Đồ án Nhiệt lạnh 1 Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần

Điều hòa dùng trong phòng sạch 1.2.1.Khái niệm về điều hòa không khí Điều hòa không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp , công nghệ và thiết bị nhằm tạo ra một môi tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN KHOA HỌC-CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH - -

ĐỒ ÁN NHIỆT LẠNH 1

TÊN ĐỀ TÀI: “ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG KHÔNG KHÍ TRONG PHÒNG

SẠCH THÔNG QUA BIẾN TẦN”

Người thực hiện : Nguyễn Đình Thăng

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

1 Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Cao Đại Thắng

2 Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố

3 Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên

Nguyễn Đình Thăng

2

Mục Lục

Lời cam đoan

Mục lục

Lời mở đầu

Chương 1 : Tổng quan về phòng sạch và điều hòa dùng trong phòng sạch 5

1.1.Giới thiệu về phòng sạch 5

1.1.1.Áp suất phòng 5

1.1.2.Nhiễm chéo 5

1.1.3.Độ sạch 6

1.2.Điều hòa dùng trong phòng sạch 6

1.2.1.Khái niệm về điều hòa không khí 6

1.2.2 Sơ đồ nguyên lí 7

1.3 Hệ thống thông gió trong phòng sạch 8

1.3.1 Hệ thống đường ống gió 8

1.3.2 Thiết bị tiêu âm 8

1.3.3 Các miệng cấp/ hồi khí – Bộ lọc HEPA 8

1.3.4 Vật liệu bảo ôn cách nhiệt 8

1.3.5 Hệ thống thải khí 8

Chương 2 : Hệ thống điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch 10

2.1 Khái quát về hệ thống điều khiển 10

2.1.1 Thành phần cấu tạo chính… 10

2.1.2 Nhiệm vụ và chức năng 10

2.1.3 Sơ đồ điều khiển 11

2.2 Các thiết bị đo và điều khiển 12

2.2.1 Bộ điều khiển PID 12

2.2.2 Biến tần 16

2.2.3 Cảm biến lưu lượng 19

3

2.2.4 Thiết bị AHU và Quạt 23

2.2.5 Sơ đồ kết nối điều khiển 24

Chương 3: Cơ sở lý thuyết 26

3.1 Nhận dạng đối tượng diều khiển 26

3.1.1 Đối tượng một đầu ra 26

3.1.2 Đối tượng nhiều đầu ra 27

3.2 Mô hình hóa đối tượng 30

3.2.1 Đặc tính và mô hình đối tượng trong công nghiệp 30

3.2.2 Sơ đồ thực nghiệm nhận dạng đối tượng 32

3.2.3 Phương pháp mô hình hóa theo đặc tính quá độ 33

3.3 Phương pháp tổng hợp bộ điều chỉnh 37

3.3.1 Đặt bài toán tổng hợp hệ thống điều khiển tối ưu 37

3.3.2 Xây dựng hệ thống bền vững chất lượng cao 37

3.4 Đánh giá chất lượng bộ điều chỉnh 41

3.4.1 Khái niệm chất lượng quá trình điều khiển 41

3.4.2 Chất lượng chuyển trạng thái 42

3.4.3 Chỉ tiêu tích phân sai số điều chỉnh 45

Chương 4 : Lấy số liệu và tính toán cụ thể 47

4.1 Xác định mô hình hóa đối tượng 47

4.2 Tổng hợp và đáng giá bộ điều khiển 51

4

Lời mở đầu

Trong những năm gần đây nhu cầu cho thiết kế phòng sạch ngày càng tăng Do yêu cầu của sản phẩm công nghệ cao như sản xuất máy tính, sản xuất chíp, các bo mạch, công nghệ chất bán dẫn; hay những loại thuốc trong dược phẩm, các thiết bị y tế, phòng mổ trong bệnh viện Tất cả những phòng này đòi hỏi phải kiểm soát nồng độ hạt bụi, các loại chất ô nhiễm, sự trao đổi

không khí ở một mức cho phép để tạo ra một môi trường lí tưởng

Để tạo ra môi trường đáp ứng các yêu cầu của phòng sach, người ta sử dụng điều hòa không khí cho phòng sạch với các đặc điểm, tính năng vợt trội

so với điều hòa không khí thông thường Và nhiệm mới vụ đặt ra sau khi duy trì được các điều kiện trên cho phòng sạch là điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch để tiết kiệm năng lượng một cách tốt nhất

Bằng sự cố gắng nổ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của thầy Cao Đại Thắng, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể ttránh khỏi những thiếu xót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến thầy giáo

và các bạn sinh viên để bài đồ án này hoàn thiện hơn nữa Em xin chân thành cảm ơn thầy Cao Đại Thắng và các bạn sinh viên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian em làm đồ án

Sinh Viên

Nguyễn Đình Thăng

*)Những đặc điểm khác nhau chính giữa phòng sạch và ĐHKK thường :

1.1.2 Nhiễm chéo

Để hiểu rõ về nhiễm chéo ta định nghĩa về tạp nhiễm Tạp nhiễm là sự nhiễm (đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặc tiểu phân lạ vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển Như vậy nhiễm chéo là việc tạp nhiễm của một nguyên liệu ban đầu , sản phẩm trung gian, hoặc thành phẩm với một nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trong quá trình sản xuất

6

Việc nhiễm chéo có cả nguyên nhân bên ngoài và bên trong Vấn đề nhiễm chéo khá phức tạp đối với các phòng trong nhà máy dược cũng như phòng mổ trong bệnh viện Các phòng sạch cho công nghệ cao thì ít hơn rất nhiều do chỉ sản xuất 1 loại sản phẩm trong một khu lớn

1.1.3.Độ sạch

Độ sạch của phòng được quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay bội số tuần hoàn (Air Changes per Hour) và Phin lọc Thông thường đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong phòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng Do vậy kết cấu phòng sạch khác với những cao ốc văn phòng Với các phòng có yêu cầu cấp độ sạch khác nhau thì số lần trao đổi gió cũng khác nhau Ví dụ trong nhà máy sản xuất dược phẩm khu vực thay đồ có cấp độ sạch E (cấp màu đen) có áp phòng là +(15Pa), số lần trao đổi gió là 10, trong khi phòng pha chế có cấp độ sạch C

có áp phòng +(30Pa), số lần trao đổi gió là 20, phin lọc cấp H12 Phin lọc có nhiệm vụ là lọc bỏ những hạt bụi của không khí trước khi vào phòng Tùy theo yêu cầu của các loại phòng sạch mà sử dụng phin lọc cho phù hợp

Thông thường với các phòng trong nhà máy dược thì sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA(High Efficiency Particle Air) Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng

1.2 Điều hòa dùng trong phòng sạch

1.2.1.Khái niệm về điều hòa không khí

Điều hòa không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp , công nghệ và thiết bị nhằm tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người Ngoài nhiệm

vụ duy trì nhiệt độ trong phòng , hệ thống điều hòa không khí còn phải giữ

7

nhiệt độ không khí trong phòng đó ổn định ở một mức độ ổn định nào đó Bên cạnh đó cần phải chú ý đến độ sạch của không khí, khống chế độ ồn và tốc độ lưu thông hợp lí của dòng không khí

Như vậy, một hệ thống điều hòa đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái của không khí trong không gian điều hòa ở trong vùng quy định nào đó,

nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện khí hậu bên ngoài hay sự thay đổi phụ tải bên trong

1.2.2 Sơ đồ nguyên lí của điều hòa

1- Máy nén ; 2- Bình ngưng ; 3- Dàn lạnh ; 4- Bình tách lỏng ;

5 - Tháp giải nhiệt ; 6 – Bơm giải nhiệt ; 7- phòng

1.3.2 Thiết bị tiêu âm

Khi hệ thống hoạt động sẽ tạo ra tiếng ồn, để tiếng ồn không bị di chuyển theo cấp vào các phòng sản xuất ta phải sử dụng biện pháp làm tiêu âm trên dường đi của dòng khí, sử dụng ống gió tiêu âm bề mặt xung quanh bên trong

ống có cấu trúc lỗ làm cho tiếng ồn đó bị triệt tiêu

1.3.3 Các miệng cấp/ hồi khí – Bộ lọc HEPA

- Miệng cấp khí HEPA : Trong hệ thống phòng sạch có nhiều khu vực có cấp độ sạch khác nhau Bởi vậy các HEPA cho các khu vực này cũng có các filter lọc với cấp độ lọc, độ dày khác nhau theo tiểu chuẩn GMP – WHO

- Miệng hồi khí : Với cửa hút trần ta sử dụng cửa hút nan thẳng có màng lọc thô hoặc cửa hút có vỏ bọc kim loại soi nhiều lỗ tròn Cửa hút chân tường là dùng loại dạng lưới

1.3.4 Vật liệu bảo ôn cách nhiệt

Hệ thống ống gió được làm bằng tôn nên trong quá trình lắp đặt ta cần phải

làm kín và cách nhiệt Ta sử dụng bảo ôn PE dạng tấm xốp có tráng bên ngoài một lớp giấy bạc, ngoài ra bảo ôn còn có thể cách âm cho hệ thống

1.3.5 Hệ thống thải khí

Đối với một số công trình phòng sạch có các khu vực độc hại hoặc hóa chất gây hại cho con người và môi trường nên không thể để không khí luân hồi tại các AHU Do đó ta cần lắp đặt một hệ thống thải khí trong đó có các virút và hóa chất độ hại được tách ra khỏi không khí trước khi cho ra môi trường bên

9 ngoài Giải pháp tốt nhất cho vấn đề này là sử dụng các bộ lọc khí RPT hoặc

hệ thống lọc khí BIBO

10

Chương 2

Hệ thống điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch

2.1.Khái quát về hệ thống điều khiển

- Bộ điều khiển: Thiết bị điều khiển sẽ so sánh giá trị nhận được từ bộ cảm biến với giá trị đặt trước của nó.Tùy theo mối quan hệ của hai giá trị này mà tín hiệu đầu ra khác nhau

- Phần tử điều khiển: Sau khi nhận tín hiệu từ thiết bị điều khiển cơ cấu chấp hành sẽ tác động, tác động đó có tác dụng làm thay đổi thông số điều khiển

2.1.2 Nhiệm vụ và chức năng

Chức năng quan trọng nhất của hệ thống điều hòa không khí là duy trì các thông số khí hậu trong một phạm vi nào đó không phụ thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh và sự thay đổi của phụ tải Tuy nhiên chúng ta vẫn chưa xem xét làm thế nào mà hệ thống điều hoà không khí có thể thực hiện được điều đó khi phụ tải và môi trường luôn luôn thay đổi Hệ thống điều khiển có chức năng nhận các tín hiệu thay đổi của môi trường và phụ tải để tác động lên hệ thống thiết bị nhằm duy trì và giữ ổn định các thông số khí hậu trong không gian điều hòa không phụ thuộc vào điều kiện khí hậu bên ngoài và phụ tải bên trong Ngoài chức năng đảm bảo các thông số vi khí hậu trong phòng, hệ thống điều khiển còn có tác dụng bảo vệ an toàn cho hệ

11

thống, ngăn ngừa các sự cố có thể xãy ra; đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và kinh tế nhất; giảm chi phí vận hành của công nhân

2.1.3 Sơ đồ điều khiển

*) Sơ đồ nguyên lý điều khiển :

1- Phin lọc (miệng cấp khí) ; 2- Cảm biến lưu lượng ; 3- Bộ điều khiển 4- Biến tần ; 5- Quạt ; 6- Dàn lạnh ; 7- Miệng hồi khí

FT VSD

12

*) Sơ đồ cấu trúc:

Trong đó

R: Thiết bị điều khiển

O : Đối tượng điều khiển(trong hệ thống này là: biến tần, quạt, cảm biến) r(t): Tín hiệu vào

y(t): Tín hiệu ra

u(t): Tín hiệu điều khiển tác động lên phần tử điều khiển

v(t): Tín hiệu nhiễu

e(t): Tín hiệu sai lệch điều khiển

z(t): Tín hiệu phản hồi

2.2 Các thiết bị đo và điều khiển

2.2.1 Bộ điều khiển PID

Cấu trúc của bộ ñiều khiển PID gồm có ba thành phần là khâu khuếch đại (P), khâu tích phân (I) và khâu vi phân (D) Khi sử dụng thuật toán PID nhất thiết phải lựa chọn chế độ làm việc là P, I hay D và sau đó là đặt tham số cho các chế độ đã chọn Một cách tổng quát, có ba thuật toán cơ bản được sử dụng

là P, PI và PID

v(t)

13

Cấu trúc bộ điều khiển PID

Bộ điều khiển PID có cấu trúc đơn giản, dễ sử dụng nên được sử dụng rộng rãi trong điều khiển các đối tượng SISO theo nguyên lý hồi tiếp Bộ PID có nhiệm vụ đưa sai lệch e(t) của hệ thống về 0 sao cho quá trình quá độ thỏa mãn các yêu cầu cơ bản về chất lượng:

- Nếu sai lệch tĩnh e(t) càng lớn thì thông qua thành phần up(t), tín hiệu điều chỉnh u(t) càng lớn

- Nếu sai lệch e(t) chưa bằng 0 thì thông qua thành phần uI(t), PID vẫn còn tạo tín hiệu điều chỉnh

- Nếu sự thay đổi của sai lệch e(t) càng lớn thì thông qua thành phần uD(t), phản ứng thích hợp của u(t) sẽ càng nhanh

14

*) Bộ điều khiển S7-300:

a) Các thành phần cơ bản của S7-300

Nguồn cung cấp(PS) Biến đổi áp khu vực (120/230V AC) ra 24V DC

là áp làm việc của S7-300

Vi xử lý(CPU) Thực hiện chương trình của người dùng phụ

kiện: khối nhớ, pin lưu trữ Khối giao tiếp(IM) Kết nối các thanh dữ liệu giữa các giá(dãy) Khối tín hiệu(SM) Làm thích nghi với nhiều mức xử lý của S7-

300, phụ kiện: nối thanh ghi, nối phía trước Khối chức năng(FM) Thực hiện nhiệm vụ định vị, điều khiển hồi tiếp

Xử lý truyền thông(CP) Để nối các thiết bị PLC với nhau, phụ kiện: cap,

phần mềm, khối giao tiếp

- Nguồn: nguồn cung cấp là loại cách ly, có bảo vệ ngắn mạch, áp ổn định khi không tải

15

- Khối vi xử lý: CPU có nhưng thành phần sau ở mặt trước:

+ Báo trạng thái và báo lỗi

+ Công tắc chuyển đổi cách vận hành với 4 lựa chọn

+ Mối nối nguồn cung cấp 24V

+ Phần giao tiếp nhiều điểm MPI để nối các thiết bị lập trình hay PLC khác

+ Hộc chứa pin

+ Hộc chứa khối nhớ

- Khối giao tiếp: Có thể sắp xếp cấu hình theo nhiều kiểu

- Khối tín hiệu: Có bộ nối bus diều khiển cho mỗi khối và các vòng nối các bus dữ liệu phía sau Tín hiệu được xử lý ở bộ nối phía trước

- Nối liên kết: Cần có cáp để nối CPU trực tiếp với máy lập trình

- Cáp: Cáp PROFIBUS và cáp nối cần có để nối nhiều PLC với nhau

- FM: Những khối chức năng thay thế các khối IP

- CP: Bộ xử lý truyền thông dành cho hệ thống bus dữ liệu của

PROBUS

b) Các khối của PLC SIEMENS S7-300

- Khối tín hiệu (SM)

+ Khối ngõ vào digital : 24V DC, 120/300V AC

+ Khối ngõ ra digital : 24V DC, 0,5A; 120/300V AC, 1A; ngắt từ + Khối ngõ vào analog: Áp, dòng, điện trở, cặp nhiệt

+ Khối ngõ ra analog: 24V DC, 4÷ 20mA

- Khối giao tiếp (IM): Khối IM360/IM365 và IM365 dùng để nối nhiều cấu hình Chúng điều khiển thanh ghi của hệ thống

- Khối giả lập (DM): Khối DM 370 dự phòng các khối tín hiệu chưa được chỉ định Chúng điều khiển thanh ghi của hệ thống

- Khối chức năng (FM): Thể hiện các chức năng đặc biệt như:

16

+ Đếm

+ Định vị

+ Điều khiển hồi tiếp

- Xử lý liên lạc(CP): Cung cấp các tiện nghi liên lạc:

+ Nối điểm - điểm

+ Mạng PROFIBUS

+ Ethernet công nghiệp

- Phụ tùng: Các thanh nối và bộ phận nối

2.2.2 Biến tần

● Biến tần là gì?

- Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được

● Nguyên lý hoạt động của biến tần

- Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Nhờ vậy, hệ số công suất cosφ của hệ biến tần đều

có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0,96 Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ

17

- Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ

và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp

có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp - tần số là không đổi Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4 Điện áp là hàm bậc 4 của tần số Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải

bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp

- Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống

- Ngoài ra,biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển

18

*) Biến tần OMRON-3G3RX-A2300:

- Chức năng:

+ Điều khiển vector vòng kín với mô đun PG cắm thêm

+ Mô men khởi động lớn, cho phép 200% ở tần số 0.3Hz + Có chức năng điều khiển PID

+ Chức năng dừng khẩn cấp (tác động nhanh)

+ Tích hợp mô đun phanh với loại 22kW trở xuống

+ Chức năng truyền thông RS-485 (chuẩn MODBUS)

+ Khối đấu nối dây tín hiệu có thể tháo rời được

+ Chức năng lọc nhiễu và lọc sóng hài nguồn đầu vào

+ Tương thích với các tiêu chuẩn RoHS, CE, UL/cUL

- Đặc tính kỹ thuật:

+ Điện nguồn: 3 pha 200-240V tại 50/60Hz

+Tín hiệu đầu vào: dòng điện 4-20mA

+ Công suất động cơ: 30kW

19

+ Công suất đầu ra danh định: 41,9kVA

+ Điện áp danh định đầu ra: 3 pha 200-240V AC

+ Tần số tối đa đầu ra: 400Hz

+ Phương thức điều khiển: Điều chế dòng sin bằng độ rộng xung(PWM) + Tần số mang: 0,5-15kHz

+ Dải kiểm soát tần số: 0,1-400Hz

+ Độ phân giải của tần số đầu ra: 0,01Hz

+ Thời gian gia tốc/giảm tốc: 0,01-360

2.2.3.Cảm biến lưu lượng

20

CẢM BIẾN ĐIỆN

Sử dụng hiệu ứng áp điện trong vật trung gian, ta có thể chuyển đổi trực tiếp ứng lực tạo ra bởi áp suất thành tín hiệu điện dưới dạng điện tích do hiện tượng phân cực điện Điện tích này tỷ lệ với lực tác dụng:

Trong đó F là diện tích hữu ích của màng

Cấu tạo và hình dạng của cảm biến áp suất kiểu áp điện

D, d – là đường kính ngoài và trong của ống

h – là chiều cao phần phủ kim loại( 2 bản cực)

Dòng điện được sinh ra:

dq di

dt

Giới hạn trên của bộ biến đổi này với tinh thể thạch anh từ 2,5 – 100 MPa

Bộ biến đổi này có tần số hồi đáp cao nên thường để đo áp suất thay đổi

nhanh, kích thước nhỏ, đo nhanh, tuy nhiên nó nhạy cảm với nhiệt độ, cần sử dụng cáp nối riêng

a) B

ộ

a) Biến đổi dạng tấm b) Bộ biến đổi dạng ống

23

2.2.4 AHU và quạt

Bộ xử lý không khí AHU có thể được dùng để làm lạnh, làm nóng, hút ẩm

và làm sạch không khí Lưu lượng xử lý không khí lên đến 6,000-140,000

m3/h

Cấu tạo: cấu trúc nhỏ gọn, cấu hình linh hoạt, kiểu dáng trang nhã, vận hành

ổn định, điện năng tiêu thụ thấp, máy chạy êm, dễ lắp đặt và bảo trì… Phạm

vi ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều hòa không khí trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp điện, hóa học, dược, xây

*) Cấu trúc của AHU

Khung bên ngoài: Vật liệu bằng nhôm hợp kim dạng hình chữ T loại bỏ cấu dẫn nhiệt và kết cấu vững chắc

Kết cấu vỏ ngoài: Vỏ ngoài có dạng tấm 2 lớp, lớp bên trong phủ hợp kim, lớp bên ngoài phủ sơn tĩnh điện và lớp giữa bằng vật liệu cách nhiệt loại PU (polyurethane) dày 30mm – 50mm

Dàn lạnh: Dàn lạnh vật liệu là các ống đồng và cánh tản nhiệt bằng nhôm Phin lọc: Phin lọc kiểu tấm G4 có thể rửa được, bộ lọc kiểu túi F7 hoặc F8,

và bộ lọc HEPA để đáp ứng các cấp yêu cầu làm sạch khác nhau

Quạt có nhiệm vụ tạo ra áp suất dương đẩy không khí vào phòng sạch, đồng thời tạo ra áp suất âm để hút khí từ phòng sạch ra qua miệng hồi khí

2.2.5 Sơ đồ kết nối điều khiển

Bộ điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến

25 Kết nối S7-300 với biến tần

26

Chương 3

Cơ sở lý thuyết

3.1.Nhận dạng đối tượng điều khiển

Các đối tượng điều khiển công nghiệp thường có quán tính bậc cao và có

trễ vận tải Chúng có tính chất phi tuyến và thường thay đổi một cách bất định, do điều kiện làm việc thay đổi Về cấu trúc, các đối tượng điều khiển công nghiệp có thể chia thành hai loại, loại đối tượng nhiều đầu vào một đầu

ra và loại đối tượng nhiều đầu vào nhiều đầu ra

3.1.1 Đối tượng một đầu ra

Là loại đối tượng chỉ có một đại lượng đầu ra được kieemr soát và điều

khiển Đại lượng đầu ra của đối tượng bị thay đổi dưới sự tác động của nhiều tín hiệu vào: μ(t), 1( )t , 2( )t , , m( )t

Trong đối tượng một đầu ra, có một tín hiệu vào μ(t) là tác động điều chỉnh, tạo bởi bộ điều chỉnh nhằm đưa đại lượng đầu ra trở về quỹ đạo mong muốn

Các tín hiệu 1( )t , , m( )t là những chấn động xuất hiện dưới dạng nhiễu loạn làm thay đổi đại lượng đầu ra lệch khỏi quỹ đạo mong muốn

27

Giả sử các đại lượng vào và ra của đối tượng thay đổi trong khoảng nhỏ, cho phép xấp xỉ và diễn ra trong mô hình tuyến tính Khi đó theo nguyên lý xếp chồng của đối tượng tuyến tính, ta có:

y t y t y t



  (3.1) Trong đó, y(t) – đại lượng đầu ra, do các tín hiệu đầu vào tác động; y t( )- thành phần đại lượng ra, do tác động điều chỉnh μ(t) gây ra; ( )

i

y t - thành phần đại lượng ra, do chấn động λi gây ra

Công thức (3.1) có thể viết dưới dạng:

i

i

Y D

s

s

s 



 - hàm truyền của đối tượng theo các kenh nhiễu

3.1.2 Đối tượng nhiều đầu ra

Các đối tượng nhiều đầu ra có thể chia làm hai loại

Loại thứ nhất gồm các đối tượng, trong đó mỗi tác động đầu vào chỉ ảnh hưởng đến một đâị lượng đầu ra tương ứng Trong trường hợp này, một đối tượng phức tạp có thể phân tách thành các kênh tác động độc lập, mỗi kênh thể hiện là một đối tượng đơn lẻ

Đối tượng có nhiều đầu vào nhiều đầu ra, mà có thể phân tách thành các kênh độc lập lẫn nhau, thì gọi là đối tượng tách được Đối với mỗi kênh có thể xây dựng một hệ điều khiển con độc lập một đầu ra Phương pháp thiết kế và hiệu chỉnh hệ tách được hoàn toàn tương tự như đối với các hệ điều khiển một đầu ra