1. SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
1.1. Khối tổ chức của bộ điều khiển PID
Hỡnh 9- 1 Khối tổ chức PID
Một module PID mềm gồm cú cỏc thành phần :
Cỏc khối hàm chức năng: cú thể là khối CONT_C, CONT_S, hoặc
PULSEGEN.
Phần giao diện gỏn tham số cho bộ điều khiển : gỏn cỏc tham số cần thiết cho bộ điều khiển.
142
- Sử dụng, vận hành: bao gồm cỏc phần mụ tả cỏc khối chức năng.
1. 2. Module mềm FB41 “CONT_C” .
Module mềm PID “CONT_C” là một bộ điều khiển PID cú đầu vào và đầu ra là cỏc tớn hiệu liờn tục (analog).
BộPID cú thể được sử dụng làm bộ điều khiển cú điểm đặt cố định hoặc sủ dụng là bộ điều khiển nhiều vũng như điều khiển tầng, và điều khiển tỉ lệ. Chức năng của bộ điều khiển này dựa trờn thuật toỏn điều khiển PID.
Sơ đồ khối của bộ điều khiển:
Hỡnh 9- 2 Sơ đồ khối của bộ điều khiển PID
Module mềm PID gồm cú tớn hiệu chủ đạo SP_INT, tớn hiệu ra của đối tượng PVF_PER, tớn hiệu giả để mụ phỏng tớn hiệu ra của đối tượng PV_IN, cỏc biến trung gian trong trong quỏ trỡnh thực hiện luật và thuật toỏn điều khiển PID như PV_PERON, P_SEL, I_SEL…
143
Tớn hiệu chủ đạo SP_INT : được nhập dưới dạng dấu phẩy động.
Tớn hiệu ra của đối tượng PV_PER : được nhập dưới dạng số nguyờn cú dấu hoặc dưới dạng số thực dấu phảy động. Thụng qua một hàm nội CRP_IN nú sẽ chuyển đổi kiểu biểu diễn của PV_PER sang số thực dấu phảy động cú giỏ trị nằm trong khoản -100…100% theo cụng thức:
Tớn hiệu ra của CRP_IN = PV_PER.
27648100
Hàm chuẩn húa : PV_NORM sẽ chuẩn húa tớn hiệu ra của CRP_IN theo cụng thức :
Tớn hiệu ra của PV_NORM = (Tớn hiệu ra của CRP_IN).PV_FAC + PV_OFF Bảng mụ tả cỏc tham số của bộ điều khiển :
+ Bảng mụ tả tham số đầu vào :
Tham số Kiểu
loại Dải giỏ trị Giỏ trị mặc định
Mụ tả
COM_RS T
BOOL FALSE COMPLETE RESTART
Khối cú chức năng khởi tạo lại hệ thống hoàn toàn khi đầu vào “complete restart” được thiết lập giỏ trị logic là
TRUE
MAIN_O N
BOOL TRUE MANUAL VALUE ON
Khi đầu vào “manual value on” là TRUE, mạch vũng điều khiển sẽ bị ngắt , cỏc giỏ trị sẽ được thiết lập bằng
tay.
PVPER_O N
BOOL FALSE PROCESS VARIABLE
PERIPHERAL ON
Khi đọc biến quỏ trỡnh từ cỏc cổng vào/ra đầu vào PV_PER phải được nối tới cỏc cổng vào ra và đầu vào “process variable peripheral” cú giỏ trị là TRUE
P_SEL BOOL TRUE PROPORTIONAL ACTION
ON
Chọn luật điều khiển P
I_SEL BOOL TRUE INTEGRAL ACTION ON
Chọn luật điều khiển I
INT_HOL D
BOOL FALSE INTEGRAL ACTION
HOLD
Đầu ra của bộ điều khiển I cú thể bị giữ lại khụng được sử dụng khi ta thiết lập
144
TRUE cho thụng số này.
I_ITL_ON BOOL FALSE INITIALIZATION OF THE
INTEGRAL ACTION
Đầu ra của bộ điều khiển I cú thể được nối vào cổng vào I_ITL_VAL nếu đầu vào I_ITL_ON cú giỏ trị là
TRUE.
D_SEL BOOL FALSE DERIVATIVE ACTION
ON
Chọn thành phần D.
CYCLE TIME >=1ms T#1s SAMPLING TIME
Thời gian lấy mẫu.
SP_INT REAL 100.0…1 00.0% 0.0 INTERNAL SETPOINT Tớn hiệu chủ đạo PV_IN REAL 100.0…1 00.0% 0.0 PROCESS VARIABLE IN
Giỏ trị khởi tạo cú thể đặt ở đầu vào PV_IN cũng cú thể được đặt từ biến quỏ trỡnh
PV_PER WORD W#16#0
000
PROCESS VARIABLE
PERIPHERAL
Biến quỏ trỡnh được nối với CPU thụng qua cổng vào tương tự
MAIN REAL 100.0…1
00.0%
0.0 MANUAL VALUE
Cổng vào “manual value” được sử dụng để đặt giỏ trị bằng cỏc hàm giao diện
GAIN REAL 2.0 PROPORTIONAL GAIN
Hệ số tỉ lệ của luật P TI TIME >= CYCLE T#20s RESET TIME Hằng số thời gian tớch phõn TD TIME >= CYCLE T#10s DERIVATIVE TIME Hằng số thời gian vi phõn TM_LAG TIME >= CYCLE/ 2
T#2s TIME LAG OF THE
DERIVATIVE ACTION
Chọn thời gian tớch cực của luật điều khiển vi phõn
DEADB_ W
REAL >=0.0% 0.0 DEAD BAND WIDTH
Để xử lý tớnh hiệu nhiễu LMN_HL M REAL LMN_L LM…10 0% 100.0 MANIPULATED VALUE HIGH LIMIT
Thiết lập bằng tay giới hạn
145 LMN_LL M REAL -100… LMN_H LM % 0.0 MANIPULATED VALUE LOW LIMIT
Thiết lập bằng tay giới hạn dưới
PV_FAC REAL 1.0 PROCESS VARIABLE
FACTOR
Biến quỏ trỡnh được nhõn với hệ số phự hợp với phạm vi của biến này, Hệ số chọn thụng qua cổng PV_FAC
PV_OFF REAL 0.0 PROCESS VARIABLE
OFFSET
Biến quỏ trỡnh được cộng với một lượng bự cho phự hợp với phạm vi quy định của biến này. Giỏ trị bự được chọn thụng qua PV_OFF
LMN_FA C
REAL 1.0 MANIPULATED VALUE
FACTOR
Giỏ trị giới hạn được nhõn với một hệ số bự cho phự hợp với phạm vi quy định của biến quỏ trỡnh, giỏ trị bự này được thiết lập thụng qua
LMN_FAC
LMN_OF F
REAL 0.0 MANIPULATED VALUE
OFFSET
Giỏ trị giới hạn được cộng với với một hệ số bự cho phự hợp với phạm vi quy định của biến quỏ trỡnh, giỏ trị bự này được thiết lập
thụng qua LMN_OFF I_ITLVAL REAL - 100.0…1 00.0% 0.0 INITIALIZATION VALUE OF THE INTEGRAL ACTION
Giỏ trị đầu ra của bộ điều khiển tớch phõn cú thể được thiết lập thụng qua cổng vào
146 I_ITLVAL DISV REAL - 100.0…1 00.0% 0.0 DISTURBANCE VARIABLE
Giỏ trị đặt bự nhiễu khi sử dụng phương phỏp điều khiển thẳng
+ Bảng mụ tả tham số đầu ra :
Tham số Kiểu
loại Dải giỏ trị Giỏ trị mặc định
Mụ tả
LMN REAL 0.0 MANIPULATED VALUE
Giỏ trị được thiết lập bằng tay thụng qua cổng ra LMN LMN_PE R WORD W#16#0 000 MANIPULATED VALUE PERIPHERAL
Giỏ trị đầu ra được thiết lập bằng tay theo kiểu biểu diễn phự hợp với cổng vào ra
tương tự được chọn qua
LMN_PER
QLMN_H LM
BOOL FALSE HIGH LIMIT OF
MANIPULATED VALUE REACHED
Giỏ trị thụng bỏo biến quỏ trỡnh vượt giới hạn trờn
QLMN_L LM
BOOL FALSE LOW LIMIT OF
MANIPULATED VALUE REACHED
Giỏ trị thụng bỏo biến quỏ trỡnh vượt giới hạn dưới
LMN_P REAL 0.0 PROPORTIONAL
COMPONENT
Tớn hiệu ra của bộ điều khiển tỉ lệ
LMN_I REAL 0.0 INTEGRAL COMPONENT
Tớn hiệu ra của bộ điều khiển tớch phõn
147
COMPONENT
Tớn hiệu ra của bộ điều khiển vi phõn
PV REAL 0.0 PROCESS VALUE
Tớn hiệu quỏ trỡnh được xuất ra cổng PV
ER REAL 0.0 ERROR SIGNAL
Tớn hiệu sai lệch được xuất qua cổng ER