמי. הזן את הפרמטרים של מודל התהליך המפורטים להלן.

לחץ על כרטיסיית הפרעה וחזור, הזן את הפרמטרים של המודל ההפרעה להלן.

לחץ סיום כדי להתחיל את הסימולציה.

"נחש ובחן" היא שיטה יעילה אך נפוצה של כוונון בקר PI. כאן אנו יוצרים סימולציה של תהליך וחוקרים את החסרונות של ניסוי וכוונון שגיאה. התחל על ידי לחיצה על תהליך מותאם אישית במסך הראשי של LOOP-PRO ובחר תהליך לולאה יחיד.

כאשר הסימולציה מתחילה, שים לב כי הגרפיקה כוללת לחצן 'תהליך', לחצן 'הפרעה' ואת לחצן בקר (C במעגל הלבן). לחץ על הלחצן תהליך בתרשים כדי לפתוח "בנה תהליך מודלים של הפרעה" טופס קלט תהליך מותאם אישית.

ראשית ציין את פלט הבקר (CO) כדי למדוד תהליך משתנה (PV) התנהגות דינמית. לחץ על הכרטיסייה מודל תהליך (הוא אמור להיות פעיל אם לא עשית שום חקירה) ובחר את האפשרויות:

- מודל ליניארי עודף

- רגולציה עצמית (תהליך יציב)

הזן את מגברי התהליך, זמן קבוע וערכי זמן מת כדי להגדיר את CO להתנהגות דינמית PV:

הגבר התהליך, Kp = 1.0

זמן ראשון קבוע, P1 = 10.0Ʈ

זמן שני קבוע, P2 = 1.0 Ʈ

זמן שלישי קבוע, P3 = 1.0 Ʈ

זמן ביצוע, PL = 0 Ʈ

זמן מת, p = 1.0ø

לחץ על הכרטיסייה מודל הפרעה בחלק העליון של הטופס, ודא כי האפשרויות עודף וויסות עצמי נבחרו, ופרט את ההתנהגות של הפרעה (D) ל  PVדינאמיים:

הגבר הפרעה, KD = 1.2

זמן ראשון קבוע, D1 = 12.0 Ʈ

זמן שני קבוע, D2 = 1.2 Ʈ

זמן שלישי קבוע, D3 = 1.2 Ʈ

זמן ביצוע, DL = 0 Ʈ

זמן מת, D = 1.2 ø

לחץ על סיום בתחתית הטופס כדי להתחיל את הסימולציה.

2) כאשר הבקר הוא ידני, קדם את CO מ...

295.00 

מק"ט 453ef14c324d קטגוריה
מק"ט 453ef14c324d קטגוריה

295.00 

סיוע בכתיבת עבודה מקורית ללא סיכונים מיותרים!

כנסו עכשיו! הצטרפו לאלפי סטודנטים מרוצים. מצד אחד עבודה מקורית שלכם ללא שום סיכון ומצד שני הקלה משמעותית בנטל.