4. Cấu trúc của luận văn
3.3.1 Điều khiển liên tục với FB41 “CONT C”
FB41 “CONT_ C” đƣợc sử dụng để điều khiển các quá trình kỹ thuật với các biến đầu vào và đầu ra tƣơng tự trên cơ sở bộ PLC S7-300. Trong khi thiết lập tham số, có thể tích cực hoặc không tích cực một số thành phần chức năng của bộ điều khiển PID cho phù hợp với các đối tƣợng.
Có thể sử dụng module mềm PID nhƣ một bộ điều khiển với tín hiệu chủ đạo đặt cứng (fixed setpoint) hoặc thiết kế một hệ thống điều khiển nhiều mạch vòng theo kiểu điều khiển cascade. Những chức năng điều khiển đƣợc thiết kế trên cơ sở của thuật điều khiển PID của bộ điều khiển mẫu với tín hiệu tƣơng tự.
Sơ đồ cấu trúc của module mềm FB41 “CONT- C” đƣợc minh họa trong hình 3.2
52
Module mềm PID bao gồm tín hiệu chủ đạo SP = INT, tín hiệu ra của các đối tƣợng PV_PER, tín hiệu giả để mô phỏng tín hiệu ra của đối tƣợng PV_IN, các biến trung gian trong quá trình thực hiện luật và thuật điều khiển PID nhƣ PVPER_ON, P-SEL,
D_SEL, Man_ON. …
Tín hiệu ra của CRP_IN = PV_ PER .
27648 100
Chuẩn hóa: Chức năng của hàm chuẩn hóa PV_NORM tín hiệu ra của đối tƣợng là chuẩn hóa tín hiệu ra của hàm CRP_IN theo công thức :
Tín hiệu ra của PV_NORM = ( Tín hiệu ra của CRP_IN) x PV_ FAC- OFF
Hai tham trị khống chế dãy giá trị cho phép của PV_NORM là PV_FAC và
PV_OFF. Mặc định PV_FAC của hàm PV_NORM có giá trị bằng 1 và PV_ OFF có giá
trị bằng 0.
Lọc nhiễu tác động trong lân cận điểm làm việc : Tín hiệu sai lệch là hiệu giữa tín hiệu chủ đạo và tín hiệu ra của đối tƣợng. Nó đƣợc tạo ra ngay trong FB41 và là đấu vào của khối DEADBAND có tác dụng lọc những dạo động nhỏ xung quanh giá trị xác lập. Nếu không muốn sử dụng DEADBAND hoặc với đối tƣợng mà có thể bỏ qua sự ảnh hƣởng của nhiều trong lân cận điểm làm việc ta chọn DEAD_ W =0
*Thuật điều khiển trên Module FB41 “CONT- C”
Hình 3.3. Luật điều khiển PID
Hình 5.2 mô tả thuật PID đƣợc thiết kế theo kiểu song song của ba thuật điều khiển đơn lẻ: tỷ lệ (P , tích phân (I và vi phân (D theo sơ đồ cấu trúc trong hình ...(sau khối
DEADBAND). Chính vì cấu trúc song song nhƣ vậy nên ta có thể thông qua các tham trị
P_SEL, I-SEL hay D_SEL mà tích hợp đƣợc các thuật điều khiển khác nhau từ bộ điều
khiển mẩu này nhƣ thuật điều khiển P, PI, PD, PID.
Đặt giá trị
Phần mềm cho phép chọn chế độ tự động (automatic mode) hoặc chế độ bằng tay. Ở chế độ bằng tay các chế độ của các biến đƣợc chọn bằng tay. Bộ tích phân (INT) tự thiết lập chế độ LNM-LNM-P-DISV và bộ vi phân (DIF) tự động về 0. Điều đó đảm bảo
53
cho việc chuyển chế độ từ thiết lập giá trị bằng tay về chế độ tự động không gây một biến đổi nào đối với các biến đã đƣợc thiết lập giá trị bằng tay.
Cũng có thể đặt giới hạn cho các giá trị đƣợc thiết lập bằng tay nhờ hàm
BIMNLIMIT. Một bít cờ sẽ có một giá trị logic bằng 1 khi biến vào có giá trị vƣợt quá
giới hạn đã chọn. Hàm LMN- NORM sẽ chuẩn hóa tín hiệu ra của hàm LMNlimit theo công thức:
LMN = (TÍN HIỆU CỦA LMNLIMIT )*LMN-FAC + LMN_OFF
Mặc định LMN_FAC có giá trị bằng bằng 1, còn LMN_OFF có giá trị bằng 0. Các giá trị đặt bằng tay có thể theo một cách biểu diễn riêng. Hàm CRP-OUT có chức năng biến đổi từ kiểu biểu diễn số thực dấu phẩy động sang kiểu biểu diễn riêng theo công thức:
LMN_PER = LMN *
100 27648
Ngoài ra nhiễu có thể đƣợc lọc trƣớc bằng cách đƣa quan đầu vào DISV.
Khởi động và thông báo lỗi
FB41 “CON_C” có một chƣơng trình con phục vụ cho việc khởi tạo lại hoàn toàn hệ thống. Chƣơng trình này đƣợc đƣợc gọi khi tín hiệu vào COM-RST có giá trị logic bằng 1.
Trong khi khởi tạo, luật điều khiển tích phân đƣợc tự động thiết lập với giá trị khởi tạo I_ITVAL. Nếu luật điều khiển đƣợc gọi theo ngắt thời gian, nó sẽ luôn luôn làm việc với giá trị này. Tất cả đầu ra khác đƣợc đặt giá trị mặc định.
Khối FB41 „ CON_C” không có khả năng tự kiểm tra lỗi bên trong của module mềm PID. Mã báo lỗi RET-VAL không đƣợc sử dụng.