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공정제어실습 PCT-M1 결과레포트

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한컴오피스
최초등록일 2025.06.09 최종저작일 2024.04
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공정제어실습 PCT-M1 결과레포트
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    목차

    1. 실험제목
    2. 이론
    3. 실험방법
    4. 실험결과
    5. 고찰

    본문내용

    1. 실험제목
    Control of PCT-M1

    2. 이론
    PCT-M1는 PVC 파이프를 통해 유량 센서, 밸브 및 시스템의 실제 유량을 보는 데 사용되는 회전계에 연결된 펌프로 구성된 자체 제어 시스템이다.
    클리어 탱크와 파이프를 통해 자신이 제어하고 있는 프로세스를 볼 수 있다. 시스템의 유량 제어 및 모니터링 연구는 장치와 함께 제공되는 그래픽 기반 소프트웨어를 통해 수행할 수 있으며, 이 소프트웨어는 데이터 분석을 위한 그래픽 인터페이스와 함께 PID 제어 기능을 가지고 있다.
    PCT-M1의 Pump를 통해 물을 흐르게 하고, Valve를 통해 물을 개폐시킬 수 있다.

    3. 실험방법
    1. PCT M 소프트웨어 프로그램 실행한다.
    2. Manual Control에서 Temperature Control를 클릭한다.
    3. Manual Control에서 Flow Control를 클릭한다.
    4. OK와 Cancel를 클릭한다.
    5. Motor Speed를 올린다.(펌프 가동)
    6. Valve를 열면 물이 흐르고, 닫으면 물이 흐르지 않는 것을 확인한다.
    7. Flow Control 창에서 Close를 클릭한다.
    8.PID Control에서 Flow Control를 클릭한다.
    9. P는 1, I는 0.8, D는 0으로 설정한다.
    10. Sample Time은 0.1로 설정한다.
    11. START를 클릭한다.
    12. SP와 MV의 값이 서로 비슷해지는 것과 그래프의 개형을 확인한다.
    13. STOP를 클릭한다.
    14. 파일을 저장한다.
    15. 엑셀에서 저장한 파일을 불러온다.(모든 파일로 선택, 구분기호는 세미클론으로 선택)
    16. A열와 D열로 그래프를 그려서 개형을 확인한다.

    참고자료

    · 없음
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. PID 제어기 설계
      PID 제어기는 산업 제어 시스템에서 가장 널리 사용되는 제어 알고리즘으로, 비례, 적분, 미분 항의 조합을 통해 시스템의 오차를 효과적으로 보정합니다. 설계 시 시스템의 특성을 정확히 파악하고 각 항의 이득값을 적절히 설정하는 것이 중요합니다. PID 제어기는 구현이 간단하고 비용 효율적이며, 다양한 산업 분야에서 검증된 신뢰성 있는 방법입니다. 다만 비선형 시스템이나 시간 지연이 큰 시스템에서는 성능 제한이 있을 수 있으므로, 시스템 특성에 맞는 고급 제어 기법과의 조합을 고려할 필요가 있습니다.
    • 2. FOPDT 모델링
      FOPDT(First Order Plus Dead Time) 모델은 실제 산업 프로세스를 간단하게 표현하는 효과적인 방법으로, 1차 시스템과 시간 지연을 포함합니다. 이 모델은 계산이 단순하면서도 많은 실제 시스템의 동특성을 충분히 설명할 수 있어 제어기 설계의 기초로 널리 사용됩니다. 스텝 응답 실험을 통해 쉽게 모델 파라미터를 추정할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 고차 시스템이나 복잡한 동특성을 가진 프로세스에서는 모델링 오차가 발생할 수 있으므로, 필요에 따라 더 복잡한 모델 구조를 고려해야 합니다.
    • 3. 유량 제어 시스템
      유량 제어 시스템은 화학, 석유, 수처리 등 다양한 산업에서 핵심적인 역할을 하며, 정확한 유량 측정과 제어가 제품 품질과 공정 안정성을 결정합니다. 유량계의 선택, 제어 밸브의 특성, 배관 시스템의 동특성 등 여러 요소가 제어 성능에 영향을 미칩니다. 현대적인 유량 제어 시스템은 디지털 센서와 자동화 기술의 발전으로 더욱 정밀해지고 있습니다. 다만 유량 측정의 비선형성과 시스템의 시간 지연 특성을 고려한 적응형 제어 기법의 적용이 성능 향상에 도움이 될 수 있습니다.
    • 4. 제어 시스템 튜닝
      제어 시스템 튜닝은 설계된 제어기의 성능을 최적화하는 중요한 과정으로, Ziegler-Nichols, Cohen-Coon 등의 고전적 방법부터 현대적 최적화 기법까지 다양한 방법이 존재합니다. 효과적인 튜닝은 오버슈트, 정정 시간, 정상 상태 오차 등의 성능 지표를 균형있게 개선합니다. 실제 시스템에서는 시행착오를 통한 수동 튜닝이 필요한 경우가 많으며, 이는 운영자의 경험과 이해도가 중요합니다. 자동 튜닝 알고리즘의 활용은 초기 설정을 빠르게 할 수 있지만, 최종적으로는 시스템 특성과 운영 조건에 맞는 세밀한 조정이 필수적입니다.
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