程序控制试验注意事项

程序控制實驗注意事項2008年東海化工系實驗之預備工作於實驗之前一週，由助教講解實驗設備與方法。由流程圖之輔助，於實驗前到現場實際的瞭解實驗設備與其管線間之關係。對各管線之流動、儀器之位置與功能、各儀器間訊號之傳輸及欲控制之方式等均須清楚。瞭解電腦控制CRT畫面之操作方法。瞭解控制面版上各開關與記錄器之功能。瞭解各控制迴路，於實際設備上何者為操縱變數、受控變數、量測儀器與最後控制元件。同組人員相互討論，並規劃出操作之步驟，亦可請助教協助說明。於實驗之前必須了解：（Ⅰ）實驗目的 （Ⅱ）實驗原理 （Ⅲ）初步之操作步驟。實驗前口試當上述工作均完成後，再與老師約定時間於實驗室內進行口試與問題回答，時間約一小時。口試時間通常訂於實驗當天上午 9：20至10：00; 10：00A.M.以後才開始做實驗。實驗項目利用手動操作，將程序由coldstar-up操作至steadystate。冷水流量儀器之校正。當系統達於steadystate時，於手動（openloop）之操作下，進行stepchange之測試，而獲得其反應曲線，並求得first-order-plus-dead-time(FOPDT)model之參數。由FOPDT模式，利用最小IAE方法計算出PID控制器之調諧值(set-pointchange與disturbancechange兩種)。將控制器之調諧值keyin，並使系統於自動控制(closedloop)操作下而達到穩定狀態(steadystate)。於穩定之closedloop操作下，進行disturbancechange與set-pointchange兩種測試。實驗須知與老師完成口頭報告後方可做實驗。實驗前必須先與助教約定實驗時間，並由助教開門，打開電源。實驗期間嚴格遵守實驗規則。除了coldstar-up外，操作過程均須存於記錄紙上。實驗結束後撕下記錄紙並由助教簽名認定，此記錄紙之結果必須附於實驗報告內。熱交換器控制設備操作步驟一、 實驗前準備1. 由熱水加熱槽之液位計觀察其液位是否在約 80％，若否，加水到80％。檢查冷水槽之液位是否定位，供水閥是否打開，若否，打開供水閥。依照控制方式之類別，打開控制盤上面門，再依需求改變接點，完成後關上門。檢查電腦(PC)之線路是否正常。二、 實驗步驟A.實驗準備工作打開總電源後，接著打開設備電源。按下空壓機紐。檢查水流迴路是否為”對流”熱交換。打開電腦(PC)之電源，開機，並將之進入控制系統。按下加熱器及攪拌器鈕。B.控制熱水溫度進入控制迴路2(Loop-2)，將其設定為手動(Manual)，並將MV調到100%。打開冷、熱水pump，並作冷水流量校正。等到Loop-2之PV(溫度)達到95℃時，設定Kc=5、τI=50、τD=10，並將Loop-2由手動(Manual)改成自動(Auto)。觀看變化使其達到steady-state。*冷水流量校正*由電腦主畫面上的FI-3讀取數據來做校正。在冷水出口處，用量筒準備接取冷水。計時10秒，測量一定時間內的水量。重複三次，取平均值。C.Open-loopsteptesting進入群組控制中，由手動來調整出口閥，使冷水流量在0.1~0.3間。進入控制迴路1(Loop-1)。將Loop-1設為手動，設定MV為50%。當達到steady-state時(即PV值達於穩定時)。將MV由50%調到70%，並使其再達到新的steady-state狀態。將紀錄器上所得之圖形於系辦公室之影印機上放大。7.由steptesting之反應曲線，並由Fit3(p.239,Textbook)求得FOPDTmodel之parameters，即Ket0sG(s)1。s再利用IAE方法求出set-pointchange(p.247,Textbook)及disturbancechange(p.246,Textbook)時所需要的PID控制器調諧值(Kc、τI、τD)。Note： 詳細之PID控制器調諧值計算與 IAE法，請參考教科書Chapter7。D.AutomaticControlExperimentforSet-PointChange進入控制迴路1(Loop-1)，將前面由IAEset-pointchange計算所得之PID值(Kc、τI、τD)填入Loop-1控制器。將手動改成自動。達穩定後，再改變其SP。觀察其變化，直到steady-state。E.AutomaticControlExperimentforDisturbanceChange1.進入控制迴路1(Loop-1)，將前面由IAEdisturbancechange計算所得之PID值(Kc、τI、τD)填入Loop-1控制器。2.將冷水回流閥打開些許，觀察其變化，直到 steady-state。取出紀錄紙，並交給助教簽名。三、 實驗結束後之處理依序關上冷水幫浦、熱水幫浦、攪拌器及加熱器電源。關上空壓機電源。關掉電腦(PC)之電源。關掉總電源開關。評分方式與實驗報告撰寫實驗前各組自行撰寫『預備報告』；『預備報告』實驗前不必繳給老師。實驗後，將『預備報告』與實驗結果合併整理成『實驗結果報告』。實驗結果之『記錄紙』必須由助教簽名；