A program design to form an oscillation curve and reduction with PID control on a heat exchanger

• Autorzy: Cekdin Cekmas , Juniar Heni , Fadilah S.T

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.10.12

Warianty tytułu

PL

Projekt programu do tworzenia krzywej oscylacji i redukcji z regulacją PID na wymienniku ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A Heat Exchanger is a secondary process unit that is widely needed in the chemical process industry. This equipment is used to exchange heat between two types of fluids that have different temperatures. The existence of several physical events that change the characteristics of the process causes the stability of the system to be disturbed that necessitates to control the changes in the process parameters. PID controllers are actually conventional controllers which, due to their relatively good condition and easy operation, are still widely used. Many methods have been introduced to analyze PID control parameters, including the Rungge-Kutta method. However, the controlling operators in an industrial process, in order to get good control performance in every industrial process in the event of overshoot or oscillation, adjust the control parameters manually through the trial and error method. For this reason, we need a technique that is able to adapt to changes in process parameters that occur, and at the same time perform automatic re-tuning of controlling parameters. This paper describes a program designed to form an oscillation and reduction curve with a PID controller on a heat exchanger. The design of this program must at least be in accordance with the dynamics of the actual events in the field. the results of the oscillation curve reduction program design which are quite good are the one with the 'PI' controller type as compared to those with the 'P' and 'PID' controller types. The results of the one with the control type 'P' are not good because the process variable (process temperature) is not close to the set. o be used for operator training in industrial processes in the event of disturbances in the form of oscillations.

PL

Wymiennik ciepła jest drugorzędną jednostką procesową, która jest powszechnie potrzebna w przemyśle chemicznym. To urządzenie służy do wymiany ciepła między dwoma rodzajami płynów, które mają różne temperatury. Istnienie kilku zdarzeń fizycznych zmieniających charakterystykę procesu powoduje zaburzenie stabilności systemu, co wymusza kontrolowanie zmian parametrów procesu. Regulatory PID to właściwie regulatory konwencjonalne, które ze względu na stosunkowo dobry stan techniczny i łatwą obsługę nadal znajdują szerokie zastosowanie. Wprowadzono wiele metod analizy parametrów regulacji PID, w tym metodę Rungge-Kutty. Jednak operatorzy kontrolujący w procesie przemysłowym, w celu uzyskania dobrej wydajności sterowania w każdym procesie przemysłowym w przypadku przeregulowania lub oscylacji, dostosowują parametry sterowania ręcznie metodą prób i błędów. Z tego powodu potrzebujemy techniki, która jest w stanie dostosować się do zachodzących zmian parametrów procesu, a jednocześnie wykonać automatyczne przestrojenie parametrów sterujących. W artykule opisano program przeznaczony do tworzenia krzywej oscylacji i redukcji z regulatorem PID na wymienniku ciepła. Projekt tego programu musi być przynajmniej zgodny z dynamiką rzeczywistych wydarzeń w terenie. wyniki projektu programu redukcji krzywej oscylacji, które są dość dobre, to te z regulatorem typu „PI” w porównaniu z tymi z regulatorami typu „P” i „PID”. Wyniki tego ze sterowaniem typu „P” nie są dobre, ponieważ zmienna procesowa (temperatura procesu) nie jest zbliżona do zadanej. o być używany do szkolenia operatorów w procesach przemysłowych w przypadku zakłóceń w postaci oscylacji.

Słowa kluczowe

EN

heat exchanger; PID control; oscillation; reduction

PL

wymiennik ciepła; sterownik PID; oscylacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 10
• Strony: 67--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cekdin Cekmas

• University of Muhammadiyah Palembang, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0002-6707-7120

autor

Juniar Heni

• University of Muhammadiyah Palembang, Indonesia

autor

Fadilah S.T

• University of Muhammadiyah Palembang, Indonesia

Bibliografia

• [1] Sadik Kakac, Hongtan Liu, Anchasa Pramuanjaroenkij, ”Heat Exchanger : Selection, Rating, and Thermal Design”, CRC Press, 3rd Edition, 2012.
• [2] Robert W. Serth, Thomas G. Lestina, ”Process Heat Transfer: Principles, Applications and Rules of Thumb”, Academic Press, 2nd Edition, 2014.
• [3] Mohammad Shamsuzzoha, “PID Control for Industrial Processes”, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Saudi Arabia, 2018.
• [4] Katsuhiko Ogata, “Modern Control Engineering”, 3rd Edition, Prentice- Hall International, Inc., 1997.
• [5] Jean-Pierre Corriou, “Process Control : Theory and Applications”, 2nd Edition, Springer, 2018.
• [6] Serdar Iplikci, “Runge–Kutta model-based adaptive predictive control mechanism for non-linear processes”, Journal Transactions of the Institute of Measurement and Control, Pamukkale University, 35(2): pp.166-180, 2013.
• [7] Zhenlong Wu, Donghai Li, Yali Xue, “A New PID Controller Design with Constraints on Relative Delay Margin for First-Order Plus Dead-Time Systems”, State Key Lab of Power Systems, Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, Beijing, China, 2019.
• [8] Carlos A. Smith, Armando Corripio, “Principles and Practice of Automatic Process Control”, 2nd Editoin, Wiley, 1997.
• [9] James B. Riggs, “Chemical Process Control”, 2ndEdition, Ferret, 2007.
• [10] Myke King, “Process Control : A Pratical Approach”, 1st Edition, Wiley, 2016.
• [11] Stenerson Jon, “Industrial Automation and Process Control”, 1st Edition, Prentice-Hall International, Inc., 2002.
• [12] Katsuhiko Ogata, “Solving Control Engineering Problems with MATLAB”, Prentice-Hall International, Inc., 1994.
• [13] G. Lindfield. G, J. Penny, “Numerical Methods Using MATLAB”, Ellis Horwood, 1995.
• [14] Linda Coulson, “MATLAB Programming”, 1st Edition, Global Media, New Delhi, 2009.
• [15] Donald R. Coughanowr, “Process Systems Analysis and Control”, 2nd Edition, McGeaw-Hill International Editions, 1991.
• [16] W.L. Luyben,”Process Modeling Simulation, and Control for Chemical Engineers”, 2nd Edition, McGraw-Hill International Editions, 1990.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).