단순 DCS 회로 제어 문제

DCS는 유량계에서 전송된 데이터 신호를 받아, 설정된 유량이나 필요한 유량과 비교함으로써 조절 밸브를 제어할 수 있는 신호를 생성하여, 현장의 조절 밸브 개도를 조절합니다. 저도 초보예요.

이건 정량화하기 어렵습니다. 고정된 비율을 설정한다면, 밸브도 동일한 비율로, 고정된 CV 값을 가져야 합니다.즉, 트래픽 PV 신호가 DCS에 들어오면 단일 루프 제어가 이루어지며, 설정된 SV 값과 비교한 후 PID 조절기를 통해 밸브의 개도 값을 출력합니다. 이 과정에서 밸브의 개도 값도 계속 변화하다가 점차 안정됩니다.

흐름 제어기 번호를 FIC101이라고 가정하고, 측정 범위가 0-10t/h라고 합시다.현재 유량은 5t/h이며, 작업자는 자동 모드로 설정하여 8t/h로 운영하고 있습니다. 전체 제어 회로의 시작점은 현장에 있는 유량 측정 송신기여야 합니다. 예를 들어, 공판을 사용할 경우, 공판은 유량에 따라 압력 차이를 발생시키고, 이 압력 차이는 압력 전달관을 통해 송신기의 압력 감지 막으로 전달됩니다. 그리고 압력 감지 소자를 통해 이 압력 차이의 변화가 입력 신호로서 4-20mA의 전류 변화로 변환됩니다. 여기서 5t/h는 측정값의 전체 범위의 50%에 해당하므로, 12mA가 됩니다. 케이블 연결을 통해 캐비닛 컨트롤러 모듈의 AI 카드에 신호가 전달되는 고정된 경로를 전제로, 12mA의 전류 신호를 컨트롤러가 받아들일 수 있는 디지털 신호로 50%만큼 변환합니다.캐비닛 제어 유닛의 컨트롤러에는 계측 제어 설계에 따른 제어 전략이 내장된 FIC101 모듈이 있습니다. 이 모듈의 입력 신호는 앞서 언급한 AI 카드의 고정 채널 변환을 통해 얻어진 신호입니다. 모듈에 미리 설정된 0-10t/h라는 범위를 기준으로 측정값 PV가 산출되는데, 이 값은 5t/h가 됩니다. 이 측정값 PV는 PID 기능 블록으로 전달됩니다. PID 기능 블록에는 PID 연산, 설정값 조절, 다양한 계수 설정 및 경보 기능 등이 포함되어 있습니다. 작업자가 조작 패널에서 입력한 설정값 SP, 즉 8t/h와 입력된 측정값 PV인 5t/h를 비교하여 오차를 구합니다. 이 오차를 독립 변수로 하여 PID 계산 공식에 대입하여 최종 종속 변수인 컨트롤러의 출력 OP를 산출합니다. 예를 들어, 다음 순간에 OP는 70%로 설정되어야 합니다. OP 값은 범위로 변환되며(일반적으로 밸브의 경우 OP 값과 범위는 모두 0-100%입니다), 이 값은 컨트롤러 유닛의 AO 카드의 특정 채널로 전송됩니다. AO 카드에서는 이 범위가 다시 채널의 전기 회로에서의 4-20mA 전류로 변환됩니다. 즉, 15.2mA가 됩니다. AO 카드의 해당 채널 전기 회로는 현장에 있는 조절 밸브의 밸브 포지셔너 케이블과 연결됩니다.밸브 포지셔너에서는 15.2mA의 전기 회로 전류가 전기적으로 변환되어, 공압 조절 밸브의 공급 압력을 0에서 약 4킬로그램까지 조절합니다. 이때 자체적으로 공급되는 압력과 밸브의 개도를 비교하여, 조절 밸브가 70% 정도 열리도록 합니다.밸브의 특성과 배관 내 유동 조건(압력 차, 저항)이 함께 작용하여 밸브의 개도가 유량을 결정하며, 개도가 커질수록 유량도 증가한다. 증가한 유량은 유량 슬리브와 트랜스미터에 의해 감지되어, 앞서의 과정이 반복되면서 PID 계산 공식을 통해 다음 주기의 편차 출력이 계산됩니다.다시 DCS 스캔 주기 속에서 반복된다. 답변이 도움이 되길 바랍니다.

이제 충분히 정량화된 것 같으니, 업그레이드해요