Hierarchiczny system sterowania procesem mieszania. Implementacja sprzętowa i badania testowe

pol Artykuł w języku polskim DOI:

Karol Błaszkiewicz, Patryk Biniecki, wyślij Robert Piotrowski Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Proces mieszania często występuje w różnych gałęziach przemysłu. W artykule rozważane jest sporządzanie mieszaniny aceton-octan etylu. Podstawowym celem jest uzyskanie właściwego stopnia jednorodności mieszaniny. W artykule zbudowano model matematyczny procesu mieszania i zaprojektowano warstwowy system sterowania. Składa się on z nadrzędnego regulatora rozmytego oraz warstwy bezpośredniej z regulatorami typu PID i sterowaniem binarnym. Przeprowadzono badania testowe działania układu sterowania w strukturze sprzętowej i dokonano analizy uzyskanych wyników sterowania.

Słowa kluczowe

hierarchiczny system sterowania, implementacja sprzętowa, inżynieria chemiczna, modelowanie matematyczne, pid, proces mieszania, regulator rozmyty

Hierarchical control system of mixing process. Hardware implementation and testing

Abstract

Mixing process is very often used in many various fields of industry. In this paper the mixture of acetone and ethyl acetate is considered. Desire is to achieve proper homogeneity of mixture. The paper presents mathematical model of mixing process and designed two-layer structure of control system. The fuzzy controller is implemented in upper layer. Direct layer consists of PID controllers and binary control. Control system is tested by simulation for hardware in the loop control system. The control results are analyzed.

Keywords

chemical engineering, fuzzy controller, hardware implementation, hierarchical control system, mathematical modeling, mixing process, pid

Bibliografia

  1. Rożeń A.: Mikromieszanie się płynów różniących się lepkością w układach z przepływem laminarnym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008. 
  2. Mezaki R., Mochizuki M., Ogawa K.: Engineering data on mixing, Elsevier Science B.V, Amsterdam 2000. 
  3. Suet Yan Deng.: Nonlinear and linear control of an industrial mixing process, McGill University, Montreal 2002. 
  4. Zavacka J., Blahova L., Bakasova M., Dvoran J.: Advanced control of a mixing process, Acta Chimica Slovaca, Vol. 4 (2011), No. 2, 18-32. 
  5. Osofisan P.B.: Fuzzy logic control of the syrup mixing process in beverage production, Leonardo Journal of Sciences, Issue 11 (2007), 93-108. 
  6. Stręk F.: Mieszanie i mieszalniki, WNT, Warszawa 1971. 
  7. Plamitzer A.M.: Maszyny elektryczne, WNT, Warszawa 1982. 
  8. Serwiński M.: Zasady inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1976. 
  9. Praca zbiorowa (red. Zarzycki R.): Zadania rachunkowe z inżynierii chemicznej, PWN, Warszawa 1980. 
  10. Tatjewski P.: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych: struktury i algorytmy, Akademicka Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2002. 
  11. Jantzen J.: Foundations of Fuzzy Control, John Wiley & Sons, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex 2007. 
  12. [www.thrige-electric.com/english/motorslak2000.htm] . T-T Electric, dostęp:14. 01. 2012. 
  13. [www.asconumatics.pl/images/site/upload/pl/pdfl/v1215p1.pdf]. dostęp: 14.01.2012. 
  14. [www.idsc.ethz.ch/Courses/embedded control_systems/Exercises/Hardware-in-the-Loop.pdf], dostęp: 02.02.2012 
  15. [http://ep.com.pl/files/3154.pdf], dostęp: 02.02.2012 
  16. [www.pdfsupply.com/pdfs/gfk2409a.pdf], dostęp: 02.02.2012 
  17. [http://platforma.astor.com.pl/files/getfile/id/5492], dostęp: 02.02.2012 
  18. [www.mathworks.com/products/datasheets/pdf/real-time-windows-target.pdf], dostęp: 02.02.2012 
  19. [http://support.russelectric.com/scadaworld/PDF’s/Wonderware/Ver10%20Books/I0Srv_GEHCS.PDF], dostęp: 02.02.2012.