최적제어

2. 온도 측정 최적제어 • Process를 운전중에 Operator가 가장 많은 고심을 하는것 중의 하나가 Controller의PID-Tuning으로 생각된다.보다 쉬운 방법으로 운전시 적용을 할수있는 PID-설정방법을설명 한다. PID설정시 고려사항 • PID-Tuning을 시작하기 전에 먼저 다음 사항을 파악하여 둔다.1. Process의 목적을 파악하고 생산제품의 특성을 파악한다. 2. Control Loop의 제어 목적을 파악한다. 3. 조작단의 특성을 확실하게 파악한다. Action(RA/DA)의 확인과 특성곡선 등을 파악한다.

3. 온도 측정 조작단의 특성 1. 응답특성 이나 제어의 특성은 ?2. Valve의 고유 유량특성은 ?3. Quick Opening Valve의 특성은On-Off Control Loop에 한하여 사용이 되고 제어용으로는 Linear특성 및EQ%특성의 Valve가 주로 사용이 된다. PID의 임시설정 항 목 P-Band I-Time D-Time 유 량 100~150% 5~10 Sec’ 압 력 50 ~ 100% 20~300 Sec’ 레 벨 40~70% 60~500 Sec’ 온 도 20~70% 60~400 Sec’ 일단 OFF

4. 온도 측정 과도응답법에 의한 PID의 설정 1.Controller를 Man Mode로 선택한다.2.Man-Mode에서 측정치(PV)가 일정하게 유지되도록 MV를 조작한다.3.PV가 일정하게 유지될때 MV치를 임의로 조정하여 좌측의 같은 Step응답특성을 그린다 기호 설명 제어량 변화율 (%) Kp= 조작치 변화율 (%) * M : 출력 조작치 (%) * L : Dead - Time (Sec’) * T : 1차 지연 시정수(Sec’) * Kp : Process-Gain (%)

5. 온도 측정 PID의 계산 및 설정 Flow-Controller를 수동으로 63% 출력치를 58%에서 63%로 조작하여 유량 지시치가 110m3에서 120m3로 변하였다. (Range:200m3/h)여기서 PID계산을 위한 상수를 구 하면 * L= 5.1 Sec’ * T = 5.8 Sec’ * dP=(130-110)/200*100 = 10% * dM=63-58=5% * Kp=dP/dM=10/5=2 58% 130 m3/h 110 m3/h PID 설정표 표에 대입 하면 제어동작 P B (%) T i (Sec) T d (Sec) P 동작 100Kp*L/T Max Min P = 110*2*5.1/5.8 = 193%I = 3.3 * 5.1=16.8 Sec PI 동작 110Kp*L/T 3.3 * L Min PID동작 83Kp*L/T 2.0 * L 0.5 * L

6. 온도 측정 PID 계산 TIP L / T로 계산한 결과치가 * 유량 : 1.0* 압력 : 1.0* 온도 : 0.3 ~ 0.5 이내가 되지 않으면 계산 Miss

7. 온도 측정 자기평행성이 없는 Loop의 PID 설정 자기 평행성이 없는 Loop 에서는 시정수 “T”를 구하기가 곤란하기때문에 다음의 방법을 사용한다.출력을 임의치로 변화시키고 측정치가 변화 하기 시작 한후 1분간의 변화율을 구한후 아래표에의하여 PID치를 구한다. Range: 0-100 CdM : 30% 45%R : 40 80 cL : 66 Sec 일때 PID 설정표 제어동작 P B (%) T i (Sec) T d (Sec) P 동작 100*RL/dM Max Min P =83*(66*40)/15 = 243%I = 2.0 * 66=132 Sec D = 0.5 * 66=33 Sec PI 동작 110*RL/dM 3.3 * L Min PID동작 83*RL/dM 2.0 * L 0.5 * L

8. 온도 측정 PID 설정의 적용