Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ sử dụng thiết bị TCU 96975

MỤC LỤC

Modul đầu vào (1-In)

Chọn một trong năm giá trị từ 0  4, chọn giá trị càng lớn thì khả năng lọc nhiễu cho tín hiệu vào càng cao nhng đồng thời tốc độ đáp ứng của TCU lại càng giảm. + Tốc độ tăng điểm đặt ( SPrP – SetPoint Ramp Rate ): ngời ta không đa trực tiếp một giá trị điểm đặt vào quá trình mà phải thay đổi từ từ theo tốc độ tăng.

Modul ra (2-OP)

+ Chọn phạm vi cho phép của giá trị % đầu ra (OPLO&OPHI): lựa chọn khoảng giới an toàn ( chỉ cho phép đầu ra thay đổi trong khoảng này )của đầu ra cho quá. - Lập khoảng chết và chu kỳ cập nhật: Thông số khoảng chết yêu cầu giá trị ra ,tính phần trăm, phải thay đổi nhiều hơn số lợng vùng chết để đầu ra cập nhật.

Modul khoá ( 3-LC )

Đầu ra Linear DC thờng đợc sử dụng để truyền giá trị các thông số hoạt động của TCU cho các cơ cấu chấp hành, thiết bị ghi đồ thị hoặc chỉ thị số. - Chọn thông số cần truyền qua đầu ra Linear DC: chọn một trong các thông số hoạt động của TCU gồm % đầu ra và sai lệch quá trình.

Modul cảnh báo (4_AL)

Sự khác nhau cơ bản nhất giữa chế độ bảo vệ thông số với chế độ không bảo vệ thông số là: ở chế độ bảo vệ thông số có thể “khoá” không cho phép truy cập tới các thông số của hai bộ điều khiển PID và các giá trị ngỡng cảnh báo (các thông số này bị khoá ở modul khoá - xem phần 3.5.3 ). Sự khác nhau cơ bản nhất giữa chế độ bảo vệ thông số với chế độ không bảo vệ thông số là: ở chế độ bảo vệ thông số có thể “khoá” không cho phép truy cập tới các thông số của hai bộ điều khiển PID và các giá trị ngỡng cảnh báo (các thông số này bị khoá ở modul khoá - xem.

Khoảng tỉ lệ

-Khi đặt khoảng tỉ lệ lớn ( hệ số khuyếch đại nhỏ ) làm cho đáp ứng chậm với khoảng thời gian lớn của quá trình quá độ. - Hằng số tích phân là thời gian tính bằng giây , mà với quá trình có sai lệch không đổi thì đầu ra theo tác động tích phân sẽ đạt tới đầu ra theo tác động tỉ lệ. Khi mà sai lệch không đổi cần tồn tại tác động tích phân lặp lại tác động tỉ lệ trong mỗi chu kì tích phân.

Tác động tích phân dịch vị trí điểm tâm của khoảng tỉ lệ cho tới khi triệt tiêu sai lệch trong trạng thái ổn định. - Nếu đặt Ti quá nhỏ hạn chế khả năng đáp ứng của quá trình tới giá trị đầu ra mới dẫn tới quá trình không ổn định với độ quá điều chỉnh lớn. - Đặt Ti quá lớn tạo ra 1 đáp ứng quá chậm để tiến tới trạng thái sai lệch ổn định.

- Nếu Ti = 0 ngời điều khiển phải thay đổi độ dịch đầu ra ( thông số OPOF) để loại trạng thái sai lệch ổn định.

Hằng số vi phân

Thông số OPOF xuất hiện trong chế độ không bảo vệ thông số ( chỉ khi đặt hằng số tích phân bằng 0 ). Để giúp cho sự điều chỉnh các thông số của bộ PID đáp ứng đợc những yêu cầu phức tạp của bài toán, cần nối TCU với một thiết bị ghi đồ thị nhiệt độ, từ đó ta sẽ có phớng tiện hữu hiệu bằng hình ảnh để phân tích quá trình tốt hơn. Tạo ra sự thay đổi cho các thông số của bộ PID nhỏ hơn 20% từ giá.

Hình 19: Các đáp ứng điển hình cho bộ PID

Điều khiển Cascade

Mô hình điều khiển External Cascade

Thiết bị này có đầu vào tơng tự, thông qua nó nhận đợc giá trị đặt từ xa của thiết bị khác. +Bộ điều khiển vòng ngoài điều khiển quá trình ngoài là quá trình chính cần điều khiển. Ngời điều khiển nhập giá trị đặt từ bảng điều khiển, bộ điều khiển vòng ngoài sẽ so sánh giá trị đặt chính với giá trị nhiệt đo đợc của qúa trình và phát ra tín hiệu 1 chiều ( áp hoặc dòng ).

Tín hiệu này sau đó đợc dùng làm giá trị đặt từ xa cho bộ điều khiển vòng trong. +Giá trị đặt từ xa của bộ điều khiển phụ phải đợc đặt tỉ lệ, thờng thì giá trị đặt từ xa đợc đặt tỉ lệ bằng khoảng của quá trình thực của bộ điều khiển phụ. +Giá trị đặt từ xa của bộ điều khiển phụ phải đợc đổi tỉ lệ, thờng thì giá trị đặt từ xa đợc đặt tỉ lệ bằng khoảng của quá trình thực của bộ điều khiển thứ cấp.

+Trong 1 số trờng hợp tín hiệu giá trị đặt từ xa có thể thay đổi qúa nhanh hoặc bị nhiễu dẫn tới sự mất ổn định của bộ điều khiển phụ.

Mô hình điều khiển Internal Cascade

+Bộ điều khiển vòng trong điều khiển quá trình trong nhằm tránh nhiễu cho quá. Vòng ngoài cung cấp giá trị đặt cho vòng trong: đầu ra của vòng ngoài đợc nhập vào vòng ngoài làm giá trị đặt thông qua sự điều chỉnh của các thông số tỉ lệ DSP1 và DSP2. Giá trị đặt này đợc vòng trong sử dụng để tính toán đa ra đầu ra thùc.

Vấn đề tự chỉnh trong TCU

Để kích hoạt quá trình tự chỉnh, trớc hết cần “mở khoá” cho thông số tUNE ( trong modul khoá ), sau đó trong chế độ ẩn lựa chọn yES cho thông số tUNE, tiếp đó dựa vào yêu cầu cụ thể của hệ thống mà chọn tự chỉnh cho vòng trong (SEC) hay vòng ngoài (PRI). Bộ điều khiển vòng trong có đầu vào là giá trị đặt từ xa và đầu ra là đầu ra chính của quá trình, bộ điều khiển vòng ngoài có đầu vào là đầu vào chính của quá trình và đầu ra làm điểm đặt cho vòng trong. Sau khi quá trình đã đạt xác lập, bộ điều khiển vòng trong và bộ điều khiển vòng ngoài vẫn có thể đợc điều chỉnh lại các thông số ( tự động ) khi một thông số nào đó của bộ điều khiển vòng trong bị thay đổi.

Các thiết bị thờng đợc ghép nối với bộ điều chỉnh nhiệt độ TCU nh máy in một thiết bị đầu cuối , bộ diều khiển chơng trình ,hay một máy tính trung tâm. Khi sử dụng một thiết bị đầu cuối hay một máy tính trung tâm mà chỉ sử dụng một bộ TCU thì địa chỉ “0” đợc sử dụng loại trừ yêu cầu đối với các địa chỉ xác. Để cho dữ liệu đợc nhận ra một cách chính xác thì phải đồng nhất việc định dạng và tốc độ truyền giữa các thiết bị truyền thông.Các biến định dạng đối với bộ.

Khi sử dụng một thiết bị đầu cuối hay một máy tính trung tâm mà chỉ sử dụng một bộ điều khiển TCU ,địa chỉ ‘0’ có thể đợc dùng nhằm loại ra yêu cầu đối với các địa chỉ xác định khi gửi đi một lệnh.

Truyền câu lệnh và dữ liệu

Truyền câu lệnh

Trớc khi thiết lập truyền nối tiếp thì bộ điều khiển TCU phải đợc lập chơng. Thêm vào đó số địa chỉ vòng và máy in phải nên đợc biết đến. Nếu có nhiều hơn một bộ TCU trên đờng truyền thì mỗi bộ TCU phải đợc đánh một địa chỉ khác nhau.

T(54H) Lệnh truyền giá trị ;Tiếp theolà một giá trị Value Identifier (A-M,O,Q,W-Z,AA,BB, hoặc HC).

Nhận dữ liệu

Vị trí dấu chấm thập phân trong giới hạn trờng dữ liệu phụ thuộc vào giá trị thực mà nó thể hiện.Số dữ liệu đợc sắp đúng chỗ ,không bắt đầu bằng 0. Nếu có nhiều hơn một chuỗi đợc truyền ,có 100ms tới 200ms gán liền vào thời gian trễ sau khi truyền mỗi chuỗi và sau mỗi khối truyền.Khi giao tiếp với máy in ,việc gửi các biến nhớ thờng đợc yêu cầu. RS 485 card có thể đợc thiết lập cho việc vận hành “2 –dây đôi ”,với chế độ vận hành này thì mỗi phần thiết bị phải có thể chuyển mạch từ chế độ nhận tới chế độ truyền và ngợc lại.

Bộ điều khiển hoạt động bình thờng trong chế độ nhận dữ liệu .Nó sẽ tự động chuyển mạch tới chế độ truyền dữ liệu khi Transmit Value Command hoặc Print Request có kết quả .Với máy tính để chuyển mạch từ chế độ nhận dữ liệu sang truyền dữ liệu thì phải có phần mềm điều khiển, đợc viết để thực hiện nhiệm vụ này. Khi có nhiều hơn 1 bộ điều khiển trên đờng truyền thì mỗi đầu ghép nối TX- EN đợc nối tới chân cha truyền của module GCM 422. Tại mỗi thời điểm chỉ có duy nhất một bộ TCU có chức năng in ,nhằm tránh khả năng xảy ra xung đột khi có nhiều hơn một TCU yêu cầu máy in thực hiện.

Đặt tại phòng điều hành sản xuất một máy tính công nghiệp, máy tính này đợc nối với các bộ TCU qua đờng dây truyền thông.