NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN

đề tài nghiên cứu xây dựng mô hình điều khiển quá trình đa biến giúp ứng dụng giảng dạy điều khiển quá trình trong giảng đường.bộ điều khiển sử dụng bộ điều khiển AC 800M.đây là bộ điều khiển phổ biến hiện nay dùng cho các ứng dụng trong công nghiệp, có tính linh hoạt cao và dễ dàng mở rộng.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP ====o0o==== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN Hà Nội, 12-2015 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp có đề tài: “Nghiên cứu mô hình thí nghiệm điều khiển trình đa biến” em tự thực hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Quang Địch, ThS Nguyễn Đức Dương Các số liệu kết hoàn toàn với thực tế Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ i DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 1.1 Điều khiển trình gì? 1.1.1 Quá trình biến trình 1.1.2 Phân loại trình 1.1.3 Mục đích chức điều khiển trình 1.2 Các thành phần hệ điều khiển trình 1.2.1 Thiết bị đo 1.2.2 Thiết bị điều khiển 1.2.3 Thiết bị chấp hành Chương 2: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN ĐA BIẾN VÀ BỘ KIT ĐIỀU KHIỂN AC 800M 2.1 Mục đích, cấu trúc mô hình bàn thí nghiệm 2.2 Các thiết bị sử dụng mô hình 10 2.2.1 Các thiết bị chấp hành 10 2.2.2 Các thiết bị đo 12 2.2.3 Các thiết bị khác 15 2.3 Bộ điều khiển AC800M 19 2.3.1 Giới thiệu điều khiển AC800M 19 2.3.2 Thống kê tín hiệu vào từ trình 21 2.3.3 Giới thiệu khối module vào cần dùng 22 2.4 Xây dựng chương trình điều khiển thiết kế giao diện 25 2.4.1 Giới thiệu phần mềm 25 2.4.2 Xây dựng chương trình điều khiển 26 2.4.3 Xây dựng giao diện vận hành 29 Chương 3: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN 33 3.1 Xây dựng mô hình đối tượng điều khiển 33 3.1.1 Xây dựng mô hình bình trộn 33 3.1.2 Các đối tượng khác 37 3.2 Các vòng điều khiển giải pháp cho hệ thống 38 3.2.1 Các vòng điều khiển 38 3.2.2 Giải pháp điều khiển 38 Chương 4: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN 43 4.1 Nhận dạng tác động dòng nóng đến nhiệt độ T3 (G11) 43 4.2 Nhận dạng tác động dòng lạnh đến nhiệt độ T3 (G12) 44 4.3 Nhận dạng tác động dòng nóng đến mức L (G21) 45 4.4 Nhận dạng tác động dòng lạnh đến mức L (G22) 46 4.5 Tính toán tách kênh 47 4.6 Sử dụng mô nghiên cứu tác động xen kênh hệ thống 48 4.7 Tính toán mô điều khiển cho vòng điều khiển đơn biến 51 4.7.1 Phương pháp điều khiển sử dụng mô hình nội IMC (Internal Model Control) 51 4.7.2 Mô Matlab với điều khiển vòng đơn 52 4.7.3 Mô trình điều khiển đa biến chưa tách kênh 54 4.7.4 Mô điều khiển trình đa biến có tách kênh 55 Chương 5: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH 56 5.1 Vận hành hệ thống 56 5.2 Quá trình khởi động 57 5.3 Thay đổi giá trị đặt mức L 59 5.4 Thay đổi giá trị đặt nhiệt độ T3 60 5.5 Thay đổi lưu lượng đầu 61 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 65 Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Minh họa trình biến trình Hình 1.2 Cấu trúc hệ điều khiển trình Hình 1.3 Các thành phần hệ thống điều khiển trình Hình 1.4 Cấu trúc thiết bị đo Hình 1.5 Cấu trúc thiết bị điều khiển Hình 1.6 Cấu trúc thiết bị chấp hành Hình 2.1 Cấu trúc tổng quan bàn thí nghiệm điều khiển trình Hình 2.2 Van điều khiển 10 Hình 2.3 Van từ SV6003 11 Hình 2.4 Hình ảnh rơ le 11 Hình 2.5 Hình ảnh cảm biến mức 12 Hình 2.6 Sơ đồ đấu nối dây cảm biến với điều khiển 13 Hình 2.7 Hình ảnh cảm biến đo nhiệt 13 Hình 2.8 Hình ảnh Quick Disconnect 14 Hình 2.9 Hình ảnh thiết bị đo lưu lượng OMEGA 14 Hình 2.10 Sơ đồ chức chân thiết bị đo mức 15 Hình 2.11 Hình ảnh bình nóng lạnh 15 Hình 2.12 Hình ảnh bơm sử dụng mô hình 16 Hình 2.13 Hình ảnh bình chứa mô hình thí nghiệm 16 Hình 2.14 Hình ảnh bình trộn 17 Hình 2.15 Hình ảnh bình trộn 17 Hình 2.16 Hình ảnh ống dẫn nước sử dụng mô hình 18 Hình 2.17 Hình ảnh nguồn cấp chiều SD823 thực tế 18 Hình 2.18 Hình ảnh máy biến áp 19 i Danh mục hình vẽ Hình 2.19 Các thành phần điều khiển AC800M 19 Hình 2.20 Hình ảnh điều khiển I/O mô hình 21 Hình 2.21 Hình ảnh AI810 catalog mô hình 22 Hình 2.22 Hình ảnh AO810 catalog mô hình 23 Hình 2.23 Hình ảnh DO810 catalog thực tế 23 Hình 2.24 Module DI810 catalog thực tế 24 Hình 2.25 Hình ảnh tổng thể mô hình sau lắp đặt 25 Hình 2.26 Hình ảnh Project phần mềm 26 Hình 2.27 Tạo thư viện kết nối lập trình 27 Hình 2.28 Khai báo biến 27 Hình 2.29 Kết nối biến với khối điều khiển 28 Hình 2.30 Kết nối biến với khối vào 28 Hình 2.31 Faceplate điều khiển mức (LIC) giao diện 30 Hình 2.32 Hình ảnh giao diện Plant Explorer Workplace 30 Hình 2.33 Công cụ thiết kế giao diện Process Graphic Editor 31 Hình 2.34 Đồ thị xu hướng Trend Display 31 Hình 2.35 Giao diện vận hành 32 Hình 3.1 Đối tượng bình trộn xác định biến trình 33 Hình 3.2 Sơ đồ khối bình trộn nhiệt 36 Hình 3.3 Mô hình hệ MIMO đầu vào, đầu 39 Hình 3.4 Mô hình Decoupler với đối tượng 39 Hình 3.5 Mô hình tách kênh đơn giản 41 Hình 4.1 Nhận dạng tác động dòng nóng tới nhiệt độ T3 43 Hình 4.2 Nhận dạng tác động dòng lạnh tới nhiệt độ T3 44 Hình 4.3 Nhận dạng tác động dòng nóng tới mức L 45 Hình 4.4 Nhận dạng tác động dòng lạnh tới mức L 46 ii Danh mục hình vẽ Hình 4.5 Mô hình tách kênh đơn giản 47 Hình 4.6 Mô hình hệ thống chưa có tách kênh 48 Hình 4.7 Tác động xen kênh hệ thống chưa có tách kênh 49 Hình 4.8 Mô hình hệ thống có bộ tách kênh 50 Hình 4.9 Tác động xen kênh hệ thống có tách kênh 50 Hình 4.10 Sơ đồ Simulink mô vòng đơn điều khiển nhiệt độ T3 52 Hình 4.11 Kết mô vòng đơn điều khiển nhiệt độ 53 Hình 4.12 Sơ đồ Simulink mô vòng đơn điều khiển mức 53 Hình 4.13 Kết mô vòng đơn điều khiển mức 53 Hình 4.14 Mô trình đa biến chưa tách kênh 54 Hình 4.15 Kết mô chưa có tách kênh 54 Hình 4.16 Sơ đồ Simulink có tách kênh 55 Hình 4.17 Kết mô có tách kênh 55 Hình 5.1 Khởi động OPC Server Configuration 56 Hình 5.2 Các đáp ứng Quá trình khởi động chưa có tách kênh 58 Hình 5.3 Các đáp ứng Quá trình khởi động có tách kênh 58 Hình 5.4 Các đáp ứng thay đổi giá trị lượng đặt mức chưa có tách kênh 59 Hình 5.5 Các đáp ứng Thay đổi giá trị lượng đặt mức có tách kênh 59 Hình 5.6 Các đáp ứng Thay đổi giá trị lượng đặt nhiệt độ chưa có tách kênh 60 Hình 5.7 Các đáp ứng Thay đổi giá trị lượng đặt nhiệt độ có tách kênh 60 Hình 5.8 Các đáp ứng Thay đổi giá trị lưu lượng đầu chưa có tách kênh 61 Hình 5.9 Các đáp ứng Thay đổi giá trị lưu lượng đầu có tách kênh 61 iii Danh mục bảng biểu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật điều khiển 20 Bảng 2.3 Bảng liệt kê thiết bị kết nối với điều khiển 21 Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật AI 810 22 Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật AO810 22 Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật modul DO810 23 Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật modul DI810 24 Bảng 5.1 Thông số điều khiển van………………………………………… 56 Bảng 5.2 Bảng ký hiệu màu 57 Bảng P.1 Bảng phân cổng vào ra………………………………………………… … 68 iv Danh mục từ viết tắt DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt MV Manual Valve Van tay CV Control Valve Van điều khiển PV Proportioning Valve Van tỉ lệ SV Solenoid Valve Van từ LT Level Transmister Thiết bị đo mức TT Temperature Transmister Thiết bị đo nhiệt FT Flow Transmister Thiết bị đo lưu lượng PI Pump In Bơm đầu vào PO Pump Out Bơm đầu IMC Internal Model Control Điều khiển mô hình nội v Kết luận KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án với nhiệm vụ “Nghiên cứu mô hình thí nghiệm điều khiển trình đa biến”, em tìm hiểu tiếp thu nhiều kinh nghiệm thực tế toán điều khiển nói chung toán điều khiển trình nói riêng Cùng với đó, em tổng hợp nhiều kiến thức học năm trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Các kết cụ thể em thu sau: - Xây dựng thiết kế hoàn chỉnh mô hình thí nghiệm phần cứng phần mềm - Khảo sát thực nghiệm, kiểm chứng giả thiết mô hình thí nghiệm - Vận dụng kiến thức học kĩ vào đồ án, tiếp cận với thiết bị thực điều khiển AC800M, cảm biến mức siêu âm, van điều khiển, cảm biến nhiệt độ PT100 thiết bị khác Tuy nhiên trình thiết kế đồ án tránh khỏi hạn chế: - Bộ De-coupler chưa hoàn toàn loại bỏ xen kênh, thời gian độ hệ thống cao thời gian độ hệ thống chưa sử dụng De-coupler Các cảm biến đo nhiều sai lệch dẫn đến việc nhận dạng gặp nhiều sai sót - Mô hình thí nghiệm khoảng thời gian không dài nước - bình chứa nóng lên Điều khiến cho việc điều khiển trở nên khó khăn, dải điều chỉnh bị thu hẹp lại Em xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy giáo TS Nguyễn Quang Địch toàn thể thầy cô giáo môn tự động hóa công nghiệp, cán Viện kỹ thuật điều khiển tự động hóa đặc biệt ThS Nguyễn Đức Dương bảo hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành đồ án Do thời gian lực thân hạn chế nên đồ án em chắn nhiều thiếu sót, em mong dạy đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Quang Vũ 63 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống điều khiển trình, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 2009 [2] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2007 [3]www.users.abo.fi/khaggblo/PWC/Decoupling.pdf truy cập cuối ngày 22/12/2015 [4] Douglas J.Cooper, Practical Process control, Control Station, 2006 [5] http://www.omega.com truy cập cuối ngày 25/12/2015 [6] Tài liệu hãng ABB 64 Phụ lục PHỤ LỤC P1 Sơ đồ điện kí hiệu chân khối vào Hình P.1 Bảng đấu nối AI810 tủ Xo4:01 02 FT02.N AI.02.N AI.04.P LT.N AI.04.N A4 BLACK C5 MỨC LT LT.P B4 Xo4:07 08 RED Xo4:09 10 BLACK AI.05.P TT01.N AI.05.N B5 NHIỆT ĐỘ TT01 FLR6302D A5 WHITE TT01.P C6 0V RED Xo4:11 12 BLACK AI.06.P TT02.N AI.06.N B6 TT02.P A6 WHITE RED C7 0V NHIỆT ĐỘ TT02 FLR6302D Xo4:13 14 AI.07.N B7 AI.07.P TT03.N A7 BLACK TT03.P C8 RED Xo4:15 16 AI.08.P B8 NHIỆT ĐỘ TT03 FLR6302D AI.08.N 65 A8 WHITE PS24 0V PS1 A3 AI.03.N C4 AI.03.P FT03.N CH.5 BLACK FT03.P CH.6 RED B3 Xo4:05 06 LƯU LƯỢNG FT03 FLR6302D CH.3 C3 A2 B2 AI.02.P CH.7 BLACK FT02.P CH.8 RED L1B1 Xo4:03 04 LƯU LƯỢNG FT02 FLR6302D CH.2 C2 A1 AI.01.N FT01.N 24V 0V L2+ BLACK FT01.P PS2 RED L2- LƯU LƯỢNG FT01 FLR6302D CH.1 C1 0V CH.4 CẦU ĐẤU Xo1 PS24 24V TỦ PLC L1+ PLC.AI TỦ PLC AI810 TU810V1 Phụ lục Hình P.2 Bảng đấu nối AO810 tủ CẦU ĐẤU AO Xo2 PS24 24V 0V L1+ PLC.AO L1- TỦ PLC PS1 TỦ PLC B1 C2 B2 A2 CV3.N AO.03.N B3 AO.03.P A3 CV3.P C3 Xo5:05 06 BLACK CH.1 A1 RED/WHITE WHITE AO.02.N CH.2 0V VAN ĐIỀU KHIỂN CV3 CV2.N CH.3 RED BLACK AO.02.P Xo5:07 08 C4 AO.04.P A4 B4 AO.04.N CH.4 24V Xo5:03 04 CV2.P Xo5:09 10 C5 AO.05.P A5 B5 AO.05.N CH.5 RED/WHITE WHITE AO.01.N Xo5:11 12 C6 AO.06.P A6 B6 AO.06.N CH.6 0V VAN ĐIỀU KHIỂN CV2 CV1.N Xo5:13 14 C7 AO.07.P A7 B7 AO.07.N CH.7 RED AO.01.P Xo5:15 16 C8 AO.08.P PS24 A8 B8 AO.08.N CH.8 24V BLACK CV1.P 66 24V 0V L2+ RED/WHITE WHITE PS2 0V VAN ĐIỀU KHIỂN CV1 L2- RED C1 Xo5:01 02 24V AO810 TU810V1 Phụ lục Hình P.3 Bảng đấu nối DO810 tủ PS1 CH.1 C1 CH.2 B1 C2 A1 CH.3 B2 C3 A2 B3 CH.4 A3 C4 B4 CH.5 C5 A4 B5 CH.6 A5 C6 B6 CH.7 A6 C7 B7 CH.8 A7 C8 B8 PS2 A8 L2+ A.24V L1- DO.05 DO.04 DO.03 DO.02 L2- 05.K8 RL04 RL05 13 13 14 04.K8 14 RL03 13 RL02 13 RELAY 24VDC 03.K8 14 02.K8 14 RL01 13 14 01.K8 TỦ PLC DO.01 0V A.24V L1+ 0V PLC.D0 DO810 TU810V1 9 9 10 10 10 10 10 12 12 12 12 12 Van từ SV2 Van từ SV1 Van từ SV3 Bơm đầu vào Pu01 Bơm đầu Pu02 0V Hình P.4 Bảng đấu nối van từ tủ 110.L 110 VAC 110.N 110.N 110.L 10 RL01 TỦ PLC 110.N 110.L RL02 SV01.L Xo3:01 Xo3:02 SV01.L SV01.N Valve SV01 RL03 SV01.N 110.N 110.L 10 SV02.L SV02.N Xo3:03 Xo3:04 SV02.L SV02.N Valve SV02 67 10 SV03.L SV03.N Xo3:05 Xo3:06 SV03.L SV03.N Valve SV03 Phụ lục Hình P.5 Bảng đấu nối bơm tủ L 220 VAC N N L 5 TỦ PLC RL04 N L 6 RL05 10 Pu01.L Xo3:07 Xo3:08 Pu01.L 10 Pu02.L Pu01.N Pu02.N Xo3:09 Pu01.N Xo3:10 Pu02.L Pu02.N M M Pump input Pu01 Pump output Pu02 Bảng P.1 Bảng phân cổng vào Đầu vào Analogue Module AI810/TU810V1 Cảm biến lưu lượng FT1 Channel Cảm biến lưu lượng FT2 Channel Cảm biến lưu lượng FT3 Channel Cảm biến mức LT Channel Cảm biến nhiệt độ TT1 Channel Cảm biến nhiệt độ TT2 Channel Cảm biến nhiệt độ TT3 Channel Đầu Analogue Module AO810/TU810V1 Van điều khiển CV1 Channel 68 Phụ lục Van điều khiển CV2 Channel Van điều khiển CV3 Channel Đầu Digital Module DO810/TU810V1 Rơ le RL1 điều khiển van từ SV1 Channel 1/C1 Rơ le RL1 điều khiển van từ SV2 Channel 1/B1 Rơ le RL1 điều khiển van từ SV3 Channel 2/C2 Rơ le RL1 điều khiển bơm đầu vào PI Channel 2/B2 Rơ le RL1 điều khiển bởm đầu vào PO Channel P2 Code lập trình P2.1 Dạng liệu (Data Type) Auto_Type Name auto_manual_button Data Type bool Attributes retain Cold_Water_Type 10 11 12 Name FT2_thuc TT2_thuc TT2_chuan_hoa FT2_chuan_hoa FT2_hien_thi TT2_hien_thi Udk_CV2_thuc ON_OFF_SV2_thuc Par TT_ON_OFF_SV2 AutoMode CC_Analog Data Type RealIO RealIO real real real real RealIO BoolIO UniPar BoolIO bool ControlConnection 69 Attributes retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain Phụ lục GV_Type Name Cold Hot Warm Auto Pump Data Type Cold_Water_Type Hot_Water_Type Warm_Water_Type Auto_Type Pump_Type Attributes retain retain retain retain retain Hot_Water_Type 10 11 12 Name FT1_thuc TT1_thuc FT1_chuan_hoa TT1_chuan_hoa FT1_hien_thi TT1_hien_thi Udk_CV1_thuc ON_OFF_SV1_thuc Par TT_ON_OFF_SV1 AutoMode CC_Analog Data Type RealIO RealIO real real real real RealIO BoolIO UniPar BoolIO bool ControlConnection Attributes retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain Pump_Type Name IN_PUMP OUT_PUMP TT_IN_PUMP TT_OUT_PUMP Par1 Par AutoMode_IN AutoMode_OUT Data Type BoolIO BoolIO BoolIO BoolIO UniPar UniPar bool bool 70 Attributes retain retain retain retain retain retain retain retain Phụ lục Warm_Water_Type 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Name FT3_thuc FT3_chuan_hoa FT3_hien_thi Udk_CV3_thuc ON_OFF_SV3_thuc TT3_thuc TT3_chuan_hoa LT_thuc LT_hienthi TT3_hienthi LT_chuan_hoa SP_Level_hien_thi SP_Temp_hien_thi SP_Level_chuan_hoa SP_Temp_chuan_hoa SP_Level_Decoup SP_Temp_Decoup LIC_Par TIC_Par SP_Temp_Decoup_real SP_Level_Decoup_real PID_Level_TRACK PID_Temp_TRACK SP_Level_ramp SP_Temp_ramp Ramp_Level_par Ramp_Temp_par Ramp_Level_TRACK Ramp_Temp_TRACK Par TT_ON_OFF_SV3 CV3_IN TT3_CC AutoMode CC_Analog Data Type RealIO real real RealIO BoolIO RealIO ControlConnection RealIO real real ControlConnection real real ControlConnection ControlConnection ControlConnection ControlConnection PidCCPar PidCCPar real real bool bool ControlConnection ControlConnection real AccelerationLimCCPar bool bool UniPar BoolIO ControlConnection ControlConnection bool ControlConnection 71 Attributes retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain retain Phụ lục P2.2 ControlModule De-coupler P2.3 Code lập trình cho Control Module Liên động if GV.Auto.auto_manual_button = true then GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.Forced:= true; GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.IOValue := true; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.Forced:=true; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.IOValue:=true; GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.Forced:=true; GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.IOValue:=true; GV.Pump.IN_PUMP.Forced:=true; GV.Pump.IN_PUMP.IOValue:=true; GV.Pump.OUT_PUMP.Forced:=true; GV.Pump.OUT_PUMP.IOValue:=true; else GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.Forced:=false; GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.IOValue := false; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.Forced:=false; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.IOValue:=false; GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.Forced:=false; GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.IOValue:=false; GV.Pump.IN_PUMP.Forced:=false; 72 Phụ lục GV.Pump.IN_PUMP.IOValue:=false; GV.Pump.OUT_PUMP.Forced:=false; GV.Pump.OUT_PUMP.IOValue:=false; end_if; If (GV.Warm.LT_hien_thi>27) then GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.Forced:=false; GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.IOValue:=false; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.Forced:=false; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.IOValue:=false; GV.Pump.IN_PUMP.Forced:=false; GV.Pump.IN_PUMP.IOValue:=false; end_if; else GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.Forced:=true; GV.Hot.ON_OFF_SV1_thuc.IOValue:=true; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.Forced:=true; GV.Cold.ON_OFF_SV2_thuc.IOValue:=true; end_if; If ((GV.Warm.LT_hien_thi>5)and (GV.Auto.auto_manual_button =true)) then GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.Forced:=true; GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.IOValue:=true; GV.Pump.OUT_PUMP.Forced:=true; GV.Pump.OUT_PUMP.IOValue:=true; else GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.Forced:=false; GV.Warm.ON_OFF_SV3_thuc.IOValue:=false; GV.Pump.OUT_PUMP.Forced:=false; GV.Pump.OUT_PUMP.IOValue:=false; end_if; If GV.Warm.LT_hien_thi15 then GV.Pump.IN_PUMP.Forced:=false; GV.Pump.IN_PUMP.IOValue:=false; end_if; 73 Phụ lục Hienthi_Chuanhoa GV.Hot.TT1_chuan_hoa := (GV.Hot.TT1_thuc.Value-15)*2; GV.Cold.TT2_chuan_hoa := (GV.Cold.TT2_thuc.Value-15)*2; GV.Warm.TT3_chuan_hoa.Value:= (GV.Warm.TT3_thuc.Value - 15)*2; GV.Warm.LT_chuan_hoa.Value:=(GV.Warm.LT_hien_thi*100)/40; GV.Warm.TT3_hien_thi:=GV.Warm.TT3_thuc.Value; GV.Warm.LT_hien_thi:=(GV.Warm.LT_thuc.Value-57.4)*2.54; Level_Control (Single control module) Name Ramp_Level_Track_value 1 Name GV Data Type real Data Type GV_Type Attributes hidden Attributes retain Description Code GV.Warm.PID_Level_TRACK:=false; CCToReal1 ControlStandardLib.CCToReal Name Data Type Name In Out Max Min Unit Status Forced string[30] ControlConnection real real real string[10] dword bool Initial value 'CCToReal' Parameter GV.Warm.SP_Level_Decoup GV.Warm.SP_Level_Decoup_real 100.0 0.0 Default Default Default PID_LIC ControlStandardLib.PidCC Name IconName Name Description Data Type Initial value 'Loop' string[10] string[30] string[40] Parameter 'LIC_Control' 'Pid' 74 Phụ lục 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Pv Sp SpExternalInit SpManValueInit Feedforward Out VotedCmd VoteOut TrackConfig ExternalSpConfig InternalSpConfig AutoConfig AutoModeInit OutValueInit Track TrackValue AEConfig AESeverity AEClass CondNamePosDev ControlConnection ControlConnection bool real ControlConnection ControlConnection VotedConnection VoteConnection dword dword dword dword bool real bool real dint dint dint string[15] 24 25 26 27 28 29 EnableDevPos DevPosEnabled GTDevPos GTDevPosStat AlStateDevPos CondNameNegDev bool bool bool bool dint String[15] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 EnableDevNeg DevNegEnabled GTDevNeg GTDevNegStat AlStateDevNeg ATWarning EnableSupOut LevelPar InteractionPar bool bool bool bool dint bool bool Level6Connection PidCCPar 75 default false 0.0 default GV.Warm.LT_chuan_hoa GV.Warm.SP_Level_ramp GV.Warm.SP_Level_Decoup default default 0 0 false 0.0 false 0.0 500 '||SL_Pos _Dev' true default default default default '||SL_Ne g_Dev' true default default default default default true default default GV.Warm.PID_Level_TRACK GV.Warm.LIC_Par Phụ lục Temp_Control (Single control module) Name GV Data Type GV_Type Attributes hidden Description Code GV.Warm.PID_Temp_TRACK:=false; GV.Warm.TIC_Par.FacePlate.ExternalSp := 1; CCToReal ControlStandardLib.CCToReal Name Data Type Name In Out Max Min Unit Status Forced string[30] ControlConnection real real real string[10] dword bool Initial value 'CCToReal' Parameter GV.Warm.SP_Temp_Decoup GV.Warm.SP_Temp_Decoup_real 100.0 0.0 Default Default Default PID_TIC ControlStandardLib.PidCC Name 10 11 12 13 14 15 16 IconName Name Description Pv Sp SpExternalInit SpManValueInit Feedforward Out VotedCmd VoteOut TrackConfig ExternalSpConfig InternalSpConfig AutoConfig AutoModeInit Data Type string[10] string[30] string[40] ControlConnection ControlConnection bool real ControlConnection ControlConnection VotedConnection VoteConnection dword dword dword dword bool 76 Initial value 'Loop' Parameter 'TIC_Control' 'Pid' default false 0.0 default GV.Warm.TT3_chuan_hoa GV.Warm.SP_Temp_ramp GV.Warm.SP_Temp_Decoup default default 0 0 false Phụ lục 17 18 19 20 21 22 23 OutValueInit Track TrackValue AEConfig AESeverity AEClass CondNamePosDev real bool real dint dint dint string[15] 24 25 26 27 28 29 EnableDevPos DevPosEnabled GTDevPos GTDevPosStat AlStateDevPos CondNameNegDev bool bool bool bool dint String[15] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 EnableDevNeg DevNegEnabled GTDevNeg GTDevNegStat AlStateDevNeg ATWarning EnableSupOut LevelPar InteractionPar bool bool bool bool dint bool bool Level6Connection PidCCPar 0.0 false 0.0 500 'SL_Pos _Dev' true default default default default 'SL_Neg _Dev' true default default default default default true default default GV.Warm.TIC_Par Ramp_SP_Temp ControlStandardLib.AccelerationLimCC Name Data Type Name string[30] ControlConnection bool real ControlConnection real real bool AccelerationLimCCPar In Track TrackValue Out OutVel OutAcc Tracking InteractionPar Initial value 'Accelerati onLimCC' DEFAULT DEFAULT Parameter 'Ramp_Temp' GV.Warm.SP_Temp_chuan_hoa GV.Warm.Ramp_Temp_TRACK GV.Warm.SP_Temp_ramp DEFAULT DEFAULT DEFAULT DEFAULT 77 GV.Warm.Ramp_Temp_par [...]... cầu thực nghiệm đó, em đã thực hiện đề tài: Nghiên cứu 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  Xây dựng mô hình thí nghiệm  Thiết kế cấu trúc điều khiển bàn thí nghiệm điều khiển quá trình  Thiết kế và mô phỏng các bộ điều khiển  Chạy Thực nghiệm trên mô hình Sau 4 tháng được sự giúp đỡ tận tình của thầy... hiệu điều khiển thành năng lượng (cơ hoặc nhiệt)  Phần tử tác động can thiệp trực tiếp vào biến điều khiển Thiết bị chấp hành Đầu ra của bộ điều khiển (CO) Cơ cấu chấp hành Phần tử điều khiển Biến điều khiển (MV) Hình 1.6 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị chấp hành 7 Chương 2 : Nghiên cứu mô hình thí nghiệm và bộ điều khiển AC 800M Chương 2 NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN ĐA BIẾN VÀ BỘ KIT ĐIỀU... được lấy từ máy biến áp sau khi chuyển điện áp từ 220VAC xuống 110VAC Hình 2.17 Hình ảnh của nguồn cấp một chiều SD823 trong thực tế 18 Chương 2: Nghiên cứu mô hình thí nghiệm và bộ điều khiển AC 800M Hình 2.18 Hình ảnh của máy biến áp 2.3 Bộ điều khiển AC800M Để điều khiển mô hình thí nghiệm em sử dụng bộ KIT điều khiển AC800M của hãng ABB 2.3.1 Giới thiệu về bộ điều khiển AC800M Bộ điều khiển AC800M... 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 có một biến ra được gọi là quá trình đơn biến, còn nếu có nhiều biến ra thì được gọi là quá trình đa biến Một quá trình một biến vào – một biến ra còn được gọi là SISO, quá trình nhiều biến vào – nhiều biến ra được gọi... gì? Điều khiển quá trình là ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động trong điều khiển, vận hành và giám sát các các quá trình công nghệ, nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, hiệu quả sản xuất và an toàn cho con người, máy móc và môi trường 1.1.1 Quá trình và các biến quá trình Biến vào Biến điều khiển Vật chất Năng lượng Thông tin Nhiễu Vật chất Năng lượng Thông tin Quá trình Biến trạng thái Biến không cần điều. .. là những biến cần điều khiển tiêu biểu nhất trong các hệ thống điều khiển quá trình  Biến điều khiển là một biến vào của quá trình có thể can thiệp trực tiếp từ bên ngoài, qua đó tác động tới biến ra theo ý muốn Trong điều khiển 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 tiếp trong phạm vi quá trình đang quan... tạo thành một chu trình kín Mô hình trên là một hệ đa biến với 2 đầu vào là lưu lượng nước nóng và lưu lượng nước lạnh và 2 đầu ra là nhiệt độ nước sau khi trộn và mức nước trong bình trộn 9 Chương 2: Nghiên cứu mô hình thí nghiệm và bộ điều khiển AC 800M 2.2 Các thiết bị sử dụng trong mô hình 2.2.1 Các thiết bị chấp hành a) Van điều khiển CV Mô hình bàn thí nghiệm sử dụng 3 van điều khiển, là van điện... năng điều khiển, là thành phần cốt lõi của một hệ thống điều khiển công nghiệp 6 Chương 1: Tổng quan về điều khiển quá trình Tín hiệu điều khiển Thuật toán điều khiển Xử lý đầu ra Tín hiệu đo Xử lý đầu vào Thiết bị điều khiển Giá trị đặt Tín hiệu chủ đạo Hình 1.5 Cấu trúc cơ bản của một thiết bị điều khiển Thiết bị điều khiển dựa trên cơ sở tín hiệu đo và một cấu trúc điều khiển/ sách lược điều khiển. .. Thông tin Quá trình Biến trạng thái Biến không cần điều khiển Biến ra Biến cần điều khiển Biến không cần điều khiển Hình 1.1 Minh họa quá trình và biến quá trình  Quá trình được định nghĩa là một trình tự các diễn biến vật lý, hóa học, trong đó vật chất, năng lượng hoặc thông tin được biến đổi, vận chuyển hoặc lưu trữ  Quá trình công nghệ là sự biến đổi lý hóa trong dây chuyền, thiết bị công nghệ của... 13 Chương 2: Nghiên cứu mô hình thí nghiệm và bộ điều khiển AC 800M Hình 2.8 Hình ảnh của bộ Quick Disconnect 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 dây nối đất bảo vệ c) Thiết bị đo lưu lượng Mô hình thí nghiệm sử dụng lưu lượng kiểu phao FLR6302D của hãng OMEGA Hình 2.9 Hình ảnh của