Báo cáo đồ án chuyên ngành đề tài: Thiết kế tính toán điều khiển mức nước cho đối tượng bình chứa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Viện Điện BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Đề tài: Thiết kế tính toán điều khiển mức nước cho đối tượng bình chứa. Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Huy Phương Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phạm Văn Sơn 20122631 ĐK & TĐH 03 ­ K57 Hà Nội, tháng 5 năm 2016 Lời nói đầu Ts. Nguyễn Huy Phương ĐACN Mục Lục Sv: Phạm Văn Sơn­20122361 2 Ts. Nguyễn Huy Phương ĐACN Chương 1: Phương trình trạng thái cho đối tượng bình mức 1.1 Giới thiệu về bình mức chứa chất lỏng. Bình chứa là một đối tượng rất quan trọng và thông dụng trong hệ thống điều khiển quá trình. Bài toán đặt ra cho mọi bình chứa là duy trì trữ lượng vật liệu trong bình tại một giá tri hoặc trong một phạm vi mong muốn, tùy theo chức năng sử dụng của bình chứa. Đại lượng cần được quan tâm đối với hệ thống bình chứa chất lỏng là giá trị mức hoặc thể tích. Đối với chất khí hoặc hơi ta quan tâm tới áp suất, đối với bình chứa chất rắn ta quan tâm tới mức hoặc khối lượng vật liệu. Trong thực tế bình chứa có những chức năng sau về mặt công nghệ: ­ Bình chứa quá trình: Tạo không gian và thời gian thực hiện các quá trình công nghệ. ­ Bình chứa trung gian: Giảm tương tác giữa các quá trình liên tiếp nhau, giảm thiểu sự biến thiên của các đại lượng đầu vào, giúp quá trình vận hành trơn tru và dễ điều khiển hơn. ­ Bình chứa cấp chất lỏng: Đảm bảo cột áp để duy trì hoạt động bình thường cho các máy bơm cấp. Đối với bình chứa chất lỏng có chức năng trung gian để giản tương tác và giảm nhiễu, mục đích điều khiển là đảm bảo hệ thống vận hành ổn định như vậy mức nước trong bình chỉ cần khống chế trong một phạm vi an toàn. Đối với bình chứa quá trình giá trị mức phải được giữ chính xác ở một giá trị đặt. Sv: Phạm Văn Sơn­20122361 3 Ts. Nguyễn Huy Phương ĐACN 1.2 Mô hình bình mức. Hình 1: Mô hình bình mức. Các ký hiệu và thông số tại điểm làm việc: Ký Ý nghĩa Giá trị ổn định Đơn vị hiệu F1 Lưu lượng nước vào F2 Lưu lượng nước ra m3/s h Mức nước trong bình 0.5 m Sv: Phạm Văn Sơn­20122361 4 Ts. Nguyễn Huy Phương ĐACN Cv Hệ số cỡ van p Độ mở van ∆P Độ chênh áp qua van gs Trọng lượng riêng của chất lỏng A Tiết diện bình chứa 2.5.10­5 50 1 1 m3/s.kPa0.5 % kPa m2 1.2.1 Xác định các biến quá trình. Hình 2: Các biến quá trình trong mô hình bình mức. Biến điều khiển: p Biến cần điều khiển: h Biến nhiễu: F1 1.2.2 Phương trình mô tả trạng thái của bình mức. Phương trình cân bằng vật chất của quá trình: Sv: Phạm Văn Sơn­20122361 5 ... - tailieumienphi.vn