điều khiển tốc độ động cơ DC kết hợp với s7200 bằng phương pháp PID trên giao diện WinCC

điều khiển tốc độ động cơ DC kết hợp với s7200 bằng phương pháp PID trên giao diện WinCC

GVHD:Ths:Trần Văn Trinh ĐỀ BÀI : điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC I/ giới thiệu lệnh dùng chương trình 1.Lệnh ATCH: Bit EN : tín hiệu cho phép thực lệnh ATCH INT : Chương trình ngắt gọi có kiện ngắt xảy EVNT : Số thứ tự kiện ngắt Ví dụ: Khi gặp kiện ngắt số ( Sự kiện ngắt Port nối tiếp ), chương trình gọi chương trình ngắt INT_0 điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Bảng kiện ngắt: điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh 1.1 Xuất xung tốc độ cao CPU S7_200 có ngõ xung tốc độ cao (Q0.0, Q0.1), dùng cho việc điều rộng xung tốc độ cao nhằm điều khiển thiết bị bên Việc điều rộng xung thực thông qua việc định dạng Wizard Có cách điều rộng xung:điều rộng xung 50% điều rộng xung theo tỉ lệ 1.1.1 Điều rộng xung 50% (PTO): Để thực việc phát xung tốc độ cao ( PTO) trước hết ta phải thực bước định dạng sau: • Reset ngõ xung tốc độ cao chu kì đầu chương trình • Chọn loại ngõ phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1 • Định dạng thời gian sở ( Time base) dựa bảng sau: PTO/PWM Control Byte Reference Result of executing the PLS instruction điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Control PTO Registe Enabl Select Segment e Mode Operatio Base n 16#81 Yes PTO Single 16#84 Yes PTO Single 16#85 Yes PTO Single 16#89 Yes PTO Single 16#8C Yes PTO Single 16#8D Yes PTO Single r (Hex Time Pulse Cycle Count Time Value) Load µ s/cycle µ s/cycle µ s/cycle Load Load Load ms/cycle ms/cycle Load Load Load Load ms/cycle 16#A0 Yes PTO Multiple 16#A8 Yes PTO Multiple Các Byte cho việc định dạng Ngoài ra: Q0.0 µ s/cycle ms/cycle SMB67 ( cho Q0.0) SMB77 ( cho Q0.1) Q0.1 điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SMW68 SMW78 : Xác định chu kì thời gian SMW70 SMW80 : Xác định chu kì phát xung SMD72 SMD82 : Xác định số xung điều khiển 1.2 Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM): Để thực việc phát xung tốc độ cao ( PWM) trước hết ta phải thực bước định dạng sau: Reset ngõ xung tốc độ cao chu kì đầu chương trình Chọn loại ngõ phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1 • Định dạng thời gian sở ( Time base) dựa bảng sau: Result of executing the PLS instruction Control Registe r Select Enabl e Mode PWM (Hex Update Value) Method 16#D1 Yes 16#D2 Yes 16#D3 Yes 16#D9 Yes PW M PW M PW M PW M Synchronous Synchronous Synchronous Synchronous Time Pulse Cycle Base Width Time Load µ s/cycle µ s/cycle µ s/cycle ms/cycle Load Load Load Load điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh 16#DA Yes 16#DB Yes PW M PW M Các Byte cho việc định dạng : Synchronous Synchronous SMB67 ( cho Q0.0) ms/cycle ms/cycle Load Load Load SMB77 ( cho Q0.1) Ngõ ra: Q0.0 Q0.1 SMW68 SMW78 : Xác định chu kì thời gian SMW70 SMW80 : Xác định chu kì phát xung SMD72 SMD82 : Xác định số xung điều khiển 11 Đọc xung tốc độ cao: Để đọc xung tốc độ cao, ta cần phải thực bước cho vệc định dạng Wizard: Chọn Wizard đọc xung tốc độ cao High Speed Counter: điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC Chọn Mode đọc xung tốc độ cao loại Counter (HC0,HC1…) Tuỳ loại ứng dụng mà ta chọn nhiều Mode đọc xung tốc độ cao khác nhau,có tất 12 Mode đọc xung tốc độ cao sau: Mode 0,1,2 : Dùng đếm pha với hướng đếm xác định Bit nội Mode 0: Chỉ đếm tăng giảm, Bit Start bit Reset Mode 1: Đếm tăng giảm, có bit Reset bit Star Mode 2: Đếm tăng giảm, có Bit Start bit Reset phép chọn bắt đầu đếm chọn thời điểm bắt đầu Reset Các Bit Start Reset ngõ Input chọn từ bên Mode 3,4,5: Dùng đếm pha với hướng đếm xác định Bit ngoại, tức chọn từ ngõ vào input Mode 3: Chỉ đếm tăng giảm, Bit Start bit Reset Mode 4: Đếm tăng giảm, có bit Reset bit Start Mode 5: Đếm tăng giảm, có Bit Start bit Reset phép chọn bắt đầu đếm chọn thời điểm bắt đầu Reset Các Bit Start Reset ngõ Input chọn từ bên Mode 6,7,8: Dùng đếm pha với xung vào, xung dùng để đếm tăng xung đếm giảm Mode 6: Chỉ đếm tăng giảm, Bit Start bit Reset Mode 7: Đếm tăng giảm, có bit Reset bit Start Mode 8: Đếm tăng giảm, có Bit Start bit Reset phép chọn bắt đầu đếm chọn thời điểm bắt đầu Reset Các Bit Start Reset ngõ Input chọn từ bên SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Giá trị ngõ PID chuẩn hóa lại đưa vào thay đổi độ rộng xung Thiết lập giao diện vẽ đồ thị đáp ứng: 4.1 Tạo biến: Bảng địa biến : BIẾN địa START1 V48.2 STOP V48.0 DAT VD12 DO VD28 DORONGXUNG VW32 KP VD112 TI VD120 TD VD124 Vào PC ACCESS: SVTH:Phạm Đức Nhân Sau đặt tên địa chỉ: Cứ tiếp tục thiết lập biến khác hình: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân Sau save lại gán biến vừa tạo vào WinCC: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân Và tiếp tục chọn hình: Chọn hình nhấn next: Tiếp tục quét tất biến chọn Add Items: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân Tiếp tục làm theo hình nhấn Finish: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân 4.2 Gán biến vào tag logging: Tiếp theo đặt tên giá trị khác hình: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân Tiếp theo: Tiếp theo chọn next: Đặt tên chọn next: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Tiếp theo chọn select: Và chọn biến cần hiển thị lên đồ thị nhân OK => finish: SVTH:Phạm Đức Nhân Khi có Tiếp theo chọn thời gian lấy mẫu: Và chọn thời gian hình: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh 4.3 Thiết lập giao diện: Trong giao diện để lấy đồ thị vào: Kéo rộng nhấp dúp vào giao diện để cài đặt thông số, nhấp + để thêm giá trị hiển thị, - để xóa giá trị hiển đạt tên cho giá trị đó: Để kết nối với biến nhấn vào selection chọn biến: tạo thêm nút nhấn, trường I/O để nhập hiển thị thông số hình: Để kết nối trương I/O với biến ta click chuột phải trường chọn: Và chọn biển tượng hình tag: GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Và chọn biến kết nối: Làm tiếp tục với trường I/O biến khác sau: +Trường I/O Ki : TI +Trường I/O Kd : TD +Trường I/O tốc độ đặt : dat +Trường I/O tốc độ đo : +Trường I/O rong xung : dorongxung +Nút nhấn START nối với biến START1, STOP với biến STOP III/ Thiết Kế Và Thi Công Phần Cứng Mạch công suất GVHD:Ths:Trần Văn Trinh [...]... CALL PID CALL PWM CALL INT EXIT NGẮT XUẤT CÁC GIÁ TRỊ OUTPUT: VD24= TỐC ĐỘ ĐẶT VD28= TỐC ĐỘ ĐO VW32 = ĐỘ RỘNG XUNG VD36 = TỐC ĐỘ TRƯỚC ĐÓ… HSC: START SMB47 = #0FC SMD48 = 0, SMD52 = 0 HDEF: HSC =1, MODE 9 ENI CALL HSC PID: SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh START CHUẨN HÓA TỐC ĐỘ ĐẶT NẠP CÁC GIÁ TRỊ THÔNG SỐ BAN ĐẦU: TỐC ĐỘ THỜI GIAN LẤY MẪU, Kp, Ki, Kd XUẤT RA GIÁ TRỊ LÀ XUNG SẼ ĐƯA VÀO ĐIỀU KHIỂN... KHIỂN ĐỘNG CƠ, XUNG TRƯỚC ĐÓ RET PWM: START NẠPGIÁ CÁC GIÁ TRỊ: NẠP CÁC TRỊ: • CHU KÝ XUNG • THỜI GIAN PHÁT MỘT XUNG • Ton XUẤT XUẤT XUNG XUNG RET RET INT: START CHUẨN HÓA TỐC ĐỘ ĐẶT NẠP CÁC GIÁ TRỊ VÀO BỘ PID GỌI CHƯƠNG TRÌNH PID TÍNH TOÁN TỐC ĐỘ RA DỰA VÀO SỐ XUNG, THỜI GIAN LẤY MẪU LẤY GIÁ TRỊ XUNG ĐƯA VÀO BỘ PHÁT XUNG RA ĐỘNG CƠ CẬP NHẬT CÁC GIÁ TRỊ HIỆN TẠI VÀ TRƯỚC ĐÓ VÀO BỘ ĐIỀU KHIỂN PID RET... trình PID và sau đó các thông số ngõ ra sẽ được đưa vào các ô nhớ Để tính toán tốc độ ra thì từ HC1 là giá trị ENCODER ta chia cho số xung tối đa của ENCODER và nhân cho thời gian lấy mẫu ta sẽ có được tốc độ thưc tế SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Giá trị ngõ ra của bộ PID sẽ được chuẩn hóa lại và đưa vào thay đổi độ rộng xung ra 4 Thiết lập giao diện. .. Trinh 3.3 Bộ điều khiển (PID) : Cài đặt các thông số ban đầu cho công thức tính toán: tốc độ cài đặt, thời gian lấy mẫu 3.4 Chương trình xuất xung(PWM): SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Khai báo thông số PWM: chu ky xung 1000, Ton =0 và thời gian xuất 1 xung mẫu là 16#D3 ứng với 1micros /chu kỳ xuất xung 3.5 Chương trình ngắt: SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Chuẩn hóa tốc độ đặt và... đưa giá trị ban đầu vào thông số PID SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Đưa giá trị vận tốc đặt vào VD24, chuẩn hóa tốc độ do ra từ 0 = > 1 SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Cho phép ngắt timer 0 không cho phép chạy PID và HSC Tiếp theo gọi chương trình HSC và đưa vào các giá trị ban đầu cho các thông số PID 3.2 Chương trình đếm xung ENCODER... xung tốc độ cao, trước hết ta định dạng Wizard, sau khi định dạng Wizard, chương trình sẽ tạo ra 1 chương trình con, HSC_INIT, ta phải gọi chương trình này ở chu kì quét đầu tiên Gọi chương trình HSC ờ chu kỳ quét đầu tiên SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Định dạng cho HSC ( xem chi tiết các Bit ở phần trên) Load giá trị hiện tại của bộ đếm bằng 0 Load giá trị đặt bằng 0 Định dạng chế độ đếm... ta còn có thể định dạng cho HSC với những chế độ ngắt khác nhau như: Chương trình ngắt sẽ được thực thi khi giá trị HSC bằng với giá trị đặt • Chương trình ngắt sẽ được thực thi khi hướng đếm thay đổi ( thay đổi từ chiều đếm thuận sang đếm ngược, đếm tăng, đếm giảm) • Chương trình ngắt được thực thi khi Bit Reset được thực thi II/ lưu đồ giải thuật và chương trình điều khiển 1 Lưu đồ chương trình: SVTH:Phạm... VÀO BỘ ĐIỀU KHIỂN PID RET 2 Sơ đồ kết nối: SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Kênh A : I0.6 Kênh B : I0.7 Động cơ : Q0.0 3 Chương trình và giới thiệu các câu lệnh dùng: Khai báo các biến dùng trong chương trình: a 3.1 MAIN: SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Dùng V48.2 để tạo biến START cho chương trình Khi có START thì sẽ gọi chương trình con HSC , PID, PWM, reset ngõ ra Q0.0 ở chu... Mode 12: Chỉ áp dụng với HSC0 và HSC3, HSC0 dùng để đếm số xung phát ra từ Q0.0 và HSC3 đếm số xung từ Q0.1 ( Được phát ra ở chế độ phát xung nhanh) mà không cần đấu phần cứng, nghĩa là PLC tự kiểm tra từ bên trong SVTH:Phạm Đức Nhân GVHD:Ths:Trần Văn Trinh Bảng Mô tả chế độ đếm cũng như loại HSC, quy định địa chỉ vào Căn cứ vào bảng trên để có thể chọn loại HSC cho từng ứng dụng phù hợp Ví dụ: Không... HSC cho từng ứng dụng phù hợp Ví dụ: Không thể sử dụng HSC0 cho Mode 5, Mode 8 cũng như Mode 11, vì các Mode này cần 4 chân Input trong khi đó HSC0 chỉ có 3 chân Input 1 Số Bit được sử dụng để điều khiển các chế độ của HSC: HSC0 HSC1 HSC2 HSC4 SM37 SM47 SM57 SM147 .0 0 0 0 Active level control bit for Reset**: 0 = Reset active high 1 = Reset active low Active level control bit for Start**: SM47 SM57 ... động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC Chọn Mode đọc xung tốc độ cao loại Counter... ngắt: điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh 1.1 Xuất xung tốc độ cao CPU S7_200 có ngõ xung tốc độ cao (Q0.0, Q0.1), dùng cho việc điều. .. µ s/cycle ms/cycle SMB67 ( cho Q0.0) SMB77 ( cho Q0.1) Q0.1 điều khiển tốc độ động DC kết hợp với S7200 phương pháp PID giao diện WinCC GVHD:Ths:Trần Văn Trinh SMW68 SMW78 : Xác định chu kì thời