Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ potx

2.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ: 2.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ NỐI TIẾP: Quá trình tuần tự nối tiếp đó là quá trình nhiều giai đoạn xảy ra liên tiếp nhau, không đè lên nhau và kết hợp với các phương t

Trang 1

Bài giảng : Điều khiển quá trình công nghệ

Trang 2

QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT: Quá trình SX là QT sử dụng năng lượng (điện,

hóa, cơ, sinh ) kết hợp với CSVC( máy móc, TB, nhà xưởng) tác động lên nguyên liệu để nâng cao CLSP

Quá trình Sản xuất

QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ: bao gồm các giai đoạn và các phương thúc tác

động lên QTSX trong các giai đoạn đó dể hình thành nên SP

QTCN chính là cách thức sản xuất

GVHD:Ts Hoàng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng

Trang 3

ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

Quá trình công nghệ được hiểu đó là các phương thức sản xuất và các giai đoạn hình thành nên quá trình sản xuất Các quá trình điều khiển gồm có: quá trình tuần tự và quá trình ngẫu nhiên

2.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ:

2.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ NỐI TIẾP:

Quá trình tuần tự nối tiếp đó là quá trình nhiều giai đoạn xảy ra liên tiếp nhau, không đè lên nhau và kết hợp với các phương thức tác động ta có một quá trình công nghệ hoàn chỉnh (Hình 2.1a)

Y3 Y2

.

Yn-1

.

Hình 2.1b

Trang 4

Thí dụ thực hiện một chu trình làm việc của máy giặt như sau:

X: Cảm biến phát hiện mực nước đầy T1→T9 thời gian delay cho mỗi khâu

làm việc Ta phân chia các giai đoạn làm việc Y1→Y9 Chương trình được viết

như sau:

Trang 5

Y6 Y5

Y5 T3

T8 Y2

Y1

Sấy Y7

X

T7

y8

Y8 Y7

T2

T8

y4 T6

y8 Y3

y9

Y5

y6 Y3

y9 Y5

Y1

Xả

T9 T2

Trang 6

2.1.2 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ SONG SONG:

Quá trình tuần tự song song đĩ là quá trình nhiều giai đoạn xảy ra đồng thời cùng nhau bắt đầu và chờ đợi nhau kết thúc Kết hợp với các phương thức tác động ta cĩ một quá trình cơng nghệ hồn chỉnh

Xi-1 Yi Xi A1 Xa1 A2 Xa2 Xj-2 Aj-1 Xaj-1 Aj Xaj Yi+1 Xi+1

Xb1 B2 Xb2 Xk-2 Bk-1 Xbk 1 B1

− +

C C

B B

− +

C C

B B A Start

y2

yN1y1

yN2

yM2

yM1

Chương trình thực hiện yêu cầu trên:

GVHD:Ts Hồng Minh Trí # " SVTH: Vương Văn Hùng

Trang 7

YN2 Start

A

YN1

YM1 Y1

YN2

Y2

Y2 YN1

A2

YM1 YM2

YM2

Y1

YM1

Y1 Y1

YM1

A1

YM1

Thực hiện chương trình sau:

Trang 8

Trang 9

Ngõ vào ra PLC Step S7

Trang 10

Chương trình PLC

Trang 11

Trang 12

Thí dụ 2 : thực hiện chương trình sau:

MA,MAo

Cho hệ thống cân định lượng như hình bên

A,B,VA,VB,V là các van điện từ

MA,MA0,MB,MBo,Mo là các mức cân khi đủ hoặc hết khối lượng

MB,MBo VB

MT là máy trộn, phải trộn thêm ít nhất một thời gian

T sau khi nguyên liệu xả xuống hết bồn trộn

X0

Trang 13

Sơ đồ trạng thái:

Trang 14

Bảng thiết lập trạng thái vào ra PLC:

Trang 15

Trang 16

Chương trình PLC của Step S7 Semen:

Trang 19

3.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ CÓ CHỌN LỰA:

Quá trình tuần tự có chọ lựa là quá trình có rẻ nhánh gồm nhiều giai đoạn xảy

ra không đồng thời nhau , kết hợp với phương thức tác động ta có 1 QTCN

B1 Xp=1

Xbk

Bk Xp=0

Xb1 B2 Xb2 Xbk-2 Bk-1 Xbk-1 Thuật toán cho auá trình tuần tự có chọn lựa

Yaj

Xi

Trang 20

Thí dụ về thực hiện quá trình tuần tự có chọn lựa:

Trang 21

Chương trình thực hiện yêu cầu trên:

ym1

yk1

yk2 yn2

y1

yn1 y1

ym2

ym1

Y2

y2 Xp

yn1

Ym1

yk1

y2 y2

Trang 22

Thí dụ 2a : thực hiện chương trình sau:

X

M

X3 X2

ở X2, nếu không gặp vật cản thì xe sẽ gặp X1 10s rồi QP, nếu gặp vật cản trước khi gặp X2 thì xe dừng lại 4s rồi QT để dừng lại ở X1, nếu gặp vật cản sau khi gặp X2 thì xe dừng luôn, nếu không gặp vật cản xe sẽ dừng luôn ở X3

Sơ đồ trạng thái :

Trang 23

Thiết lập ngõ vào ra PLC Step S7 semenis:

Chương trinh PLC thực hiện yêu cầu trên:

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

Thí dụ 2b : thực hiện chương trình sau:

Vật cản có thể xuât hiện ở bất cứ chổ nào Ban đầu xe ở vị trí như hình vẽ khi nhấn Start xe sẽ qua phải , nếu gặp vật cản trước khi gặp X4 thì xe sẽ dừng luôn, còn nếu gặp vật cản sau khi gặp X4 thì dừng lại 3s rồi xe qua trái để dừng lại ở X4 Nếu không gặp vật cản thì xe gặp X3 và dừng ở đó 10s để rồi qua trái Qua trái nếu gặp vật cản trước khi gặp X4 thì xe dừng 3s rồi qua phải để dừng lại ở X3 còn nếu gặp vật cản sau khi gặp X4 thì xe sẽ dùng luôn Và nếu gặp vật cản trước khi gặp X2 thì xe cũng dừng luôn Nếu gặp vật cản sau khi gặp X2 thì dừng 3s rồi qua phải để dừng lại ở X2 Nếu không gặp vật cản thì xe sẽ dừng lại ở X1

Sơ đồ trạng thái của quá trình :

Trang 28

Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên:

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Trang 32

Trang 33

3.1.1 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ CÓ LẶP VÒNG:

Quá trình tuần tự có lặp vòng là quá trình thực hiện lặp lại một chu trình khi một điều kiện nào đó thỏa mãn Quá trình lặp vòng kết thúc khi điều kiện đó hết thỏa mãn vòng lặp

Lưu đồ thuật giải cho quá trình tuần tự có lặp vòng như hình:

Thí dụ 1 : thực hiện chương trình sau:

Đoạn chuong trình thực hiện yêu cầu trên:

Xq=0

Xq=1

Trang 34

Thí dụ 2 : thực hiện chương trình sau:

n laàn Start A+ B+ B- → A- Start A+ B+ B- → A-

Y 1 Y N1 Y N2 Y 2

Ö

Y N3

n laàn

Đoạn chuong trình thực hiện yêu cầu trên:

Trang 35

Thí dụ 3: Thực hiện chương trình sau:

Kết nối PCL

Trang 36

Thiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi

Chương trình PLC thực hiện yêu cầu:

Trang 37

Trang 38

hí dụ 4

T : Thực hiện chương trình sau với sơ đồ kết nối như thí dụ 3:

hiết lập ngõ input output của PLC của Mitsubishi

Trang 39

Trang 40

Trang 41

Trang 42

kết nối phần điện khí nén cho các pitton:

Trang 43

Trang 44

Trang 45

Phân chia giai đoạn:

Trang 46

kết nối phần điện khí nén cho các pitton:

Trang 47

Trang 48

Trang 49

Trang 50

Thí dụ 7: thực hiện hệ thống chiết yahourt:

Trang 51

Trang 52

Thí dụ 7: thực hiện hệ thống xe ra vào gara:

Trang 53

Thiết lập ngõ input output của PLC Misubishi:

Trang 54

Trang 55

Thí dụ 8: LẬP TRÌNH VỚI BĂNG CHUYỀN:

Cho băng chuyền sản xuất Động cơ ĐC1

được điều khiển bởi ngõ ra Y0 từ PLC

quay băng chuyền 1, ĐC2 được điều khiển

bởi ngõ ra Y1 từ PLC quay băng chuyền 2

Cảm biến CB1 dùng để đếm sản phẩm

được nối với ngõ vào X1 của PLC, cảm

biến CB2 dùng để phát hiện thùng chứa

sản phẩm được đặt ở vị trí sẵn sàng nhận

sản phẩm được nối với ngõ vào X2 của

PLC Hai nút nhấn Start thường mở ở X3 và Stop thường đóng ở X4, nút nhấn X5 thực hiện chức năng Reset số sản phẫm

Cách 1:

Trang 56

Cách 2 : sơ đồ trạng thái :

Chương trình PLC thực hiện yêu cầu trên :

Trang 57

Thí dụ 9 : LẬP TRÌNH VỚI TIMER VÀ COUNTER:

Trang 58

Trang 59

Thí dụ 10 : LẬP TRÌNH VỚI MÁY DẬP CỔ DÊ :

Sơ đồ trạng thái :

Trang 60

Thiết lập ngõ input output của PLC Misubishi:

Trang 61

Trang 62

3.2 QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ NGẪU NHIÊN:

3.2.1 PHƯƠNG PHÁP HUFFMAN TRONG ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ:

Ví dụ: Xét giản đồ trạng thái sau:

Trang 63

Lập bảng chuyển đổi trạng thái Dựa trên nguyên lý hoạt động của RS-FF ta xây dựng bảng trạng thái (y1 cho R1S1, y2 cho R2S2)

Nhắc lại nguyên lý hoạt động RS-FF:

Ví dụ: Hàng y1y2=10 có a1b1 ở trạng thái 1 bền do đó R1S1 là 0X, tương tự cho a2b1 từ trạng thái 2 không bền sẻ chuyển sang trạng thái 2 bền tương ứng y1 chuyển từ 11 do đó R1S1 là 0X; Hàng y1y2=11 ta có a1b1

ở trạng thái 3 bền do đó R1S1 là 0X, tương tự cho a1b2 từ trạng thái 4 không bền sẽ chuyển sang trạng thái 4 bền tương ứng y1 chuyển từ 10 do đó

R1S1 là 10; (Lưu ý Từ 77 A 7)

7

2 3 8

Qn+1

R\ Qn+1 S

Trang 64

Rút gọn R1S1 và R2S2 ta được:

Trang 65

Rút gọn ta được:

3.2.2 ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CÓ NGỎ VÀO NGẪU NHIÊN:

Quá trình công nghệ có ngỏ vàọ ngẫu nhiên là quá trình mà có đầu vào thay đổi ngẫu nhiên bất kỳ thời điểm nào nên không thể chia thành các giai đoạn được

Để KS QTNN người ta khảo sát hệ thống thông qua các trạng thái Trạng thái là một tổ hợp của các ngỏ vào với các ngỏ ra của hệ thống Hai trạng thái có ngỏ vào giống hệt nhau, ngỏ ra giống hệt nhau vẫn có thể là hai trạng thái khác nhau vì tình huống dẫn đến chúng là khác nhau hoặc đơn giản là vì chúng ở những thời điểm khác nhau Hệ thống sẽ được diễn tả bẳng giản đồ trạng thái là tập các trạng thái và các cung có hướng liên kết các trạng thái đó với nhau

Trang 66

Thí dụ 1: khảo sát hệ thống báo động:

HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG

Sự cố: X1 Xác nhận sự cố :X2

Z1: Còi Z2: Đèn

1 Khi có sựï cố xảy ra: Còi kêu, đèn sáng

2 Nếu có xác nhận sự cố: Còi sẽ hết kêu nhưng đèn vẫn sáng nếu sự cố còn và đèn tắt khi hết sự cố

3 Nếu không nhấn xác nhận sự cố thì Còi vẫn kêu , đèn vẫn sáng cho dù sự cố đã hết

Trạng thái

Trang 67

Trang 68

6

Trang 69

) 1 2 (

1 2 1 1

.

1

2

1

1 2 1 2

1 ) 2 2 2 (

1 2 1 2

X

R

Y X X X Y X X X X Y

=

= +

=

+

= +

=

+

= +

¾ Hai trạng thái có thể dùng chung 1 trạng thái mới khi nó không mâu thuẫn trên bất kỳ cột ngõ vào nào ( một trạng thái dùng chung với chính nó hoặc với ô trống)

¾ Một trạng thái khi gom chung không được lặp lại ( một trạng thái khi gom chung với một trạng thái nào đó, thì nó sẽ không được gom chung với các trạng thái còn lại)

¾ Một trạng thái bền khi ngõ vào không đổi thì nó sẽ giữ nguyên trạng thái, nếu ngõ vào thay đổi thì trạng thái bền có thể biến thành 1 trạng thái bền khác (sau khi hết trạng thái) hoặc là 1 trạng thái không bền

¾ Khi ngõ vào không đổi trạng thái không bền sẽ tự động chuyển thành trạng thái bền

¾ Để set Yx ta quan tâm tới trạng thái bền ( A ) và để ý tới các Y có chứa trạng thái không bền của A { có nghĩa là S = (ngõ vào của A ) (các Yx chứa A không bền)}

¾ Để Reset Yx ta quan tâm tới trạng thái không bền của A và để ý tới các

Y có chứa trạng thái bền ( A ) { có nghĩa là R = (ngõ vào của A ) (các Yx chứa

¾ Khi ở trạng thái khởi động : để Set Y lên 1 thì ta quan tâm trạng thái bền

( A ) và để ý tới các Yx khác không chứa trạng thái A không bền.{ có nghĩa là:

S = (ngõ vào của A ) (các Y X không chứa A không bền)}

Trang 70

Trang 71

Thí duï 2: Khảo sát hệ thống băng tải báo lỗi sảm phẩm sau:

Trang 72

Bảng chuyển trạng thái:

5

2 1 5

4 2 1 5

5 2 1 2 1 4

3

1 4

4

1 3

1 2 1 3

1

1 2

2 1 2

3 2 1 2 1 1

5 4 3 2 1 1

Y

F

X X

R

Y X X

S

Y X X X X

R

Y X X

S

Y X X

R

Y X X

S

Y X X

R

X X

S

Y X X X X

R

Y Y Y X X

Trang 73

Thí duï 3: khảo sát hệ thống báo lỗi động cơ:

khi nhấn R (run) nếu không có lỗi F và không có sự cố x thì M sẽ chạy Nếu

sự cố xảy ra M tắt và F = 1, nút R mất tác dụng F chỉ trở về bằng 0 khi sự cố đã hết và nhấn S (stop) 2 lần (trong lúc nhấn không được có sự cố)

HD:

sơ đồ trạng thái:

Trang 74

1

2

.

1

4 4 3

Y

F

S X Y

S

X

S

X S X

S

X

R

Y S X Y Y

=

= +

Trang 75

Trang 76

Thí dụ 4: khảo sát hệ thống sau :

Sơ đồ chuyển trạng thái:

Trang 78

Thí duï 5: khảo sát hệ thống bơm thải nước luân phiên sau:

ra Nếu mực nước rút dưới X2 thì bơm nào chạy trước sẽ tắt trước

Trang 79

Sơ đồ chuyển trạng thái:

3 3 6 1 3 3 2 1 6 3

1 6 5 4 3 3 2 1 5 3

1 6 2 1 6 5 4 3 2 3 2 1 6 2 3

X

R

Y Y Y Y X X Y X X Y Y Y Y X X X Y X

X

S

Y X X Y X

X

R

Y Y Y Y Y X X Y Y X Y Y Y Y Y X X X Y Y X

=

+

= +

=

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	1,4 MB