PI control 예비보고서

소개

컴퓨터 제어 시스템을 이용한 산-염기 중화 공정의 PI제어 실험

목차

• 실험 제목
• 실험 일시
• 실험 목적
• 기본 이론
• 실험 내용

본문내용

• 실험 내용
실험은 크게 네 단계로 나뉘어 수행된다.
(1)중화반응에 필요한 시약을 준비
(2)준비된 반응기에서 실험 장치를 보정
(3)세 번째 단계는 열린 루프(open-loop) test를 통해서 제어기의 파라미터를 결정
IMC를 적용하여 조율 값들을 선택
(4)조율 값들을 조정해가면서 제어에 미치는 영향을 파악

3-1. 시약 준비

(1) 필요 시약
질산, 수산화나트륨, 탄산수소나트륨, 표준용액(pH 3,4,5,6,7,8,9,11,)


(2) 시약 농도 적정
0.003M의 염기용액인 수산화나트륨 용액과 0.003M의 질산 용액 각각 15ℓ가 필요하다.
① 염기용액
㉠ 수산화나트륨을 1.8g을 저울로 덜어낸다. 이 때 수산화나트륨은 공기중의 물을 흡 수하므로 종이를 이용하면 달라 붙어서 정량을 맞추기가 어려우므로 비커를 이용한다.
㉡ 비커에 물을 부어 수산화나트륨용액을 만들고 피펫을 이용하여 1ℓ가 되게 한다.
㉢ 염기용액을 넣을 수조에 7ℓ의 물을 정확히 채우고 수산화나트륨 수용액을 붓는다.
㉣ 7ℓ의 물을 넣어 정확히 15ℓ를 맞춘다.
② 산 용액
㉠ 저울을 이용하여 0.565g의 탄산수소나트륨을 덜어내고 비커에 수용액을 만든다.
㉡ 질산 3.495㎖를 눈금피펫으로 정확히 적정하여, 물이 든 비커에 유리막대를 통해 흘려보내 수용액을 만든다.
㉢ 1ℓ피펫에 질산용액과 탄산수소나트륨 용액을 붓고 물을 넣어 정확히 1ℓ 맞춘다.
㉣ 산용액을 넣을 수조에 7ℓ의 물을 정확히 채우고 혼합용액을 붓는다.
㉤ 7ℓ의 물을 넣어 정확히 15ℓ를 맞춘다.

3-2. 실험장치의 보정
(1) pH보정식 만들기
㉠ 표준용액 pH 3,4,6.86,7,9를 준비한다.
㉡ 제어기 메뉴에서 pH control program을 실행 시킨 후 calibration모드 실행한다.
㉢ 각각의 표준용액을 비커에 담고 pH meter를 담근 뒤 화면의 출력신호를 관찰한다.
㉣ 일정시간 후 신호가 비슷한 값을 유지할 때의 신호 값을 기록한다.
㉤ pH에 따른 Analog Input을 테이블로 작성하고 관계로 plot한다.
㉥ 그래프를 산출하고 각각의 파라미터를 결정한다.

참고자료

· 없음