Nghiên cứu về giao tiếp giữa modul NI và phần mềm LabVIEW để thực hiện việc đo lường và điều khiển các thông số quan trọng của nhà máy

PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong công nghiệp đại, thuật ngữ “đo lường điều khiển” trở nên quen thuộc, khơng phải mơ tả nhiều để hình dung mục đích tầm quan trọng Nhu cầu đo lường – điều khiển ngày phức tạp nhu cầu làm việc liên tục q trình sản xuất địi hỏi độ tin cậy thiết bị đo lường – điều khiển ngày cao Câu hỏi đặt làm để tăng suất, giảm thời gian chi phí cho ứng dụng thiết kế, điều khiển, kiểm tra, tạo ứng dụng linh hoạt có khả tích hợp dễ dàng với nhiều kiểu I/O khác phục vụ đắc lực đo lường điều khiển tự động cơng nghiệp đại Mục đích đề tài Nghiên cứu giao tiếp modul NI phần mềm LabVIEW để thực việc đo lường điều khiển thông số quan trọng nhà máy, công cụ để ta thực việc điều khiển hệ thống từ môi trường LabVIEW [11] Tiến hành xây dựng mơ hình hệ thống đo đạc hiển thị thông số quan trọng nhà máy Sau xây dựng mơ hình vật lý, thiết kế giao diện cấu trúc chương trình LabVIEW để giám sát thông số Đối tượng phạm vi nghiên cứu Trong luận văn này, xin giới thiệu, phân tích dây chuyền đề xuất hệ thống cần giám sát đưa thông số quan trọng cần giám sát dây chuyền sản xuất Las Giới thiệu nét ngơn ngữ lập trình LabVIEW để người hiểu sử dụng Bên cạnh đó, tác giả ứng dụng ngơn ngữ lập trình để xây dựng chương trình điều khiển giám sát thông số quan trọng Bố cục luận văn bao gồm ba chương: Chương 1: Phân tích dây chuyền cơng nghệ đề xuất sơ đồ khối hệ thống giám sát dây chuyền sản xuất hóa chất Las Chương 2: Nghiên cứu phần mềm LabVIEW Card USB NI 6001 Chương 3: Xây dựng mơ hình hệ thống giám sát số thơng số dây chuyền sản xuất hóa chất Las Phương pháp nghiên cứu khoa học Trong luận văn tác giả xây dựng ứng dụng giao tiếp phần mềm LabVIEW với thiết bị cần đo thông qua module NI-6001 USB Với PC công nghệ thương mại, thiết bị đo ảo làm tăng suất giảm chi phí cho ứng dụng kiểm tra đo lường tự động Đối với ngơn ngữ lập trình sử dụng dạng sơ đồ khối LabVIEW, việc lập trình trở nên đơn giản so với ngôn ngữ C, VB người lập trình khơng cần phải nhớ cấu trúc lệnh, không cần phải thời gian học nhiều mà lập trình LabVIEW sử dụng dạng sơ đồ khối nên chương trình ngắn gọn, việc rà sốt lỗi dễ dàng, với khơng trực tiếp lập trình đọc chương trình thấy dễ hiểu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài thành công việc ứng dụng mơi trường lập trình LabVIEW thiết kế hệ thống giám sát Cụ thể giám sát số thông số dây chuyền sản xuất Las Qua đề tài em nhận thấy việc giám sát thông số dây chuyền dựa vào phần mềm LabVIEW tiện lợi Với ưu điểm lập trình hiển thị thơng số dễ dàng, cho thấy điều giới nay, LabVIEW ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đo lường, phân tích, mơ phỏng, Do việc nghiên cứu ứng dụng LabVIEW rộng rãi Việt Nam cần phải tiến hành thời gian sớm tốt CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HÓA CHẤT LAS 1.1 Giới thiệu nhà máy sản xuất hóa chất LAS Tên Dự án: Nhà máy sản xuất chất hoạt động bề mặt LAS Chủ Đầu tư: : Công ty TNHH Hóa Chất PTN Địa Chỉ: Số Sở Dầu,Quận Hồng Bàng ,Thành Phố Hải Phòng,Việt nam Nghành nghề Kinh doanh: + Sản xuất chất hoạt động bề mặt Alkyl Benzen Sulfooric mạch thẳng(LAS) + Sản xuất chất tảy rửa công nghiệp gia dụng, + Thực quyền nhập quyền xuất khẩu: keo chất làm kín,dung mơi Cơng nghiệp, Hóa chất cơng nghiệp bản, phẩm màu cơng nghiệp pha xăng dầu, Hóa chất cơng nghiệp tinh khiết Cơng ty TNHH Hóa chất PTN công ty liên Doanh Tổng Công Ty Xăng dầu Việt Nam( Tập Đoàn Xăng Dầu Việt nam), Tập Đoàn TAYCA Tập Đoàn NISHO IWAI Nhật.Công ty thành lập theo giấy phép đầu tư số 1985/GP Bộ kế Hoạch đầu tư cấp ngày 10/5/1997 với chức năng: Sản xuất chất hoạt động bề mặt Tổng số vốn đầu tư: 7.300.000USD Vốn pháp định:4.350.000USD Thời gian hoạt động: 20 năm PETROLIMEX: Là Doanh nghiệp nhà nước thuộc thương Mại Tập Đoàn thuộc hạng đặc biệt hoạt động theo mơ hình tổ chức Quyết định 90TTG ngày 7/3/1994 Tập đoàn Petrolimex có 51 Cơng ty 30 chi nhánh kinh doanh trực thuộc tất tỉnh tồn Quốc Đóng góp 4.758.000USD bao gồm tiền mặt tiền sử dụng đất chiếm 60% vốn pháp định dự án TAYCA: Là tập Đoàn hàng đầu nhật Bản chất hoạt động bề mặt.Việt nam thị trường tiêu thụ chất hoạt động bề mặt quan trọng TAYCA.Đóng góp 1.586.000USD chiếm 20% vốn, NISSHO IWAI: Là tập Đoàn kinh doanh lớn giới Đối với nghành công nghiệp sản xuất bột giặt Việt nam, NISSHO IWAI cung cấp nguyên liệu để sản xuất bột giặt từ năm 1988 đại lý nhà sản xuất hàng đầu nhật Bản-TayCa Số đóng góp: 1586.000USD chiếm 20% vốn Ngày 15/9/1997 Cơng ty cấp giấy phép quyền sử dụng 10.000m2 đất Ngày 31/12/1998 Công ty bắt đầu khởi công xây du8wngj lắp đặt dây truyền sản xuất Ngày 15/7/1999 Công ty hoàn thành việc xây dựng chạy thử dây chuyền 14/8/1999 Cơng ty thức đưa sản phẩm vào thị trường Sản lượng trung bình 12.000 /năm 1.2 Khái quát chung sản xuất hóa chất LAS LAS chất hoạt động bề mặt anionic tổng hợp từ alkylbenzen mạch thẳng LAB(Linear Akyl Benzene) Khoảng 99% sản lượng LAB chuyển thành LAS qua trình sulphonat hóa LAS hầu hết sử dụng dành riêng thành phần chất tẩy rửa Và vài trường hợp đặc biệt LAS sản xuất từ dẫn xuất khác LAB: Linear Akyl Benzene chất thu từ paraffin bezene Dưới điều kiện bình thường LAB chất lỏng suốt khơng mùi LAS hầu hết sử dụng dành riêng thành phần chất tẩy rửa LAS tạo từ nguyên liệu chính: LAB: Linear Ankyl Benzen S: lưu huỳnh Sản phẩm tạo theo sơ đồ khối hình 1.1 : + Air Supply: Hệ thống cấp gió + Sulfur Supply: Hệ thống cung cấp lưu huỳnh + SO3 Converter: Hệ thống chuyển hóa lưu huỳnh + Reactor: Hệ thống lị phản ứng + SO3 Absorber: Hệ thống hấp thụ lưu huỳnh + Effluent Gas System: Hệ thống xử lí khí thải + Waste Water Treatment System: Hệ thống xử lý nước thải Lưu huỳnh đưa vào lị đốt tạo thành khí SO 2, khí SO2 sinh chuyển hóa thành SO3 nhờ hệ thống chuyển hóa SO3 converter Hệ thống cấp gió (Air Supply) phần đưa đến lị đốt cháy lưu huỳnh, phần đưa đến chuyển hóa SO3 để tham gia vào q trình chuyển hóa Hệ thống hấp thụ SO (SO3 Absorber) SO3 hấp thụ với nước tạo thành axit(sản phẩm phụ) Sau thời gian khởi động khoảng 4h lượng SO3 tạo từ chuyển hóa đạt hiệu suất cao Việc kiểm sốt mức độ chuyển hóa SO2  SO3 cặp nhiệt có gắn đầu vào tầng tháp chuyển hóa SO3, nhiệt độ tầng đật xấp xỉ giá trị đặt lúc lượng SO chuyển hóa cao đủ điều kiện để tham gia vào trình phản ứng Núc SO3 đưa vào lị phản ứng (Reactor) cho phản ứng với LAB tạo thành sản phẩm LAS Hệ thống xử lý khí thải Effuent Treatment: Khí thải dư lị phản ứng hấp thụ SO3 trước thải ngồi mơi trường đưa qua Effuent Treatment [7] Sulfur Supply SO2 SO3 Converter SO3 Reactor LAS To Storage SO3 Absorber Air Supply Efluent Gas System H2SO4 To Storage Waste Water Treatment System To River Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ tổng thể trình sản xuất LAS 1.3 Phân tích dây chuyền cơng nghệ 1.3.1 Hệ thống cấp gió a Đặc điểm hệ thống cấp gió Gió để cấp cho hệ thống tạo từ quạt gió qua làm lạnh đến làm khô cấp vào buồng đốt tháp chuyển hóa Theo u cầu cơng nghệ lượng gió phải thật khơ Do làm khơ khí Ari Dryer bên chủ yếu hạt silicagen làm nhiệm vụ hút ẩm khí để khí cấp cho dây chuyền phải đủ khơ b Phần tử hệ thống B2011 : Quạt gió Ari Chiller : Bộ làm mát khí Water Chiller : Máy làm lạnh nước P2022 : Bơm tuần hoàn nước lạnh TI2023 : Chỉ báo nhiệt độ khí khỏi Ari Chiller XV : Các van khí nén Dryer : Các làm khơ khí B2031 : Quạt gió để làm mát Dryer c Hoạt động Nguồn gió để cấp cho hệ thống tạo quạt gió B2011 Quạt gió lai động 3pha roto lồng sóc cơng suất 47KW Động trang bị khởi động mềm nhằm mục đích giảm dịng khởi động Gió từ máy nén đưa tới phận làm mát khí Khí qua làm mát làm mát qua hai giai đoạn: Giai đoạn 1: Gió trao đổi nhiệt với nước làm mát giàn trao đổi nhiệt Nước mát cấp từ hệ thống bơm nước làm mát nhà máy phụ trợ Giai đoạn 2: Sau gió làm mát giai đoạn làm mát qua giai đoạn Gió trao đổi nhiệt với nước lạnh, nước lạnh làm lạnh làm lạnh nước chứa bồn chứa Bơm P2022 làm nhiệm vụ bơm tuần hoàn nước lạnh từ bồn chứa nước lạnh tới giàn trao đổi nhiệt Sau khí làm lạnh làm mát đưa tới làm khơ khí Dryer, Dryer làm việc luân phiên Nguyên lý làm việc chúng sau: Do nhiệm vụ vủa chúng hút ẩm có khơng khí sau thời gian làm việc hạt Silicagen Dryer ngậm nhiều nước nên làm việc với thời gian định dừng lại để sấy khô, để tách nước Để cấp khí khơ liên tục cho hệ thống hai phận Dryer xếp làm việc luân phiên nhau, Dryer làm việc Dryer nghỉ để sấy khô ngược lại.Giả sử bộ Dryer dừng làm việc để sấy khô và làm mát còn bộ Dryer làm việc: khí khỏi bộ làm mát qua va XV2034 đưa đến Dryer rồi qua van XV2032 và cấp tới các hệ thống khác Bộ Dryer sau dừng làm việc nó ngậm rất nhiều nước bên và nó được sấy khô sau: khí nóng được lấy từ hệ thống chuyển hóa SO được đưa về hệ thống cấp gió để sấy bộ Dryer qua van XV2037 Bộ TI20314 làm nhiệm vụ chỉ báo nhiệt độ khí để sấy, khí nóng được đưa về Dryer qua van XV 2035 rồi qua bên ngoài môi trường qua van XV2039 Thời gian đặt chế độ sấy phải đủ thời gian nước tách hết ở Dryer Sau thời gian sấy khô thì Silicagen ở bộ Dryer rất nóng trước tiếp tục làm việc trở lại nó được làm mát bởi quạt gió B20317 theo đường sau: gió từ quạt gió B20317 qua bộ trao đổi nhiệt để làm mát gió rồi được đưa đến Dryer qua van XV20310 qua bộ trao đổi nhiệt và được tuần hoàn tiếp cho tới hết thời gian đặt ở chế độ làm mát e Các thông số Áp suất gió đưa vào Air chiller khoảng 100-110Kpa, nhiệt độ từ 120140oC Nhiệt độ nước cấp đến dàn trao đổi nhiệt 30o, nước lanh cấp đến giàn trao đổi nhiệt khoảng 5o, nhiệt độ khí khỏi Air chiller khoảng 15oC Thời gian làm việc Dryer khoảng 240 phút, thời gian sấy khoảng 150 phút, thời gian làm mát khoảng 90 phút [1] COOLING WATER OUTLET 236 XV 8002 XV 20310 AIR DRYER REGENATION AIR SEE DWG.0A020302 237 233 230 XV 2037 XV 2038 XV 2031 XV 2032 204 AFTER-COOLER/REGENATION H2032 XV 2039 AIR DRYER NO.2 V2032 232 BY - PASS AIR TO CASCADE COOLER INLET SEE DWG.0A020302 206 COOLING AIR BLOWER B2031 XV 2035 COOLING WATER INLET PROCESS AIR TO SULFUR BURNER SEE DWG.0A020302 VENT AIR DRYER NO.1 V2031 231 205 208 XV 2036 COOLING AIR TO CONVERTER 3RD PASS 234 XV 2033 XV 2034 207 PROCESS 'A' AIR TO REATOR BLOWDOWN SEE DWG.0A020302 201 NOTES: MAIN PROCESS AIR BLOWER B2011 202 ALL FLOWS ARE IN KC/HR UNLESS OTHERWISE NOTED ALL HEAT DUTIES IN KCAL'S/HR DRYER OPERATING CYCLE HOURS TOTAL: 1/2 HOURS REGENERATION 1/2 HOURS COOLING HOURS ON-LINE VARIABLE FLOWS USED ONLY DURING START-UP 203 COOLING WATER OUTLET 216 217 COOLING WATER INLET 215 218 GV2022 AIR CHILLER V2021 DRAIN 216 P 2021 Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ hệ thống cấp gió 1.3.2 Hệ thống cấp lưu huỳnh a Đặc điểm hệ thống Lưu huỳnh bơm vào lò đốt Trong lò đốt lưu huỳnh đốt cháy tạo SO2 Lưu huỳnh trước đưa vào buồng đốt bơm qua điều chỉnh lưu lượng để khống chế lưu lượng vào buồng đốt b Phần tử hệ thống Bảng 1.1 Thiết bị hệ thống cấp lưu huỳnh P1021, P1022 TI1024 FIC1023 TI1023 Bơm lưu huỳnh Chỉ thị nhiệt độ lưu huỳnh bể chứa Bộ điều chỉnh lưu lượng lưu huỳnh Chỉ thị nhiệt độ lưu huỳnh điều chỉnh XV1001 XV3011 XV3073 TLC3071 SP3071 lưu lượng Van cấp lưu huỳnh vào buồng đốt Van cấp khí nén vào buồng đốt Van cấp gió vào buồng đốt Chỉ báo nhiệt độ gió vào buồng đốt Bộ sấy khí(Air Heater) TLC3072 FI2001 TI3001 Chỉ báo nhiệt độ sấy khí Chỉ báo lưu lượng gió vào buồng đốt Chỉ báo nhiệt độ khí khỏi buồng đốt c Hoạt động Lưu huỳnh thể rắn đưa vào bể chứa chuyển hóa thành thể lỏng nhờ nóng cấp từ nồi đặt nhà phụ trợ Các ống có hình ruột già đặt bể chứa Lưu huỳnh tan thể lỏng nhiệt độ 120 oC, nhiệt độ lưu huỳnh thị nhờ thị nhiệt độ TI1024 Lưu huỳnh lỏng đưa vào buồng đốt hai bơm P1021 P1022 Hai bơm làm nhiệm vụ luân phiên nhau,mỗi bơm có cơng suất 1KW điều chỉnh tốc độ nhờ có biến tần ACS140 -1KW hãng ABB chế tạo dẫn đến lưu lượng lưu huỳnh cấp vào buồng đốt giữ giá trị ổn định 210 kg/h 10 Drawing No:0A020304 RETURN 459 453 456 FILM REACTOR V4011 455 454 451 SUPPLY P4061 457 RECYCLE H.E H4021 SULFONIC ACID 458 457 Hình 1.5 Lưu đồ cơng nghệ hệ thống lò phản ứng 23 1.3.6 Hệ thống xử lý khí thải a Đặc điểm hệ thống Hệ thống chủ yếu diễn trình xử lý hấp thụ khí thải SO2 dư có từ lị phản ứng hệ thống hấp thụ SO 3, SO3 dư xử lý luong SO2 chuyển hóa thành SO3 chưa hồn tồn Do SO2 loại khí gây ô nhiễm môi trường lên cần xử lý trước đưa ngồi mơi trường Một phần khác cửa hệ thống khí thải xử lý tác mù Vì LAB có chứa lượng hạt mù (Mist organic) tách (Cyclone separator) thu lại phận lọc tĩnh điện ESP b Phần tử hệ thống ESP: Bộ lọc bụi tĩnh điện SO2 Absober: Bình hấp thụ khí SO2 B8032: Quạt gió ESP XV8042: Van cấp nước cho bình hấp thụ SO2 XV8043: Van cấp NaOH cho bình hấp thụ SO2 P8046: Bơm cấp NaOH P8041: Bơm tuần hoàn dung dịch NaOH AI8045: Chỉ báo độ PH LI8042: Chỉ báo mức LI8047: Chỉ báo xút cấp tới bình hấp thụ XV8044: Van xả nước thải c Hoạt động Khí thải từ hệ thống SO3 sang chủ yếu SO2, đưa qua thiết bị lọ bụi tĩnh điện (ESP) sang bình hấp thụ SO2 Khí từ lị phản ứng hạt mù chứa LAB Các hật mù lại lại hệ thống lọc bụi ESP thải đường tay Cịn SO2 đưa đến bình hấp thụ SO2 Nguyên lý hấp thụ SO2:Khí SO2 từ lọc tĩnh điện đưa tới bình hấp thụ Ở bình khí SO2 hấp thụ với dung dịch NAOH tạo thành Na 2SO3 24 Bơm P8041 làm nhiệm vụ bơm tuần hoàn dung dịch kiềm từ bình chứa tới bình hấp thụ SO2 AI8045 đo độ PH dung dịch kiềm, giai đoạn đầu độ PH dung dịch kiềm lớn, trình hấp thụ NaOH bơm tuần hồn tới bình hấp thụ SO2 lên độ PH giảm dần hấp thụ với khí SO tạo Na2SO3 Để tránh khí thải SO2 ngồi mơi trường độ PH đạt đến giá trị đặt hệ thống tự động xả van dung dịch hấp thụ bể chứa khu xử lý nước thải tự động cấp thêm lượng NaOH vào bình hấp thụ.[1] TO ATMOSPHERE TO ATMOSPHERE Drawing No:0A020306 852 703 850 30% CAUSTIC INLET PACKED TOWER SULFITE OXIDATION TOWER OV8051 MAKE - UP WATER INLET 851 853 862 SULFATE SOLUTION PUTLET TO WHTS 854 SULFITE SOLITION STORAGE AIR INLET 860 PURGE AIR BLOWER B8032 RECYCLE PUMP OP8051 BLOWER B8051 812 OVER FLOW RYCLE PUMP P B041 861 810 PURGE AIR BLOWER B8032 NOTES: ELECTROSTATIC PRECIPITATOR V8041 EFFLUENT GAS INLET WAST ALL FLOWS ARE IN KC/HR UNLESS OTHERWISE NOTED 800 813 Hình 1.6 Lưu đồ cơng nghệ hệ thống xử lý khí thải 25 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LABVIEW VÀ CARD NI USB 6001 2.1 Giới thiệu phần mềm LABVIEW 2.1.1 Khái niệm LabVIEW LabVIEW (Laboratory Virtual Istrument Engineerring Worbench) chương trình ứng dụng phát triển, dựa sở ngơn ngữ lập trình đồ họa, thường sử dụng cho mục đích đo lường, xử lý, điều khiển tham số mô thiết bị LabVIEW ngôn ngữ chuyên dụng cho đo lường, điều khiển với nhiều hàm chức phục vụ cho việc thu thập, phân tích xử lí, hiển thị kết quả, theo dõi giám sát lưu trữ thông tin dạng bảng tính nhờ liên kết LabVIEW với môi trường ứng dụng khác chạy Windows Microsoft Excel, Microsoft Word LabVIEW hỗ trợ tối đa việc kết nối máy tính với thiết bị ngoại vi theo nhiều chuẩn khác nhau: RS-232, RS-485, khe cắm mở rộng PCI/PXI, đặc biệt với hỗ trợ giao diện bus đa - USB, LabVIEW cho phép ghép nối với thiết bị ngoại vi cách nhanh chóng tiện lợi LabVIEW cịn có thư viện I/O phần cứng mở rộng, gồm NI-VISA NI-DAQmx Chúng hỗ trợ kết nối 4.000 thiết bị độc lập hàng ngàn cảm biến, camera, hệ truyền động thông qua cổng bus liên lạc Hàng ngàn chức hiển thị, phân tích đo lường tích hợp LabVIEW nhằm đảm bảo hiệu suất cho người sử dụng kết nối thiết bị I/O với tạo nên hệ thống đo lường kiểm nghiệm tự động [11] 2.1.2 Giao diện LabVIEW Các chương trình LabVIEW gọi chung Virtual Instrument (VIs) thiết bị đo ảo, giao diện giống thiết bị thực Một chương trình LabVIEW gồm có ba phần: Giao diện người sử dụng - Front panel (hay gọi mặt máy), tiếp đến sơ đồ dạng khối cung cấp mã nguồn (Block diagram) cuối biểu tượng kết nối (Icon/Connector) 26 2.1.2.1 Front panel Front panel cửa sổ xây dựng trực quan giống mặt thiết bị thực cấu thành từ nút bấm, đồ thị (Chart Graph), điều khiển (Controls) thị số (Numeric Indicator) Trên cửa sổ cho phép người sử dụng nhập thông số điều khiển vào thiết bị thông qua chuột, bàn phím Sau chương trình chạy cho kết hiển thị cách trực quan sinh động hình Hình 2.1 Giao diện Front panel 2.1.2.2 Block diagram Là cửa sổ thứ hai chương trình chứa sơ đồ khối gồm nhiều đối tượng, hàm, vòng điều khiển Block diagram mã nguồn dạng đồ họa VI, hàm kết nối theo trật tự định để cung cấp lệnh cho chương trình thực Hình 2.2 Giao diện Block diagram VI 27 Một sơ đồ khối (Block diagram) cấu thành từ thành phần: Terminals(Các đầu cuối ), Nodes (các điểm) Wires (các dây nối) Xây dựng sơ đồ khối ta tiến hành xếp thành phần nối chúng theo trật tự định để xử lý liệu theo trình tự 2.1.2.3 Icon Connector Icon: Là biểu tượng sử dụng để mô tả vắn tắt trực quan VI Nó tương tự chương trình ngơn ngữ lập trình khác Mỗi VI LabVIEW gán cho Icon mặc định nằm góc trái phía cửa sổ chương trình Connector: Là phần tử terminal sử dụng để nối đầu vào đầu VI với sử dụng VI chương trình (Sub VI) [1] Icon Connnecte r Hình 2.3 Minh họa Icon Connector VI 2.2 Phương pháp lập trình LABVIEW 2.2.1 Các bước xây dựng chương trình LabVIEW Để xây dựng chương trình LabVIEW cần thực theo bước: Thiết kế giao diện mặt máy (Front panel): Tạo VI cách chọn File >> New VI Đặt Control Indicator cần thiết lên Front Panel Xây dựng mã nguồn Block diagram: Chọn Window >> Show Block diagram (hoặc nhấn tổ hợp phím Control+E) để bật cửa sổ soạn mã lệnh Block diagram VI Đặt hàm cần thiết lên cửa sổ Block diagram Chọn công cụ Wiring tool để liên kết đối tượng lại với Gỡ rối chạy chương trình: Tại cửa sổ Front Panel chọn công cụ Operation Tool để nhập thơng số đầu vào kích hoạt chương trình để kiểm tra lỗi đánh giá thuật toán 28 Lưu chương trình vào đĩa: Ghi chương trình với mở rộng *.VI chọn File >> Save (Control+S), lưu với tên File >> Save as 2.2.2 Các thành phần cơng cụ lập trình LabVIEW Khi tiến hành lập trình mơi trường LabVIEW ta sử dụng cơng cụ là: Tools palette, Controls palette, Funtions palette [1] 2.2.2.1 Tool palette Hình 2.4 Cửa sổ bảng công cụ (Tool palette) Automatic tool selection ( Tự động chuyển qua lại công cụ, thông thường ta hay để công cụ thao tác cho nhanh) Operating tool: sử dụng để kích hoạt chương trình Positioning tool: Cơng cụ xác định vị trí đối tượng chương trình Labeling tool: Công cụ đặt nhãn, soạn văn (text) Wiring tool: Công cụ để nối đối tượng chương trình 2.2.2.2 Control palette 29 Hình 2.5 Cửa sổ Control palette Control palette bảng công cụ để xây dựng Front panel, bao gồm Controls (các điều khiển), Indicators (các hiển thị), để mở cửa sổ Control palette ta chọn Window >> Show Control palette, nháy phải vào Front panel chọn Control palette Các điều khiển hiển thị Control palette bao gồm [1]: Boolean Control/Indicator Chọn Control >> Boolean từ Control palette bảng điều khiển, hiển thị kiểu logic Chúng có hai giá trị True False đưa chuột vào vùng Boolean Control, nháy thay đổi đối tượng từ True qua False ngược lại cách dễ dàng, cửa sổ Boolean palette hình 3.6 30 Hình 2.6 Cửa sổ Boolean Control Numeric Control/Indicator Khi ta chọn Control >>Nummeric từ Control palette bảng điều khiển xuất hình 2.7 31 Hình 2.7 Cửa sổ Numeric Control Graph Control/Indicator Hình 2.8 Cửa sổ Graph Control Chọn Control >> Graph & Indicator xuất bảng hình 2.8 Graph Indicator cơng cụ hiển thị đồ thị Tương tự Graph Indicator, 32 Chart Indicator hiển thị đồ thị, nhận biểu diễn liệu cách liên tục từ điểm tới điểm từ mảng tới mảng 2.2.2.3 Funtions Palette Hình 2.9 Funtions palette Funtions Palette bảng chữa hàm, Funtions Nodes ngơn ngữ lập trình đồ họa Funtions khơng phải VIs chúng khơng có Front panel Block diagram Truy cập cách vào Funtions >> Boolean, xuất bảng minh họa bảng 2.10 Boolean bao gồm hàm sử dụng để thực phép toán logic (And, Or, Not ) Truy cập cách vào Funtions >> Comparations, xuất hình 2.10 Comparation Funtions chứa hàm so sánh đối tượng, tìm giá trị max, chuyển đổi ký tự sang số Hình 2.10 Cửa sổ Boolean Funtions Comparation Funtions 33 2.2 Giới thiệu module NI USB 6001 2.2.1 Giới thiệu chung Thiết bị thu thập liệu đa chức National Instruments USB-6001cung cấp khả thu thập liệu tin cậy với giá thành thấp Với kiểu kết nối USB, thiết bị đủ đơn giản để thực đo lường nhanh, đủ linh hoạt để thực ứng dụng đo lường phức tạp [11] Khi cần đo tín hiệu analog tín hiệu điện áp cảm biến Ví dụ: cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, áp suất,… NI 6001 cho phép thực nhu cầu với tính ưu điểm sau: Thực việc giao tiếp với máy tính thơng qua cổng USB với thời gian lấy mẫu nhanh, độ xác cao Truy xuất liệu, phân tích, hiển thị, thu thập liệu ngơn ngữ Labview Thực thí nghiệm trường học, cơng ty, gia đình Chạy hệ điều hành Windows, Linux, Mac NI USB-6001 sử dụng NI-DAQmx Base, driver đa tảng với giao diện lập trình NI-DAQmx Người sử dụng dùng NI-DAQmx để triển khai tùy ý ứng dụng thu thập liệu với môi trường triển khai National Instruments LabVIEW C NI-DAQmx Base bao gồm ứng dụng nhập liệu sẵn sàng hoạt động để thu thập nhập tín hiệu lên đến kênh liệu tương tự Card NI USB 6001 thể hình 2.11 34 Hình 2.11 Module NI USB 6001 2.2.2 Mơ tả phần cứng USB-6001 có nối di động dạng bắt vít cho phép kết nối tín hiệu dễ dàng Để tăng khả linh hoạt thao tác thiết lập nhiều dây nối, NI đưa phụ kiện bao gồm nối bắt vít, nhãn dán dụng cụ vặn Thêm nữa, USB-6001 Prototyping Accessory cung cấp ngăn trống cho nhiều mạch điện đến ngõ vào USB-6001 [11] Tóm tắt thơng số kỹ thuật: Bảng 2.1 Các thông số module USB 6001 Thông số chung Chuẩn kết nối USB Hỗ trợ hệ điều hành Windows, Linux, Mac, Pocket PC Kiểu đo Điện áp xung Họ DAQ B Series Đọc tín hiệu analog Số kênh SE/4 DI Tốc độ lấy mẫu 48kS/s Độ phân giải 14 bits 35 Trích mẫu đồng thời Khơng Ngưỡng điện áp giới hạn -10 tới 10V Độ xác 138 mV Ngưỡng điện áp nhỏ -1…1 V Độ xác 37.5 mV Số giới hạn Bộ nhớ tích hợp 512B Xuất tín hiệu analog Số kênh Tốc độ cập nhật 150 kS/s Độ phân giải 12 bits Ngưỡng điện áp giới hạn hạn 0…5 V Độ xác mV Ngưỡng điện áp giới hạn nhỏ 0…5 V Độ xác mV Tín hiệu điều khiển dịng điện mA/10 mA Các chân xuất/nhập tín hiệu số Tải FULL (65 trang): https://bit.ly/3obqdfV Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Số kênh 12 DIO Timing Software Logic Levels TTL Ngưỡng điện áp vào giới hạn lớn 0…5 V Ngưỡng điện áp giới hạn lớn 0…5 V Dòng điện vào Sinking, Sourcing Bộ lọc vào lập trình No Output Current Flow Sinking, Sourcing Dòng điện (Kênh/Tổng) 8.5 mA/102 mA Bộ đếm hẹn (định) 36 Số đếm/hẹn Độ phân giải 32 bits Tần số nguồn lớn 50 MHz Độ rộng xung vào nhỏ 100 ns Mức logic TTL Ngưỡng cực đại 0…5V Độ ổn định 50 ppm Cho phép thực nhớ tạm (đệm) Yes Tác động (Triggering) Digital Kích thước card NI 6001 Tải FULL (65 trang): https://bit.ly/3obqdfV Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Dài 8.51 cm Rộng 8.18 cm Cao 2.31 cm Đầu nối vào Sử dụng tua vit để mở dễ dàng 4130968 37 ... sát số thơng số dây chuyền sản xuất hóa chất Las Phương pháp nghiên cứu khoa học Trong luận văn tác giả xây dựng ứng dụng giao tiếp phần mềm LabVIEW với thiết bị cần đo thông qua module NI- 6001... chế độ điều khiển tay giá trị lưu huỳnh đưa vào buồng đốt điều khiển giá trị đặt biến tần để điều khiển trực tiếp động bơm.Trường hợp mạch điều khiển mạch hở,chỉ có giá trị đặt tác động vào phần. .. phần mềm LabVIEW tiện lợi Với ưu điểm lập trình hiển thị thơng số dễ dàng, cho thấy điều giới nay, LabVIEW ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đo lường, phân tích, mơ phỏng, Do việc nghiên cứu ứng dụng LabVIEW