GIÁO TRÌNH CAD CAM PHẦN 7 điều KHIỂN QUÁ TRÌNH NHỜ máy TÍNH CHƯƠNG 18

Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH 18.1 Khái quát Lónh vực điều khiển nhờ máy tính gần gủi với trình công nghiệp sản xuất hoá chất, lọc dầu, gia công kim loại Trong năm gần việc ứng dụng máy tính mở rộng cho nhiều lónh vực công nghiệp chế biến, đặc biệt gia công kim loại dập, sản xuất linh kiện điện tử, lắp ráp,… Các trình liên tục trình sản xuất rời rạc có khác biệt quan trọng, thí dụ sản phẩm dạng chi tiết khác với sản phẩm dạng thùng, tôn Qúa trình sản xuất sản phẩm rời rạc phức tạp hơn, biến số hơn, giá trò thêm vào vật liệu so với qúa trình liên tục, nhiên lượng sản phẩm nhà máy chế tạo máy lớn đến mức đầu tư vào việc ứng dụng máy tính cách hệu Ngoài ra, có hai yếu tố khác góp phần thúc đẩy việc ứng dụng máy tính sản xuất rời rạc, giá thành máy tính ngày hạ giá thành phần mềm ngày hạ Việc ứng dụng điều khiển số nhờ máy tính (CNC) gia công kim loại thí dụ điển hình 18.2 Mô hình cấu trúc trình sản xuất Mô hình cấu trúc qúa trình sản xuất vẽ hình 18.1 Biến số không đổi Biến số đo Biến số vào không điều khiển Biến số đánh giá việc thực Quá trrình sản xuất Biến số vào điều khiển Hình 18.1 Cấu trúc qúa trình sản xuất Biến số vào điều khiển biến số thay đổi để điều chỉnh trình Trong gia công kim loại, vận tốc lượng ăn dao Trong trình hoá học, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ,… Biến số vào không điều khiển biến số thay đổi trình không điểu khiển được, thí dụ độ sắc dao cắt, độ cứng vật liệu, hình dạng phôi Biến số cố đònh: thí dụ hình học dao cắt đồ gá Chúng thay đổi nguyên công thay đổi thực nguyên công CAD/CAM 205 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Biến số đo được: biến số đo trực tuyến trình gia công, thí dụ tốc độ dòng chảy, nhiệt độ, rung động, điện áp, công suất Biến số đánh giá việc thực hiện: biến số đo trình thực thường liên quan tới kinh tế hay chất lượng sản phẩm Thí dụ giá thành sản phẩm, tốc độ sản xuất, lợi nhuận hàng hoá cấp chất lượng Nhiệm vụ việc điều khiển qúa trình điều khiển biến số đo để đạt kết mong muốn biến đánh giá việc thực (chất lượng giá thành) Việc thực nhờ thay đổi biến số vào điều khiển qúa trình Có nhiều phương pháp điều khiển hoạt động sản xuất nhờ máy tính, kể cấu hình phần cứng lẫn chương trình phần mềm Việc xem xét cấu hình phần cứng gồm số lượng chủng loại máy tính cách nối mạng chúng Chương trình phần mềm liên quan đến việc chọn chiến lược điều khiển để điều chỉnh tối ưu hoá việc thực qúa trình Trước tiên xem xét chiến lược điều khiển qúa trình 18.3 Chiến lược điều kkhiể hiển qúa trình Có nhiều chiến lược điều khiển trình Việc chọn chiến lược điều khiển phụ thuộc vào trình mục tiêu thực cần đạt Trong phần xem xét chiến lược điều khiển sau: Điều khiển có liên hệ ngược (feedback control) Điều chỉnh (regulatory control) Điều khiển có liên hệ thuận Điều khiển có lập kế hoạch từ trước Điều khiển trạng thái tối ưu Điều khiển thích nghi Hệ thống điều khiển có liên hệ ngược Sơ đồ hệ thống điều khiển liên hệ ngược vẽ hình 18.2 X + Bộ điều khiển qúa trình Σ Qúa trình Y Liên hệ ngược Hình 18.2 Hệ thống điều khiển có liên hệ ngược Hệ thống gọi hệ thống điều khiển kín Bằng cách đo tín hiệu so sánh với tín hiệu vào, tạo hệ thống điều khiển kín tự động Theo quan CAD/CAM 206 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung niệm cổ điển hệ thống điều khiển liên hệ ngược, giá trò biến điều khiển trừ từ giá trò biến vào giá trò chênh lệch dùng để hướng biến điều khiển tới giá trò mong muốn Hệ thống điều khiển kiểu điều chỉnh (regulatory) Hệ thống tương tự hệ thống điều khiển liên hệ ngược, khác điều trì biến đánh giá qúa trình (chất lượng sản phẩm) mức cho trước suốt qúa trình Trong hệ thống điều khiển liên hệ ngược mục tiêu điều khiển riêng rẽ biến số để đạt giá trò mong đợi (feedforward Hệ thống điều khiển có liên hệ thuận (feedforw ard control) Trong hệ thống điều khiển kiểu điều chỉnh hệ thống điều khiển liên hệ ngược hoạt động bù trừ sai số xảy sau phát dao động biến số ra, vậy, sai số xảy trước có hoạt động điều chỉnh Trong hệ thống có liên hệ thuận, dao động đo trước làm đảo lộn qúa trình hoạt động điều chỉnh xảy với tiên liệu từ trước Trong trường hợp lý tưởng, hoạt động điều chỉnh bù trừ hoàn toàn sai lệch, ngăn ngừa sai lệch khỏi giá trò mong muốn đầu qúa trình Trong trường hợp này, hệ thống điều khiển liên hệ thuận có ưu điểm so với hệ thống điều khiển liên hệ ngược Đặc điểm hệ thống điều khiển vẽ hình 18.3 Nhiễu Các phần tử điều khiển liên hệ thuận - X Giá trò tham chiếu + Σ Bộ điều khiển qúa trình Qúa trình Y Liên hệ ngược Hình 18.3 Hệ thống điều khiển liên hệ thuận (kết hợp với hệ thống điều khiển liên hệ ngược) Trong hệ thống điều khiển liên hệ thuận, nhiễu đo dùng làm biến số vào hệ thống điều khiển liên hệ thuận Các phần tử hệ thống tính toán lượng điều chỉnh cần thiết thực trước làm lệch khỏi trình Để thực việc tính toán, hệ thống điều khiển liên hệ thuận có model logic toán học trình Bản thân hệ thống điều khiển liên hệ thuận không chức cấu kiểm tra để đầu trì mức cho trước Vì lý này, thường dùng kết hợp với hệ thống điều khiển liên hệ ngược Hệ thống điều khiển liên CAD/CAM 207 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung hệ thuận đạc biệt hữu ích qúa trình đặc trưng thời gian đáp ứng thời gian chết lâu đầu vào đầu Một hệ thống điều khiển liên hệ ngược thường khả thực việc điều chỉnh trình theo thời gian (timely) Hệ thống điều khiển lập kế hoạch từ trước (preplanned control) Thuật ngữ lập kế hoạch trước ý nói đến việc dùng máy tính để điều khiển qúa trình thiết bò hàng loạt bước công nghệ xác đònh trước Chiến lưọc điều khiển thường cần tới việc sử dụng hệ thống điều khiển liên hệ ngược để bước công nghệ hoàn thành trước sang bước Tuy nhiên, tín hiệu liên hệ ngược không cần thiết lệnh điều khiển đảm bảo nhờ máy tính Thuật ngữ lập kế hoạch từ trước dùng công nghiệp Có số thuật ngữ khác dùng để mô tả chiến lược điều khiển Những thuật ngữ thường dùng là: CNC – điều khiển số nhờ máy tính: mô tả chương 9, chủ yếu dùng máy tính để điều khiển máy công cụ qua bước lập trình NC DNC thuộc dạng điều khiển không hẵn CNC Điều khiển lập trình: dùng công nghiệp xử lý để khởi động kết thúc trình phức tạp làm cho qúa trình thay đổi sản phẩm từ cấp độ tới cấp độ khác Thí dụ công nghiệp sản xuất giấy, máy tính lập trình để điều khiển qúa trình qua giai đoạn chu kỳ để sản xuất loại giấy Điều khiển tuần tự: điều khiển trình theo trình tự bước kiểu ON/OFF Các biến số điều khiển có hai trạng thái ON OFF Thí dụ điều khiển đường dây tự động Thứ tự thực chuyển động nạp phôi, dòch chuyển chi tiết, kiểm tra chất lượng, v.v dây chuyền tự động điều khiển hoàn toàn nhờ máy tính Ngoài máy tính lập trình để thực chương trình chẩn đoán đường dây có cố Thay đổi dụng cụ chức máy tính Nhờ máy tính, người vận hành biết đổi dụng cụ cắt ng thái Hệ thống điều khiển tối ưu ổn đònh trạng Thuật ngữ điều khiển tối ưu liên qua đến vấn đề lớn điều khiển Chúng ta giới hạn ý nghóa bàn luận hệ thống điều khiển hở Điều có nghóa tín hiệu ngược hệ thống Thay thế, hai yếu tố hệ thống cần phải biết trước: Biến số đánh giá việc thực trình (giá thành thấp chất lượng cao nhất) Mô hình toán học qúa trình Quan hệ toán học biến số vào qúa trình phải xác đònh Mô hình phải vững suốt qúa trình Nghóa nhiễu ảnh hưởng đến kết cuối việc tối ưu hóa Chính lẽ mà gọi vấn đề điều khiển tối ưu ổn đònh trạng thái Mô hình toán học chứa số ràng buộc CAD/CAM 208 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung hay số biến số qúa trình Các ràng buộc giới hạn phạm vi cho phép hàm mục tiêu tối ưu hoá Với hai yếu tố qúa trình xác đònh, việc giải toán điều khiển tối ưu hoá xác đònh giá trò biến số vào để tối ưu hoá hàm mục tiêu Để thực nhiệm vụ này, có nhiều kỹ thuật tối ưu hoá dùng Những kỹ thuật bao gồm: - Tính toán vi phân - Lập trình tuyến tính - Lập trình động lực học - Tính toán biến thiên Tất phương pháp ứng dụng để giải hàng loạt toán điều khiển tối ưu ổn đònh trạng thái thuộc loại Điều khiển thích nghi Hệ thống điều khiển thích nghi thiết kế để bù trừ thay đổi môi trường cách thay đổi số thông số điều khiển để đạt thông số tối ưu gần tối ưu Hệ thống điều khiển thích nghi khác với hệ thống điều khiển liên hệ ngược hệ thống điều khiển tối ưu chỗ có khả đương đầu với thay đổi môi trường theo thời gian, hai hệ thống hoạt động môi trường xác đònh hoàn toàn Ba chức đặc trưng hệ thống điều khiển thích nghi làm cho khác hẵn hệ thống điều khiển khác là: Chức nhận diện: xác đònh đặc tính qúa trình hệ thống Việc cần tới số đo đạc biến số qúa trình đánh giá mô hình toán học thích hợp qúa trình Nó bao gồm việc so sánh chất lượng với số đặc tính tối ưu mong muốn Chức đònh: đặc điểm hệ thống xác đònh chức đònh xem chế điều khiển phải thực để cải thiện tính chất hệ thống Thủ tục đònh thực logic lập trình từ trước người thiết kế hệ thống đảm bảo Theo logic nhiều biến số vào qúa trình thay đổi, số tham số bên điều khiển số đònh thay đổi Chức biến đổi: thực đònh Việc liên quan đến việc thay đổi vật lý học bên hệ thống Sự thay đổi chủ yếu thuộc phần cứng phần mềm Việc biến đổi bao gồm việc thay đổi tham số biến số hệ thống để điều khiển trình tới qúa trình tối ưu Hình 18.4 minh họa trình tự ba chức hệ thống điều khiển thích nghi ứng dụng cho trình giả tưởng Quá trình xem bò ảnh hưởng môi trường thay đổi theo thời gian Trước tiên hệ thống xây dựng đặc tính qúa trình cách đo đại lượng vào Tùy theo đặc tính tại, thủ tục đònh thực để xác đònh phải CAD/CAM 209 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung thay đổi để cải thiện đặc tính hệ thống Việc thay đổi hệ thống thực chức biến đổi Biến số vào hệ thống Biến số vào qúa trình Bộ điều khiển Môi trường thay đổi theo thời gian Biến số qúa trình Quá trình Biến đổi Đo đạc Quyết đònh Nhận diện Hình 18.4 Cấu hình tổng quát hệ thống điều khiển thích nghi 18.4 Điều khiển phân tán tập trung Có nhiều cấu hình thiết bò khác dùng để thực chiến lược điều khiển mô tả phần 18.3 Tuy nhiên chúng chia làm ba loại: Loại – Hệ thống điều khiển tập trung Loại – Hệ thống điều khiển phân tán phần Loại – Hệ thống điều khiển phân tán toàn Trong hệ thống điều khiển đại, cấu hình thường dùng với hệ thống máy tính Tuy nhiên phân loại cho trình máy tính Loại 11- Hệ thống điều khiển tập trung vẽ hình 18.5 Phòng điều khiển trung tâm Màn hình Thiết bò ghi Các điều khiển ,… Hàng trăm hàng ngàn dây dẫn ống dẫn Quá trình Các cảm biến Cơ cấu tác động giao diện phần cứng khác Hình 18.5 Cấu hình loại 1- hệ thống điều khiển tập trung CAD/CAM 210 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Hệ thống sử dụng rộng rãi Nó bao gồm thiết bò điều khiển trung tâm với cảm biến cấu tác động bố trí nhà máy Loại – Hệ thống điều khiển phân tán có chọn lựa Khác với hệ thống điều khiển tập trung, hệ thống điều khiển loại có số điều khiển vệ tinh nằm gần cảm biến cấu tác động Sơ đồ hệ thống điều khiển phân tán có chọn lựa vẽ hình 18.6 Phòng điều khiển trung tâm Trạm điều khiển vệ tinh Hàng trăm hàng ngàn dây dẫn ống dẫn Quá trình Các cảm biến Màn hình Các thiết bò ghi Các thiết bò đầu cuối,… Các điều khiển Cơ cấu tác động giao diện phần cứng khác Các thiết bò vệ tinh khác Hình 18.6 Cấu hình loại – Điều khiển phân tán có chọn lựa Ưu điểm cấu hình kết hợp ưu điểm hệ thống điều khiển tập trung hệ thống điều khiển phân tán Phòng điều khiển người vận hành đặt vò trí trung tâm để điều khiển hoạt động trình Đồng thời, mạch điều khiển trở nên ngắn nên tin cậy hơn, ồn hơn, hư hỏng Ngay có cố tạm thời trạm điều khiển vệ tinh máy tính trung tâm, điều khiển vệ tinh hoạt động điều khiển cục Vì khu vực sản xuất bò ảnh hưởng trì hoạt động, mức hiệu Loại – Hệ thống điều khiển phân tán hoàn toàn Cũng giống hệ thống điều khiển phân tán có chọn lựa, hệ thống có nhiều trạm vệ tinh nối với máy tính trung tâm Tuy nhiên không giống cấu hình loại 2, việc điều chỉnh qúa trình đơn lẻ thực điều khiển đơn lẻ nhà máy, gần sát với cảm biến cấu tác động Sơ đồ cấu hình điều khiển phân tán hoàn toàn vẽ hình 18.7 Hệ thống điều khiển phân tán hoàn toàn có ưu điểm hệ thống điều khiển phân tán có chọn lựa: thực việc điều khiển tập trung toàn trình, điều khiển lại đặt rải rác vò trí nhà máy, nhiên hệ thống điều khiển kiểu lại bước xa so với hai hệ thống điều khiển làm cho mạch điều khiển ngắn tốt Việc làm cho điều khiển tin cậy nhờ giảm tiếng ồn điện mạch điều khiển ngắn hơn; CAD/CAM 211 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung mạch điều khiển khí nén thời gian đáp ứng nhanh nhờ đường dẫn khí ngắn Phòng điều khiển trung tâm Bus liệu số Màn hình điều khiển ghi, Đầu nối cuối Bus liệu số Qúa trình Trạm điều khiển vệ tinh C Trạn vận hành cục C C C Tới vệ tinh khác C = Bộ điều khiển đặt vùng làm việc Hình 18.7 Cấu hình loại – Điều khiển phân tán hoàn toàn Ngày nhờ phát triển công nghệ vi xử lý, vi xử lý có xu hướng gắn thẳng điều khiển Việc làm cho mạch điều khiển trở nên thông minh hơn, kỳ diệu Trong ngành công nghiệp trình liên tục, có mặt vi xử lý cảm biến, cấu tác động bố trí khắp nơi nhà máy minh chứng tuyệt vời việc tổ chức hệ thống điều khiển nhờ máy tính 18.5 Điều khiển số trực tiếp Trong mục 18.3, xem xét chiến lược khác dùng để điều khiển trình sản xuất Mục 18.4 bàn loại cấu hình hệ thống điều khiển Trong phần phần sau xem xét cách phân loại khác hệ thống điều khiển bao trùm lên loại cấu hình hệ thống điều khiển mô tả Đó hai loại sở: Điều khiển số trực tiếp (DDC) Điều khiển giám sát nhờ máy tính Xuấát xứ đònh nghóa điều khiển số trực tiếp Xua Trước có máy tính, việc điều khiển qúa trình sản xuất thường thực điện khí nén với tín hiệu điều khiển tương tự việc điều khiển qúa trình phân tán tập trung Khi máy tính số bắt đầu ứng dụng để điều khiển qúa trình hệ thống điều khiển tập trung coi nghệ thuật cho khả điều khiển toàn qúa trình tối ưu hoá toàn nhà máy CAD/CAM 212 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Trong trình tiến hoá máy tính, vào thời kỳ (cuối 1950 đầu 1960), máy tính to đắt tiền Do cách hợp lý dùng máy tính số lớn cho việc điều khiển qúa trình nhà máy Chính mà khái niệm điều khiển số trực tiếp sinh Điều khiển số trực tiếp thay thiết bò điều khiển tương tự cổ điển máy tính số Với điều khiển số trực tiếp, máy tính tính toán giá trò mong muốn biến số vào áp dụng trực tiếp vào qúa trình Sự kết nối trực tiếp máy tính qúa trình lý tên gọi “điều khiển số trực tiếp” So với thiết bò điều khiển tương tự, máy tính số có khả to lớn việc thực việc tính toán, mềm dẻo hơn, hiệu việc thực công việc so với điều khiển tương tự Các thành phần hệ thống điều khiển số trực tiếp Một qúa trình công nghiệp phức tạp có đến hàng ngàn biến số cần theo dõi điều chỉnh Thí dụ trình lọc dầu hỏa Mỗi cặp biến số vào/ra tạo nên mạch điều khiển Trước có điều khiển máy tính số, điều khiển tương tự dùng để điều chỉnh mạch riêng biệt qúa trình công nghiệp Các thành phần mạch phản hồi tương tự bao gồm: Các biến đổi cảm biến Chúng bố trí nhà máy Các cấu tác động Chúng servomotor, valves, rơle,…và thiết bò khác hoạt động điều khiển điều khiển Bô điều khiển tương tự Điều khiển thiết bò điện khí nén hoạt động theo tín hiệu sai số hình 18.2 để điều khiển biến số cho phù hợp với gía trò cho trước Thiết bò ghi thò Các thiết bò cho phép đọc giá trò đo đưọc cảm biến phòng điều khiển người vận hành Thiết bò thiết lập giá trò mong muốn so sánh Những thiết bò thường phần thiết bò điều khiển tượng tư cho phép người vận hành thiết lập giá trò mong muốn qúa trình Thiết bò so sánh cho phép so sánh giá trò đo từ liện hệ ngược với giá trò thiết lập Trong hệ thống điều khiển số trực tiếp, số thành phần thay thế, số khác giữ nguyên Các biến đổi, cảm biến, cấu tác động có liên hệ trực tiếp với qúa trình vật lý phần lớn giữ nghuyên hệ thống điều khiển số trực tiếp Các thiết bò khác lại không cần thiết hệ thống điều khiển số trực tiếp Vò trí chúng thay máy tính trung tâm thiết bò ngoại vi khác Các phần tử bổ sung biến đổ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự, multiplexer Các thiết bò chuyển đổi kiểu số, motor bước, dùng thay cho thiết bò cổ điển vốn liên kết với điều khiển tương tự Hình 18.8 thành phần sơ hệ thống điều khiển số trực tiếp cách bố trí chúng CAD/CAM 213 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Các biến số Các biến số vào Quá trình Output Multiplexer Các thiết bò giao diện trình (motor bước, …) DAC Bộ chuyển đổi dụng cụ liên quan Input Multiplexer ADC DDC computer Trạm vận hành Hình 18.8 Các thành phần hệ thống điều khiển số trực tiếp 18.6 Điều khiển giám sát nhờ máy tính Thực tiễn sử dụng máy tính số cách đơn giản để mô đặc tính điều khiển tương tự giai đoạn chuyển tiếp việc điều khiển qúa trình nhờ máy tính Một điều khiển số trực tiếp khó mà làm cho giá thành giảm Tuy nhiên việc dùng máy tính để điều khiển qúa trình hỗ trợ việc thực qúa trình tốt Việc liên quan đến ứng dụng hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính Về bản, vần đề xác đònh giá trò thích hợp số điểm thiết lập mạch điều khiển Trong hệ thống điều khiển tương tự tập trung, hệ thống điều khiển số trực tiếp đơn giản, giá trò thích hợp thường người vận hành đònh Điều khiển giám sát nhờ máy tính nghóa ứng dụng việc điều khiển qúa trình nhờ máy tính, máy tính xác đònh giá trò thích hợp cho mạch điều khiển để tối ưu hoá mục tiêu thực toàn qúa trình Mục tiêu thực trình suất cao nhất, giá thành sản phẩm thấp nhất, lợi nhuận cao nhất,… Dựa sở mô hình toán học lập trình máy tính, máy tính tính toán giá trò thích hợp mà qúa trình cần đạt Các chiến lược điều khiển khác dùng hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính là: Hệ thống điều khiển kiểu điều chỉnh, hệ thống điều khiển liên hệ thuận, hệ thống điều khiển lập kế hoạch trước, điều khiển tối ưu, điều khiển thích nghi Trong hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính, việc điều chỉnh điểm thiết lập thực hai cách: Điều khiển tương tự Nếu mạch liên hệ ngược riêng rẽ điều khiển thiết bò tương tự, máy tính nối với thiết bò Việc điều chỉnh điểm chuẩn thực qua giao diện thích hợp phần cứng máy tính phần tử tương tự CAD/CAM 214 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Điều khiể khiển số trực tiếp Nếu mạch liên hệ ngược hoạt động điều khiển số trực tiếp chương trình điều khiển giám sát đảm bảo giá trò điểm thiết lập cho chương trình DDC Cả hai chương trình điều khiển giám sát điều khiển số trực tiếp chứa máy tính máy tính khác cấu hình tổ chức Sơ đồ khối hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính vẽ hình 18.9 Như minh hoạ sơ đồ, điều khiển giám sát liên quan đến việc thực qúa trình, điều khiển số trực tiếp lại liên quan đến mạch điều khiển riêng biệt Ngoài việc điều chỉnh điểm thiết lập, máy tính giám sát yêu cầu để điều khiển biến số rời rạc qúa trình Thí dụ, khởi động dừng motor, mở valves, đóng ngắt công tắc, ống dây điện,… Phần lớn hoạt động công nghiệp hỗn hợp biến số tương tự rời rạc Vì máy tính điều khiển giám sát dùng để thực phối hợp điều khiển điều khiển theo điểm thiết lập Bảng 18.1 tổng kết số đặc điểm phạm vi ứng dụng điều khiển số trực tiếp điều khiển giám sát Bảng giới thiệu chiến lược điều khiển khác dùng hai loại hệ thống, dạng cấu hình số lónh vực ứng dụng Trong trình sản xuất liên tục, điều khiển số trực tiếp ứng dụng hiệu Điều khiển giám sát nhờ máy tính ngày ứng dụng việc sản xuất sản phẩm rời rạc Biến số không đổi Biến số vào điều khiển Thay đổi biến số vào Biến số đánh giá việc thực Biến số đo Biến số vào không điều khiển Quá trình sản xuất Đo đạc Xác đònh hàm mục tiêu Điều khiển tương tự hay DDC Thay đổi giá trò điểm thiết lập Điều khiển giám sát nhờ máy tính Hình 18.9 Điều khiển giám sát nhờ máy tính (chỉ mối quan hệ với điều khiển tương tự điều khiển số trực tiếp) CAD/CAM 215 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Bảng 18.1 Bảng tổng kết đặc điểm điều khiển số trực tiếp điều khiển giám sát nhờ máy tính Điều khiển số trực tiếp Chiến lược điều khiển Dạng cấu hình Phạm vi ứng dụng Điều khiển giám sát nhờ máy tính Các chiến lược điều khiển Dạng cấu hình Lónh vực ứng dụng - Điều khiển liên hệ ngược Điều khiển kiểu điều chỉnh Điều khiển liện hệ thuận Dạng 1- điều khiển tập trung - Công nghiệp qúa trình liên tục - Điều khiển kiểu điều chỉnh - Điều khiển liên hệ ngược - Điều khiển kế hoạch trước - Điều khiển tối ưu - Điều khiển thích nghi Dạng (điều khiển phân tán) - Công nghiệ qúa trình liên tục - Điều khiển số trực tiếp (DNC) - Các hệ thống sản xuất linh hoạt CÂU HỎI ÔN TẬP Hãy vẽ sơ đồ cấu trúc mô hình sản xuất nêu rõ nhiệm vụ việc điều khiển trình Hãy trình bày chiến lược điều khiển trình Hệ thống điều khiển số trực tiếp gì? Bao gồm thành phần gì? Chức thành phần mối lên hệ chúng Hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính gì? Bao gồm thành phần nào? Chức thành phần mối lên hệ chúng So sánh đặc điểm điều khiển số trực tiếp điều khiển giám sát nhờ máy tính HẾT CHƯƠNG 18 CAD/CAM 216 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực CAD/CAM Lê Trung 217 [...]... lập Điều khiển giám sát nhờ máy tính Hình 18. 9 Điều khiển giám sát nhờ máy tính (chỉ mối quan hệ với điều khiển tương tự hoặc điều khiển số trực tiếp) CAD/ CAM 215 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Bảng 18. 1 Bảng tổng kết đặc điểm của điều khiển số trực tiếp và điều khiển giám sát nhờ máy tính Điều khiển số trực tiếp Chiến lược điều khiển Dạng cấu hình Phạm vi ứng dụng Điều khiển. .. sát nhờ máy tính Các chiến lược điều khiển Dạng cấu hình Lónh vực ứng dụng - Điều khiển liên hệ ngược Điều khiển kiểu điều chỉnh Điều khiển liện hệ thuận Dạng 1- điều khiển tập trung - Công nghiệp qúa trình liên tục - Điều khiển kiểu điều chỉnh - Điều khiển liên hệ ngược - Điều khiển kế hoạch trước - Điều khiển tối ưu - Điều khiển thích nghi Dạng 2 và 3 (điều khiển phân tán) - Công nghiệ các qúa trình. . .Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung 2 Điều khiể khiển số trực tiếp Nếu mạch liên hệ ngược hoạt động dưới sự điều khiển số trực tiếp thì chương trình điều khiển giám sát sẽ đảm bảo các giá trò điểm thiết lập cho chương trình DDC Cả hai chương trình điều khiển giám sát và điều khiển số trực tiếp có thể chứa trong cùng một máy tính hoặc trong những máy tính khác nhau... giữa chúng 4 Hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính là gì? Bao gồm những thành phần nào? Chức năng của mỗi thành phần và mối lên hệ giữa chúng 5 So sánh đặc điểm của điều khiển số trực tiếp và điều khiển giám sát nhờ máy tính HẾT CHƯƠNG 18 CAD/ CAM 216 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực CAD/ CAM Lê Trung 2 17 ... liên tục - Điều khiển số trực tiếp (DNC) - Các hệ thống sản xuất linh hoạt CÂU HỎI ÔN TẬP 1 Hãy vẽ sơ đồ cấu trúc của mô hình sản xuất và nêu rõ nhiệm vụ của việc điều khiển quá trình 2 Hãy trình bày 6 chiến lược điều khiển quá trình 3 Hệ thống điều khiển số trực tiếp là gì? Bao gồm những thành phần gì? Chức năng của mỗi thành phần và mối lên hệ giữa chúng 4 Hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính là... Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển giám sát nhờ máy tính được vẽ trên hình 18. 9 Như được minh hoạ trên sơ đồ, điều khiển giám sát liên quan đến việc thực hiện cả qúa trình, trong khi điều khiển số trực tiếp thì lại liên quan đến các mạch điều khiển riêng biệt Ngoài việc điều chỉnh điểm thiết lập, máy tính giám sát có thể được yêu cầu để điều khiển các biến số rời rạc của qúa trình Thí dụ, khởi động... Trong các quá trình sản xuất liên tục, điều khiển số trực tiếp được ứng dụng rất hiệu quả Điều khiển giám sát nhờ máy tính thì ngày càng được ứng dụng trong việc sản xuất các sản phẩm rời rạc Biến số không đổi Biến số vào điều khiển được Thay đổi các biến số vào Biến số đánh giá việc thực hiện Biến số ra đo được Biến số vào không điều khiển được Quá trình sản xuất Đo đạc Xác đònh hàm mục tiêu Điều khiển. .. công tắc, ống dây điện,… Phần lớn các hoạt động công nghiệp là hỗn hợp các biến số tương tự và rời rạc Vì vậy máy tính điều khiển giám sát được dùng để thực hiện sự phối hợp giữa điều khiển tuần tự và điều khiển theo điểm thiết lập Bảng 18. 1 tổng kết một số đặc điểm và phạm vi ứng dụng của điều khiển số trực tiếp và điều khiển giám sát Bảng này giới thiệu các chiến lược điều khiển khác nhau được dùng ... thành phần nào? Chức thành phần mối lên hệ chúng So sánh đặc điểm điều khiển số trực tiếp điều khiển giám sát nhờ máy tính HẾT CHƯƠNG 18 CAD/ CAM 216 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH... hệ với điều khiển tương tự điều khiển số trực tiếp) CAD/ CAM 215 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Bảng 18. 1 Bảng tổng kết đặc điểm điều khiển số trực tiếp điều khiển giám... tự, máy tính nối với thiết bò Việc điều chỉnh điểm chuẩn thực qua giao diện thích hợp phần cứng máy tính phần tử tương tự CAD/ CAM 214 Chương 18 ĐIỀU KHIỂN QÚA TRÌNH NHỜ MÁY TÍNH Thực Lê Trung Điều