Bt4 môn khống chế và điều khiển quá trình 107200310 20kthh2

nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn

Câu 1: Sơ đồ hệ thống gia nhiệt một dòng nguyên liệu bằng dòng hơi nước áp suất thấp (LPS)

như hình vẽ sau:

Để xác định sự thay đổi của nhiệt độ của dòng công nghệ số 2 (ứng xử của hệ thống), người ta thay đổi độ mở của valve từ 50% lên 60% để tăng lưu lương hơi nước cấp vào thiết bị Khoảng vận hành của nhiệt độ dòng số 2 được thiết kế trong khoảng 50oC đến 150oC Đo sự thay đổi của nhiệt độ dòng số 2 theo thời gian, người ta thu được đồ thị sau.

Hãy xác định các thông số PID của bộ điều khiển nhiệt độ (TC) được lắp vào hệ thống này để điều khiển nhiệt độ của dòng số 2.

Câu 2: Cho sơ đồ P&ID của thiết bị trung hòa vận hành liên tục từ hai dòng dung dịch Na2CO3 (Soda Ash) và dung dịch H3PO4 để chuẩn bị dung dịch muối phosphate natri như hình sau Dungdịch này sau đó sẽ được cô đặc và kết tinh để thu sản phẩm.

a Mô tả sự hoạt động của hệ thống thiết bị trung hòa đã cho.

b Xác định các biến cần điều khiển và biến điều khiển tương ứng trên sơ đồ.

c Cho ví dụ về các kiểu biến vào, biến ra, biến trạng thái, biến nhiễu của hệ thống thiết bị này.

Câu 3: Sơ đồ P&ID của một hệ thống bốc hơi nguyên liệu được cho như hình sau

a Mô tả sự hoạt động của hệ thống thiết bị trung hòa đã cho.

b Xác định các biến cần điều khiển và biến điều khiển tương ứng trên sơ đồ.

c Cho ví dụ về các kiểu biến vào, biến ra, biến trạng thái, biến nhiễu của hệ thống thiết bị này,

Câu 4: Cho sơ đồ P&ID của một phân xưởng như hình vẽ bên dưới:

a Hãy xác định các loại thiết bị (equipments), các loại dụng cụ đo, điều khiển… (instruments) có mặt trong sơ đồ.

b Trình bày các chức năng của các instruments.

c Nêu các biến cần điều khiển và biến điều khiển tương ứng.

a Mô tả sự hoạt động của hệ thống thiết bị trung hòa đã cho.

Hệ thống gồm 2 cụm thiết bị chính, đó là cụm đo và điều chỉnh lưu lượng soda ash và cụm đo và điều khiển phosphoric acid

Phần bên trái điều khiển đầu vào của thuốc thử Soda Ash bằng orifice plate thông qua đầu dò lưu lượng FE-100 và tín hiệu áp suất được đưa đến bộ chuyển đổi và truyền thông tin dòng lưu lượng FT-100 Sau đó FT chuyển tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện đến thiết bị FIC-100, tại đây tiến hành so sánh với gái trị đặt Setpoint, tính toán và xử lí, cho ra tín hiệu điều khiển đi ra là tín hiệu áp suất tác động lên valve áp suất FV 100, valve thay đổi độ mở sao cho phù hợp với lệnh điều khiển để thay đổi lưu lượng và vòng điều khiển này lặp lại.

Phần bền phải điều khiển đầu vào của phosphoric aicd: : Đầu dò phân tích pH AE 101 lấy tín hiệu từ ống xả, tín hiệu pH sau đó được chuyển thành tín hiệu điện tiêu chuẩn rồi chuyển đến thiết bị phân tích hiển thị và điều khiển AIC, tại đây tiến hành so sánh biến quá trình PV với giá trị đặt, tính toán xử lí rồi đưa ra tín hiệu điều khiển là tín hiệu áp suất tiêu chuẩn tác động lên Valve phân tích AV 101, valve điều chỉnh độ mở sao cho lượng acid vào là phù hợp Chu trình lặp lại liên tục thành vòng điều khiển

Lưu lượng vào của phosphoric aicd c Cho ví dụ về các kiểu biến vào, biến ra, biến trạng thái, biến nhiễu của hệ thống thiết bị này.

- Biến vào: lưu lượng vào dòng soda ash và phosphoric acid - Biến ra: pH của sản phẩm

- Biến trạng thái: Nhiệt độ của thiết bị - Biến nhiễu: Tạp chất của nguyên liệu

Câu 3:

Hệ thống gồm 3 cụm thiết bị chính là cụm thiết bị điều khiển và kiểm soát nguyên liệu vào, cụm thiết bị đo và điều khiển lượng hơi ở đỉnh tháp và cụm thiết bị đo và điều khiển lượng chất lỏng ở đáy tháp.

Đầu tiên là cụm thiết bị điều khiển và đo lượng nguyên liệu vào: phần nguyên liệu thông qua orifice plate được đo lưu lượng bởi đầu dò FE, bộ chuyển đổi FT chuyển tín hiệu áp suất từ FE thành tín hiệu điện rồi đưa đến thiết bị FIC là thiết bị điều khiển và hiển thị áp suất FIC so sánh PV với setpoint, xử lí, tính toán và đưa ra lệnh điều khiển dưới dạng tín hiệu ra là áp suất tiêu chuẩn đến van áp suất FV, valve điều chỉnh độ mở phù hợp.

Cụm thiết bị đo và điều khiển áp suất ở đỉnh tháp: Tín hiệu áp suất ở đỉnh tháp được đo bởi đầu dò PE, thông qua bộ chuyển đổi và phát tín hiệu PT, tín hiệu ra là áp suất tiêu chuẩn đi đến thiết bị hiển thị và điều khiển PIC, tại đây tiến hai so sánh SP và PV,tính toán, xử lí và đưa ra lệnh điều khiển dưới dạng tín hiệu áp suất tiêu chuẩn tác động lên van áp suất PV, kiểm soát dòng khí đi ra ở đỉnh tháp và áp suất trong tháp bốc hơi.

Cụm thiết bị đo và điều khiển mức chất lỏng trong tháp: thông số mức chất lỏng được đo bằng đầu dò LE, sau đó chuyển đến thiết bị FT – bộ chuyển đổi và phát tín hiệu, FT sẽ truyền tín hiệu áp suất đến thiết bị điều khiển và hiển thị áp suất FIC Tại đây tiến hành so sánh PV và SP, tính toán, xử lí rồi cho ra lệnh điều khiển là tín hiệu áp suất tiêu chuẩn, tác động lên valve điều khiển mức LV, giúp kiểm soát mức chất lỏng trong tháp bốc hơi.

b)

Độ mở của valve

c) Cho ví dụ về các kiểu biến vào, biến ra, biến trạng thái, biến nhiễu của hệ thống thiết bị này,

- Biến vào: Lưu lượng dòng nguyên liệu vào , lượng hơi đốt đi vào tháp - Biến ra: Lưu lượng hơi ở đỉnh tháp

- Biến trạng thái: Áp suất ở đỉnh tháp

- Biến nhiễu: Nhiệt độ của dòng nguyên liệu vào , nhiệt độ của lượng hơi đốt ở đỉnh tháp

Câu 4:

a.H ãy xác định các loại thiết bị (equipments), các loại dụng cụ đo, điều khiển… (instruments) có mặt trong sơ đồ.

2,3,7,16 ; valve bị khóa mở 4 ; valve kiểm tra 5,14 ; valve an toàn 8,17 ; valve tự đóng 10,21 ; valve từ 11,23 ; valve giảm áp và điều chỉnh lưu lượng 12,24 ; valve bị khoá đóng 18,19 ; pin dẫn điện 26 ; ống venturi 31; Air line 32.

bị điều khiển lưu lượng FC 29 ; thiết bị chuyển đổi và truyền thông tin lưu lượng FT 30.

b Trình bày các chức năng của các instruments

- Thiết bị điều khiển lưu lượng FC 29: một loại thiết bị được sử dụng để điều chỉnh hoặc kiểm soát lưu lượng của chất lỏng

- Thiết bị chuyển đổi và truyền thông tin lưu lượng FT 30: sử dụng để truyền thông tin và đo lưu lượng

c Xác định các biến cần điều khiển và biến điều khiển tương ứng trên sơ đồ.

Câu 5:

a) Mô tả chi tiết:

Lượng nguyên liệu vào thông qua orifice plate được đầu dò lưu lượng FE 860 chuyển sang tín hiệu áp suất truyền đến thiết bị chuyển đổi và truyền thông tin FT 860 Tại đây tín hiệu áp suất sẽ chuyển sang tín hiệu điện tiêu chuẩn rồi được đưa đến bộ biến đổi tín hiệu lưu lượng FY 860,1 thực hiện tính toán theo hàm căn bậc 2 rồi sẽ chuyển thành tín hiệu số truyền đến thiết bị điều khiển và hiển thị áp suất PIC 860 Tại đây thực hiện so sánh sai lệch giữa PV và SP và cho ra lệnh điều khiển với tín hiệu đầu ra là tín hiệu cường độ dòng điên tiêu chuẩn Tín hiệu cường độ dòng điện tiêu chuẩn này được đưa đến bộ biến đổi tín hiệu FY 860.2, tính toán theo hàm I/P rồi trả về tín hiệu ra là tín hiệu áp suất tiêu chuẩn Tín hiệu áp suất tiêu chuẩn tác động lên valve FV 860 để thay đổi lưu lượng đi trong ống