공정제어_시뮬링크를 이용한 열교환기 제어

목차

1. 문제 설정

2. 이론
1) 공정제어 개요
2) 정상상태
3) 물질 및 에너지 수지
4) 편차함수
5) 라플라스 변환
6) Block Diagram
7) 제어기
8) 시뮬링크
9) Control system

3. 문제 풀이

4. 제어기를 포함한 열교환기
1) 공정의 개략도
2) 열교환기와 에너지수지
3) 제어계의 구성요소
4) Feedback 제어
5) 시뮬링크
6) 결론

5. 고찰

6. 참고문헌

본문내용

1. 문제 설정
PROBLEM 8.1.
The two-tank heating process shown in Fig. P8-1 consist of two identical, well-stirred tanks in seres. A flow of heat can enter tank 2. At time t=0, the flow rate of heat to tank 2 suddenly increases according to a step function to 1,000 Btu/min, and the temperature of the inlet water drops from 60 to 52℉ according to a step function. These changes in heat flow and inlet water temperature occur simultaneously.

<중 략>

2. 이론
1) 공정제어 개요
화학공학은 화학공학 분야에 대한 위의 분류에서 알 수 있듯이 반응공학, 유체역학이나 분리공정 등 정적인 상태보다 이동현상에 대해 주로 다룬다. 또한 화학공학은 반응기, 각종 분리장치, 열 교환기 등 단위공정의 집합체이며, 이와 같은 화학공학에서 공정의 운전 시 외부의 교란에 대응하여 공정을 안정되게 운전하여 최고의 성능을 나타내게 하기 위해서는 공정을 설계한대로 제어할 필요가 있다. 그러므로 공정제어에서는 단위 공정에 대한 제어계 설계를 목적으로 삼고, 이를 위하여 필요한 수학적 도구로서 Laplace transform, 계의 동특성 해석, 제어계의 구성요소, feed back 제어계의 해석과 설계에 대하여 강의하고, 고급 제어계에 대해 소개한다. 이 공정제어를 통해 실제 공정에서의 원하는 condition을 맞추고 적절한 product를 얻을 수 있다.
Chemical process의 operation이 당초에 설계된 정상 상태에서 진행될 수 있도록 하는 일을 공정제어라 한다. 주기적인 측정을 통해 측정값과 설계한 값의 오차가 예상되면 예방, 기능이 정지됨 없이 계속 활동하게 한다.

참고 자료

MATLAB 공정제어 공학, 도서출판 아진, 여영구외 7명 공저, pp.95~317
Process Systems Analysis and Control 3rd edition, Donald R. Coughanowr, McGRAW Hill, p.48~204
Heat transfer, 텍스트북, J.P. HOLMAN: 총괄열전달계수, 열교환기 참고
Calculus 6nd edition, James Stewart 저, THOMSON, 2008 : 라플라스 참고
에너지 관리공단 (http://www.kemco.or.kr), 분배밸브, 2010.10.21~23 검색