2) Điều khiển bước với module mềm FB42 (tờn hỡnh thức CONT_S) 3) Điều khiển kiểu phỏt xung với khối hàm hỗ trợ FB43 (tờn hỡnh thức
3.2.1. Giới thiệu chung về FB
FB41 “CONT_C” được sử dung để điều khiển cỏc quỏ trỡnh kĩ thuật với cỏc biến đầu vào và đầu ra tương tự trờn cơ sở thiết bị khả trỡnh Simatic. Trong khi thiết lập tham số, cú thể tớch cực hoặc khụng tớch cực một số thành
62
phần chức năng của bộ điều khiển PID cho phự hợp với đối tượng. Cú thể sử dụng module mềm PID như một bộ điều khiển với tớn hiệu chủ đạo đặt cứng (fĩed setpoint) hoặc thiết kế một hệ thống điều khiển nhiều mạch vũng theo kiểu điều khiển cascade. Những chức năng điều khiển được thiết kế trờn cơ sở của thuật điều khiển PID của bộ điều khiển mẫu với tớn hiệu tương tự.
Cấu trỳc modul mềm PID FB41 “CONT_C”.
Sơ đồ cấu trỳc của module mềm FB41 “CONT_C” được minh họa như sau: CRP-IN % PV-NORM DEADBAND INT DIF SP-INT PV_INT PV_PER PVPER_ON GAIN ER PV P-SEL I-SEL PV-FAC PV-OFF % CRP_OUT D-SEL LMN-P LMN-I LMN-D MAIL_ON MAN LMNLIMIT LMN_NORM LMN_HLM LMN_LLM LMN_FAC LMN_OFF LMN LMN_PER DISV 0 1 0 1 1 1 1 0 0.0 0.0 0.0 TD,TM,LAG QLMN-HLM QLMN-LLM TI, I-ITL-ON I-ITLVAL 0 0
Hỡnh 3.1: Sơ đồ cấu trỳc modul mềm FB41
Module mềm PID bao gồm tớn hiệu chủ đạo SP-INT, tớn hiệu ra của đối tượng PV-PER, tớn hiệu giả để mụ phỏng tớn hiệu ra của đối tượng PV-IN, cỏc biến trung gian trong quỏ trỡnh thực hiện luật và thuật điều khiển PID như PVPER-ON, P-SEL, I-SEL, D-SEL,MAN-ON…
63
Tớn hiệu chủ đạo SP-INT: được nhập dưới dạng dấu phảy động Tớn hiệu ra của đối tượng PV-PER: Thụng qua hàm nội của FB41 cú tờn CRP-IN, tớn hiệu ra của đối tượng cú thể dược nhập dưới dạng số nguyờn cú dấu hoặc số thực dấu phảy động. Chức năng của CRP-IN là chuyển đổi kiểu biểu diễn của PV-PER từ dạng số nguyờn sang số thực dấu phảy động cú giỏ trị nằm trong khoảng -100 đến 100% theo cụng thức:
Tớn hiệu ra của CRP-IN = PV-PER
27648100 100
Chuẩn húa: Chức năng của hàm chuẩn húa PV-NORM tớn hiệu ra của đối tượng là chuẩn húa tớn hiệu ra của hàm CRP-IN theo cụng thức:
Tớn hiệu ra của PV-NORM = (Tớn hiệu ra của CRP-IN) PV-FAC-OFF Hai tham trị khống chế dải giỏ trị cho phộp của PV-NORM là PV-FAC và PV-OFF. Mặc định PV-FAC của hàm PV-NORM cú giỏ trị bằng 1 và PV- OFF cú giỏ trị 0.
Lọc nhiễu tỏc động trong lõn cận điểm làm việc: Tớn hiệu sai lệch giữa tớn hiệu chủ đạo và tớn hiệu ra của đối tượng. Nú dược tọa ngay ra trong FB41 là dầu vào của khối DEADBAND cú tỏc dụng lọc những dao động nhỏ xung quanh giỏ trị xỏc lập. Nếu khụng muốn sử dụng DEADBAND hoặc với đối tượng mà cú thể bỏ qua sự ảnh hưởng của nhiễu trong lõn cận điểm làm việc ta chọn DEAD-W=0.
Chọn luật điều khiển trờn module FB41 “CONT_C”
Thuật PID được thiết kế theo kiểu song song của ba thuật điều khiển đơn lẻ tỷ lệ (P), tớch phõn (I), vi phõn (D) theo sơ đồ cấu trỳc sau:
INTDIF DIF I-SEL D-SEL 1 1 0 0.0 0.0 0.0 TD,TM,LAG TI, I-ITL-ON I-ITLVAL 0 0 P-SEL GAIN
64
Chớnh vỡ cấu trỳc song song như vậy nờn ta cú thể thụng qua cỏc tham trị P-SEL, I-SEL hay D-SEL mà tớch hợp được cỏc thuật điều khiển khỏc nhau từ bộ điều khiển mẫu này như thuật điều khiển P,PI, PD, PID.
Khai bỏo tham số và cỏc biến của Modul mềm PID
Chỳng ta cú thể khai bỏo tham số và cỏc biến cho bộ điều khiển trong khối dữ liệu cơ sở thụng qua cỏc bước sau:
START→ SIMATIC→ STEP7→PID PARAMETTER ASIGNMENT Trờn thanh cụng cụ trong cửa sổ của màn hỡnh soạn thảo cú biểu tượng của cỏc hàm thư viện cú trong Step7. Kớch chuột vào biểu tượng này ta nhận được bảng danh mục cỏc khối hàm thư viện ngay trong cửa sổ màn hỡnh soạn thảo.
Đặt giỏ trị cho khối FB41
Phần mềm cho phộp chọn chế độ tự động (automatic mode) hoặc chế độ bằng tay. Ở chế độ bằng tay cỏc giỏ trị của cỏc biến được chọn bằng tay. Bộ tớch phõn (INT) tự thiết lập chế độ LNM-LNM-P-DISV và bộ vi phõn (DIF) tự động về 0. Điều đú đảm bảo việc chuyển chế độ từ thiết lập giỏ trị bằng tay về chế độ tự động khụng gõy một biến đổi đột ngột nào đối với cỏc biến đó được thiết lập giỏ trị bằng tay.
Cũng cú thể giới hạn cho cho cỏc giỏ trị được thiết lập bằng tay nhờ hàm LMNLIMIT.Một bớt cờ sẽ cú giỏ trị bằng 1 khi biến vào coa giỏ trị vượt quỏ giới hạn đó chọn. Hàm LMN-NORM sẽ chuẩn húa tớn hiệu ra của hàm LMNLIMIT theo cụng thức:
LMN = (Tớn hiệu ra của LMNLIMIT) * LMN-FAC + LMN-OFF
Mặc định LMN-FAC cú giỏ trị bằng 1, cũn LMN-OFF cú giỏ trị bằng 0. Cỏc giỏ trị đặt bằng tay cú thể theo một cỏch biểu diễn riờng. Hàm CRP- OUT cú chức năng biến đổi từ kiểu biểu diễn số thực dấu phảy động sang kiểu biểu diễn riờng theo cụng thức: LMN-PER = LMN *
10027648 27648
65