[화학공학]공정제어실험 보고서

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2007.10.27 / 2019.12.24
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본문내용: @ Offset
PID 중에서 적분상수(I)가 아주 크다면, 분모로 나타나는 매개변수 I 때문에 적분항의 영향은 매우 작아질 것이다. 대부분의 시스템에서 변수 I를 0으로 놓으면 적분항을 0으로 놓는 것과 같다. (적분항에서는 I=0 으로 놓을 수 없는데 이유는 분모가 0이 될 수 없기 때문이다.) 이렇게 적분항이 없는 PID 제어 동작을 Proportional - Only Controller 라고 한다. 비례항은 dE(오차의 변화)에 반응하지만 오차(E=pv-sp)에는 반응하지 않음을 주목하라. 그러므로 오차의 변화가 없다면(dE=0)PID의 출력도 변함이 없으므로 컨트롤 밸브의 변화 역시 없을 것이다. 이 경우에는 SP와 PV간에 지속적으로 유지되는 편차가 나타난다. 이것을 offset이라 한다. 이것은 적분 매개변수(I)를 이용하여 제거하거나 감소시킬 수 있다.
@ 직접 및 역동작
PID는 직접 또는 역동작을 모두 할 수 있다. PID 직접동작은 PV가 증가하면 출력이 증가한다. PID 역동작의 경우는 PV가 증가하면 출력이 감소한다. 유량 제어기(FC)의 경우 역동작이 보통이다. 유량(PV)이 설정값보다 많으면 PID 출력은 감소하여 유량이 설정값에 보다 가까워지도록 밸브를 잠근다. 반응기 온도의 경우에 연료의 흐름을 제어한다면, 반드시 TC(Temperature PID)의 역동작이 되어야 한다. 온도가 설정값보다 높으면 TC의 출력은 연료밸브를 잠그기 위해 감소되어야 한다. 레벨을 조절하는 제어에서 PID 제어를 사용하여 탱크에서 유출되는 양을 조절하는 밸브의 경우에 대해 생각해 보자. 이 PID(LC-level controller)는 직접 동작이 되어야만 레벨이 올라갔을 때 밸브를 열어 PID 출력을 증가시킬 수 있다.
@ Gap 동작 PID
공정 신호는 흔히 잡음이 있을 수 있다. 이러한 알지 못하는 공정 외란이 PV를 주기적으로 변화시킬 수도 있을 것이다. 이런 잡음이나 변동 때문에 MV값을 보정해 줄 필요는 없다. 특히, PV가 SP에 가까울 경우가 그러하다. PV가 SP에 가깝다면 PID 제어동작을 방해하거나 서서히 감소시키려 할 수 있다. PID에서 gap 동작을

참고문헌: *화학 공정 제어
; 강성주 외 4명 공역 / 도서출판 아진 / 2000.9.5 / p3, 20～22, 146～151
* 공정제어
; 이승제 저 / 전영사 / 1985.9.15 / p 12～13, 125～127
* 공정제어 시스템의 해석에 대한 연구
; 송유호 / 한양대학교 산업대학원 / 1985.12 / p 1～2
* 화학 공학 편람
; 화학 공학 편람 편찬위원회 / 짐문사 / 1995.2 / p 1223～1227
* 공정 설계
; 김종성 외 3명 저 / 우정 출판사 / 1984.10.12 / p 2～11
* 자동화 공정제어
; 김동화 저 / 도서출판 기다리 / 1998.9.20 / p 297～300, 333～339

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