Báo cáo nghiên cứu khoa học: " THIẾT KẾ MODUL MÔ PHỎNG DÙNG TRONG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT - QUẢN LÝ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG" pot

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 73 THIẾT KẾ MODUL MÔ PHỎNG DÙNG TRONG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT - QUẢN LÝ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG DESIGNING A MODEL MODULE FOR TESTING BATCH CONCRETE MANAGEMENT – MONITOR - CONTROL SYSTEM Ngô Như Khoa - Phạm Ngọc Phương Đại học Thái Nguyên TÓM TẮT Trong bài báo này, chúng tôi tập trung vào việc thiết kế và xây dựng modul mô phỏng vào/ra dựa trên vi điều khiển nhúng PsoC, phục vụ cho công tác thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống điều khiển – giám sát và quản lý trong các trạm trộn bêtông kiểu không liên tục. Modul có chức năng giả lập toàn bộ các tín hiệu vào/ra sát thực tế. Đặc biệt trong đó, các đầu ra tương tự giả lập tín hiệu cảm biến trọng lượng của các hệ cân định lượng – định lượng cốt liệu, định lượng ximăng, định lượng nước và phụ gia được thiết kế có tính toán đến tốc độ nạp của từng thành phần phối liệu vào hệ cân định lượng đảm bảo mô phỏng sát với thực tế. Qua thử nghiệm, về cơ bản modul đã đáp ứng đầy các yêu cầu của công tác thử nghiệm hệ thống, chi phí thấp và áp dụng hiệu quả trong sản xuất kể cả trong điều kiện sản xuất hàng loạt. ABSTRACT In this paper, we focus on designing and making an in/out model module based on embedded microprocessor PsoC for testing and adjusting batch concrete management – monitor – control systems. The module can simulate the entire in/out situations matching with real conditions. Especially, the outputs simulate loadcell signals of weight batching systems - weight batching of soil and sand, cement, water and additives designed with due attention to the speed of loading the components into weight batching systems ensuring the match with reality. The test of this module has shown that, basically, it has fully met the requirements of system testing with low cost and effective application to production even mass production. 1. Đặt vấn đề Mỗi hệ thống điều khiển trước khi đưa đi lắp đặt vào các trạm trộn trong thực tế đều cần phải được chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh tổng thể hệ thống. Công đoạn này bao gồm các khâu: - Thử nghiệm tính thông suốt của các đầu vào số, độ chính xác và độ tin cậy của các đầu vào tương tự; - Khả năng hoạt động của các thiết bị đệm công suất (rơle, contactor, vv) và sự hoạt động của toàn bộ các thiết bị khi được lắp đặt vào tủ điều khiển; - Phần mềm điều khiển; - Phần mềm quản lý phối liệu, nhật ký sản xuất, quản lý sản phẩm, vật tư tiêu hao và kho công trường. Để tiến hành công tác thử nghiệm các hệ thống điều khiển – giám sát và quản lý trạm trộn bêtông theo mẻ, có thể tiến hành theo ba phương án: TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 74 Phương án 1: Lắp đặt hệ thống điều khiển trên thiết bị trạm trộn thực tế hoặc kết nối đến các khâu chấp hành thực tế và tiến hành thử nghiệm. Phương án này có hạn chế về mặt chi phí cao, không chủ động hoàn toàn trong toàn bộ việc giả lập tham số. Phương án 2: Xây dựng một modul mô phỏng vào/ra, modul có chức năng giả lập toàn bộ các tín hiệu vào/ra sát thực tế. Phương án 3: Xây dựng modul phần mềm chạy trên máy tính, độc lập với các phần mềm điều khiển, giám sát và quản lý. Modul này có chức năng giả lập các dữ liệu đầu vào cho hệ thống. Phương án thứ 3 này chỉ phù hợp cho việc kiểm tra và hiệu chỉnh các phần mềm: phần mềm điều khiển trên PC và PLC, phần mềm giám sát và quản lý trên PC. Qua phân tích các phương án, chúng tôi đã lựa chọn phương án thứ hai để phát triển modul mô phỏng phục vụ cho công tác thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống. Đây là phương án có tính kinh tế và tham số giả lập rộng và chủ động theo chương trình điều khiển. Trong phạm vi nghiên cứu của bài báo này, chúng tôi tập trung trình bày về một số vấn đề chính trong việc thiết kế và xây dựng mạch điện tử mô phỏng các tín hiệu đầu vào/ ra cho tủ điều khiển bằng mạch nhúng vi điều khiển để giả lập toàn bộ tín hiệu đầu vào (nguồn áp, dòng, tín hiệu logic) cho PLC theo chu trình đã được lập trình sẵn. Mạch mô phỏng dựa trên vi điều khiển nhúng có thể được lập trình để tham số hóa các tín hiệu: - Đầu vào số: Giả lập các tín hiệu của các công tắc hành trình và lấy tín hiệu trực tiếp tới đầu vào I/O của PLC. - Đầu vào tương tự: Giả lập các tín hiệu của đầu cân loadcell (có thể lựa chọn đầu vào dòng hoặc áp) để đưa đến modul vào số EM231 của PLC S7-200. 2. Xác định bài toán mô phỏng 2.1. Đối tượng giả lập - trạm trộn bêtông Các trạm trộn bêtông theo chu kỳ có thể được thiết kế khác nhau ở một số khâu chính, đó là: (i) Kiểu máy trộn sử dụng (máy trộn k iểu turbin, máy trộn kiểu hành tinh, máy trộn kiểu trục ngang); (ii) Cách cân cốt liệu (cân cộng dồn đá, cát khi xả trực tiếp lên xe skip; cân cộng dồn đá, cát khi xả lên băng tải định lượng; cân cộng dồn đá, cát khi xả lên bunke định lượng phụ); (iii) Cách vận chuyển cốt liệu (băng tải, xe skip). Tuy nhiên, về khía cạnh bài toán điều khiển, ta có thể sử dụng một mô hình tổng quát cho các kiểu thiết kế trên. Để thuận tiện cho việc mô tả bài toán, chúng tôi sử dụng mô hình thiết kế như sau. - Máy trộn kiểu hành tinh, có một động cơ trộn (không đảo chiều), cửa xả ximăng được điều khiển bằng xilanh khí, có 2 công tắc hành trình xác định trạng thái; - 04 bunke cốt liệu, ở mỗi bunke cốt liệu có sensor đo độ ẩm; cửa xả cốt liệu được điều khiển bằng xilanh khí, có 2 công tắc hành trình xác định trạng thái; - Cân cộng dồn đá, cát khi xả trực tiếp lên xe skip, hệ cân cốt liệu đặt ngay dưới vị trí nạp liệu cho xe skip, toàn bộ xe skip được đặt trên giá cân có 4 loadcell; TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 75 - Vận chuyển cốt liệu bằng xe skip, xe skip được kéo bởi động cơ có đảo chiều; trên đường ray skip có 3 công tắc hành trình báo vị trí của xe: (1) vị trí cân, (2) vị trí cận trên sẵn sàng đổ liệu vào buồng trộn và (3) vị trí đổ liệu vào buồng trộn; - Bunke định lượng ximăng sử dụng 3 loadcell, xi măng cấp cho bunke định lượng từ 1 trong 2 vít tải ứng với 2 silo chứa 2 loại xi măng khác nhau. Các động cơ vít tải không cần đảo chiều. - Cân cộng dồn nước và phụ gia, dùng 1 loadcell; Sử dụng một máy bơm nước từ bể và 1 máy bơm phụ gia từ thùng chứa phụ gia lên silo định lượng. Xả nước và phụ gia vào buồng trộn thông qua việc điều khiển một xilanh khi đóng mở cửa xả, có 2 công tắc hành trình xác định trạng thái cửa xả. - Trạm trộn được thiết kế có 2 chế độ làm việc: (1) Chế độ điều khiển bằng tay qua bàn điều khiển trên tủ; (2) Chế độ điều khiển tự động. - Hệ điều khiển cho phép nhập tham số mẻ trộn qua 3 phương pháp: (1) Qua phần mềm giám sát trên máy tính; (2) Qua bàn điều khiển trên tủ và (3) Qua màn hình công nghiệp TD200. 2.2. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển – giám sát trạm trộn bêtông Hình 1. Sơ đồ giao tiếp các khối trong hệ thống điều khiển Trong đó: - PC: Được cài đặt phần mềm điều khiển, giám sát và quản lý trạm trộn. Bàn điều khiển: Lựa chọn chế độ điều khiển và cho phép điều khiển hệ thống ở chế độ bằng tay. - PLC: Bộ điều khiển trung tâm, trực tiếp điều khiển hệ thống thông qua các mạch động lực. Chương trình điều khiển chính được thực thi trên đây. Có chức năng nhận lệnh và gửi thông tin giám sát với PC và TD200 qua đường truyền RS845. Thu nhận và chuyển đổi các tín hiệu từ các loadcell trọng lượng, sensor độ ẩm, sensor trạng thái. Cảm biến trạng thái Cảm biến định lượng Giao tiếp PLC TD200 Bàn điều khiển Bộ điều khiển trung tâm PLC PC Mạch động lực (Tủ điện) Thiết bị chấp hành 1 Thiết bị chấp hành 2 Thiết bị chấp hành n TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 76 - Tủ động lực: Được lắp đặt toàn bộ các thiết bị điều khiển cho hệ thống - Các thiết bị chấp hành: Các động cơ, các van khí,… - Cảm biến: Các loadcell trọng lượng và các sensor xác định độ ẩm của cốt liệu và các công tắc hành trình xác định trạng thái của các cơ cấu. Sơ đồ giao tiếp chi tiết các thành phần trên được mô tả trong Hình 2. PLC S7 200 Computer 0-100 deg mV 10-50 ADC 12 (16) bit 8 AI Motor (5), (6) Motor (7) Xe Skip Vít tải 5, 6 Motor (10) Mixer Bơm nước Bơm phụ gia Motor (8) Motor (9) Sw cửa xả cốt liệu 1 T Loadcell cốt liệu T T T A B T Loadcell ximăng T T A B T Sw cửa xả cốt liệu 2 Sw cửa xả cốt liệu 3 Sw cửa xả cốt liệu 4 1 U Tủ điều khiển Xi lanh cửa xả 13 Xi lanh cửa xả 12 Up to 16 DO Xi lanh cửa xả 11 Sw cửa xả nước Sw cửa xả ximăng Sw cửa xả bê tông Sw nạp cốt liệu Xi lanh cửa xả 4 Xi lanh cửa xả 3 Xi lanh cửa xả 2 Xi lanh cửa xả 1 Sw chờ nạp cốt liệu Sw chờ cân cốt liệu 12 bit Upto 16 DI RS232/ RS485 TD 200 Hình 2. Sơ đồ kết nối các thành phần trong hệ thống điều khiển 2.3. Sơ đồ ghép nối hệ thống điều khiển với MODUL mô phỏng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 77 Hình 3. Sơ đồ ghép nối hệ thống điều khiển với MODUL mô phỏng 3. Thiết kế modul mô phỏng 3.1. Lựa chọn thiết kế Với bài toán đặt ra chúng tôi đã lựa chọn thiết kế mạch mô phỏng dựa trên vi điều khiển 8 bit PSoC (Programmable System on Chip) của hãng Cypress [2] (Hình bên). So với các vi điều khiển 8-bít tiêu chuẩn, các chip PSoC có thêm các khối tương tự và số lập trình có khả năng lập trình được, chúng cho phép việc thiết lập một số lượng lớn các ngoại vi. Các khối số chứa một số các khối số nhỏ hơn có khả năng lập trình được có thể được cấu hình cho các ứng dụng khác nhau. Các khối analog được sử dụng cho việc phát triển các thành phần analog như các bộ lọc tương tự, các bộ so sánh, các bộ chuyển đổi ADC độ phân giải tối đa 14 bít, các bộ chuyển đổi DAC độ phân giải tối đa 9 bít. Có một số họ PSoC khác nhau cho phép lựa chọn theo yêu cầu của thiết kế. Sự khác nhau giữa các họ PSoC là số lượng các khối A/D có thể lập trình được và số lượng các chân vào ra. Phụ thuộc vào các họ vi điều khiển, PSoC có thể có từ 4 đến 16 khối số và từ 3 đến 12 khối tương tự có khả năng lập trình được. PLC S7-200 ADC EM 231 Simulator MODUL 4 lines (analog): 1. Cân cốt liệu (1) 2. Cân nước, PG (1) 3. Cân ximăng (1) 4. Đo độ ẩm (1) 12 lines (digital): 1. Van xả liệu (4) 2. Bơm ximăng (2) 3. Bơm nước (1) 4. Bơm phụ gia (1) 5. Đcơ xe Skip (1) 6. Van xả ximăng (1) 7. Van xả nước (1) 8. Van xả bêtông (1) 6 lines (digital): 1. Vị trí xe Skip (3) 2. Cửa xả ximăng (1) 3. Cửa xả nước (1) 4. Cửa xả bêtông (1) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 78 3.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điện modul mô phỏng Modul được thiết kế bao gồm: 08 đầu vào số cách ly. Sử dụng cho 12 đường tín hiệu số được liệt kê trong Hình 3, trong đó 4 tín hiệu báo kích hoạt van xả liệu được ghép song song tạo nên 1 tín hiệu duy nhất, chỉ thị quá trình cân cốt liệu; 2 tín hiệu báo kích hoạt động cơ vít tải ximăng ghép song song tạo nên 1 tín hiệu duy nhất chỉ thị quá trình cân ximăng; 08 đầu ra số cách ly, sử dụng cho 6 đường tín hiệ u số; 04 đầu ra tương tự, sử dụng cho 4 đường tín hiệu tương tự (Hình 3); màn hiển thị LCD 16x2. Sơ đồ mạch nguyên lý của modul được thể hiện trong Hình 4. 0 12V 12V 12V 5V 5V 0 0 5V 0 5V 0 5V 0 5V 5V 0 5V 0 0 0 0 0 5V 12V 0 RL5 RL4 RL3 RL2 RL1 VCC RL6RL7RL8 DA1 INP2 INP1 DATA8 DATA3 LCD_E OUT4 INP7 DATA3 DATA1 DA2 DA4 OUT5 LCD_E DA3 XRES DATA7 DATA2 OUT6 LCD_D7 DATA2 RL5 OUT7 DA2 INP2 DATA1 LCD_D5 RL1 OUT2 OUT1 INP7 LCD_RW XRES OUT8 SDATA/DATA7 SCLK/DATA8 RL3 RL8 DATA4 LCD_RS INP3 INP5 INP6 LCD_D7 DATA4 OUT3 INP1 DATA2 INP8 INP2 DATA3 INP4 INP3 XRES SCLK/DATA8 DATA5 OUT4 DATA8 OUT1 DA3 DA4 LCD_D6 INP8 INP4 INP3 RL4 RL6 OUT7 DATA5 LCD_D5 INP5 INP5 DATA5 INP4 DA1 DATA6 SDATA/DATA7 RL7 OUT5 DATA1 OUT2 INP1 DATA6 LCD_D4 LCD_RS OE1 DATA6 LCD_D4 INP6 INP8 INP6 DATA7 DATA4 LCD_RW LE2 OUT8 OUT6 RL2 OUT3 INP7 LCD_D6 GND GND VCC LE2 OE1 U2 27443-PI 9 14 11 15 28 12 13 10 1 2 3 4 5 6 7 8 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 SMP GND P1.5 P1.0 VDD P1.3 P1.1 P1.7 P0.7 P0.5 P0.3 P0.1 P2.7 P2.5 P2.3 P2.1 P0.6 P0.4 P0.2 P0.0 P2.6 P2.4 P2.2 P2.0 XRES P1.6 P1.4 P1.2 J19 220V_in 1 2 J20 220V_in 1 2 J18 220V_in 1 2 J17 220V_in 1 2 J16 220V_in 1 2 C3 104 R5 1k R6 1k R7 1k R8 1k R9 1k D10 LED D11 LED D12 LED D13 LED D14 LED R21 10K SW1 RESET J13 trotreo 4.7K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D16 DIODE JP1 POWER IN 1 2 3 C10 1000u/5V J22 PROGRAMER 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C14 103 U9 4N35 1 6 2 5 4 C11 104 R16 100K J21 220V_in 1 2 LS9 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 LS8 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 LS7 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 C1 10u C17 470u/25v C19 470u/25v C15 470u/25v C18 470u/25v C16 470u/25v C21 470u/25v C23 470u/25v C20 470u/25v U12 74HC573_INP 1 10 11 20 19 18 17 16 15 14 13 12 2 3 4 5 6 7 8 9 OE GND LE VCC 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D JP8 HEADER 3_0 1 2 3 JP7 HEADER 3_0 1 2 3 JP9 HEADER 3_0 1 2 3 D22 DIODE R31 560R D23 LED J12 UNL2803 1 3 5 7 9 11 13 15 172 4 6 8 10 12 14 16 18 U13 74HC573_RELAY 1 10 11 20 19 18 17 16 15 14 13 12 2 3 4 5 6 7 8 9 OE GND LE VCC 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D R32 1K D24 LED - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 - + 1 2 3 4 LS1 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 LS3 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 LS4 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 LS5 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 LS6 RELAY SPDT 3 5 4 1 2 C12 104 U4 4N35 1 6 2 5 4 U6 4N35 1 6 2 5 4 U8 4N35 1 6 2 5 4 U7 4N35 1 6 2 5 4 U5 4N35 1 6 2 5 4 JP10 LCD16x2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 J26 HEADER 6 1 2 3 4 5 6 U15 4N35 1 6 2 5 4 U14 4N35 1 6 2 5 4 R12 100K R11 100k R15 100K R10 100K R13 100K R30 1K R23 1K R22 R R17 100K R18 100K J24 220V_in 1 2 D25 DIODE C13 1000u/25V JP2 HEADER 3 1 2 3 J25 220V_in 1 2 D21 LED D20 LED D19 LED JP3 HEADER 3_0 1 2 3 JP4 HEADER 3_0 1 2 3 JP5 HEADER 3_0 1 2 3 JP6 HEADER 3_0 1 2 3 Hình 4. Sơ đồ mạch nguyên lý của modul mô phỏng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 79 3.3. Các thuật toán chính Bước 1: Kiểm tra tín hiệu van xả liệu 1, nếu được kích hoạt (mức tích cực) thì t ăng giá trị đầu ra Analog1 với độ dốc k1 sau đó chuyển sang Bư ớc 2. Nếu van xả liệu 1 không kích hoạt thì chuyển sang Bước 2. Bước 2: Kiểm tra tín hiệu van xả liệu 2, nếu được kích hoạt thì tăng giá trị đầu ra Analog1 với độ dốc k2 sau đó chuyển sang Bư ớc 3. Nếu van xả liệu 2 không kích hoạt thì chuyển sang Bước 3. Bước 3: Kiểm tra tín hiệu van xả liệu 3, nếu được kích hoạt thì tăng giá trị đầu ra Analog1 với độ dốc k3 sau đó chuyển sang Bư ớc 4. Nếu van xả liệu 3 không kích hoạt thì chuyển sang Bước 4. Bước 4: Kiểm tra tín hiệu van xả liệu 4, nếu được kích hoạt thì tăng giá trị đầu ra Analog1 với độ dốc k4 sau đó chuyển sang Bư ớc 5. Nếu van xả liệu 4 không kích hoạt thì chuyển sang Bước 5. Bước 5: Kiểm tra tín hiệu động cơ xe Skip&Skip1, nếu được kích hoạt thì đặt đầu ra Skip1 = 0; đặt đầu ra Skip2 = 1 sau thời gian trễ T1; sau đó chuyển sang Bư ớc 6. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 6. Bước 6: Kiểm tra tín hiệu động cơ Skip&Skip2, nếu được kích hoạt thì đặt đầu ra Skip2=0; đặt đầu ra Skip3=1 sau thời gian trễ T2; sau đó chuyển sang Bước 7. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 7. Bước 7: Kiểm tra tín hiệu động cơ Skip&Skip3, nếu được kích hoạt thì đặt đầu ra Skip3=0; đặt đầu ra Skip1=1 sau thời gian trễ T3; sau đó chuyển sang Bước 8. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 8. Bước 8: Kiểm tra tín hiệu bơm nước, nếu được kích hoạt thì tăng giá trị đầu ra Analog2 với độ dốc k5 sau đó chuyển sang Bước 9. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 9. Bước 9: Kiểm tra tín hiệu bơm phụ gia, nếu được kích hoạt thì tăng giá trị đầu ra Analog2 với độ dốc k6 sau đó chuyển sang Bước 10. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 10. Bước 10: Kiểm tra tín hiệu Van xả nước, nếu được kích hoạt thì đặt đầu ra cửa xả nước =1; đặt đầu ra Cửa xả nước=0 sau thời gian trễ T3; sau đó chuyển sang Bư ớc 11. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 11. Bước 11: Kiểm tra tín hiệu Bơm xi măng, nếu được kích hoạt thì tăng giá trị đầu ra Analog3 với độ dốc k7 sau đó chuyển sang Bước 12. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang Bước 12. Bước 12: Ki ểm tra tín hiệu van xả xi măng, nếu được kích hoạt thì đặt đầu ra cửa xả ximăng =1; đặt đầu ra Cửa xả ximăng=0 sau thời gian trễ T4 sau đó chuy ển sang bước 13. Nếu không được kích hoạt thì chuyển sang bước 13. Bước 13: Kiểm tra tín hiệu Van xả bêtông, nếu được kích hoạt thì đặt đầu ra cửa xả ầ ễ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 80 Trong đó, các độ dốc ki (i=1 4) được xác định phụ thuộc vào tốc độ xả cốt liệu [1] (cỡ hạt cốt liệu và diện tích cửa xả); ki (i=5,6) được xác định theo công suất bơm của các hệ thống bơm nước (k5) và bơm phụ gia ( k6); k7 được xác định theo công suất hệ thống vít tải ximăng. Các bộ định thời T1 T5 được xác lập theo quy trình trộn bêtông tương ứng với loại máy trộn cụ thể [3]. 4. Kết quả và thảo luận Từ thiết kế trên đây, chúng tôi đã lắp đặt thử nghiệm modul mô phỏng. Việc thử nghiệm cho thấy bản thiết kế mạch mô phỏng đầu vào cho tủ điều khiển bằng mạch điều khiển nhúng có thể đưa ra được các tham số: Các đầu vào số - giả lập các tín hiệu của các công tắc hành trình và lấy tín hiệu trực tiếp tới đầu vào I/O của PLC và các đầu vào tương tự - giả lập các tín hiệu của đầu cân loadcell để đưa đến modul vào số EM231 của PLC. Qua quá trình thử nghiệm, hiệu chỉnh và hoàn thiện phần mềm nhúng, modul này về cơ bản đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của công tác thử nghiệm hệ thống, chi phí thấp và áp dụng hiệu quả trong sản xuất. Các tính năng cơ bản của modul này gồm: (i) Thử nghiệm tính thông suốt của các đầu vào số, độ chính xác và độ tin cậy của các đầu vào tương tự; (ii) Khả năng hoạt động của các thiết bị đệm công suất (rơle, contactor, vv) và sự hoạt động của toàn bộ các thiết bị khi được lắp đặt vào tủ điều khiển; (iii) Các chức năng của phần mềm điều khiển; và (iv) Thử nghiệm các tính năng của phần mềm quản lý phối liệu, nhật ký sản xuất, quản lý sản phẩm, vật tư tiêu hao và kho công trường. Trên thực tế, tốc độ xả cốt liệu từ các bunke chứa xuống xe skip trong quá trình cân còn phụ thuộc rất đáng kể vào các yếu tố: (i) độ ẩm của cốt liệu; (ii) cỡ hạt của cốt liệu và độ cao (lượng) cốt liệu hiện thời trong bunke. Vì thế, để tăng cường khả năng mô phỏng sát thực tế c ủa modul, cần phát triển thuật toán thay tính các độ dốc ki (i=1 4) là hàm theo thời gian, độ ẩm và cỡ hạt. Vấn đề này sẽ tiếp tục được đề cập đến trong các nghiên cứu tiếp theo của nhóm. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] IU. M. Bazenov, Bạch Đình Thiên, Trần Ngọc Tí nh. Công nghệ Bê tông. Nxb Xây dựng, Hà Nội, 2004. [2] CYPRESS MICROSYSTEMS. 8-Bit Programmable System-on-Chip (PSoC™) Microcontrollers, 2002. [3] http://www.sicoma.biz/code/planetary.htm. . CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 73 THIẾT KẾ MODUL MÔ PHỎNG DÙNG TRONG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT - QUẢN LÝ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG DESIGNING A MODEL MODULE. khối hệ thống điều khiển – giám sát trạm trộn bêtông Hình 1. Sơ đồ giao tiếp các khối trong hệ thống điều khiển Trong đó: - PC: Được cài đặt phần mềm điều khiển, giám sát và quản lý trạm trộn. . ghép nối hệ thống điều khiển với MODUL mô phỏng 3. Thiết kế modul mô phỏng 3.1. Lựa chọn thiết kế Với bài toán đặt ra chúng tôi đã lựa chọn thiết kế mạch mô phỏng dựa trên vi điều khiển 8