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2018年度 化学プロセスシステム工学 第1回

2018年度 化学プロセスシステム工学 第1回

制御 (コントロール, Control)
制御の種類
制御とは?
どうして制御が必要か?
化学の分野のどこで制御が必要になるか?
実際の(化学)プラント
実際の(化学)プラント
プロセスシステム
化学工学・プロセスシステム・制御で大事なこと
プラントのライフサイクル
プラントの制御の必要性
制御してみよう
流体加熱プロセス
今後、必要なもの

Hiromasa Kaneko

February 10, 2019
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Transcript

  1. 制御の種類 手動制御 • (古いタイプの) シャワー、⾞ 自動制御 • シーケンス制御 ⁃ あらかじめ決められた順番通りに、各段階を進めていく制御

    • 洗濯機 • フィードバック制御 ⁃ 制御したいモノを目標とする値と比べて、 それらを一致させるように操作をする制御 • シャワー、(最近の) ⾞ • (フィードフォワード制御・・・これは後ほど) • (最近の) ⾞ 2
  2. 制御とは︖ JIS (日本工業規格) の定義 [Z 8116] • 「ある目的に適合するように、制御対象に所要の操作を加えること」 3 望みのとおりになりそうなモノを、

    何かすることで、望みどおりにすること 望みのとおりにならなそうなモノを、 何かすることで、望みどおりにすること 望みのとおりになりそうなモノを、 何もしないで、望みどおりにすること ✕ ✕
  3. どうして制御が必要か︖ “何もしないで、望みどおりにする” ほうがいいじゃないか︕ もちろん、そうなるようにしているが、実際はどうか︖ • シャワー • ⾞ 4 外乱があるため、制御が必要になる

    ・・・望みどおりにしたいモノを乱すもの  水温の変化 (シャワー)  水量の変化 (シャワー)  他の⾞ (⾞)  道の変化 (⾞) もちろん設定値の変更をしたいときも制御︕
  4. プロセスシステム すべての化学製品は化学プラントで作られる 製品を作る、とは︖ • 原料から製品に変える • 原料に、物理変化・化学変化 (化学反応) をさせる 物理操作・化学操作

    → 単位操作 • 単位操作︓反応、 蒸留、 熱交換、 粉砕、 混合、・・・ • 装置︓ 反応器、蒸留塔、熱交換器、粉砕器、混合機、・・・ プロセスシステム・・・単位操作のプロセス (工程) を組み合わせたもの プラント・・・装置を組み合わせたもの 今回の講義では、プロセスを制御できるようになることが第一目標︕ • 時間があれば、設計もあつかう 8