การเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมของกระบวนการผลิตบิวทิลอะซีเตท

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมของกระบวนการผลิตบิวทิลอะซีเตท โดยใช้โปรแกรม Aspen Plus 2006 และ Aspen Dynamics 2006 ในการจำลองกระบวนการที่สภาวะคงตัวและที่สภาวะพลวัตตามลำดับ เพื่อเปรียบเทียบผลการตอบสนองกระบวนการของโครงสร้างการควบคุมที่ต่างกันและประเมินสมรรถนะของการควบคุมจากการรบกวนกระบวนการ สำหรับขั้นตอนการวิจัย ขั้นตอนแรกศึกษาประสิทธิภาพการควบคุมของโครงสร้างการควบคุมแบบดั้งเดิม (CS0) และปรับค่าพารามิเตอร์การควบคุมเพื่อให้ได้ผลการตอบสนองที่ดีขึ้น (CS0M) ขั้นตอนที่สองออกแบบโครงสร้างการควบคุมใหม่ 3 โครงสร้างการควบคุม คือ CS1 CS2 และ CS3 เพื่อให้ได้ผลการตอบสนองที่ดียิ่งขึ้น ขั้นตอนที่สามทดสอบสมรรถนะของโครงสร้างการควบคุมด้วยการรบกวนกระบวนการและการเปลี่ยนค่าเป้าหมาย จากผลการจำลองกระบวนการ พบว่าประสิทธิภาพการควบคุมจากการออกแบบโครงสร้างการควบคุมใหม่ให้ผลการตอบสนองที่ดีกว่าโครงสร้างการควบคุมที่มีเพียงการปรับพารามิเตอร์การควบคุม เมื่อทดสอบการเปลี่ยนค่าเป้าหมายอัตราการไหลของกระแสป้อนแบบขั้นบันไดและรบกวนองค์ประกอบ พบว่า โครงสร้างการควบคุม CS1 ให้ผลรวมค่าไอเออีน้อยกว่า CS2, CS0M, CS3 และ CS0 ตามลำดับ และเมื่อรบกวนอุณหภูมิ พบว่าโครงสร้างการควบคุม CS1 ให้ผลรวมค่าไอเออีน้อยกว่า CS0M, CS2, CS3 และ CS0 ตามลำดับ

In this thesis, the increasing of control performance of the butyl acetate production process was studied. The simulation was carried out by commercial software Aspen Plus 2006 and Aspen Dynamics 2006, to simulate the process in steady state and dynamics mode, respectively. The process responses of different control structures were compared and the control performances were evaluated via disturbance test. For the research methodology, firstly the control performance of the traditional control structure (CS0) was studied and re-tuned to obtain better control response (CS0M). Secondly the three new control structures were designed in order to increase the control response CS1, CS2 and CS3. Thirdly, the control performances of all control structures were evaluated by introducing disturbances and setpoint change. The simulation results showed that the control performances of the new designed control structures give better responses than the re-tuned control structure. However, in case of setpoint change and composition disturbance change, the CS1 gives better IAE values than CS2, CS0M, CS3 and CS0, respectively and the case of temperature disturbance change, the CS1 gives better IAE values than CS0M, CS2, CS3 and CS0, respectively.