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1주차Coughanowr+(3rd)Ch12+신추가v2.3배포본 200827

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Control: Introduction
- 교재 Coughanowr (3rd Ed.), Chs. 1-2 참고
• 제어실(control room) 비교:
~1980 vs. 현재
• Matlab code: 특히 Coughanowr
참고 (이광순 교재에는 없음)
신동일 교수
proc.ctrl@gmail.com
공정제어 2019 v2.3
안정성 (stability) vs. 안전성 (safety)
• 번역본 주의
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수동/자동제어 차이:
속도, 정확도, 경제성?
•
•
H/W 비용?
불량품(off-spec) 감소
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자동제어 차이점?
Music box
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모델의 종류 및 해석
화공양론
• Static vs. dynamic
model (우
리 강의는 상미분방정식 수준만)
•
동적모델의 풀이
– Laplace 변환
– Matlab (Simulink or
symbolic math 이용)
– 직접 수치해석? [화공전산
수강자 가능]
• 공정 simulator: 장치별 모
델 포함
• Single Input Single
Output (SISO) vs. MIMO
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Wall temperature profile
Temperature Gradients
http://www.cmacn.org/energy/basics/hc_temp2.htm
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cf. Operator Theory
미방 -> 대수식
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Simulink sim:
나누어 실습: 탱크 온도 제어
(P 비례, I 적분, D 미분 제어)
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Chapter 1. Introductory Concepts
1.1 Why process control?
- Enhanced process safety
- Satisfying environmental constraints
- Meeting ever-stricter product quality specification
- More efficient use of raw materials and energy
- Increased profitability
1.2 Control systems (제어계)
제어 (min) vs.
생산일정계획 (월)
- feedback control (되먹임제어), feedforward control
- closed-loop system (폐루프)
- open-loop system (개루프)
- block diagram
용어의 이해:
Controller
제어기
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Layers of Protection Analysis (LOPA)
방호계층
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Dike
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FB, FF 제어의 예
• 자동차 속도 수동제어(manual)
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일반적인 제어계의 구조
Ex: 온도 제어
T=25
용어의 이해:
• 제어변수 (Ex: T, Level, P, 조성)
• 조작변수 (Ex: Hot stream 유량)
• 외란
밸브 조작 신호
T 측정값 해당
전기신호
T 측정
수학적 모델 이용
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물질, 정보(…)의 흐름 구분
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물질, 정보(//)의 흐름 구분
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제어시스템 예 및 해당 block diagram
Ex: 가스온수기
제어변수, 측정변수: 물의 온도
조작변수: 버너 공급 연료량
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Output:
액위
생성물 농도
온도
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Negative feedback
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“negative” feedback 유의
좋은 센서 (Ex: 좋은 온도계): Y/X=1
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Q: 앞의 제어구조와 차이점? (다단제어)
예: 탱크의 액위 제어
추후 실습: Perf. 비교
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Key Words
• Feedback 제어
• Feedforward 제어
– 사회현상, 정책 등에도 플랜트 유사하게 FF 메
커니즘 작동
– Ex: 영국 총리실 risk 관리
• Cascade 제어 (다단제어)
• 제어변수, 측정변수, 조작변수 + 외란
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Laplace transform 유래: Prof. Mattuck @MIT
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Power Series
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Chapter 2. Modeling Tools for Process Dynamics
Definition of the Laplace transform
Ex2.1) Find the Laplace transform
중요: f(t)=1의 의미 -> unit
At t=0, f(t)->1
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