1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Đồ án Thiết kế và xây dựng mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình đa biến

84 814 4

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 84
Dung lượng 7,64 MB

Nội dung

Trong giai đoạn phát triển ngày nay, điều khiển quá trình đã và đang giữ một vị trí quan trọng trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, công nghệ thực phẩm… quyết định đến việc đảm bảo cho các dây chuyền sản xuất đạt được năng suất và chất lượng mong muốn. Việc học tập và thực nghiệm về điều khiển quá trình trong nhà trường là rất cần thiết. Do vậy, Bộ môn Tự động hóa Xí nghiệp công nghiệp đã đảm nhận và đưa vào giảng dạy môn học Điều khiển quá trình nhằm giúp sinh viên có thể tiếp cận được các khái niệm, lý thuyết và làm quen với những hệ điều khiển quá trình. Vấn đề đặt ra là cần phải có những mô hình thí nghiệm để cho sinh viên có thể thực hành những lý thuyết đã được học vào trong thực tế. Xuất phát từ nhu cầu thực nghiệm đó, chúng em đã thực hiện đề tài: “ Thiết kế và xây dựng mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình đa biến”.Nội dung chính của đồ án mà em thực hiện gồm:Tổng quan về điều khiển quá trình.Thiết kế cấu trúc điều khiển bàn thí nghiệm điều khiển quá trìnhXây dựng mô hình thí nghiệm.Thiết kế và mô phỏng các bộ điều khiển.Thực nghiệm trên mô hìnhQua những bài thí nghiệm điều khiển quá trình mà chúng em xây dựng, sinh viên có thể tìm hiểu được nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển, vai trò của các thiết bị trong hệ thống như cảm biến, cơ cấu chấp hành, bộ điều khiển…Các bước tiến hành trong quá trình thực nghiệm tương ứng với quá trình làm việc trong thực tế sản xuất như: khảo sát đặc tính thực nghiệm của đối tượng điều khiển từ đó lựa chọn các phương pháp điều khiển và hiệu chỉnh các tham số bộ điều khiển.

Trang 2

DANH MỤC HÌNH VẼ i

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU iv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 2

1.1 Các khái niệm cơ bản trong điều khiển quá trình 2

1.1.1 Quá trình và các biến quá trình 2

1.1.2 Phân loại quá trình 3

1.1.3 Khái niệm điều khiển quá trình 4

1.1.4 Mục đích và chức năng của điều khiển quá trình 4

1.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống điều khiển quá trình 6

1.2.1 Thiết bị đo 6

1.2.2 Thiết bị chấp hành 9

1.2.3 Thiết bị điều khiển 12

Chương 2 THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN BÀN THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 13

2.1 Mục đích thí nghiệm 13

2.2 Xây dựng mô hình đối tượng điều khiển 13

2.2.1 Xây dựng mô hình bình trộn nhiệt 13

2.2.2 Mô hình của các đối tượng khác trong bàn thí nghiệm 17

2.3 Các vòng điều khiển và giải pháp cho hệ thống 18

2.3.1 Các vòng điều khiển 18

2.3.2 Giải pháp điều khiển 19

Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 22

3.1 Các thiết bị sử dụng trong mô hình 22

3.1.1 Các thiết bị chấp hành 22

3.1.2 Thiết bị đo 25

3.1.3 Các thiết bị khác 29

Trang 3

3.2 Xây dựng chương trình điều khiển và thiết kế giao diện vận hành 40

3.2.1 Giới thiệu phần mềm 40

3.2.2 Xây dựng chương trình điều khiển 40

3.2.3 Xây dựng giao diện vận hành 43

Chương 4 THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN 46

4.1 Nhận dạng đối tượng 46

4.1.1 Nhận dạng tác động của dòng nóng đến nhiệt độ T3 (G11) 46

4.1.2 Nhận dạng tác động của dòng lạnh đến nhiệt độ T3 (G12) 47

4.1.3 Nhận dạng tác động của dòng nóng đến mức (G21) 48

4.1.4 Nhận dạng tác động của dòng lạnh đến mức 49

4.2 Tính toán và mô phỏng bộ điều khiển cho các vòng điều khiển đơn biến 50

4.2.1 Tổng hợp bộ điều khiển cho các vòng đơn 50

4.2.2 Mô phỏng Matlab với các bộ điều khiển vòng đơn 51

4.2.3 Mô phỏng quá trình điều khiển đa biến khi chưa tách kênh 53

4.2.4 Tính toán bộ tách kênh 54

4.2.5 Mô phỏng điều khiển quá trình đa biến khi đã có bộ tách kênh 56

Chương 5 THỰC NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH 58

5.1 Quá trình khởi động 59

5.2 Thay đổi giá trị đặt của nhiệt độ T3 60

5.3 Thay đổi giá trị đặt của mức L 61

5.4 Thay đổi lưu lượng đầu ra 62

5.5 Nhận xét kết quả 62

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC ……… 66

Trang 4

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Quá trình công nghệ và phân loại các quá trình công nghệ 2

Hình 1.2 Cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển quá trình 6

Hình 1.3 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị đo 6

Hình 1.4 Đáp ứng tiêu biểu của một thiết bị đo 9

Hình 1.5 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị chấp hành 10

Hình 1.6 Một số hình ảnh van điều khiển công nghiệp 10

Hình 1.7 Các đặc tính dòng chảy cố hữu 11

Hình 1.8 Cấu trúc cơ bản của thiết bị điều khiển 12

Hình 2.1.Đối tượng bình trộn và xác định các biến quá trình 14

Hình2.2 Sơ đồ khối của bình trộn nhiệt 16

Hình 2.3 Mô hình hệ MIMO 2 đầu vào, 2 đầu ra 19

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý bộ tách kênh 20

Hình 3.1 Hình dáng van điều khiển ECV – 250B – 4X 22

Hình 3.2 Hình dạng thực tế của van điều khiển 22

Hình 3.3 Hình ảnh thực tế của van từ 24

Hình 3.4.Hình ảnh thực tế của relay MY4N 24

Hình 3.5.Hình ảnh và kích thước của thiết bị đo mức 25

Hình 3.6.Cảm biến đo mức trong mô hình 25

Hình 3.7.Sơ đồ đấu nối các dây của cảm biến với bộ điều khiển 26

Hình 3.8.Hình ảnh thiết bị đo nhiệt 26

Hình 3.9 Lắp đặt thiết bị đo nhiệt trong mô hình 27

Hình 3.10 Lắp đặt thiết bị đo lưu lượng trong mô hình 28

Hình 3.11.Sơ đồ chức năng các chân của thiết bị đo mức 28

Hình 3.12 Hình ảnh thực tế bình nóng lạnh 29

Trang 5

Hình 3.13 Lắp đặt bơm vào và bơm ra trong mô hình 30

Hình 3.14.Thùng chứa nước lạnh phục vụ cho thí nghiệm 31

Hình 3.15 Các thành phần của bộ điều khiển AC800M 32

Hình 3.16 Hình ảnh bộ điều khiển trong mô hình 33

Hình 3.17 Hình ảnh AI810 trong catalog và trong mô hình 35

Hình 3.18 Hình ảnhAO810 trong catalog và trong mô hình 35

Hình 3.19 Hình ảnh DO810 trong catalog và trong thực tế 36

Hình 3.20 Module DI810 trong catalog và trong thực tế 37

Hình 3.21 Thực hiện nối dây tại mô hình thật 39

Hình 3.22.Hình ảnh tủ điều khiển sau khi hoàn thành đấu nối 39

Hình 3.23 Khai báo cấu hình sử dụng 40

Hình 3.24 Tạo thư viện và kết nối thư viện lập trình 41

Hình 3.25 Khai báo biến 41

Hình 3.26 Kết nối biến với các khối điều khiển 42

Hình 3.27 Kết nối biến với khối vào ra 42

Hình 3.28 Faceplate điểu khiển 44

Hình 3.29 Đồ thị xu hướng ( Trend ) 44

Hình 4.1.Nhận dạng tác động của dòng nóng đến nhiệt độ T3 (G11) 46

Hình 4.2 Nhận dạng tác động của dòng lạnh đến nhiệt độ T3 (G12) 47

Hình 4.3 Nhận dạng tác động của dòng nóng đến mức (G21) 48

Hình 4.4 Nhận dạng tác động của dòng lạnh đến mức L (G22) 49

Hình 4.5 Sơ đồ Simulink mô phỏng vòng đơn điều khiển nhiệt độ T3 51

Hình 4.6 Kết quả mô phỏng vòng đơn điều khiển nhiệt độ 52

Hình 4.7 Sơ đồ Simulink mô phỏng vòng đơn điều khiển mức 52

Hình 4.8 Kết quả mô phỏng vòng đơn điều khiển mức 53

Hình 4.9 Mô phỏng quá trình đa biến khi chưa tách kênh 53

Trang 6

Hình 4.10 Kết quả mô phỏng điều khiển quá trình quá trình đa biến khi chưa tách kênh

54

Hình 4.11 Sơ đồ Simulink khi đã có bộ tách kênh 56

Hình 4.12 Kết quả mô phỏng khi đã có bộ tách kênh 57

Hình 5.1 Thông số các bộ điều khiển 58

Hình 5.2 Quá trình khởi động khi chưa có bộ tách kênh 59

Hình 5.3 Quá trình khởi động khi đã có bộ tách kênh 59

Hình 5.4 Thay đổi giá trị đặt nhiệt độ khi chưa có bộ tách kênh 60

Hình 5.5 Thay đổi lượng đặt nhiệt độ khi đã có bộ tách kênh 60

Hình 5.6 Thay đổi mức đặt khi chưa có tách kênh 61

Hình 5.7 Thay đổi mức đặt khi đã có tách kênh 61

Hình 5.8 Thay đổi lưu lượng đầu ra khi chưa có tách kênh 62

Hình 5.9 Thay đổi lưu lượng đầu ra khi đã có tách kênh 62

Trang 7

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 3.1 Chức năng của các dây trong van điều khiển 23

Bảng 3.2 Các thông số kỹ thuật của bộ điều khiển 32

Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật của bộ nguồn SD823 33

Bảng 3.4 Bảng thống kê các thiết bị kết nối 34

Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật của AI 810 34

Bảng 3.6.Thông số kỹ thuật của AO810 35

Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật của modul DO810 36

Bảng 3.8 Thông số kỹ thuật của modul DI810 37

Bảng 3.9 Bảng phân cổng vào ra cho các I/O 37

Trang 8

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt

TT Temperature Transmister Thiết bị đo nhiệt

IMC Internal Model Control Điều khiển mô hình nội

Trang 9

LỜI NÓI ĐẦU

Trong giai đoạn phát triển ngày nay, điều khiển quá trình đã và đang giữ một vị trí quantrọng trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, công nghệ thực phẩm… quyết địnhđến việc đảm bảo cho các dây chuyền sản xuất đạt được năng suất và chất lượng mongmuốn Việc học tập và thực nghiệm về điều khiển quá trình trong nhà trường là rất cầnthiết Do vậy, Bộ môn Tự động hóa Xí nghiệp công nghiệp đã đảm nhận và đưa vàogiảng dạy môn học Điều khiển quá trình nhằm giúp sinh viên có thể tiếp cận được cáckhái niệm, lý thuyết và làm quen với những hệ điều khiển quá trình Vấn đề đặt ra là cầnphải có những mô hình thí nghiệm để cho sinh viên có thể thực hành những lý thuyết đãđược học vào trong thực tế Xuất phát từ nhu cầu thực nghiệm đó, chúng em đã thực hiện

đề tài: “ Thiết kế và xây dựng mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình đa biến”.

Nội dung chính của đồ án mà em thực hiện gồm:

- Tổng quan về điều khiển quá trình

- Thiết kế cấu trúc điều khiển bàn thí nghiệm điều khiển quá trình

- Xây dựng mô hình thí nghiệm

- Thiết kế và mô phỏng các bộ điều khiển

- Thực nghiệm trên mô hình

Qua những bài thí nghiệm điều khiển quá trình mà chúng em xây dựng, sinh viên

có thể tìm hiểu được nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển, vai trò của các thiết bịtrong hệ thống như cảm biến, cơ cấu chấp hành, bộ điều khiển…Các bước tiến hànhtrong quá trình thực nghiệm tương ứng với quá trình làm việc trong thực tế sản xuất như:khảo sát đặc tính thực nghiệm của đối tượng điều khiển từ đó lựa chọn các phương phápđiều khiển và hiệu chỉnh các tham số bộ điều khiển

Trong 4 tháng thực hiện đồ án, được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy

giáo ThS Vũ Thụy Nguyêncùng các thầy cô trong bộ môn Tự động hoá, các cán bộ

nhân viên trung tâm HITECH, đồ án của em đã hoàn thiện Do thời gian làm đồ án ngắn

và khối lượng công việc lớn, chắc chắn đồ án của em còn nhiều thiếu sót, em rất mongnhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn

Hà Nội, ngày 30 tháng 05 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Bùi Thanh Sơn

Trang 10

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

1.1 Các khái niệm cơ bản trong điều khiển quá trình

1.1.1 Quá trình và các biến quá trình

Quá trình được định nghĩa là một trình tự các diễn biến vật lý, hóa học, trong đóvật chất, năng lượng hoặc thông tin được biến đổi, vận chuyển hoặc lưu trữ

Quá trình công nghệ là sự diễn biến (biến đổi) lý hóa trong dây chuyền, thiết bịcông nghệ của dòng nguyên vật liệu đầu vào để tạo ra dòng sản phẩm đầu ra Trạng tháihoạt động và diễn biến của một quá trình thể hiện qua các biến quá trình

Quá trình

Nhiễu Biến điều khiển

Biến trạng thái Biến ra

Biến không cần điều khiển

Biến cần điều khiển

Biến không cần điều khiển

Hình 1.1.Quá trình công nghệ và phân loại các quá trình công nghệ

 Biến vào : là một đại lượng hoặc một điều kiện phản ánh tác động từ bên ngoàivào quá trình, ví dụ lưu lượng dòng nguyên liệu, nhiệt độ hơi nước cấp nhiệt, trạngthái đóng mở của rơ-le sợi đốt, …

 Biến ra : là một đại lượng hoặc một điều kiện thể hiện tác động của quá trình rabên ngoài, ví dụ : nồng độ hoặc lưu lượng sản phẩm ra, nồng độ khí thải, …

 Biến cần điều khiển (controlled variable) là một biến ra hoặc một biến trạng tháicủa quá trình điều khiển, điều chỉnh sao cho gần một giá trị mong muốn hay giá trịđặt (set point) hoặc bám theo một biến chủ đạo /tín hiệu mẫu (command

Trang 11

variable/reference signal) Các biến điều khiển liên quan hệ trọng đến sự vận hành

ổn định, an toàn của hệ thống hoặc của chất lượng sản phẩm Nhiệt độ, mức, ápsuất và nồng độ là những biến cần điều khiển tiêu biểu nhất trong các hệ thốngđiều khiển quá trình

 Biến điều khiển (manipulated variable) là một biến vào của quá trình có thể canthiệp trực tiếp từ bên ngoài, qua đó tác động tới biến ra theo ý muốn Trong điềukhiển quá trình thì lưu lượng là biến điều khiển tiêu biểu nhất

 Nhiễu là những biến thiên không can thiệp được một cách trực tiếp hay gián tiếptrong phạm vi quá trình đang quan tâm Nhiễu tác động lên quá trình một cáchkhông mong muốn vì thế cần có biện pháp nhằm loại bỏ hoặc ít nhất là giảm thiểuảnh hưởng của nó Có thể phân biệt hai loại nhiễu có đặc trưng khác hẳn nhau lànhiễu quá trình (disturbance) và nhiễu đo (noise) Nhiễu quá trình là những biếntác động lên quá trình công nghệ một cách cố hữu nhưng ta không thể can thiệpđược, ví dụ trọng lượng hàng cần nâng, lưu lượng chất lỏng ra, thành phần nhiênliệu, …Còn nhiễu đo (hay nhiễu tạp) là nhiễu tác động lên phép đo, gây ra sai sốtrong giá trị đo được

1.1.2 Phân loại quá trình

Các quá trình công nghệ có thể được phân loại theo nhiều quan điểm khác nhau.Cách phân loại thứ nhất là dựa trên số lượng biến vào và biến ra Nếu quá trình chỉ cómột biến ra được gọi là quá trình đơn biến, còn nếu có nhiều biến ra thì được gọi là quátrình đa biến Một quá trình một biến vào – một biến ra còn được gọi là SISO (singleinput – single outpur), quá trình nhiều biến vào – nhiều biến ra được gọi là MIMO (multiinput – multi putput) Hầu hết quá trình công nghệ đều là đa biến

Dựa vào đặc tính của những đại lượng đặc trưng (biến đầu ra hoặc biến trạng tháitiêu biểu), ta có thể phân loại các quá trình thành các loại sau :

 Quá trình liên tục : Các nguyên liệu hoặc năng lượng đầu vào được vận chuyểnhoặc biến đổi một cách liên tục (hoặc gần như liên tục) Một khi đã đạt trạngthái xác lập, bản chất của quá trình không phụ thuộc vào thời gian vận hành.Các đại lượng đặc trưng của một quá trình liên tục là các biến tương tự Ví dụcho quá trình liên tục là quá trình trao đổi nhiệt, quá trình bay hơi, quá trìnhvận chuyển chất lỏng, …

Trang 12

 Quá trình gián đoạn (quá trình không liên tục) : có bản chất giống như quátrình liên tục, tuy nhiên các biến vào ra chỉ được quan sát tại những thời điểmgián đoạn nhất định.

 Quá trình rời rạc : Các đại lượng đặc trưng chỉ thay đổi giá trị tại một số thờiđiểm nhất định và chỉ có thể lấy giá trị rời rạc trong một tập hữu hạn cho trước,tạo nên trạng thái rời rạc của quá trình Cũng vì vậy, các đại lượng đặc trưngcủa một quá trình rời rạc thường được biểu diễn bằng các biến số nguyên,trường hợp đặc biệt là các biến ký tự (cho các sự kiện) hoặc biến logic (cho cáctrạng thái logic) Ví dụ như quá trình đóng bao, quá trình lắp ráp,…

 Quá trình mẻ : là một quá trình hỗn hợp, có đặc trưng của cả quá trình liên tục

và quá trình rời rạc Quy trình mẻ hoạt động theo một quy trình thao tác chotrước và tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn hữu hạn tương ứng với một

mẻ Các đại lượng đặc trưng của một quá trình mẻ bao gồm cả các biến tương

tự và biến rời rạc Đặc biệt yếu tố thời gian đóng một vai trò quan trọng trongmột quá trình mẻ Ví dụ quá trình mẻ như các phản ứng hóa học quá trình phachế, lên men (bia, rượu),

1.1.3 Khái niệm điều khiển quá trình

Điều khiển quá trình được hiểu là ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động trong điềukhiển, vận hành và giám sát các quá trình công nghệ nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm,hiệu quả sản xuất và an toàn cho con người, máy móc, môi trường

1.1.4 Mục đích và chức năng của điều khiển quá trình

Nhiệm vụ của điều khiển quá trình là can thiệp các biến vào của quá trình kỹ thuậtmột cách hợp lý để các biến ra của nó thỏa mãn các chỉ tiêu cho trước đồng thời giảmthiểu ảnh hưởng xấu của quá trình kỹ thuật đối với con người và môi trường xung quanh

Điều khiển quá trình có các chức năng sau :

 Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, trơn tru Đây là yêu cầu trước tiên bởi vìthứ nhất, một quá trình ổn định đồng nghĩa với trạng thái cân bằng về vật chất

và năng lượng tức là đảm bảo được yêu cầu về chế độ làm việc; thứ hai là tuổithọ của cơ cấu chấp hành được nâng cao do tín hiệu điều khiển ít thay đổi; vàthứ ba, chỉ khi quá trình đạt ổn định thì yêu cầu về năng suất, chất lượng sảnphẩm mới có thể thực hiện được

Trang 13

 Đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm : Đảm bảo lưu lượng sản xuất theo

kế hoạch sản xuất và duy trì các thông số liên quan chất lượng sản phẩm trongphạm vi yêu cầu Tính ổn định liên quan nhiều nhưng chưa quyết định tới chấtlượng sản phẩm Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, các biến quá trình khôngnhững phải được duy trì ổn định tại một giá trị bất kỳ mà còn phải được điềuchỉnh sao cho chúng nhanh chóng tiến tới và nằm trong một phạm vi cho trước.Theo đó, điễn biến của sai lệch điều khiển theo thời gian là một trong nhữngchỉ tiêu đánh giá chất lượng quan trọng

 Đảm bảo vận hành hệ thống an toàn : Giảm thiểu các nguy cơ xảy ra sự cốcũng như bảo vệ cho con người, máy móc, thiết bị và môi trường trong trườnghợp sự cố.Do đặc thù của mỗi quá trình công nghệ, một số biến quá trình cóthể không liên quan trực tiếp đến chất lượng sản phẩm nhưng cũng cần phảiđược khống chế để giữ ổn định tại một giá trị thích hợp hoặc xê dịch trong mộtphạm vi nhất định để đảm bảo giới hạn an toàn cho phép như mức, nhiệt độ, ápsuất Tuy nhiên nguy cơ xảy ra lỗi ngay cả ở những hệ thống thiết bị tự độngtối tân nhất không phải không có nên vai trò theo dõi, giám sát trạng thái hoạtđộng hệ thống thiết bị của con người một cách thường xuyên là rất quan trọng

 Bảo vệ môi trường : Giảm ô nhiễm môi trường thông qua giảm nồng độ khíthải độc hại, giảm lượng nước sử dụng và nước thải, hạn chế lượng bụi khói,giảm tiêu thụ nhiên liệu và nguyên liệu.Mức độ ô nhiễm môi trường của mộtnhà máy một phần liên quan tới các thiết bị quá trình và công nghệ áp dụngnhưng một phần không nhỏ thuộc trách nhiệm của hệ thống điều khiển Việcgiảm thiểu hoặc ít nhất duy trì các đại lượng liên quan tới ô nhiễm môi trường

ở mức cho phép phụ thuộc vào chức năng điều chỉnh và chức năng vận hành

 Nâng cao hiệu quả kinh tế : Đảm bảo năng suất và chất lượng theo yêu cầutrong khi giảm chi phí nhân công, nguyên liệu và nhiên liệu, thích ứng nhanhvới yêu cầu thay đổi của thị trường.Mục đích cuối cùng của việc ứng dụng điềukhiển tự động các quá trình công nghệ vẫn là nâng cao hiệu quả kinh tế về lâudài Thông thường, hệ thống vận hành càng gần với các điều kiện ràng buộc thìchi phí vận hành càng nhỏ và lợi nhuận giành được sẽ là cao nhất Một trongnhững vai trò quan trọng của điều khiển là làm sao duy trì được chất lượng sảnphẩm thật ổn định và đạt vừa đủ yêu cầu để người vận hành có thể đưa các giátrị đặt đến gần sát với ngưỡng cho phép Như vậy cùng với việc lựa chọn điểm

Trang 14

làm việc tối ưu thì chất lượng điều khiển tốt nhất sẽ mang lại hiệu quả kinh tếcao nhất.

1.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống điều khiển quá trình

Các hệ thống điều khiển quá trình công nghiệp có thể đơn giản đến tương đối phứctạp, nhưng chúng đều dựa trên ba thành phần cơ bản là thiết bị đo, thiết bị chấp hành vàthiết bị điều khiển

Hình 1.2 Cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển quá trình

1.2.1 Thiết bị đo

Một thiết bị đo quá trình có nhiệm vụ cung cấp thông tin về diễn biến của quátrình công nghệ và cho đầu ra là một tín hiệu chuẩn, một thiết bị đo gồm hai thành phần

cơ bản là cảm biến và chuyển đổi đo

Cảm biến Chuyển đổi đo

Thiết bị đo

Đại lượng cần đo

(Nhiệt độ, áp suất, mức nước )

Tín hiệu chuẩn (4-20mA, 0-10V)

Hình 1.3 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị đo

Trang 15

Cảm biến có chức năng chuyển đổi một đại lượng vật lý (nhiệt độ, áp suât, mức,lưu lượng, nồng độ) sang một tín hiệu khác, thông thường là điện hoặc khí nén Bộchuyển đổi đo cho đầu ra là tín hiệu chuẩn ví dụ như 0-10V, 4-20mA, RS485, tín hiệubus trường, …trong đó tín hiệu 4-20mA là thông dụng nhất.

Chất lượng và khả năng ứng dụng của một thiết bị đo phụ thuộc vào các yếu tốđặc tính vận hành, đặc tính tĩnh và đặc tính động học :

 Đặc tính vận hành bao gồm các chi tiết về khả năng đo, chi tiết vận hành và tácđộng môi trường

 Đặc tính tĩnh biểu diễn quan hệ giữa đại lượng đầu vào và giá trị tín hiệu đầu racủa thiết bị đo ở trạng thái xác lập, liên quan tới độ chính xác khi giá trị của đạilượng đo không thay đổi hoặc thay đổi rất chậm

 Đặc tính động học biểu diễn quan hệ giữa biến thiên đầu vào và tín hiệu ra theothời gian, liên quan tới khả năng phản ứng của thiết bị đo khi đại lượng đo thayđổi nhanh

a) Đặc tính vận hành

 Phạm vi đo và dải đo : Phạm vi đo là phạm vi giá trị danh định của đại lượng đo

mà một thiết bị đo được sử dụng theo quy định, được xác định bởi giới hạn trên vàgiới hạn dưới Dải đo là khoảng cách giữa giới hạn trên và giới hạn dưới của phạm

vi đo

 Độ phân giải : Khi giá trị của một biến đo biến thiên liên tục trong phạm vi đo,một số thiết bị đo cho tín hiệu rat hay đổi một cách rời rạc thay vì liên tục Khi đómột bước thay đổi của tín hiệu ra được gọi là độ phân giải của thiết bị đo

 Độ tin cậy : là xác suất mà thiết bị đo hoạt động tốt qua một khoảng thời giantrong một số điều kiện quy chuẩn

 Tác động của môi trường : Điều kiện làm việc của một thiết bị đo bao gồm nhiệt

độ và áp suất bên ngoài, áp suất dòng chảy, trường điện từ, gia tốc, độ rung và vịtrí lắp đặt Giới hạn làm việc là phạm vi các điều kiện làm việc mà không gây ra

hư hỏng thiết bị đo

Trang 16

của nhiễu tức thời Sai số hệ thống có nguyên nhân từ các đặc tính vận hành vàtính phi tuyến của thiết bị

Độ chính xác là mức độ phù hợp của đầu ra một thiết bị đo với giá trị thực của đạilượng đo xác định bởi một số tiêu chuẩn, được đánh giá thông qua thử nghiệm vớimột quy trình đặc biệt trong điều kiện quy chuẩn

 Dải chết và độ trễ : Dải chết của một thiết bị đo là thay đổi nhỏ nhất của đại lượng

đo theo chiều ngược lại mà thiết bị đo có thể đáp ứng với tín hiệu ra thay đổi Độtrễ là sự khác nhau trong đáp ứng ra với cùng thay đổi đầu vào nhưng theo haichiều khác nhau

 Độ tuyến tính : Một thiết bị đo lý tưởng cho tín hiệu ra tuyến tính với đại lượng đođầu vào nhưng thực tế bất cứ thiết bị đo nào cũng là phi tuyến Các hiện tượng phituyến bao gồm độ nhạy biến thiên, độ trễ và dải chết Tuy nhiên ở một chừng mựcnào đó, trong một dải làm việc nào đó người ta có thể coi đặc tính của một thiết bị

đo là tuyến tính Mức độ gần với đặc tính tuyến tính lý tưởng được gọi là độ tuyếntính

đo, đặc tính đáp ứng với giá trị đo thay đổi đột ngột tức đặc tính đáp ứng quá độ được coi

là quan trọng nhất

Trang 17

Hình 1.4 Đáp ứng tiêu biểu của một thiết bị đoThời gian đáp ứng của thiết bị đo là thời gian mà tín hiệu ra của đáp ứng quá độ lần đầutiên đạt được một tỷ lệ phần trăm theo quy định so với giá trị xác lập, thông thường là95%-98% Thời gian đáp ứng càng nhỏ, động học của thiết bị càng nhanh và sai số độngcủa phép đo càng nhỏ.

1.2.2 Thiết bị chấp hành

Một hệ thống/thiết bị chấp hành có chức năng can thiệp tới biến điều khiển theo tín hiệuđầu ra của bộ điều khiển Thông qua thiết bị chấp hành mà hệ thống điều khiển có thể canthiệp vào diễn biến của quá trình kỹ thuật Trong các hệ thống điều khiển quá trình thìhầu hết biến điều khiển là lưu lượng vì thế van điều khiển là thiết bị chấp hành tiêu biểunhất và quan trọng nhất

a) Cấu trúc cơ bản của van điều khiển

Van điều khiển là thiết bị chấp hành cho phép điều chỉnh lưu lượng của một lưu chất quađường ống dẫn tỉ lệ với tín hiệu điều khiển Một van điều khiển bao gồm thân van đượcghép nối với một cơ chế chấp hành cùng với các phụ kiện liên quan

Trang 18

Hình 1.5 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị chấp hànhPhần thân van cùng với các phụ kiện được gắn vào đường ống, đóng vai trò là phần tửđiều khiển Độ mở van và lưu lượng qua van được xác định bởi hình dạng và vị trí chốtvan.

Phần lớn van điều khiển trong công nghiệp được cấp nguồn khí nén, song một số nguồnnăng lượng khác như điện, điện tử hoặc thủy lực cũng có thể được sử dụng

Hình 1.6 Một số hình ảnh van điều khiển công nghiệp

b) Đặc tính dòng chảy

Đặc tính dòng chảy của van là quan hệ giữa lưu lượng qua van và độ mở van ởtrạng thái xác lập khi xét độ mở van thay đổi từ 0-100% giá trị danh định, bao gồm đặctính dòng chảy cố hữu và đặc tính dòng chảy lắp đặt

Đặc tính dòng chảy cố hữu của van là quan hệ tĩnh giữa lưu lượng qua van và độ mở vantrong điều kiện áp suất sụt qua van không đổi Đặc tính cố hữu của van chỉ phụ thuộc vàokích cỡ van và thiết kế chốt van Đối với chất lỏng ở chế độ chảy dòng ta có công thức:

Trang 19

F : Lưu lượng thể tích của chất lỏng qua van

P

 : Áp suất sụt qua van

Cv : Hệ số cỡ van

gs : Trọng lượng riêng của chất lỏng

f(p) : Phần lưu lượng ở độ mở van p so với lưu lượng tối đa

Dựa vào hàm f(p) người ta phân biệt các loại đặc tính dòng chảy sau:

Đặc tính tuyến tính (Linear, f=p): Khi Pcố định, lưu lượng qua van tỉ lệ tuyếntính với độ mở van

 Đặc tính mở nhanh (Quick Opening, fp): Khi P cố định, lưu lượng quavan tỉ lệ tuyến tính với căn bậc hai của độ mở van

 Đặc tính phần trăm bằng nhau (Equal Percentage, f p1): Khi P cố định, độ

mở van tăng lên cùng một lượng thì lưu lượng qua van tăng lên với một tỉ lệ phầntrăm bằng nhau so với giá trị hiện tại thông thường α có giá trị từ 20-50

Hệ số khuếch đại cố hữu của van là tỉ lệ giữa lưu lượng qua van và độ mở van khi áp suấtqua van không đổi Khi độ mở van tăng lên thì hệ số khuếch đại cố hữu của van mởnhanh giảm dần, van phần trăm bằng nhau tăng dần và của van tuyến tính không thay đổi

Hình 1.7 Các đặc tính dòng chảy cố hữu

Trang 20

Đặc tính dòng chảy lắp đặt là đặc tính thực tế khi van được lắp đặt, nghĩa là còn phụthuộc vào nhiều yếu tố khác gây thay đổi sụt áp qua van

c) Đặc tính động học

Mô hình động học của van điều khiển có thể đưa về một khâu quán tính bậc nhất:

v v

v

kF(s)

G (s)= =

u(s) τ s+1(1.4)

Việc xác định hệ số khuếch đại kv và hằng số thời gian τv của van có thể tiến hành từ thựcnghiệm.Hằng số thời gian τv của van phụ thuộc chủ yếu vào cơ cấu chấp hành, thôngthường τv có giá trị khoảng một vài giây, đối với van cỡ lớn có thể tới 10-15 giây

1.2.3 Thiết bị điều khiển

Thiết bị điều khiển hay bộ điều khiển là một thiết bị tự động thực hiện chức năng điềukhiển, là thành phần cốt lõi của một hệ thống điều khiển công nghiệp

Hình 1.8 Cấu trúc cơ bản của thiết bị điều khiểnTrên cơ sở các tín hiệu đo và một cấu trúc điều khiển/sách lược điều khiển được lựachọn, bộ điều khiển thực hiện thuật toán điều khiển và đưa ra các tín hiệu điều khiển đểcan thiệp trở lại quá trình kỹ thuật thông qua các thiết bị chấp hành Tùy theo dạng tínhiệu vào ra và phương pháp thể hiện luật điều khiển, các thiết bị điều khiển có thể chialàm 3 loại: thiết bị điều khiển tương tự, thiết bị điều khiển số và thiết bị điều logic

Trang 21

Chương 2 THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN BÀN THÍ NGHIỆM

ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

2.1 Mục đích thí nghiệm

Trong điều khiển quá trình, có rất nhiều lý thuyết trợ giúp người thiết kế cho việcthiết kế các sách lược điều khiển cho hệ đơn biến (một biến vào, một biến ra) trong đóbiến ra chỉ chịu ảnh hưởng của một biến vào điều khiển.Tuy nhiên, hầu hết các hệ thốngthực tế lại không đơn giản như vậy, mà là các hệ đa biến (nhiều biến vào và nhiều biếnra) Trong các hệ này, một biến ra không chỉ phụ thuộc vào một biến điều khiển mà phụthuộc vào nhiều biến khác, thậm chí, trong một số trường hợp, các biến phụ còn ảnhhưởng tới biến ra hơn cả biến điều khiển chính Điều này làm điều khiển hệ đa biến trởnên hết sức phức tạp và khó thực hiện Một trong những giải pháp để hạn chế những ảnhhưởng đó chính là sử dụng bộ decoupler (bộ tách kênh) Vậy mục đích của việc xây dựngbàn thí nghiệm điều khiển quá trình là khảo sát, thiết kế bộ điều điều khiển cho một quátrình đa biến sử dụng bộ tách kênh decoupler

2.2 Xây dựng mô hình đối tượng điều khiển

2.2.1 Xây dựng mô hình bình trộn nhiệt

Đối với bài toán của mô hình thí nghiệm, yêu cầu đặt ra là điều khiển để giữ ổnđịnh nhiệt độ và mức nước trong bình trộn Phương pháp được lựa chọn là thông qua điềukhiển độ mở các van điều khiển CV1, CV2 để điều chỉnh lưu lượng dòng nước nóng vàdòng nước lạnh qua bình trộn Từ đó ta có thể xác định các biến quá trình của bài toánđiều khiển như sau:

Biến điều khiển:

- Lưu lượngnước nóng chảy vào bình : F1 (ml/s)

- Lưu lượng nước lạnh chảy vào bình : F2 (ml/s)

Trang 22

Biến cần điều khiển:

- Nhiệt độ nước trong bình trộn : T3(oC)

Hình 2.1.Đối tượng bình trộn và xác định các biến quá trình

- Phương trình cân bằng khối lượng trong bình trộn:

Coi khối lượng riêng của nước nóng và nước lạnh là như nhau Ta có phương trìnhcân bằng khối lượng :

Trang 24

Ks

2

f

Kτ.s+1

L

Ks

1

T

Kτ.s+1

2

T

Kτ.s+1

L

Ks

Hình 2.2 Sơ đồ khối của bình trộn nhiệt

Xác định điểm làm việc và chuẩn hóa của mô hình

Với đối tượng bình trộn, chọn điểm làm việc như sau:

o 3

T =50 C L=20mm

Trang 25

 Đối với nhiệt độ: Coi nhiệt độ nước lạnh tại 30˚C là 0%, nhiệt độ nước nóng tại80˚C là 100% Tính toán giá trị chuẩn hóa tại điểm làm việc:

2.2.2 Mô hình của các đối tượng khác trong bàn thí nghiệm

Trong bàn thí nghiệm còn có nhiều thiết bị khác Chúng cũng tác động đến quátrình trong quá trình hoạt động, ảnh hưởng tới chất lượng và thời gian đáp ứng của bộđiều khiển Do đó việc tìm hiểu đặc tính và hàm truyền đạt của chúng cũng rất quantrọng

- Hàm truyền van điều khiển (được tính bằng tỷ số giữa biến thiên lưu lượng đầu ra vàbiến thiên điện áp/dòng điện điều khiển đầu vào) có dạng một khâu quán tính bậc nhất:

v s v

 Kv : Hệ số khuếch đại tĩnh của van

 Tv : Hằng số thời gian của van

 θv : Thời gian trễ của van

- Hàm truyền ống :

o -θ s o

 Ko : Hệ số khuếch đại của đường ống.Ko=1

 Tv : Hằng số thời gian của ống

 θv : Thời gian trễ của ống

Trang 26

- Hàm truyền thiết bị đo mức :

LT -θ s LT

 KLT : Hệ số khuếch đại của thiết bị đo mức

 TLT : Hằng số thời gian của thiết bị đo mức

 θLT : Thời gian trễ của thiết bị đo mức

- Hàm truyền thiết bị đo nhiệt độ :

TT -θ s TT

FT TT

K

T s+1 (2.11)

Trong đó :

 KLT : Hệ số khuếch đại của thiết bị đo nhiệt độ

 TLT : Hằng số thời gian của thiết bị đo nhiệt độ

 θLT : Thời gian trễ của thiết bị đo nhiệt độ

2.3 Các vòng điều khiển và giải pháp cho hệ thống

2.3.1 Các vòng điều khiển

Từ mô hình thí nghiệm ta có thể thấy 2 vòng điều khiển đơn:

 Vòng điều khiển nhiệt độ T3: điều khiển và giữ ổn định nhiệt độ của nước trongbình trộn Vòng điều khiển này được thực hiện nhờ việc điều khiển lưu lượngdòng nước nóng F1 thông qua điều khiển độ mở của van điều khiển CV1

 Vòng điều khiển mức L: điều khiển và giữ ổn định mức nước trong bình trộn.Vòng điều khiển này được thực hiện nhờ việc điều khiển lưu lượng dòng nướcnóng F2 thông qua điều khiển độ mở của van điều khiển CV2.

Theo phương trình(2.6) và (2.7), ta có thể thấy sự tác động xem kênh giữa 2 vòngđiều khiển Khi một đầu vào của quá trình thay đổi thì không chỉ có đầu ra của yếu tố đóthay đổi mà cả đầu ra của yếu tố còn lại cũng thay đổi Điều này khiến cho quá trình điềukhiển trở nên khó khăn Yêu cầu cần đặt ra là thực hiện tách quá trình thành các vòngđiều đơn, riêng biệt và hạn chế ảnh hưởng của tác động xen kênh Khi đó, hệ thống đượcxem như chỉ có các vòng điều khiển đơn biến việc điều khiển trở nên dễ dàng hơn

Trang 27

2.3.2 Giải pháp điều khiển

Để giải quyết được vấn đề tác động xen kênh giữa 2 vòng điều khiển, chúng ta sửdụng lý thuyết De-coupler để làm giải pháp

Từ mô hình bình trộn, với 2 đầu vào, 2 đầu ra , ta biểu diễn dưới dạng mô hìnhhàm truyền đạt như sau:



11G

12G

21G

22G

1U

2U

1Y

2Y





Hình 2.3.Mô hình hệ MIMO 2 đầu vào, 2 đầu raTrong đó:

- G11 là hàm truyền thể hiện quan hệ giữa U1 và Y1

- G12 là hàm truyền thể hiện quan hệ giữa U1 và Y2

- G21 là hàm truyền thể hiện quan hệ giữa U2 và Y1

- G22 là hàm truyền thẻ hiện quan hệ giữa U2 và Y2

Từ hình 2.3, ta có hàm ma trận biến vào ra như sau:

Trang 28

11G

12G

21G

22G

1U

2U

1Y

2Y







11D

12D

21D

22D

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý bộ tách kênh

Từ sơ đồ nguyên lý của bộ tách kênh, ta có:

Sau khi thực hiện tách kênh thì Y1 chỉ phụ thuôc vào W1 theo hàm truyền G11 và

Y2 chỉ phụ thuộc vào W2 theo hàm truyền G22 Suy ra:

Trang 29

bỏ Đây là một ưu điểm rất lớn của phương pháp Do đó, bộ điều khiển tính toán cho đốitượng ban đầu vẫn có thể áp dụng một cách hiệu quả cho đối tượng sau khi đã thêm bộtách kênh.

Trang 30

Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM

3.1 Các thiết bị sử dụng trong mô hình

3.1.1 Các thiết bị chấp hành

a) Van điều khiển CV (Control Valve)

Mô hình sử dụng van điều khiển là van điện có chốt xoay hình trụ ECV-250-4X của hãng OMEGA

Hình 3.2 Hình dạng thực tế của van điều khiểnThông số kỹ thuật của van:

Trang 31

 Kích thước van: ¼ inches (6,35 mm)

 Kích thước ống: ½ NPT

 Áp suất lớn nhất: 120 psi

 Lưu lượng qua van lớn nhất (ở áp suất 50 psi): 4 gal/min

 Nhiệt độ làm việc cho phép: -22oC đến 120oC

 Tín hiệu điều khiển: 4-20 mA hoặc 1-5VDC (có thể chọn)

 Nguồn cấp yêu cầu: 12-24 VDC; 1,5A

 Công suất tiêu thụ lớn nhất: 23W

 Cơ cấu chấp hành: Động cơ bước 200 bước/vòng, tốc độ 45 vòng/phút

Bảng 3.1 Chức năng của các dây trong van điều khiển

b) Van từ SV (Solenoid Valve)

Mô hình này ta dùng van SV6003 của hãng OMEGA với thông số kỹ thuật:

 Áp suất hoạt động nhỏ nhất: 2 psi

 Độ chênh áp lớn nhất khi làm việc: 300 psi

 Nguồn cấp cho cuộn hút: 110 – 120 VAC/ 50Hz

 Công suất cuộn hút: 8 W

Trang 32

Hình 3.3 Hình ảnh thực tế của van từ

Để điều khiển hoạt động đóng mở của van từ và các bơm ta sử dụng 5 rơle điềukhiển MY4N của hãng OMRON

Thông số kỹ thuật của rơle:

 Có 4 cặp tiếp điểm thường đóng, 4 cặp thường mở

Hình 3.4.Hình ảnh thực tế của relay MY4N

Trang 33

3.1.2 Thiết bị đo

a) Thiết bị đo mức (LT – Level Transmister)

Mô hình sử dụng cảm biến đo mức theo phương pháp siêu âm LVU-90 của hãng OMEGA

Hình 3.5.Hình ảnh và kích thước của thiết bị đo mức

Hình 3.6 Cảm biến đo mức trong mô hình

Thông số kỹ thuật:

 Phạm vi đo : 3,6 inches – 72 inches (tương đương từ 9cm đến 183cm)

Trang 34

 Dải đo : 68,4 inches (174cm).

 Độ phân giải : 0,125 inches (3mm)

 Độ chính xác : ± 0,25% dải đo

 Tín hiệu ra : 4-20 mA, 12-36 VDC

 Nhiệt độ làm việc: từ -40oC đến 60oC

Hình 3.7.Sơ đồ đấu nối các dây của cảm biến với bộ điều khiển

b) Thiết bị đo nhiệt độ

Mô hình sử dụng thiết bị đo nhiệt là loại nhiệt kế điện trở CF-000-RTD-4-60-2 của hãng OMEGA

Hình 3.8 Hình ảnh thiết bị đo nhiệt

Trang 35

Hình 3.9 Lắp đặt thiết bị đo nhiệt trong mô hìnhThông số kỹ thuật:

 Phạm vi đo: 2oC– 569oC

 Dải đo: 567oC

 Độ phân giải: 0,25oC

 Độ chính xác: ± 0,25% dải đo

 Tín hiệu ra: 4-20 mA, 12-36 VDC

 Que đo dạng thẳng, có kèm bộ quick disconnect

 Kích thước que đo 4’’(10cm), chiều dài cáp 60’’ (1,5m)

Đầu dây (+) của cảm biến đấu với đầu ra nguồn 24 VDC từ bộ điều khiển, đầu (-)của cảm biến đấu với đầu vào 20 mA analog input của bộ điều khiển Đầu GND là dâynối đất bảo vệ

b) Thiết bị đo lưu lượng (FT – Flow Transmister)

Mô hình sử dụng lưu lượng kế kiểu phao FLR6302D của hãng OMEGA

Trang 36

Hình 3.10 Lắp đặt thiết bị đo lưu lượng trong mô hìnhThông số kỹ thuật:

 Phạm vi đo: 0,2 đến 2 gallon/phút

 Dải đo: 1,8 gallon/phút

 Độ phân giải: 0,02 gallon/phút

 Độ chính xác: ± 2% dải đo

 Nguồn cấp yêu cầu: 10-30 VDC - 0,75W

 Tín hiệu ra có thể chọn một trong các chuẩn sau

4-20 mA, 10-30 VDC (khoảng cách truyền giới hạn bởi điện trở cáp)0-5VDC hoặc O-10VDC (truyền xa tối đa 300m)

 Nhiệt độ làm việc: -29oC đến 116oC

Hình 3.11.Sơ đồ chức năng các chân của thiết bị đo mức

Trang 37

Đầu (+) 4-20 mA được nối với chân cấp nguồn 24VDC cho cảm biến của bộ điều khiển, còn đầu (-) 4-20 mA được nối với đầu vào tương tự của bộ điều khiển.

Trang 38

 Sức hút: 9m

Hình 3.13 Lắp đặt bơm vào và bơm ra trong mô hình

Trang 39

c) Thùng chứa (COOLER TANK)

Thùng chứa có thể tích khoảng 200 lít, chứa nước lạnh Nước được làm mát tựnhiên Đây là một trong những điểm hạn chế của mô hình Bởi lẽ sau một thời gian, nướctrong thùng chứa sẽ nóng dần lên khiến cho nguồn nước lạnh không đảm bảo cho môhình Giải pháp được đưa ra là thay đổi chất liệu của bình chứa từ nhựa sang kim loại đểtăng khả năng tản nhiệt của nước, nhưng do hạn chế về mặt kinh phí nên trong đồ án hiệntại vẫn chưa thực hiện được giải pháp này

Hình 3.14 Thùng chứa nước lạnh phục vụ cho thí nghiệm

3.1.4 Bộ điều khiển AC800

a)Giới thiệu về bộ điều khiển

Bộ điều khiển AC800M gồm các đơn vị phần cứng sau:

 Khối xử lý CPU unit (với một số loại như PM856, PM860, PM861 …)

 Khối giao diện truyền thông cho các giao thức khác nhau (CI851, CI852 …), trong

đồ án này ta không sử dụng khối truyền thông này

 Khối nguồn cấp các mức điện áp khác nhau (với các loại như SD821, SD823 …),trong mô hình này ta sử dụng nguồn SD823

 Khối pin giúp lưu trữ chương trình trong bộ nhớ (SB821)

 Khối modul I/O kết nối bộ điều khiển với các tín hiệu vào ra

 Một số đặc điểm khác của bộ điều khiển AC800M:

Trang 40

 Có pin và CPU dự phòng (khi pin hay CPU chính gặp sự cố)

 Khối I/O System có thể kết nối tối đa với 12 module

 Ngoài tín hiệu vào ra dạng điện, bộ điều khiển còn có thể sử dụng tín hiệu vào radạng quang (Optical) nhưng đồ án sẽ không nghiên cứu vấn đề này

Hình 3.15 Các thành phần của bộ điều khiển AC800M

Bảng 3.2.Các thông số kỹ thuật của bộ điều khiển

Thông số kỹ thuật chung

Đầu nối nguồn vào 4 đầu nối có vít, bao gồm L+, L-, SA, SB

Ngày đăng: 02/05/2015, 10:52

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Hoàng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống điều khiển quá trình, Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội, 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở hệ thống điều khiển quá trình
Nhà XB: Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội
[2] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lý thuyết điều khiển tuyến tính
Nhà XB: Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật
[4] Process control, Phòng thí nghiệm trọng điểm tự động hóa Sách, tạp chí
Tiêu đề: Process control
[3] Bùi Quốc Khánh, Bài giảngđiều khiển quá trình Khác
[5] www.users.abo.fi/khaggblo/PWC/Decoupling.pdf truy cập cuối cùng ngày 23/05/2013 Khác
[7] Tài liệu cung cấp từ hãng ABB Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w