[화학공학실험(2)] 공정제어 다단액위제어(Cascade 제어) A+

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 기본적인 공정제어의 개념
2) PID 제어기
3) Process Modeling

3. 실험 장치

4. 실험 순서
1) 1주차 System Identification & Process modeling
2) PID tuning

5. 추론

6. Process Modeling 실험 결과
1) 일차시간지연모델
2) PID tuning 파라미터

7. PID tuning 실험 결과

8. 논의 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
화학공정제어 특히 PID Controller에 대한 기본적인 내용과 각각의 변수들을 실험을 통해 구하고 이들이 의미하는 바를 이해할 수 있다.

2. 실험 이론
1) 기본적인 공정제어(Process Control)의 개념

1. 공정제어(Process Conrtrol)
공정제어는 공정의 제어변수(CV)를 외란(D) 하에서 조작변수(MV)를 적절히 조작하여 주어진 설정점(SP)에 최대한 근접하게 유지하도록 하는 것을 공정제어라 한다. 거의 모든 화학 공정은 자동화가 이루어져 있다. 관련 변수는 아래와 같다.

① 제어변수(CV) : 제어하고자 하는 변수
② 조작변수(MV) : 제어변수를 변화시킬 수 있는 변수(임의 조작 가능)
③ 외란변수(D) : 제어변수를 변동시키는 방해요인 (임의 조작 불가능)
④ 설정점(SP) : 제어변수가 유지되어야 하는 수준/값
⑤ 공정(Process) : 제어 대상 (최종제어요소+공정자체+센서)
⑥ 제어기(Controller) : 제어동작을 출력하는 장치
⑦ 블록선도 : 제어시스템에서의 정보 흐름을 블럭과 선으로 표현

제어요소는 공정(Process)과 제어기(Controller)로 나뉘는데 공정은 제어 대상 (최종제어요소 + 공정자체 + 센서)를 의미하고, 제어기는 제어 동작을 출력하는 장치이다. 블록선도는 제어시스템에서의 정보 흐름을 블록과 선으로 표현하는 것이다.

2. 공정제어의 필요성
모든 공정의 장치는 허용 가능 압력, 액위, 온도, 농도가 있으므로 무엇보다도 먼저 이들을 유지할 수 있어야 한다. 즉 공정 안정성을 확보해야 한다. 다음으로 생산하는 제품의 규격(농도, 유량, 분자량,)을 만족해야 한다. 또한, 배출 Sox, Nox 농도, 폐수의 PH 농도 등 환경 규제치를 만족할 수 있어야 한다. 장치 또는 공정이 가지는 운전 제약조건을 만족해야 한다.

참고 자료

없음