source: mso/sample/controllers/CSTR_noniso_pid.mso @ 34

Last change on this file since 34 was 34, checked in by Argimiro Resende Secchi, 16 years ago

corrected PIDL output variable.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 3.4 KB
Line 
1using "controllers/PIDs";
2
3const_valv as positive(Brief = "Valve Constant", Default=1,Lower=0,Upper=100, Unit="m^2.5/h");
4
5Model corrente
6        VARIABLES
7        Ca     as conc_mol;
8        F      as flow_vol;
9        T      as temperature;
10end
11
12Model CSTR
13
14        PARAMETERS
15        ko  as frequency                (Unit="1/h");
16        A   as area;
17        At  as area;   
18        Ea  as energy_mol               (Unit="kJ/kmol");
19        R   as Real                     (Unit="kJ/mol/K");
20        ro  as dens_mol                 (Unit="kmol/m^3");
21        Cp  as cp_mol                   (Unit="kJ/kmol/K");
22        U   as heat_trans_coeff (Unit="kW/m^2/K");
23        Hr  as heat_reaction    (Unit="kJ/kmol");
24       
25        VARIABLES
26        Cv       as const_valv;
27        T        as temperature;
28        Tw       as temperature;
29        V        as volume;
30        Ca       as conc_mol;
31        h        as length;
32        tau      as time_h;
33        rA           as reaction_mol;
34        k        as frequency   (Unit="1/h");
35in  Inlet    as corrente;
36out Outlet   as corrente;
37
38        EQUATIONS
39
40        "Balanço de Massa Global"
41        diff(V) = Inlet.F - Outlet.F;
42       
43        "Balanço de Massa por Componente"
44        tau * diff(Ca) = (Inlet.Ca - Ca) - (-rA) * tau;
45       
46        "Mistura perfeita"
47        Outlet.Ca = Ca;
48        Outlet.T  = T;
49       
50        "Taxa de reação"
51        -rA = k * Ca;
52       
53        "Equação de Arrhenius"
54        k = ko * exp(-Ea/(R*T));
55       
56        "Tempo de residência médio"
57        tau * Inlet.F = V;
58       
59        "Geometria"
60        A * h = V;
61       
62        "Equação da válvula"
63        Outlet.F = Cv * sqrt(h);
64       
65        "Balanço de energia"
66        tau * diff(T) = (Inlet.T - T) - U*At*(T-Tw)/(ro*V*Cp)*tau + (-Hr)*(-rA)*tau/(ro*Cp);
67
68end
69
70# processo com 1 CSTR controlado
71FlowSheet CSTR_controller
72
73        DEVICES
74        FEED as corrente;
75        CSTR as CSTR;
76        PIDL as PID_Ideal_AWBT;
77        PIDT as PID_Ideal_AWBT;
78 
79        VARIABLES
80        L_ad as Real;
81        Lmin as length;
82        Lmax as length;
83        T_ad as Real;
84        Tmin as temperature;
85        Tmax as temperature;
86       
87        CONNECTIONS
88        FEED to CSTR.Inlet;
89       
90        SET
91#       Parâmetros do CSTR"
92        CSTR.R   = 8.3144 * "kJ/kmol/K";
93        CSTR.U   = 300 * "kJ/h/m^2/K";
94        CSTR.ro  = 55.56 * "kmol/m^3";
95        CSTR.Cp  = 70*"kJ/kmol/K";
96        CSTR.Hr  = -7000 * "kJ/kmol";
97        CSTR.Ea  = 6e4 * "kJ/kmol";
98        CSTR.ko  = 89 * "1/s";
99        CSTR.A   = 8 * "m^2";
100        CSTR.At  = 25 * "m^2";
101       
102        EQUATIONS
103
104        "Equações do PID para controle de nível"
105        L_ad*(Lmax-Lmin)=CSTR.h-Lmin;
106        PIDL.Ports.input=L_ad;
107
108        "Equações do PID para controle de temperatura"
109        T_ad*(Tmax-Tmin)=CSTR.T-Tmin;
110        PIDT.Ports.input=T_ad;
111       
112        "Variáveis manipulada"
113        CSTR.Cv  = 2.2136 * "m^2.5/h" * (1 - PIDL.Ports.output);
114        CSTR.Tw  = PIDT.Ports.output*(Tmax-Tmin)+Tmin;
115       
116        #distúrbio regulatório
117        if time<1.6e5 then     
118                FEED.T = 300 * "K";
119        else
120                FEED.T = 285 * "K";
121        end
122
123
124        #Parâmetros do PID de nível
125        PIDL.Parameters.bias=0;
126        PIDL.Parameters.alpha=0.1;
127        PIDL.Options.action=1;
128        PIDL.Parameters.gamma=1;
129        PIDL.Parameters.beta=1;
130        PIDL.Options.clip=1;
131        PIDL.Options.autoMan=0;
132        PIDL.Parameters.gain=20;
133        PIDL.Parameters.intTime=5*"h";
134        PIDL.Parameters.derivTime=0*"s";
135        PIDL.Ports.setPoint=0.55;
136        PIDL.Parameters.tau=1*"s";
137        PIDL.Parameters.tauSet=1*"s";
138       
139        PIDT.Parameters.bias = 0;
140        PIDT.Parameters.alpha=0.1;
141        PIDT.Options.action=1;
142        PIDT.Parameters.gamma=1;
143        PIDT.Parameters.beta=1;
144        PIDT.Options.clip=1;
145        PIDT.Options.autoMan=0;
146        PIDT.Parameters.gain=40;
147        PIDT.Parameters.intTime=5*"h";
148        PIDT.Parameters.derivTime=1*"h";
149        PIDT.Ports.setPoint=0.85;
150        PIDT.Parameters.tau=1*"s";
151        PIDT.Parameters.tauSet=1*"s";   
152       
153        "Valores limites para normalizações"
154        Lmax=5*"m";
155        Lmin=0*"m";
156        Tmax=700*"K";
157        Tmin=230*"K";   
158       
159        "Variáveís da corrente de alimentação"
160        FEED.Ca = 300 * "kmol/m^3";
161        FEED.F = 3.5 * "m^3/h";
162
163        INITIAL
164        CSTR.Ca = 50 * "kmol/m^3";
165        CSTR.h = 2.5 * "m";
166        CSTR.T = 650 * "K";
167       
168        OPTIONS
169        time = [0:0.1:1 1:1:100] * "h";
170        outputLevel = "high";
171end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.