LVCH: Nghiên cứu ứng dụng PLC S7300 xây dựng hệ truyền động điện một chiều

Nội dung của luận văn gồm: Chương 1: Xây dựng bộ điều khiển PID cho động cơ một chiều Chương 2: Ứng dụng PLC S7300 và Step 7 để xây dựng bộ điều khiển PID Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm bộ điều khiển PID cho truyền động điện một chiều

1 ứng dụng PLC S7-300 xây dựng điều khiển PID động chiều luận văn thạc sỹ kỹ thuật H Ni, 2015 CHNG XY DNG B IU KHIN PID CHO NG C MT CHIU 1.1.Cu trỳc v chc nng h thng iu khin t ng truyn ng in Hin truyn ng in l mt nghnh khoa hc ang thi k phỏt trin mnh m H thng truyn ng in l h thng in c bin i nng lng in thnh c nng lm chuyn ng cỏc c cu cụng tỏc ng thi iu khin quỏ trỡnh bin i nng lng ny c bit truyn ng in mt chiu cú vai trũ quan trng cỏc truyn ng hin ang dựng Mc tiờu c bn ca h iu chnh t ng truyn ng in l phi m bo giỏ tr yờu cu ca cỏc i lng iu chnh m khụng ph thuc vo tỏc ng ca cỏc i lng nhiu lờn h iu chnh.Nu vic iu khin thc hin khụng cú s tham gia ca ngi thỡ ú l iu khin t ng v h truyn ng in gi l h c t ng húa.Ch lm vic ca truyn ng in c c trng bng i lng xỏc nh chuyn ng ca c cu cụng tỏc l tc ,gia tc,chuyn dch,mụmen,cụng sut.Trong quỏ trỡnh iu khin tng ng vi yờu cu cụng ngh,mt cỏc i lng nờu trờn s c iu khin theo mt qui lut mong mun Cỏc b iu khin mang thụng tin iu khin cỏc tham s u b bin i (nh cụng sut,in ỏp,dũng in,tn s).Tớn hiu iu khin c ly t b chnh lu,cỏc b iu chnh nhn tớn hiu thụng bỏo cỏc sai lch v trng thỏi lm vic ca truyn ng thụng qua so sỏnh gia tớn hiu t v tớn hiu o lng cỏc i lng ca truyn ng Trong thc t cỏc i lng iu chnh ca truyn ng l mụmen quay,tc ,v trớ. m bo cht lng ca h cỏc yờu cu v chớnh xỏc iu khin cao v tớnh tỏc ng nhanh c t i vi h truyn ng in hin i T cỏc yờu cu ny dn n cỏc h iu chnh t ng truyn ng in, thng cú nhiu mch vũng iu chnh nh in ỏp, dũng in, tc , t thụng, tn s, cụng sut, mụmenmi m bo thc hin h truyn ng in Khi thit k h iu chnh t ng truyn ng in cn phi m bo h thc hin c tt c cỏc yờu cu t ra,ú l cỏc yờu cu v cụng ngh, cỏc ch tiờu cht lng v cỏc yờu cu v kinh t,cu trỳc mch iu khin,lut iu khin v tham s ca cỏc b iu khin cú nh hng rt ln n cht lng ca h 1.2 Xõy dng mụ hỡnh ng c mt chiu Trong nn sn xut hin nay, mỏy in mt chiu c coi l mt loi mỏy quan trng.Nú cú th dựng lm ng c in, mỏy phỏt in hay dựng nhng iu kin lm vic khỏc ng c in mt chiu cú c tớnh iu chnh rt tt, vỡ vy nú c dựng nhiu nhng nghnh cụng nghip cú yờu cu cao v iu chnh tc nh cỏn thộp, hm m, giao thụng ti Cho n ng c in mt chiu cũn dựng rt ph bin cỏc h thng truyn ng cht lng cao, di cụng sut ng c mt chiu t vi W n hng MW Gin kt cu chung ca ng c mt chiu (DC) nh hỡnh 1.1a.Phn ng c biu din bi vũng trũn bờn cú sc in ng (s..)E, phn stato cú th cú vi dõy qun kớch t: dõy qun kớch t c lp (CK),dõy qun U Uk ik I Rk , Lk CK CKN N P a L R CF M E Mc M CB Hỡnh1.1a.Gin thay th ng c mt chiu Hỡnh 1.1b.c tớnh c ng c in mt chiu kớch t ni tip (CKN),dõy qun cc t ph (CF) v dõy qun bự (CB) H thng cỏc phng trỡnh mụ t DC thng l phi tuyn, ú cỏc i lng u vo (tớn hiu iu khin) thng l in ỏp phn ng U, in ỏp kớch thớch Uk, tớn hiu thng l tc gúc ca ng c , mụmen quay M, dũng in phn ng I, hoc mt s trng hp l v trớ ca rụto Mụmen ti Mc l mụmen c cu lm vic truyn v trc ng c, mụmen ti l nhiu lon quan trng nht ca h truyn ng in t ng Nu cỏc thụng s ca ng c l khụng i thỡ cú th vit c cỏc phng trỡnh mụ t s thay th (hỡnh 1.1a) nh sau : Mch kớch t cú bin, dũng in kớch t i k v t thụng chỳng ph thuc phi tuyn ln v cho bi ng cong t húa ca lừi st: Uk(p)= RkIk(p) + Nk.p.(p) (1.1) Trong ú Nk s vũng dõy cun kớch t; Rk in tr cun dõy kớch t; p toỏn t vi phõn Mch phn ng : U(p)=R.I(p) + LpI(p) NNp(p) + E(p) Do ng c l kớch t c lp nờn NN=0 ta cú U ( p ) = Ru I ( p ) + Lu p.I ( p ) + E ( p ) Hoc dng dũng in : I( p ) = 1/ R u [ U(p) N N p (p) E(p)] + pTu NN = nờn cú : I( p ) = 1/ R u [ U ( p ) E ( p) ] + pTu Trong ú L - in cm mch phn ng; NN - s vũng dõy cun kớch t ni tip (1.2) T = L/R hng s thi gian mch phn ng Phng trỡnh chuyn ng ca h thng M(p) Mc(p) = Jp Trong ú J l mụmen quỏn tớnh ca cỏc phn t chuyn ng quy i v trc ng c T cỏc phng trỡnh trờn thnh lp c s cu trỳc ca ng c mt chiu (hỡnh 1.2).Tuy nhiờn õy l mụ hỡnh phi tuyn, m thc t cn phi tuyn tớnh hoỏ nú Ta tuyn tớnh hoỏ xung quanh im lm vic xỏc lp cú: in ỏp phn ng U0, dũng in phn ng I0, tc quay B, in ỏp kớch t Uk0, t thụng 0, dũng in kớch t Ik0, v mụmen ti MCB Bin thiờn nh ca cỏc i lng trờn tng ng l U(p); I(p); (p); Uk(p); Ik(p); (p);Mc(p) Thờm cỏc thnh phn bin thiờn vo cỏc phng trỡnh phớa trờn ta c: M = k. I = k. I + k. I + k. I + k. I E = k = k + k + k + k _ U 1/ R u + P u M _ Mc K UK _ Hỡnh 1.2 S cu trỳc ca ng c mt chiu Vi : E = k 0 M = k I U E = I R0 = k c I k i vi ng c mt chiu kớch t c lp(N N = 0) thỡ cú th vit cỏc phng trỡnh sau: Mch phn ng: U0+U(p)=R [I0 +I(p)]+pL [I0+I(p)]+K [0 + (p)].[B+ (p)] (1.3) Mch kớch t: Uk0 + Uk(p) = Rk [Ik0 + Ik(p)] + pLk [Ik0 + Ik(p)] (1.4) Phng trỡnh chuyn ng c hc I(p): K[0 + (p)].[I0 + I(p)] - [MB + Mc(p) = Jp[B+ (B)] (1.5) Nu b qua cỏc vụ cựng bc cao thỡ t cỏc phng trỡnh trờn cú th vit c cỏc phng trỡnh ca gia s: U(p) [K.B (p) + K.0 (p)] = R.I(p).(1 + pT) (1.6) Uk(p) = Rk Ik(p).(1 + pTk) (1.7) K.I0.(p) + K.0.I(p) - Mc = J.p(p) (1.8) Hỡnh 1-3 trỡnh by s cu trỳc ó c tuyn tớnh húa theo cỏc phng trỡnh (1-6)-(1-8) ca ng c mt chiu kớch t c lp Trong thc t thng thỡ ch iu khin in ỏp U cũn gi t thụng = m bng cỏch gi dũng kớch t khụng i Ta chn iu chnh in ỏp phn ng m khụng chn iu chnh t thụng vỡ : Tuy iu chnh t thụng ch iu chnh lng cụng sut rt nh so vi cụng sut nh mc ca truyn ng nhng nú cú nhc im ln ch hng s thi gian kớch t ln T k ln, c tớnh t hoỏ phi tuyn mnh, phm vi iu chnh hp v b nh hng mnh ca nhiu ph ti Mc Vy ta chn phng ỏn iu chnh gi t thụng kớch t khụng i B U R _ + Tu p I K M J.p c M K U K RK + TK p I K K KI0 KK B Hỡnh 1.3 S cu trỳc tuyn tớnh húa V nguyờn tc ng c chiu cú nhiu mch vũng iu chnh nhng thng ch xột n mch vũng iu chnh U v I - Hỡnh 1.4 S cu trỳc t thụng khụng i 1.3 Tng hp cu trỳc ti u cho b iu khin PID 1.3.1 Gii thiu chung b iu khin PID B iu khin PID(t l - tớch phõn vi phõn)c s dng rng rói cỏc h thng iu khin cụng nghip.B iu khin PID cú chc nng lm gim sai lch gia giỏ tr ca bin quỏ trỡnh o c v giỏ tr t mong mun bng cỏch tớnh toỏn v a tớn hiu tỏc ng vo h thng mt cỏch thớch hp i vi h thng iu khin t ng tuyn tớnh liờn tc, nõng cao cht lng quỏ trỡnh iu khin, ngi ta ng dng cỏc c cu hiu chnh to c cu iu khin cú cỏc nh lut iu khin phc Cỏc c cu hiu chnh cú th l ni tip, song song hoc l t hp ni tip song song nhm to cỏc nh lut iu khin khỏc Bỡnh thng cha cú c cu hiu chnh thỡ c cu iu khin cú nh lut iu khin t l(P).Khi cú c cu hiu chnh thỡ c cu iu khin cú th to cỏc nh lut iu khin t l - vi phõn (PD), t l - tớch phõn PI v t hp t l - vi - tớch phõn cũn gi l c cu iu khin kiu PID 1.3.1.1.S cu trỳc Các điều khiển PID đợc phát triển trình phát triển công nghệ Hin nay, danh t PID gn lin vi cỏc c cu iu khin v c dựng rng rói vỡ hin ó cú nhiu modul thit b cụng nghip cú tớnh thng mi v cỏc nỳm iu chnh t cỏc giỏ tr cn thit cho tng loi lut iu khin hiu chnh ch lm vic cho h thng iu khin t ng Các điều khiển PID công cụ chuẩn dùng cho tự động hóa công nghiệp Sự linh hoạt điều khiển tạo cho khả sử dụng nhiều trờng hợp Các điều khiển đợc sử dụng điều khiển tầng cấu hình điều khiển khác Nhiều vấn đề điều khiển đơn giản đợc giải tốt điều khiển PID - với yêu cầu chất lợng không cao Thuật toán PID đợc đóng gói điều khiển tiêu chuẩn cho điều khiển trình sở cho nhiều hệ thống điều khiển đơn giản e(t) u(t) i tng iu Phng trỡnh mụ t b iu khin PID khin PID Hỡnh 1.5 iu khin vi b iu khin PID t de( t ) u ( t ) = k p e( t ) + e()d + Td Ti dt (1.9) Trong đó: e(t) l tớn hiu vo u(t) l tớn hiu ca b iu khin Cỏc tham s ca b iu khin PID kp : h s khuych i ca b iu khin Ti : hng s thi gian tớch phõn Td : hng s thi gian vi phõn 1.3.1.2.Cỏc tham s nh hng ti n nh ca h thng Mụ t b iu khin PID di dng hm truyn G (s) = Trong ú u (s) = K p + + Td s e(s) Ti s Ti = Ki Kp Td = (1.10) Kd Kp Ta cú mt dng hm truyn khỏc ca b iu khin PID G ' (s) = K ' + ' (1 + Td' s) Ti s (1.11) Bng cỏch iu chnh thụng s thut toỏn ca b iu khin PID cho cỏc h s t c giỏ tr ti u, b iu khin cú th a cỏc tớn hiu iu khin ó c thit k t trc cho cỏc yờu cu ca quỏ trỡnh Các tham số điều khiển PID Bộ điều khiển Tỉ lệ - Tích phân - Vi phân gồm ba thành phần bản: P, I, D với tính chất khác nhau: + Thành phần Tỉ lệ (P - Proportional): đơn giản, phản ứng nhanh với tác động đầu vào.Cú tỏc dng lm tng h s tỏc ng ỏp ng v lm gim sai s xỏc lp ca h thng,lm vic n nh vi mi tỏc ng (do tớn hiu u luụn trựng pha vi tớn hiu u vo).Tuy nhiên khó tránh khỏi sai lệch tĩnh với 10 đối tợng đặc tính tích phân Thành phần tỉ lệ sử dụng phù hợp với đối tợng có tính quán tính - tích phân + Thành phần Tích phân (I - Integral): Có tác dụng tích lũy sai số để triệt tiêu sai lệch tĩnh Tuy nhiên khâu tích phân làm tăng thời gian đáp ứng hệ thống, tăng thời gian xác lập, tăng độ điều chỉnh dễ gây ổn định cho hệ thống + Thành phần Vi phân (D - Derivative): Có tác dụng giúp hệ thống nhanh chóng ổn định, đáp ứng nhanh với phản ứng vào hệ thống, giảm thời gian xác lập giảm độ điều chỉnh hệ thống Tuy nhiên thành phần vi phân gây cho hệ thống nhạy cảm với nhiễu đầu vào Sự ảnh hởng thành phần đến chất lợng hệ kín đợc trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1 Tác dụng tham số P, I, D tới chất lợng điều khiển Độ điều Thời gian Đáp ứng Thời gian tăng Sai lệch tĩnh chỉnh Xác lập Kp Giảm Tăng Thay đổi nhỏ Giảm Ki Giảm Tăng Tăng Loại trừ Kd Thay đổi nhỏ Giảm Giảm Thay đổi nhỏ + C cu iu khin PD kt hp gia c tớnh iu chnh ca khõu khuch i v khõu vi phõn nhm to tớn hiu iu khin sm pha, nhm tng d tr n nh.Khõu PD lm h thng tỏc ng nhanh hn tng di thụng ca h v lm gim tớnh dao ng cú th xut hin h Nhng ng thi c cu iu khin PD cng lm tng h s khuch i ca h tn s cao, gõy mt n nh nu h thng lm vic tn s ny,khõu ny ch ỏp dng cho iu khin ũi hi tỏc ng nhanh + C cu iu khin PI kt hp tỏc ng gia khõu iu chnh (T l Tớch phõn) nhm to tớn hiu iu khin tr pha lm thay i cỏc c tớnh ca h ch yu vựng tn s thp,do ú gim sai s tc l lm tng chớnh xỏc iu khin Nhng ng thi s tr pha lm h thng cú xu hng tin gn biờn gii n nh, tc l lm gim tớnh n nh ca h thng.Vỡ vy lut iu khin PI ớt dựng mt cỏch c lp m thng kt hp vi lut iu khin PD 84 Các cầu chuyển đổi thyristor phải đợc lựa chọn dựa cực tính sai số tốc độ đầu khuyếch đại điều khiển tốc độ Điều phản ánh hớng dòng điện Bộ phát cực sai số tốc độ chuyển mạch hai trạng thái dơng cực đại âm cực đại Một diot đợc mắc nối tiếp với biến áp dòng xoay chiều giám sát dòng động Bất dòng điện qua động tạo điện áp rơi qua điốt này, cung cấp phát dòng nhạy Điện áp rơi đợc khuyếch đại tới mức logic, nên cho phép thay đổi cực tính sai số tốc độ để đợc ghi thiết bị chốt mà chuyển đổi trạng thái dơng âm dòng điện 0, cầu thay đổi bị chặn dòng đợc chốt lại, điểm cầu làm việc dừng lại sau thời gian giữ chậm ngắn cầu có huớng nguợc lại làm việc Ngay tức thời dòng bắt đầu lại Đầu vào chốt chiều tắt lại * Bảo vệ tải Quá tải thời gian giữ chậm tức thời đợc hợp thành để điều khiển ngắt điều khiển không cho phép rơle trạng thái trờng hợp lỗi Quá tải thời gian giữ chậm hoạt động giám sát mức yêu cầu dòng so sanh với ngỡng đặt trớc Nếu mức vợt điện áp đợc tạo bắt đầu tăng tốc độ tỷ lệ với mức vợt dòng yêu cầu Khi điện áp đạt đến điện áp đặt cắt rơle trạng thái Quá tải tức giám sát mức dòng trực tiếp, dòng cố vợt quá, bỏ qua mạch tải thời gian giữ chậm nhả tức thời điều khiển 3.1.2.3 Encoder Tớn hiu phn hi a v PLC l tc ca trc ng c,tc ny c mó húa bi encoder xung.u ca encoder xung c ni vi u vo ca b m tc cao ca PLC cho phộp o tc ca trc ng c.B m ny thc hin tớnh toỏn v trớ gúc ca trc ng c chớnh xỏc cho phộp o dựng encoder xung ph thuc vo s vũng phõn gii ca encoder.Trong quỏ trỡnh thc nghim,encoder c dựng ca hóng Hengsteler.Cỏc thụng s ca encoder: - phõn gii cao 1024 xung/vũng - Mc tớn hiu v ngun cp cho phộp : 10 30VDC 85 - Cú th chn m n pha hoc pha - Nhit bo v 10000c 3.1.2.3.Thit b kh trỡnh PLC S7-300 CPU 313C: B nh lm vic 32KB,chu k lnh 0,1às,tớch hp sn 24DI, 16DO,5AI,2AO,3 kờnh xut xung tc cao(2.5KHz),3 kờnh c xung tc cao(30 KHz) 3.2 Nghiờn cu thc nghim Cỏc h iu khin c ng dng PLC l mt h thng tng i mi Trc i vo nghiờn cu v ỏp dng ta cn tin hnh thc nghim, nghiờn cu cỏc chng trỡnh iu khin v kh nng kt ni ca chỳng Mc ớch lm thc nghim ca lun l tin hnh xõy dng h truyn ng iu khin tc ng c mt chiu vi b iu khin PID T ú ta cú th xõy dng c h truyn ng vo nhng bi toỏn c th H thng truyn ng bao gm nhng thnh phn chớnh sau: - B iu khin: l mt b iu khin kh trỡnh PLC S7- 300 hóng SIEMEN PS 307- - C cu chp hnh: s dng ng c mt chiu cú cỏc thụng s k thut - Cụng sut : 0.37KW - Tc nh mc:1450 vũng/phỳt - in ỏp : 220V , - Dũng in nh mc :3,22A Mỏy tớnh PC RS 485 B iu khin PLC Mỏy phỏt tc ng c mt chiu 4Q2 Ti (Phanh t) 86 Hỡnh 3.9 S thc nghim h thng iu khin - Mỏy tớnh PC : H thng o lng giỏm sỏt quỏ trỡnh v ci t tham s cho h thng thụng qua truyn thụng RS485 qua cng USB 2.0 kt qu P, I, D nhn c trờn mỏy tớnh s c so sỏnh vi kt qu P, I, D tớnh ti b iu khin v ghi li trờn b iu khin thc hin quỏ trỡnh iu khin - Mỏy fat tc: Thit b o lng cm bin tc ng c - B 4Q2:a tớn hiu vo iu khin ng c 3.2.1 Gii thiu chung v h thng truyn ng in Xõy dng h truyn ng iu khin tc ng c mt chiu vi b iu khin PID PLC em a ch iu khin - Ch iu khin bng tay : l ch iu khin vũng h - Ch iu khin t ng : l ch iu khin vũng kớn Khi ng h thng tựy theo tớn hiu ca ngi iu khin m h thng chy ch bng tay hay ch t ng Khi tc ng c khụng thay i (ti khụng thay i) thỡ tớn hiu a PLC khụng i Tc t tc ng c =0 Khi tc ng c thay i (ti thay i) Tc t tc ng c # thỡ qua b PID tớn hiu iu chnh s c PLC a n nh tc ng c tc t 87 3.2.2.Xõy dng thut toỏn Lu thut toỏn iu khin tc chung cho c ch lm vic ca h thng Khi ng T n nh Yes Chy ch bng tay bng Chy ch t ng Yes Yes T khụng i Tớn hiu tng Tớn hiu gim T/h o chiu No Yes Yes Yes T tng Tng tc Gim tc o chiu ng c No T t T tng T t + T gim Dng No Yes Kt thỳc quỏ trỡnh 88 3.2.3 Phn mm thc hin chng trỡnh Chng trỡnh c vit trờn ngụn ng LAD õy l ngụn ng lp trỡnh bng ha, thớch hp vi nhng ngi quen thit k mch iu khin logic Nhng thnh phn c bn dựng LAD tng ng vi cỏc thnh phn ca bng iu khin bng rle Chỳng ta t ch lm vic t ng bng tay, ng c quay thun quay ngc bng cỏch n cỏc nỳt bm trờn bng iu khin Tớn hiu iu khin ny c PLC c v thc hin phỏt tớn hiu b 4Q2 thc iu khin ng c a Khi ng v dng h thng 89 u Q0.0 ca PLC c ni vi u vo ngun iu khin ca b 4Q2 thc hin ng v dng ng c.Q0.0= thỡ ng c khụng chy,khi Q0.0=1 thỡ ng c chy b Chn ch iu khin Khi h thng ó ng ta cú th chn ch lm vic ca h thng l iu khin bng tay hay iu khin t ng,ng c quay theo chiu thun hay ngc.u Q0.1 vo u vo u s ca 4Q2.Nu Q0.1 = thỡ ng c quay thun cũn Q0.1 = thỡ thc hin o chiu ng c c Ch iu khin bng tay(iu khin vũng h) Ch ny tc c iu chnh trc tip bng tay thụng qua cỏc nỳt iu khin(nỳt bm).Cỏc nỳt bm ny l thng h Khi h thng ang chy ch iu khin bng tay cỏc nỳt bm tng gim tc mi cú tỏc dng.Nỳt tng tc v gim tc c ni vo u s I0.4 v I0.5 ca PLC.Cỏc tớn hiu kớch thớch ca nut bm l tớn hiu on/off mc ng vi 0V,mc ng vi 24V DC cp ti cỏc u vo s ca PLC.in ỏp 24V c ly t ngun PS ca PLC 90 Khi ta n cỏc nỳt tng tc v gim tc cỏc tip im I0.4 v I0.5 cú tớn hiu bng 1,khi ú b m Counter(C1) s m s ln nhn tng tc,gim tc v lu vo ụ nh MW100 v MW102 di dng Interger v BCD.Ngừ Q1.4 = giỏ tr m >0 Khi cú tớn hiu dng h thng thỡ b m cú giỏ tr = nh cỏch ta t thụng s cho cỏc u vo S,PV,R ca Counter.Giỏ tr ca cỏc ụ nh ny dựng bin i thnh cp in ỏp t 0ữ10V DC xut u analog ca PLC Cỏc ụ nh MW100 v MW102 cú dung lng 16 bit lu giỏ tr t tc di dng s nguyờn 16 bit. xut giỏ tr ny u analog thỡ chỳng ta bin i giỏ tr ny thnh s thc qua ln bin i - T s nguyờn 16 bit thnh s nguyờn 32 bit - T s nguyờn 32 bit thnh s thc 32 bit Giỏ tr t bng tay c lu vo ụ nh MD10 91 Sau thc hin bin i giỏ tr tc ny thnh s thc chỳng ta tin hnh xut cng u analog AV0 cú a ch PQW2 Tớn hiu ny cú giỏ tr in ỏp t 0ữ10V Ta cn t thụng s cho hm FC106 ú l cỏc mc cao nht v thp nht. õy t giỏ tr cao nht HI_LIM =100 cũn giỏ tr nh nht LO_LIM = 0, cú ngha l MD10 =100 thỡ u xut in ỏp 10V cũn MD10 = thỡ xut giỏ tr in ỏp 0V d Ch t ng iu chnh (iu khin theo vũng kớn) Chuyn ch bng nỳt n TD_BT=1 ú h thng s chy ch t ng n nh tc . ch ny ,h thng s t n nh tc ng 92 c mt tc c t trc bng phn mm,khi ú ỏc nỳt bm tng,gim tc khụng cũn tỏc dng iu khin na.Khi thay i ti,tc ng c cng thay i s c encoder xung(c ni ng trc vi ng c)c v a tớn hiu phn hi v PLC thụng qua u c xung tc cao.Tớn hiu phn hi ny c so sỏnh vi tc t sau ú c iu chnh,bin i thụng qua b PID to tớn hiu tng t iu khin ng c Encoder õy l loi encoder xung cú cu to l mt a trũn cú cỏc rónh bng nhau.Tc c xỏc nh bng cỏch m s xung ca cỏc rónh m nú i qua cm bin quang.Nh vy ta ly mt kờnh tớn hiu ca encoder thỡ tớn hiu tc m encoder a v l mt dy xung.Dy xung ny cú th c PLC c bng u c xung tc cao.Quỏ trỡnh trớch mu tớn hiu phn hi v s c PLC thc hin bng cỏch t mt khong thi gian trớch mu nht 93 nh,c sau thi gian ú thỡ cht s lng dy xung t ú qui i thnh s vũng m ng c quay c mt giõy.Giỏ tr tc thc t ca ng c ly phn hi v s c em so sỏnh vi tớn hiu t to tớn hiu iu khin n nh.Quỏ trỡnh ny c thc hin nh b iu khin mm PID FB41(CONT_C) 94 Kt lun Xõy dng mụ hỡnh thc nghim trờn c s lý thuyt ca chng v 2.Trong chng ny ó tin hnh thc nghim vi cỏc thit b iu khin PLC,4Q2, ng cv kim tra cỏc kt qu ó t c Thc hin nghiờn cu b iu khin mm PID v ci t cỏc tham s iu khin chng trỡnh iu khin Thc hin ghộp ni cỏc ca h truyn ng in cng nh lp trỡnh cho PLC(CPU313C) ri tin hnh hiu chnh li thit b v cỏc tham s iu khin 95 KT LUN V KIN NGH Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu thực tế tiến hành thực luận văn, đợc hớng dẫn, bảo tận tình thầy giáo đại tá PGS - TS Đào Hoa Việt thầy giáo Bộ môn kỹ thuật điện - khoa Kỹ thuật điều khiển, giúp đỡ nhiệt tình bạn bè đồng nghiệp, luận văn tốt nghiệp cao học với đề tài " ứng dụng PLC, xây dựng h iu khin ng c mt chiu" đợc hoàn thành đạt đợc số kết nh sau: - Nghiên cứu tìm hiểu sơ đồ tổng quát hệ truyn ng in mt chiu - Nghiên cứu phơng pháp xác định tham số điều khiển PID hệ thống truyền động in sử dụng động mt chiu - Cỏc phng phỏp iu chnh theo lut PID - Nghiên cứu tìm hiểu thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Control) bao gồm cấu hình phần cứng, ngôn ngữ lập trình , phơng pháp lập trình v lp trỡnh PLC thc hin iu khin 96 - Xây dựng cấu trúc cho hệ thống điều khiển,phân tích đợc toán Từ xây dựng thuật toán điều khiển cho ng c mt chiu - Tin hnh thực nghiệm hệ truyền động in sử dụng động mt chiu phòng Thí nghiệm môn Kỹ thuật điện - Khoa kỹ thuật điều khiển HVKTQS Có thể nói rằng, luận văn hoàn thành đợc mục tiêu nhiệm vụ đề ban đầu Cho dù khả hiệu ứng dụng vào thực tế cần phải đợc kiểm nghiệm nhiều nữa, nhng với kết đạt đợc luận văn, khẳng định hớng tiếp cận, sử dụng PLC để thiết kế hệ thống điều khiển tự ng cho ng c mt chiu nói riêng dây chuyền sản xuất nói chung hớng có triển vọng Kết luận văn ó t c giỳp cho em cú cỏi nhỡn tng quan hn v mt h thng truyn ng in cụng nghip,quy trỡnh iu khin ca h thng cng nh cỏc bc tin hnh xõy dng mụ hỡnh,thit k,la chn phng phỏp iu khinTuy nhiên trình thực luận văn này, thân không tránh khỏi thiếu sót điều kiện khách quan chủ quan mà thân cha khai thác hết Em mong thầy, cô giáo ngời quan tâm đến vấn đề đóng góp bổ xung để luận văn đợc hoàn thiện hơn, nâng cao đợc khả ứng dụng Cuối em xin chân thành cám ơn tới tập thể thầy, cô giáo khoa KTĐK, đặc biệt thầy giáo Đại tá - PGS TS Đào Hoa Việt nhiệt tình tạo điều kiện hớng dẫn, giúp đỡ thuận lợi để em hoàn thành luận văn 97 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyn Bớnh(1996),in t cụng sut, NXB KHKT, Hà Nội Nguyễn Công Định (2002), Phân tích tổng hợp hệ thống điều khiển máy tính, NXB KHKT, Hà Nội Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dơng Văn Nghi (2002), iều chỉnh tự động truyền động điện, NXB KHKT, Hà Nội Phạm Công Ngô (2001), Lý thuyết điều khiển tự động, NXB KHKT, Hà nội Nguyễn Doãn Phớc, Phan Xuân Minh (2000), Tự động hoá với Simatic S7300, NXBKHKT, Hà Nội Nguyễn Phùng Quang (2004), Truyền động điện thông minh, NXB KHKT, Hà Nội Nguyn Phựng Quang(2004), Matlab & Simulink dnh cho k s iu khin t ng, NXBKHKT, Hà Nội Lê Hoài Quốc, Chung Tấn Lâm (1999), Bộ điều khiển lập trình Vận hành ứng dụng, NXBKHKT, Hà Nội Trn Vn Thnh, Tớnh toỏn thit k thit b in t cụng sut 10.Trần Doãn Tiến (1998), Tự động điều khiển trình công nghệ, NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Đào Hoa Việt (2005), Bài giảng: Phân tích tổng hợp hệ thống truyền động điện tự động, HVKTQS, Hà Nội Tiếng Anh 98 11 SIEMENS S7-300 Hardware configuration and Devices Trang Web tham kho 12.http://www.dieu khien.net 13.http://w.w.w4.ad.siemens.de.com.Automation Devices [...]... thay thế đợc trong quá trình điều khiển tự động: khống chế nhiệt độ, tốc độ, ổn định Thuật toán thực tế sử dụng gồm có nhiều sửa đổi Nó thông thờng là tiêu chuẩn cho phép thành phần vi phân chỉ tác dụng tới đầu ra quá trình Có thể rất có lợi khi để thành phần tỉ lệ hoạt động chỉ nh trong một phần của giá trị đặt Tác dụng của thành phần vi phân đợc thay thế bởi một đại lợng xấp xỉ có thể giảm độ tăng tại... phơng trình hàm truyền hệ hở, khi c2 = 0, hệ số hiệu chỉnh đợc tính = 4 ln 2 max 2 +4 ln 2 max (1 21) Khi c2 # 0 ta có = a + c (1.22) với a và c đợc xác định từ max theo bảng bên và đợc xác định theo các công thức dới đây = c2 : nếu bộ điều khiển đợc sử dụng là tích phân c12 (1.24) 16 = c2' : nếu bộ điều khiển đợc sử dụng là P hoặc PI c1'2 (1.25) c2" = "2 : Nếu bộ điều khiển đợc sử dụng là PD hoặc... bằng thực nghiệm 1.3.2.1 Phơng pháp Reinisch Sử dụng phơng pháp này trên cơ sở đã xác định đợc đối tợng một cách chính xác, các bài toán đợc đa về hai dạng cơ bản sau: Dạng 1: Khâu nguyên hàm với mô hình đặc trng Phơng trình hàm truyền của hệ: W ( p ) = kdt ( 1 + b p ) e Tt p = k n (1 + p.Ti ) ( 1 + b p ) e Tt p dt 1 + a1 p + + an p n (1.15) i =1 Vi Tt là một số hữu hạn không âm Giả thiết T 1 là hằng... b