Example of Question

Question :

1) Sebuah pengawal pneumatik jenis berkadaran digunakan untuk mengawal suhu dalam proses melebur. Suhu titik set ialah 750 Celsius dan julat ralat suhu ialah 0 - 1000 Celcius. Ruang berkadaran ditentukan pada 15 %. Julat keluaran tekanan dari pengawal ialah 20 - 100 KN/m^2 dan nilai keluaran tekanan meningkat bila suhuh meningkat. Jika nilai keluaran tekanan diset pada 60 KN/m^2 untuk titik set suhu, cari :

a) Nilai suhu untuk keluaran tekanan 20 KN/m^2

b) Nilai suhu untuk keluaran tekanan 100 KN/m^2

c) Nilai tekanan bila suhu 735 Celcius


Answer :

a)              P = 200 KN/m^2    ,    P = 0 %
               
                 P(t) = Kp Ep + P(0)  ,      Kp =  100
                                                                 PB
                 P(t) = 100 Ep + 50                 =  100
                           15                                    15
           
                    0  = 100 Ep + 50
                            15

            100 Ep =  0 - 50
             15

                   Ep =  -50  x 15
                            100
                   
                   Ep = 7.5 %


             E = SP - mv   x 100 %
                      range

         - 7.5 = 750 - mv   x 100 %
                    1000 - 0

           -7.5 ( 1000 )  = 750 - mv
                 100
           
                       -75 = 750 - mv
                     
                        mv = 750 + 75

                             = 825 Celcius


b)          P = 100 KN/m^2    ,    P = 100 %
               
                 P(t) = Kp Ep + P(0)  ,      Kp =  100
                                                                    PB
                 P(t) = 100 Ep + 50                 =  100
                            15                                   15
           
                100  = 100 Ep + 50
                           15

            100 Ep =  100 - 50
             15

                   Ep =  50  x 15
                            100
                   
                   Ep = 7.5 %

                   E = SP - mv  x 100 %
                           range

                7.5  = 750 - mv   x 100 %
                             1000

         7.5 ( 1000 ) = 750 -  mv
               100

                75 = 750 - mv

                mv = 750 - 75

                      = 675 Celcius


c)                  Ep = SP - mv  x 100 %
                               range

                     P(t) = 750 - 735   x 100 %
                                  1000

                     Ep = 1.5 %

                     P(t) = Kp Ep + P (0)
                         
                            = 100  (1.5) + 50
                                15

                             = 60 %

                         P = mv - min  x 100 %
                               max- min
                       
                        60 = mv - 20  x 100 %
                               100 - 20

              60 ( 80 ) = mv - 20
                 100

                      48   = mv - 20

                     mv   = 48 +  20

                     mv = 68

                       

CONTROLLER PRINCIPLE

Block diagram :-

Definition :- Use material handling activities to improve control of production,                                      inventory and other handling

Examples of Block diagram

Formula in controller principle :-

• Controller output in % = current output - minimum output     x 100 %
                                        maximum output - minimum output

• Measured value in % = mv - minimum mv      x 100 %
                                        max mv - min mv 

• Set point % =      SP - min value           x 100 %
                        max value - min value

• Error % =             SP - MV                X 100 %                                    max value - min value

ON-OFF CONTROL

* The controller output swing betwwen 0% and 100% but an additional hysteresis element (neutral zone)

Formula

• Positive error band = max permissible positive error   x 100 %
                                                  temp. range

• Negative error band = max permissible negative error   x 100 %
                                                 temp range

• Proportional Band =                                 100                          
                                                    proportional gain (KP)

• Controller output, P =     Kp Ep + P(0)

• Proportional controller , E  =  SP - MV ,    P(t) = Kp Ep + P(0)

BASIC ELEMENT IN CONTROL SYSTEM

3) BASIC ELEMENT IN CONTROL PROCESS

please click on this link :

http://staff.fit.ac.cy/eng.os/LectureC2_AMEM326.pdf

AUTOMATIC CONTROL SYSTEM

5) AUTOMATIC CONTROL SYSTEM

An  automatic  control  system  is  a  preset  closed-loop  control  system  that  requires  no  operator action.    This  assumes  the  process  remains  in  the  normal range  for  the  control  system. An automatic control system has two process variables associated with it:  a controlled variable and a manipulated variable.

A controlled variable is the process variable that is maintained at a specified value or within a specified range.In the previous example, the storage tank level is the controlled variable.

 A manipulated variable is the process variable that is acted on by the control system to maintain the  controlled  variable  at  the  specified  value  or  within  the  specified  range. In  the  previous example, the flow rate of the water supplied to the tank is the manipulated variable.

Functions of Automatic Control

In any automatic control system, the four basic functions that occur are:

• Measurement

• Comparison

• Computation

• Correction

                               An automatic system


Advantages : 

• Precision
• High in speed
• Recovery time
• High efficiency
• Repeatibility
• Safety

Disadvantages :

• Strong technical knowledge to design well
• More attention to safety 
• High in maintenance

TERM USED IN CONTROL SYSTEM PROCESS

2)TERM OF PROCESS CONTROL :

• Process variable - The actual value in the control loop, temperature, pressure, flow, composition, pH, etc

• Set point - The set point is the desired value of the process variable

• Error - In the control loop the error = set point - process value

• Controller - Output signal from the controller.

• Measurement - Measurement is the same as the process value.

• Alternating Current - Electrical current that reverses its direction of flow at regular intervals

• Calibration - The comparison of a measuring device (an unknown) against an equal or better standard

• Delay - A term commonly used in stead of dead time

• Deviation - Any departure from a desired or expected process value

• Mode - The controller can be set in auto, manual, or remote mode