Luận Văn Tốt Nghiệp Điều Khiển PID Tay Máy (Kèm Code Source + Slide)

Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN PID TAY MÁY Giảng viên hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ HOÀNG OANH Sinh viên thực : NGUYỄN CÔNG LỘC Lớp : ĐHĐT1B Khoá : TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2009 GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, đặc biệt ứng dụng rộng rãi điện tử vào đời sống Với phát triển máy móc dần thay người tất lĩnh vực Đồng thời chúng thay người làm việc nguy hiểm làm thời gian dài… Đó cánh tay máy, cánh tay Robot, Robot Đồ án mô hình thu nhỏ Cánh tay Máy Mô đặc tính cánh tay Nó di chuyển lên xuống, qua lại gắp thả vật vị trí cố định Mô hình ứng dụng PLC S7-200 DC/DC/DC để giao tiếp điều khiển Đề tài hay ứng dụng thực tế, kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn chế nên trình thi công đề tài không tránh khỏi thiếu sót Vì mong nhận ý kiến đóng góp, giúp đỡ chân thành thầy cô bạn sinh bạn sinh viên GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang NHẬN XÉT TỔNG HỢP Đồ án mô hình điều khiển cánh tay máy gắp thả vật vị trí cố định, di chuyển qua phải, qua trái lên xuống Đồ án làm vấn đề sau: • Điều khiển PID cho khâu đế • Đếm xung tần số cao • Điều rộng xung cho khâu tay kẹp (hai động hoạt động đồng thời) • Nắm vững tập lệnh PLC S7-200 • Sử dụng tốt phần mềm WinCC • Điều khiển hoạt động cánh tay máy theo chế độ Những vấn đề chưa làm được: • Khâu chưa điều xung nên động chạy giật • Tay máy chưa có thị giác nhân tạo để tay máy hoạt động gắp nhả vị trí • Số xung Encoder khâu nhỏ dẫn đến có sai số việc điều khiển vị trí • Kết cấu khí chưa ổn định GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang MỤC LỤC 5.2 Các hàm điều khiển thường dùng: .38 GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Phần 1: I Trang LÝ THUYẾT LIÊN QUAN Giới thiệu động điện chiều: Động DC động điện hoạt động với dòng điện chiều Động điện chiều ứng dụng rộng rãi ứng dụng dân dụng công nghiệp Cấu tạo: Một động DC có phần bản: – Phần ứng hay Rotor (Armature) – Cổ góp (Commutator) – Chổi than (Brushes) – Trục motor (Axle) – Nam châm tạo từ trường hay Stator (field magnet) – Bộ phận cung cấp dòng điện DC Nguyên lý hoạt động: Khi đặt lên dây quấn kích từ điện áp kích từ Uk dây quấn kích từ xuất dòng kích từ i(kt) làm xuất từ thông Ф Tiếp đặt giá trị điện áp U lên mạch phần ứng dây quấn phần ứng có dòng điện i chạy qua Tương tác dòng điện phần ứng từ thông kích thích tạo thành mômen điện từ Phân loại: Căn vào phương pháp kích từ người ta chia động chiều thành loại sau : GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang - Động điện chiều kích từ nam châm vĩnh cửu, - Động điện chiều kích từ độc lập nghĩa phần ứng phần kích từ cấp điện nguồn riêng rẽ, - Động điện chiều kích thích nối tiếp: cuộn dây kích thích mắc nối tiếp với phần ứng, - Động điện chiều kích thích song song: cuộn dây kích thích mắc song với phần ứng, - Động điện chiều kích thích hỗn hợp: gồm có cuộn dây kích từ , cuộn mắc nối tiếp với phần ứng, cuộn mắc song song với phần ứng, Phương trình động điện chiều: E = K Φ W (1) V = E + Ru.Iu (2) M = K Φ Iu (3) Với: – E: sức điện động cảm ứng (V) – Φ: Từ thông cực (Wb) – Iu: dòng điện phần ứng (A) – V : Điện áp phần ứng (V) – Ru: Điện trở phần ứng (Ohm) – w : tốc độ động (rad/s) – M : moment động (Nm) – K: số, phụ thuộc cấu trúc động Encoder: GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang Gồm phát ánh sáng (LED phát), thu ánh sáng nhạy với ánh sáng từ phát (bộ thu thường photodiode phototransistor), đĩa quang có khoét lỗ gắn trục quay đặt phát thu, thông thường trục quay gắn với trục quay đối tượng cần đo tốc độ Một encoder thường có dây sau: – Dây cấp nguồn (+5V) cho encoder – Dây nối đất (GND) – Dây pha A – tín hiệu theo độ phân giải (1 vòng/N xung (N từ vài chục lên đến vài nghìn xung tuỳ theo độ phân giải)) – Dây pha B – tín hiệu theo độ phân giải (1 vòng/N xung (N từ vài chục lên đến vài nghìn xung tuỳ theo độ phân giãi)), pha B chậm pha pha A Thường tuỳ theo trạng thái pha nhanh hay chậm pha ta xác định chiều quay đối tượng, để từ đếm tiến đếm lùi Hình 2.29 – Dạng song ngõ LED thu Động sử dụng mô hình: ĐỘNG CƠ DC (MODEL KM3448A) Tốc độ: 120 Rpm Công suất: 25w Tỷ số truyền: 1/40 Áp sử dụng: 24VDC Đường kính động cơ: 37mm Chiều dài động cơ: 80mm Đường kính trục: 6mm Chiều dài trục: 15mm Nhông: Sắt Khối lượng: 250g Moment có tải: 80 gcm Moment khởi động: 790 gcm Dòng có tải: 250 mA Dòng khởi động: 1950mA Nơi sản xuất: Korea ĐỘNG CƠ DC (MODEL KM3348A) GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Thông số Tốc độ: 80rmp Công suất: 15w Tỷ số truyền: 1/45 Áp sử dụng: 24VDC Đường kính động cơ: 37mm Chiều dài động cơ: 55mm Đường kính trục: 6mm Chiều dài trục: 15mm Khối lượng: 150g Nhông: Sắt ,Đồng Nơi sản xuất: Taiwan II Giới thiệu Xy-lanh, Van khí nén: Xy lanh: 1.1 Loại chiều: Đây loại tự trở kích Khi khí Khi có khí 1.2 Loại hai chiều: Khi có khí đóng xy-lanh Khi khí không tự mà ta phải cấp khí GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang Các loại valse khí: Một valse khí đặc trưng số vị trí mà valse có số lượng cửa nối ống Hai loại valse khí thường dùng: 2.1 Valse (3/2) cửa, vị trí (loại cuộn dây): Ký hiệu: Hoạt động: Valse vị trí, cửa có đường nối ống: đường khí vào (lỗ 1), hai đường khí (lỗ 2, 4) hai đường xả (lỗ 3, 5) Valse có hai vị trí:  Khi cuộn dây không cấp điện: khí vào 2, khí từ xả qua (hình a)  Khi cuộn dây cấp điện: khí vào 4, khí từ xả qua (hình b) Hình a: Vị trí pitton cuộn dây không cấp điện Hình b: Vị trí pitton cuộn dây cấp điện 2.2 Valse (3/2) cửa, vị trí (loại cuộn dây): GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 10 Ký hiệu: Hoạt động: Tương tự loại cuộn dây, nhiên vị trí valse trường hợp trạng thái bền  Khi cuộn dây a cấp điện: khí vào 2, khí từ xả qua  Khi cuộn dây b cấp điện: khí vào 4, khí từ xả qua Khi hai cuộn dây cấp điện, vị trí valse không thay đổi (Tài liệu – Giáo trình Hệ thống truyền động thủy khí, PGS TS Trần Xuân Tùy – ThS Trần Minh Chính – KS Trần Ngọc Hải, Đà Nẵng 2005) Truyền động bánh răng: Cơ cấu truyền chuyển động quay trục để biến đổi số vòng quay Phân loại:  Phân loại số lượng bánh răng: • Bánh cấp: có cặp bánh • Bánh nhiều cấp: gồm nhiều cặp bánh có tỷ số truyền khác tạo thành hộp tốc độ hộp giảm tốc,…  Phân loại theo quan hệ truyền: • Quan hệ truyền ăn khớp: có truyền động bánh trụ, côn, trục vít, hypôit hỗn hợp • Quan hệ truyền phức tạp: truyền động bánh hành tinh, truyền động bánh sóng,… GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 70 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Giao diện Màn hình giao tiếp: Code chương trình Step Micro Win GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 71 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Code chương trình Network //first scan gọi chương trình LD SM0.1 HSC CALL SBR9 CALL SBR2 CALL SBR10 CALL SBR11 CALL SBR16 Network // có Start gọi chương PID, ngắt LD M0.0 EU CALL SBR1 CALL SBR3 CALL SBR0 R Q0.0, ATCH INT0, 10 ENI HSC MOVB 1, VB140 Network // gọi chương trình góc – xung, xung góc LD SM0.0 CALL SBR4 CALL SBR5 CALL SBR6 CALL SBR7 CALL SBR12 CALL SBR13 CALL SBR14 CALL SBR15 Network // STOP LD M0.1 EU DTCH 10 MOVB 0, VB140 R SM37.7, MOVW 0, SMW70 PLS MOVR 0.0, VD128 MOVR 0.0, VD100 MOVR 0.0, VD132 MOVR 0.0, VD108 MOVR 0.0, VD28 Network GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 72 //chuyển góc đặt thành số thực LD M0.0 ITD VW30, AC0 DTR AC0, VD740 Network // ngừng động gặp công tắc hành trình LD I0.5 LD I0.2 EU OLD R Q0.3, Network // đưa tín hiệu đặt vào PID xử lý LDR< VD740, 0.0 MOVR 0.0, VD420 -R VD740, VD420 Network LDR>= VD740, 0.0 MOVR VD740, VD420 Network LD M0.0 LDW>= VW30, OW= VW30, -1 AW= VW30, R Q1.0, LRD AW>= VW32, R Q1.1, LRD AW>= VW34, R Q0.6, LPP AW>= VW36, R Q0.7, Network 14 // reset all LD M0.2 EU HSC HSC R SM37.7, MOVB 0, VB140 MOVW 0, SMW70 PLS R SM37.7, MOVD 0, VD50 MOVD 0, VD84 R T0, 255 R M0.0, 255 R Q0.5, 10 R M0.0, 255 Network 15 // vi tri gap LD M1.3 EU ROUND VD300, AC0 DTI AC0, VW62 S M7.0, Network 16 // vi tri gap LD M1.4 GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 73 EU ROUND VD304, AC0 DTI AC0, VW72 S M7.1, Network 17 //điều khiển ĐC khâu LD M0.0 LD M0.6 O M0.7 O M7.5 ALD LPS LDW>= VW32, OW VW32, -2 R Q0.5, Network 18 / điều khiển ĐC tay kẹp LD M0.0 LD M0.6 O M0.7 O M7.5 ALD LPS LDW>= VW34, OW VW34, -2 AW< VW34, R Q0.3, LRD LDW>= VW36, OW VW36, -2 AW< VW36, R Q0.4, Network 19 // Dieu khien rong xung khau tay kep LD M0.0 LPS Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy LDW>= VW34, OW>= VW36, ALD EU MOVW 6, SMW80 LPP PLS Network 20 // phát có vật LD M7.0 A M7.1 A I1.5 EU = M8.0 Network 21 LD M8.0 S M0.4, Network 22 LD M0.0 A M0.4 TON T50, 15 Network 23 // chờ 1,5s sau cho khâu hoạt động LD M0.0 A M0.4 A T50 EU MOVW VW60, VW8 MOVW VW62, VW52 MOVW 0, VW54 -I VW62, VW54 S M0.6, Network 24 LD M0.0 A M0.6 A SM37.7 ED S M5.0, Network 25 // kết thúc khâu LD M0.0 A M0.4 A M0.6 A M5.0 AN Q0.5 AN Q0.3 AN Q0.4 EU S M4.0, GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 74 Network 26 // chờ 1,5s LD M4.0 TON T40, 15 Network 27 // quay phai LD M0.0 A M0.4 A M0.6 A M10.1 A T40 EU +I VW48, VW24 -I VW48, VW26 S M10.2, Network 28 // quay trai LD M0.0 A M0.4 A M0.6 A M10.0 A T40 EU -I VW46, VW24 +I VW46, VW26 S M10.3, Network 29 // phát có xoay tay kẹp LD M0.0 A M0.4 A M0.6 LD M10.2 O M10.3 ALD A Q0.3 ED S M11.0, Network 30 LD M0.0 A M0.4 A M0.6 A M11.0 TON T55, 15 Network 31 // chờ 1,5s gắp vật LD M0.0 A M0.4 A T55 EU Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy LD M0.0 A M0.4 AW= VW46, A T40 EU OLD S M4.1, R M0.6, Network 32 LD M0.0 A M0.4 A M0.6 = M8.2 Network 33 // gắp vật LD M8.2 ED S Q0.2, R M11.0, Network 34 LD M0.0 A Q0.2 TON T41, 15 Network 35 // quay ve vi tri ban dau tay kẹp // neu quay phai LD M0.0 A M0.4 A M10.2 A T41 EU -I VW48, VW24 +I VW48, VW26 S M10.4, Network 36 // quay ve vi tri ban dau cua tay kep // neu quay trai LD M0.0 A M0.4 A M10.3 A T41 EU +I VW46, VW24 -I VW46, VW26 S M10.5, Network 37 LD M0.0 A M0.4 LD M10.4 GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 75 O M10.5 ALD A Q0.3 ED S M11.1, Network 38 LD M0.0 A M0.4 A M11.1 TON T56, 15 Network 39 // chờ 1,5s quay đến vị trí nhả vật LD M0.0 A M0.4 A T56 EU LD M0.0 A M0.4 AW= VW46, A T41 EU OLD MOVW VW70, VW8 MOVW VW72, VW52 MOVW 0, VW54 -I VW72, VW54 S M0.7, Network 40 LD M0.4 AW> T56, 20 EU R M5.0, R M4.0, R M10.2, R M11.0, Network 41 LD M0.7 A SM37.7 ED S M5.1, Network 42 LD M0.0 A M0.4 A M0.7 A M5.1 AN Q0.5 AN Q0.3 AN Q0.4 EU Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy S M4.2, Network 43 LD M0.0 A M4.2 TON T42, 15 Network 44 LD M0.0 A M0.4 A T42 EU R Q0.2, R M0.7, Network 45 LD M0.4 A M0.7 = M8.2 Network 46 LD M0.4 A M8.2 ED S M8.4, Network 47 LD M0.4 A M8.4 TON T53, 15 Network 48 LD M0.0 A M0.4 AW> T42, 20 EU R M5.1, R M4.2, Network 49 // chờ 1,5s quay vị trí đầu LD M0.0 A M0.4 A T53 EU MOVW 3, VW8 Trang 76 MOVW 5, VW52 MOVW -5, VW54 S M7.5, R M8.4, Network 50 LD M0.0 A SM37.7 ED S M5.5, Network 51 LD M0.0 A M0.4 A M7.5 A M5.5 AN Q0.5 AN Q0.3 AN Q0.4 EU S M4.6, Network 52 LD M0.4 A M7.5 A M4.6 TON T54, 30 Network 53 // chờ 3s sau chờ có vật LD M0.4 A M7.5 AW>= T54, 32 EU R M7.5, R M0.6, R M7.2, R M4.0, R M5.0, R M8.0, R M0.4, Code chương trình Code chương trình PID Network // Network Title // xoa cac gia tri hien tai cua bo PID va dua thoi gian ngat vao ngat timer LD SM0.0 GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh MOVR VD420, VD350 /R 360.0, VD350 MOVR 0.0, VD132 MOVR 0.0, VD100 MOVR VD376, VD116 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 77 MOVB VB136, SMB34 // SMB34 byte chua thoi gian ngat Code chương trình cai dat thong so Network // Network Title // chuyen thoi gian lay mau so thuc LD SM0.0 BTI VB136, AC0 ITD AC0, AC0 DTR AC0, VD320 MOVR VD320, VD376 /R 1000.0, VD376 Code chương trình PWM Network // Network Title // cai dat cac thong so cho PWM0 LD SM0.0 MOVB 16#DB, SMB67 // T=100ms MOVW 100, SMW68 MOVW 0, SMW70 MOVB 16#DA, SMB67 PLS Code chương trình HSC0 Network // Instruction Wizard HSC LD SM0.0 MOVB 16#7C, MOVD 0, SMD38 //Load CV MOVD 0, SMD52 //Load PV HDEF 0, HSC S SM37.7, Code chương trình xung – goc Network // Network Title // Lay gia tri hien tai cua HSC0 ==> VW0 LD SM0.0 MOVD HC0, AC0 DTI AC0, AC0 MOVW AC0, VW0 Network // Chuyen tu xung sang goc cua khau de ==> VW10 LD SM0.0 MOVD HC0, AC0 *D +360, AC0 /D 400, AC0 DTI AC0, VW10 Code chương trình goc - xung Network // Network Title GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh // Chuyen tu goc sang xung cua khau de ==> vw20 LD SM0.0 ITD VW8, AC0 *D 400, AC0 MOVD AC0, VD708 /D +360, VD708 DTI VD708, VW20 DTR VD708, VD712 // lay xung hien tai chuyen so thuc dua vao VD712 Network // Xac dinh sai so can tren va can duoi cua khau de ==> VW30 LD SM0.0 MOVW VW20, VW30 -I VW0, VW30 Code chương trình xung –chieu cao Network // Network Title // Lay gia tri hien tai cua HSC1 ==> VW2 LD SM0.0 MOVD HC1, AC1 DTI AC1, AC1 MOVW AC1, VW2 Network // Chuyen tu xung sang goc cua khau ==> VW12 // 8460: xung Encoder LD SM0.0 MOVD HC1, AC0 *D +360, AC0 /D +8460, AC0 DTR AC0, VD850 ROUND VD850, AC0 DTI AC0, VW12 Network //chuyển xung thành chiều cao LD SM0.0 MOVR 25.2, AC0 /R 90.0, AC0 MOVR AC0, VD854 *R VD850, VD854 MOVR 29.2, AC0 -R VD854, AC0 ROUND AC0, AC0 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy DTI AC0, VW84 Code chương trình goc - xung Network // Network Title // Chuyen tu goc sang xung cua khau ==> VW22 LD SM0.0 ITD VW52, AC1 *D 8460, AC1 /D 360, AC1 DTI AC1, VW22 Network // Xac dinh sai so can tren va can duoi cua khau ==> VW32 LD SM0.0 MOVW VW52, VW32 -I VW12, VW32 Code chương trình vị trí đầu Network LD M0.5 TON T101, Network // Network Title // Chờ 0,3s cho ĐC khâu đé quay ngược LDW> T101, = Q1.0 Network // khâu đế hoạt động LDW> T101, EU MOVW 100, SMW70 PLS Network // độ rộng xung cho tay kẹp LD SM0.0 MOVW 8, SMW80 PLS Network // đảo chiều ĐC khâu LDW> T101, = Q1.1 Network // ĐC khâu hoạt động LDW> T101, 12 EU S Q0.5, Network //khâu tay kẹp hoạt động LDW> T101, 18 EU S Q0.3, GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 78 Network // đừn động gặp công tắc hành trình LD I0.5 EU MOVW 0, SMW80 PLS Network LD I0.5 R Q0.3, Network 10 LD I1.1 R Q0.5, Network 11 LD I1.0 MOVW 0, SMW70 PLS Network 12 // xóa bit HSC LD I1.0 A I1.1 A I0.5 EU HSC HSC HSC HSC R M0.0, 255 R Q0.5, 10 R T0, 255 HSC Code chương trình HSC1 Network // Instruction Wizard HSC LD SM0.0 MOVB 16#FC, SMB47 //Set control bits: count UP; rate 1X; enabled; MOVD +0, SMD48 //Load CV MOVD +0, SMD52 //Load PV HDEF 1, ENI HSC Code chương trình HSC2 Network // Instruction Wizard HSC LD SM0.0 MOVB 16#FC, SMB57 //Set control bits: count UP; rate 1X; enabled; MOVD +0, SMD58 //Load CV MOVD +0, SMD62 //Load PV HDEF 2, Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy ENI HSC Code chương trình HSC4 Network // Instruction Wizard HSC LD SM0.0 MOVB 16#FC, SMB147 //Set control bits: count UP; rate 1X; enabled; MOVD +0, SMD148 //Load CV MOVD +0, SMD152 //Load PV HDEF 4, ENI HSC Code chương trình xung – goc Network // Network Title // lay gia tri hien tai cua HSC2 ==> VW4 LD SM0.0 MOVD HC2, AC2 DTI AC2, AC2 MOVW AC2, VW4 Network // Chuyen tu xung sang goc cua khau ==> VW14 LD SM0.0 MOVD HC2, AC2 *D +360, AC2 /D 240, AC2 DTI AC2, VW14 Code chương trình xung – goc Network // Network Title // Lay gia tri hien tai cua HSC4 ==> VW6 LD SM0.0 MOVD HC4, AC3 DTI AC3, AC3 MOVW AC3, VW6 Network // Chuyen tu xung sang goc cua khau ==> VW16 LD SM0.0 MOVD HC4, AC3 *D +360, AC3 /D 240, AC3 DTI AC3, VW16 Code chương trình goc - xung Network // Network Title // Chuyen tu goc sang xung cua khau ==> vw24 LD SM0.0 GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 79 ITD VW54, AC2 *D 240, AC2 /D 360, AC2 DTI AC2, VW24 Network // Xac dinh sai so can tren va can duoi cua khau ==> vw34 LD SM0.0 MOVW VW24, VW34 -I VW4, VW34 Code chương trình goc - xung Network // Network Title // Chuyen tu goc sang xung cua khau ==> vw24 LD SM0.0 ITD VW54, AC2 *D 240, AC2 /D 360, AC2 DTI AC2, VW24 Network // Xac dinh sai so can tren va can duoi cua khau ==> vw34 LD SM0.0 MOVW VW24, VW34 -I VW4, VW34 Code chương trình PWM Network // cai dat thong so cho PWM1 LD SM0.0 MOVB 16#DB, SMB77 MOVW 100, SMW78 MOVW 0, SMW80 PLS MOVB 16#DA, SMB77 Code chương trình ngắt Timer Network // Network Title // VD712: GIA TRI DAT CHUYEN QUA SO THUC LD SM0.0 MOVR VD280, VD112 MOVR VD284, VD120 /R 1.0, VD120 MOVR VD288, VD124 *R VD280, VD124 MOVR VD420, VD350 /R 360.0, VD350 MOVR VD350, VD104 PID VB100, MOVR VD700, VD368 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy /R VD712, VD368 // so sanh gia tri HSC hien tai va gia tri dat MOVR VD368, VD720 /R 360.0, VD720 MOVR VD720, VD100 // PID xu ly MOVR VD108, VD372 // PID out chuyen xung hien tai xuat Q0.0 *R 100.0, VD372 ROUND VD372, VD716 DTI VD716, VW380 MOVW VW380, SMW70 // xuat xung Q0.0 PLS Network LD SM0.0 MOVD HC0, AC0 DTR AC0, VD500 MOVR VD500, VD700 +R VD504, VD700 // cong don gia tri HSC0 vao VD700 MOVB 1, VB140 CRETI // thoat ngat GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 80 Code chương trình WinCC: Nút “Bắt đầu” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { if (GetTagBit("bien2vtd")==1) { SetTagBit("START",0); MessageBox(NULL,"Dang ve vi tri dau","Thong tin",MB_OK| MB_ICONEXCLAMATION|MB_SETFOREGROUND|MB_SYSTEMMODAL); // thông báo nút “Vị trí đầu” tích cực } else { SetTagBit("START",1); SetTagBit("STOP",0); SetTagBit("bien1",1); SetTagBit("bien3",0); } } Nút “Dừng” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { SetTagBit("bien1",0); SetTagBit("bien2vtd",0); SetTagBit("bien3",1); SetTagBit("STOP",1); SetTagBit("START",0); SetTagBit("vi_tri_dau",0); } Nút “Thoát” #include "apdefap.h" void OnLButtonDown(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName, UINT nFlags, int x, int y) { DeactivateRTProject (); } Nút “Vị trí gắp vật ” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { // chuyển chiều cao sang góc float a,b; a= GetTagFloat("caidatcao"); if (a >= 19) { b = 40 - (180/3.141593)*(asin((a-19)/19)); } else { b =40+ (180/3.141593)*(asin((19-a)/19)); } SetTagFloat("GOC_GAP_CAO",b); SetTagFloat("chieucaogap",GetTagFloat("caidatcao")); SetTagWord("goc_gap",GetTagWord("caidatgoc")); SetTagBit("vi_tri_gap",1); SetTagBit("vi_tri_gap",0); } Nút “Vị trí nhả vật ” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { // chuyển chiều cao sang góc float a,b; a= GetTagFloat("caidatcao"); if (a >= 19) { b = 40 - (180/3.141593)*(asin((a-19)/19)); } else { b =40+ (180/3.141593)*(asin((19-a)/19)); } SetTagFloat("GOC_NHA_CAO",b); SetTagFloat("chieucaonha",GetTagFloat("caidatcao")); SetTagWord("goc_nha",GetTagWord("caidatgoc")); SetTagBit("vi_tri_nha",1); SetTagBit("vi_tri_nha",0); } Nút “Xóa ” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { // xóa tất cacr giá trị SetTagBit("RESET_ALL",1); SetTagBit("RESET_ALL",0); SetTagFloat("caidatcao",0); SetTagWord("GOC_DO_0",0); SetTagWord("goc_gap",0); SetTagWord("GOC_DAT_0",0); } Nút “Về vị trí đầu ” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { if (GetTagBit("bien1")==1) { SetTagBit("vi_tri_dau",0); MessageBox(NULL,"Dang thuc hien qua trinh","Thong tin",MB_OK| MB_ICONEXCLAMATION|MB_SETFOREGROUND|MB_SYSTEMMODAL); // thông báo nút “Bắt đầu” tích cực } else { SetTagBit("vi_tri_dau",1); SetTagBit("bien2vtd",1); } } Nút “Đồ thị ” #include "apdefap.h" void OnLButtonDown(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName, UINT nFlags, int x, int y) { // hiển thị đồ thị BOOL Bool; Bool=TRUE; PDLRTSetPropEx(0,lpszPictureName,"Dialogbox1","Visible",VT_BOOL,&Bool,NULL,N ULL,0,NULL,NULL); } Nút “Mặc định ” #include "apdefap.h" void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { // đặt thông số Kp, Ki, Kd SetTagFloat("KP",7); SetTagFloat("KI",0.01); SetTagFloat("KD",0.001); SetTagWord("T_MAU_MS",60); } Biến nội Biến ngoại [...]... sử dụng S7_200 – Hà Văn Trí – Công ty THHH TM&DVKT SIS) 4 Bộ điều khiển PID: GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 22 Định nghĩa: Bộ điều khiển PID (A proportional integral derivative controller) là bộ điều khiển sử dụng kỹ thuât điều khiển theo vòng lặp có hồi tiếp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động Một bộ điều khiển PID cố gắng hiệu chỉnh... Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 31 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 32 Sau khi tạo xong các biến ta tiến hành tạo liên kết với WinCC Trong màn hình WinCC phải chuột vào OPC Groups chọn System Parameter Hộp thoại OPC Item Manager : GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 33 Chọn Browse... điều khiển 3 Đọc xung tốc độ cao (High Speed Counter - HSC): Định dạng bộ đếm tốc độ cao theo trình Wizard của Step 7 Micro Win GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Load Load Load Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Chọn trình Wizard HSC: Chọn chế độ cho HSC: GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 15 Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Định dạng bộ đếm GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Trang 16 Đồ án tốt. .. OPC.chn GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 29 2 Tạo các biến: Đồng thời tạo các biến để liên kết, hiển thị và điều khiển 2.1 Biến nội: Phải chuột vào Internal tags Chọn New Tag… Hộp thoại Tag Properties xuất hiện Chọn Tên Tag và kiểu dữ liệu chọn xong bấm OK GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 30 2.2 Biến ngoại: Sử dụng PC...Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 11 Các dạng truyền động a Thẳng; b Nghiêng; c Chữ V; d Côn; e Bánh răng xoắn, góc giữa các trục 90o; g Hypôit; h Trục vít lõm (glôbôit) III Giới thiệu PLC S7-200: GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 12 Thiết bị điều khiển Logic khả trình PLC (Programmable Logic Control)... việc điều rộng xung tốc độ cao nhằm điều khiển các thiết bị bên ngoài - Việc điều rộng xung được thực hiện thông qua việc định dạng Wizard - Có 2 cách điều rộng xung: điều rộng xung 50% (PTO) và điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM) 2.1 Điều rộng xung 50% (PTO): Loại này xuất ra ngõ ra giá trị Ton = 50%T, điện áp trung bình = GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh ½ VDC Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Ngoài... lệch giữa tín hiệu ngõ ra và ngõ vào sau đó đưa ra một một tín hiệu điều khiển để điều chỉnh quá trình cho phù hợp Sơ đồ khối của bộ điều khiển PID: Trong CPU S7 – 200 có bộ ứng dụng PID (Proportional, Integral, Derivative) Bảng tham số của bộ điều khiển PID ở bảng sau Quá trình đáp ứng, bộ điều khiển PID giá trị của đầu ra sẽ được điều chỉnh sai số đến bằng không Sai số được xác định bởi sự sai lệch... Siemens) Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy  Trang 25 Hiệu chỉnh PID: Việc hiệu chỉnh 3 thông số Kp, Ki, Kd sẽ làm tăng chất lượng điều khiển Ảnh hưởng của 3 thông số này lên hệ thống như sau: Phương pháp Ziegler – Nichols: khi đối tượng có khâu delay  có trễ (tử số có e −Ts hay có khâu quán tính bậc nhất dưới mẫu số 1 điển Ts + 1 hình là lò nhiệt Để tìm thông số cho bộ điều khiển PID đối với... Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 35 Nhấn Ok để thoát Cuối cùng nhấn Active để chạy chương trình 3 Lâp trình C cho WinCC: WinCC còn hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình C và Víual Basic Sau đây là ngôn ngữ lập trình C Từ màn hình Graphics Designer, click phải vào đối tượng (object) cần thiết lập Action chọn Properties GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang... giá trị đặt (giá trị mong muốn) và giá trị xử lý (giá trị thực tế) Nguyên lý của điều khiển PID được dựa trên phương trình sau đây Giá trị ra M(t) được mô tả bởi hàm của khâu tỷ lệ, khâu tích phân, khâu vi phân GVHD: ThS Trần Thị Hoàng Oanh Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển PID tay máy Trang 23 t M(t) = Kc * e + Kc ∫ edt + M dau + Kc * de / dt 0 M(t) giá trị đầu ra theo thời gian t, Kc: độ lợi của vòng lặp,