process instrumentation unit 03

ลปูควบคมุกระบวนการวชิา อุปกรณ์วดัและควบคุมในกระบวนการ

Process Instrumentation

หัวข้อ

1. ลูปควบคุมปอ้นกลับ

(Single-loop feedback control)

2. ลูปควบคุมขั้นสูง

(Advanced control loop)

ดร.ปรัชญา มงคลไวย์

Dr.PRATYA MONGKOLWAI

PAT.M.

ลปูควบคมุกระบวนการวชิา อุปกรณ์วดัและควบคุมในกระบวนการ

Process Instrumentation

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)1.1 อุปกรณ์ควบคุมกระบวนการ (Process controller)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคมุป้อนกลบั

- ช่วงเวลาหน่วง (Time delay)

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

- ช่วงเวลาไร้การตอบสนอง (Dead time)

PAT.M.

ลปูควบคมุกระบวนการวชิา อุปกรณ์วดัและควบคุมในกระบวนการ

Process Instrumentation

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop) 2.1 ลูปควบคุมแบบคาสเคด

2.2 ลูปควบคุมแบบสดัส่วน

2.3 ลูปควบคุมแบบสง่ผ่าน

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

(Process Variable)

eSP(Set point)

PV

(e = SP – PV )

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.1 อุปกรณ์ควบคุมกระบวนการ (Process controller)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.1 อุปกรณ์ควบคุมกระบวนการ (Process controller)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาหน่วง (Time delay)

“ช่วงเวลาหน่วง” คือ ความสมัพนัธ์ระหวา่งช่วงเวลาที่ทาํใหเ้กิดผลตอบสนอง

ทางดา้นเอาตพ์ตุ หลกัจากป้อนสญัญาณอินพตุ

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาหน่วง (Time delay)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาหน่วง (Time delay)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาหน่วง (Time delay)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

เมื่อกําหนดให้

จะได้

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

จะได้

ถ้าค่าสัญญาณเอาต์พุตของเซนเซอร์หลังจากป้อนสัญญาณอินพุต่านไปเป็นเวลา วินาที

หรือ t = จะมีค่า

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของเซนเซอร์ (sensor time response)

จาก

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

K

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

K

Laplace Transform

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

จากสมการ

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ผลตอบสนองเชิงเวลาของกระบวนการอันดับหนึ่ง

โดยจะเห็นว่า ณ ที่เวลา t มีค่าเท่ากับ

ค่าคงที่เวลาของกระบวนการ (t= )

สัญญาณเอาต์พุตของกระบวนการจะมี

ขนาดเท่ากับ 63.2%

และจะเข้าสู่ค่าสูงสุดที่เวลา

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาไร้การตอบสนอง (Dead time)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาไร้การตอบสนอง (Dead time)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาไร้การตอบสนอง (Dead time)

PAT.M.

1. ลูปควบคุมป้อนกลับ (Single-loop feedback control)

1.2 ผลตอบสนองเชิงเวลาของลูปควบคุมป้อนกลับ

- ช่วงเวลาไร้การตอบสนอง (Dead time)

PAT.M.

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop)

2.1 ลูปควบคุมแบบคาสเคด

PAT.M.

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop)

2.1 ลูปควบคุมแบบคาสเคด

PAT.M.

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop)

2.2 ลูปควบคุมแบบสัดส่วน

PAT.M.

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop)

2.2 ลูปควบคุมแบบสัดส่วน

PAT.M.

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop)

2.3 ลูปควบคุมแบบส่งผ่าน

PAT.M.

2. ลูปควบคุมขั้นสูง (Advanced control loop)

2.3 ลูปควบคุมแบบส่งผ่าน

PAT.M.

ตาํราหลกัที่ใชส้อน

PAT.M.

-รศ.ดร.วรพงศ์ ตั้งศรีรัตน์, “การวัดและควบคุมกระบวนการ

(Process Control and Instrumentation)”, สํานักพิมพ์

ส.ส.ท.(สมาคมสง่เสริมเทคโนโลยี ไทย-ญี่ปุ่น), 2550.