LỜI MỞ ĐẦU

Hệ thống điều khiển và giám sát là thành phần không thể thiếu trong mỗi nhà máy công nghiệp hiện đại. từ những năm của nửa đầu thế kỉ trước tới nay, điều khiển tự động chiếm vai trò ngày càng quan trọng trong các ngành công nghiệp khai thác, chế biến và năng lượng như dầu khí, lọc dầu, hóa dầu, hóa chất, dược phẩm, thực phẩm, nhà máy điện. các hệ thống điều khiển quá trình chứa đựng trong đó có một số đặc thù chung, được sắp xếp vào phạm trù các hệ thống điều khiển quá trình. Một hệ thống điều khiển quá trình chứa đựng trong đó toàn bộ các giải pháp đo lường, điều khiển, vận hành và giám sát nhằm đảm bảo các yêu cầu của quá trình và cộng nghệ thiết bị như chất lượng sản phẩm, sản lượng, hiệu suất, an toàn cho con người, máy móc và môi trường.

SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KHIỂN

Định nghĩa về điều khiển: điều khiển là quá trình thu thập thông tin, xử lý thông tin và tác động lên hệ thống để đáp ứng của thống “ gần” với mục đích định trước. điều khiển tự động là không có sự tác động của con người.

Chúng ta cần phải điều khiển nhằm:

Để nhằm đáp ứng hệ thống không đạt yêu cầu.

Tăng độ chính xác.

Tăng hiệu quả kinh tế.

Một hệ thống điều khiển gồm 3 thành phần cơ bản: đối tượng, bộ điều khiển, cảm biến.

Các bài toán điều khiển ở đậy ta xét đến có 3 loại đặc trưng:

1. phân tích hệ thống: cho hệ thống tự động đã biết thông số và cấu trúc. Bài toán đặt ra là tìm đáp ứng của hệ thống và đánh giá chất lượng.

2. thiết kế hệ thống: biết cấu trúc và thông số của đối tượng điều khiển. bài toán đặt ra là thiết kế bộ điều khiển để được hệ thống thỏa mãn yêu cầu về chất lượng.

3. nhận dạng hệ thống: chưa biết cấu trúc và thông số của hệ thống. vấn đề đặt ra là xác định cấu trúc và thông số của hệ thống.

Trong đồ án này ta sẽ thiết lập bài toán thiết kế hệ thống nhằm đạt được yêu cầu về chất lượng.

Các nguyên tắc trong điều khiển

a. nguyên tắc phản hồi thông tin: muốn có một hệ thống đạt được chất lượng cao thì bắt buộc phải có phản hồi thông tin, tức là phải có đo lường từ các đối tượng

Các sơ đồ điều khiển dựa trên nguyên tắc phản hồi thông tin:

Bộ điều chỉnh sẽ tự động so sánh giá trị vào và giá trị ra, khi chúng có sự sai lệch thì bộ điều chỉnh sẽ tác động để loại bỏ sai lệch.

Tuy điều khiển phản hồi cho nhiều đặc tính ưu việt nhưng nó cũng có một số những hạn chế:- chỉ thực hiện tác động khi có sự sai lệch, đây là hạn chế lớn của hệ thống, - ổn định hệ thống là vấn đề riêng của điều khiển phản hồi, một bộ điều khiển phản hồi có thể ổn định một đối đối tượng không ổn định, song một vòng điều khiển kín chứa một đối tượng ổn định cũng có thể trở nên mất ổn định. – để đạt được chất lượng điều khiển phản hồi thì phép đo phải có độ chính xác cần thiết. – cần phải có một mô hình tốt, nhưng trong thực tế thì khó có thể đạt được một mô hình như mong muốn vì các quá trình diễn ra rất phức tạp.

Ngoài ra, còn có nhiều cách điều khiển khác nữa như là :

Điều khiển tỉ lệ:nó là trường hợp đặc biệt của điều khiển truyền thẳng, trong đó biến được đo và bù theo nguyên tắc tỉ lệ.

Điều khiển tầng: là cấu trúc mở rộng của điều khiển phản hồi. điều khiển tầng giúp loại bỏ một số ảnh hưởng của một số dạng nhiễu và cải thiện rõ rệt đặc tính động học của hệ thống. và còn nhiều phương pháp điều khiển khác không đề cập tới.

Một số đặc tính của điều chỉnh

Điều chỉnh không liên tục hay còn gọi là điều chỉnh ON- OFF.

Hệ thống điều chỉnh 2 vị trí có trong thành phần bộ điều chỉnh hai vị trí với thông số đầu ra chỉ có hai giá trị tương ứng là giá trị cực đại và giá trị cực tiểu.

Ví dụ: như khi ta duy trì nhiệt độ sấy dược dốt nóng bằng carirofe ở 600 C, ta giả sử max = 650 C , min = 550 C .Vì thế khi nhiệt độ tăng lên 650 C thì carirofe tự ngắt, nhưng khi nhiệt độ tới 550 C thì carirofe se hoạt động trở lại.

Như vậy, khi sử dụng bộ điều chỉnh vị trí, đại lượng công nghệ dao động quanh vị trí chủ đạo. Dao động này có biên độ và chu kì T và được gọi là tự dao động

Bộ điều chỉnh vị trí có cấu trúc đơn giản, làm việc tin cậy, không phức tạp trong hiệu chỉnh và bảo trì. Do đó nếu bộ điều chỉnh vị trí đảm bảo chất lượng tin cậy thì sử dụng nó. Bộ điều chỉnh vị trí sử dụng cho đối tượng có tính trễ nhỏ và dung lượng lớn