41
Calculate value: hiển thị giá trị sau khi tính tốn bằng các thuật tốn Max,
Min, Average. Gồm có 10 kênh tính tốn song song với nhau.
Analog Output: hiển thị giá trị ngõ ra hiện tại tính bằng đơn vị %. Giá trị 0 –
100% tương ứng 0 – 20mA.
Relay Output: hiển thị giá trị ngõ ra relay. Màu xanh hiển thị relay ON, màu
đỏ hiển thị relay OFF.
Hình 3.24 4 kênh hiển thị giá trị Analog Output
Hình 3.25 6 kênh ngõ ra Relay
42
Màn hình Configurator: cho phép người dùng cấu hình tồn bộ thơng số
của bộ điều khiển.
Kết nối đến bộ DDC:
- Comport: Khi bạn kết nối cáp nạp vào bộ điều khiển, cài đặt Driver, hệ
thống sẽ nhận dạng cáp nạp là một cổng COM. Khi cổng kết nối đã hoạt động ổn định. Mở phần mềm lên, phần mềm sẽ tìm các cổng tương thích để bạn chọn.
- Baudrate: Tốc độ Baudrate của thiết bị đagn hoạt động. Baudrate mặc định
của phần mềm là 38400 (có thể thay đổi bằng hai nút nhấn trên bộ DDC). - Address: Địa chỉ mặc định của phần mềm là 1. Bảng update sắp tới sẽ bổ
sung thêm các tính năng update thông số trực tiếp từ phần mềm.
- Nút nhấn Connect/Disconnect: Cho phép bạn kết nối hoặc ngắt kết nối với bộ DDC.
Cập nhật dữ liệu cho DDC – C46:
Hình 3.26 Màn hình Configurator
43 - Read from DDC: Cho phép người dùng đọc các thông số hiện tại từ bộ
điều khiển DDC lên phần mềm. Các giá trị đọc được sẽ cập nhật trực tiếp lên phần mềm.
- Write to DDC: Ghi giá trị cài đặt trên phần mềm xuống DDC. Khi cài đặt
xong 1 ngõ vào/ra hay thay đổi nào đó trên thiết bị, người dùng phải nhấn Write to DDC để truyền xuống thiết bị.
- Load from PC: Đọc cấu hình đã lưu trên máy tính.
- Save on PC: Ghi tồn bộ cấu hình hiện tại trên phần mềm để lưu trữ, sử
dụng cập nhật vào các bộ DDC khác trong quá trình thay thế. File lưu trữ trong máy tính dưới dạng Config files (*.xml).
Cấu hình cho các ngõ vào UI:
Các bước cấu hình:
1. Chọn ngõ vào đa chức năng muốn sử dụng (DDC-C46 có 12 ngõ vào đa
chức năng trên thiết bị và 16 ngõ vào từ thiết bị khác truyền qua chuẩn Modbus).
Hình 3.28 Thanh thao tác với dữ liệu nạp vào bộ điều khiển
44
2. Chọn loại cấu hình bạn sử dụng: 12 ngõ vào đa chức năng cấu hình trực
tiếp bằng phần mềm. Bộ điều khiển sẽ tự động cấu hình sau khi người dùng update dữ liệu. Dịng điện tính bằng mA. Điện áp tính bằng Volt. Điện trở tính bằng Ohm. Nhiệt độ dạng Thermistor ra nhiệt độ chuẩn Celsius.
3. Chọn các thông số cơ bản cho ngõ vào:
- Channel: kênh tính tốn mà ngõ vào này sẽ kết nối.
- Calibration: hệ số hiệu chỉnh cho cảm biến. Hệ số này được cộng trực tiếp
vào giá trị hiển thị thực tế (Actual value). - Min Input: giá trị thấp nhất ngõ vào quy đổi.
- Max Input: giá trị cao nhất ngõ vào quy đổi.
- Min Real Value: giá trị thấp nhất ngõ vào thực tế.
- Max Real Value: giá trị cao nhất ngõ vào thực tế.
Phía dưới có nút Copy to All Inputs để cấu hình như nhau cho tồn bộ các ngõ vào.
Hình 3.30 12 ngõ vào đa chức năng và 16 port mở rộng
45
Cấu hình ngõ ra Analog:
Ngõ ra Analog được dùng trong các ứng dụng điều khiển tuyến tính như điều khiển biến tần, van xả gió và các hệ thống khác ... Chọn ngõ ra Analog mà bạn muốn sử dụng. Ngõ ra này tương ứng với phần cứng của DDC-C46. DDC-C46 có 4 ngõ ra dịng điện 0 - 20mA và 16 ngõ ra thiết bị khác truyền qua chuẩn Modbus.
Chế độ Override:
- Khi ở chế độ Override ngõ ra sẽ xuất trực tiếp giá trị hiển thị trong Override value. Giá trị 0-100 tương ứng 4-20mA.
- Chế độ Override được dùng khi bạn muốn test biến tần, Actuator damper và các thiết bị điều khiển khác. Khi không sử dụng ngõ ra này ta chọn Override Enable = Enable. Override Value = 0 để bộ điều khiển khơng xuất tín hiệu ra ngồi.
- Khi chế độ Override bị Disable, bộ điều khiển sẽ hoạt động theo phần mềm. Đọc dữ liệu ngõ vào, tính tốn PID và xuất ra ngồi.
Read from channel: Phần mềm có 10 kênh tính tốn và các ngõa vào từ thiết
bị hoặc từ Modbus. Ta có thể dùng bất kỳ kênh nào làm ngõ vào điều khiển cho ngõ ra AO.
Control Mode: Chế độ điều khiển Giảm/Tăng. Cho phép người dùng cấu hình
theo u cầu của mình. Ví dụ trong hệ tăng áp cầu thang, nếu ta dùng biến tần để tăng áp suất trong cầu thang ta chọn chế độ INCREASE, nếu ta dùng van xả áp để giảm áp suất trong cầu thang xuống ta chọn chế độ DECREASE.
Hình 3.32 Cấu hình Analog Output
46
Cài đặt các thông số khác:
- Override Enable: Cho phép/không cho phép Override hoạt động.
- Override Value: Giá trị ngõ ra cưỡng bức khi ở chế độ Override.
- Set point: Điểm set point của hệ thống do người dùng yêu cầu.
- P value: Hệ số P trong điều khiển PID.
- I value: Hệ số I trong điều khiển PID.
- D value: Hệ số D trong điều khiển PID.
- T value: Thời gian quét của khối PID. 50 tương ứng 5 giây.
- Select AO Pin: Chọn ngõ ra Analog để cấu hình.
- Min Output: Giá trị ngõ ra thấp nhất của ngõ ra AO tương ứng. 10 tương
ứng 10%, tương ứng 2 mA.
- Max Output: Giá trị ngõ ra cao nhất cho phép của ngõ AO. 100 tương ứng
100%, tương ứng 20mA.
Nút Copy to All Analogs: khi nhập vào sẽ cấu hình tồn bộ các kênh tính tốn như nhau.
Cấu hình ngõ ra relay:
DDC-C46 có 6 ngõ ra relay, bạn có thể sử dụng 6 ngõ ra relay này cho các mục đích khác nhau.
Các relay điều khiển bằng chế độ so sánh với các giá trị cài đặt như sau: - Select DO: DO 01 đến DO 06 tương ứng với 6 ngõ ra relay.
Hình 3.34 Cài đặt thông số Analog Output
47 - Read from Channel: ngõ vào so sánh được lấy từ 10 bộ tính tốn ở trên.
- Override Enable: cho phép chạy chế độ Override (chạy cưỡng bức bỏ qua
chương trình). Chế độ Override của Relay chỉ có 2 trạng thái là ON /OFF. - Override Value: giá trị xuất ra khi ở chế độ Override. Ở chế độ Override
(Override Enable = Enable), khi Override Value = ON tiếp điểm tương ứng sẽ đóng lại, khi OFF tiếp điểm sẽ hở ra.
- Set point: điểm cài đặc kích hoạt khi hệ thống đạt.
- Diff value: điểm cài đặt giá trị vượt lố cho phép trong hệ thống.
- Control Mode: chế độ điều khiển tăng hoặc giảm. Ở chế độ tăng
(INCREASE) khi giá trị ngõ vào thấp hơn Set point ngõ ra ON, khi giá trị ngõ vào vượt qua giá trị (Set point value + Diff value), ngõ ra sẽ OFF. Ở chế độ giảm (DECREASE) khi giá trị ngõ vào lớn hơn Setpoint ngõ ra sẽ ON, khi giá trị ngõ vào nhỏ hơn giá trị (Set point value + Diff value), ngõ ra sẽ OFF.
Nút Copy to All Relays: khi nhập vào sẽ cấu hình tồn bộ các kênh tính tốn như nhau.
Cài đặt chế độ chạy cho DDC:
- Power ON: Khi thiết bị mất nguồn đột ngột, khi bật nguồn lại (Power ON),
thiết bị sẽ hoạt động dữa trên giá trị cài đặt. - OFF: không bật nguồn thiết bị.
- ON: Bật nguồn thiết bị.
- Auto Save: dựa vào trạng thái lúc thiết bị hoạt động.
- Control From: Chế độ điều khiển thiết bị.
- Local+Main: Nhận lệnh từ thiết bị điều khiển.
- Remote+Main: Nhận lệnh từ máy tính và thiết bị. khi đó phải bật Remote
Command lên ON thì mới điều khiển được.
48
Ghi nhận nhật ký với tính năng Datalogger của DDC - Configurator:
Phần mềm cho phép ghi nhận tên của các ngõ vào cảm biến, ngõ ra Analog và ngõ ra Relay giúp người dùng dễ sử dụng file datalog hơn.
- Nút nhấn Start: Cho phép người dùng bắt đầu ghi nhận nhật ký. Q trình ghi nhật ký chỉ có thể được kích hoạt khi người dung kết nối với bộ điều khiển. Nút Start chuyển thành Stop.
- Nút nhấn Pause: Cho phép người dùng tạm ngưng quá trình ghi nhận nhật ký. Sau khi được nhấn nút tính năng này sẽ chuyển thành Continue cho phép người dùng tiếp tục ghi nhận nhật ký.
- Nút nhấn Open Folder: Cho phép người dùng mở folder chứa nhật ký.
Nhật ký được lưu dưới dạng file *.csv cho phép người dùng sử dụng mở bằng nhiều phần mềm như Excel, Open Office …
- Log time Cycle: Chu kỳ ghi nhận nhật ký do người dùng cấu hình với thời
gian nhỏ nhất là 1 giây.
Hình 3.37 Giao diện Datalogger của DDC – Configurator
49
Chương 4 THI CƠNG MƠ HÌNH VÀ HỆ THỐNG Thi cơng mơ hình
Hình 4.1 Mặt trước của mơ hình thực tế
50
Lắp đặt hệ thống
Sơ đồ nối dây hệ thống
Hình 4.3 Mặt sau của mơ hình
51 • Khối cảm biến: 2 cảm biến ánh sáng đo cường độ sáng truyền về bộ điều khiển DDC-C46 bằng tín hiệu analog điện áp qua 2 ngõ vào Universal Input để điều khiển hệ thống chiếu sáng tự động và giám sát độ rọi trong mơ hình.
• Bộ điều khiển DDC-C46: nhận tín hiệu analog từ cảm biến ánh sáng qua 2 ngõ UI 03 và UI 04. Ngõ ra Analog Output AO4 cấp tín hiệu điều khiển 0- 10V vào Led Driver khi hệ thống hoạt động ở chế độ Auto. Ngõ ra Relay output NO4 cấp tín hiệu điều khiển module relay 5V để thay đổi chế độ điều khiển. Ngõ ra Relay output NO3 đóng cắt nguồn điện 220VAC vào Led Driver.
• Module Relay: có nhiệm vụ chuyển chế độ điều khiển từ điều khiển tự động (Auto mode) sang thao tác bằng tay (Manual mode).
• Dimmer: trực tiếp điều khiển độ sáng của đèn bằng phương pháp thủ cơng (vặn tay).
• Khối nguồn: nguồn 24VDC cấp nguồn cho DDC-C46 hoạt động, nguồn tổ ong 5VDC cấp nguồn cho khối cảm biến và relay chuyển mạch, nguồn 220VAC cấp nguồn cho Led Driver.
• Chiết áp điện tử: điều chỉnh tín hiệu điều khiển 0 – 10V.
Lắp đặt thiết bị trên mơ hình
1- Bộ điều khiển DDC-C46. 2- Nguồn tổ ong 5V 5A. 3- Module Relay 5V.
4- CB cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống.
1 2
3 4
52
Hình 4.6 Đèn được gắn trên trần của mơ hình
Hình 4.7 Led Driver và đèn được lắp trên trần của mơ hình
53
Hình 4.9 Vị trí lắp đặt của 2 cảm biến ánh sáng
54
Chương 5 VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA MƠ HÌNH Vận hành mơ hình
Chế độ Auto
Bước 1: Cấp nguồn cho bộ điều khiển và kết nối với máy tính.
Mở cơng tắc ổ cắm cấp nguồn cho bộ điều khiển.
55 Trình tự kết nối DDC với máy tính theo các bước sau:
1. Kết nối với máy tính bằng bộ chuyển đổi RS485 sang USB.
2. Mở phần mềm DDC-Configurator.exe
Hình 5.3 Kết nối bằng dây cáp Modbus
56 3. Cấu hình thơng số kết nối với máy tính trong mục Configure trên thanh
cơng cụ của DDC Configure. Thông số được lựa chọn như sau:
- Comport: COM3 (đối với mỗi máy tính số thứ tự cổng COM này sẽ khác
nhau).
- Baudrate: 128000 (tốc độ truyền dữ liệu của bộ DDC, tốc độ kết nối phải đồng bộ với giá trị trên DDC)
- Address: 1 (Địa chỉ hiển thị trên DDC).
- Protocol: Modbus (giao thức kết nối).
Hình 5.4 Icon phần mềm điều khiển
Hình 5.5 Giao diện chính của phần mềm DDC Configurator
Hình 5.6 Cấu hình các thơng số điều khiển
57 4. Cấu hình chế độ điều khiển chính bằng máy tính và DDC như sau:
- Power ON: ON (hệ thống sẽ hoạt động theo dữ liệu đã cài đặt nếu có nguồn
trở lại sau khi xảy ra sự cố mất nguồn).
- Control Form: Remote+Main (Hệ thống điều khiển bằng máy tính và
DDC).
- Main Command: ON.
5. Nhấn nút Connect.
Bước 2: Cấp nguồn các thiết bị cảm biến ánh sáng, Driver đèn, Relay.
Cắm dây nguồn vào ổ cắm.
Đóng CB tổng để cấp nguồn cho hệ thống.
Hình 5.8 Cấu hình chức năng điều khiển
Hình 5.9 Thanh thơng báo trạng thái kết nối thành cơng
Hình 5.10 Thanh thơng báo trạng thái lỗi kết
nối
58
Bước 3: Cấu hình thơng số các thiết bị cảm biến ánh sáng, Driver đèn, rơle.
Ví dụ: cài đặt độ rọi trong mơ hình là 500 lux và chạy theo thời gian đặt
trước.
Thông số cảm biến ánh sáng thứ nhất:
- Select UI: UI 03 (cảm biến kết nối với ngõ vào UI 03 của DDC).
- UI Type: Voltage (tín hiệu analog ngõ vào là điện áp).
- Channel: Channel 3 (dữ liệu được lưu vào kênh 3).
- Min input: 0 (tương ứng 0V, giới hạn dưới của cảm biến).
- Max input: 5 (tương ứng 5V, giới hạn trên của cảm biến).
- Min Real: 0 (tương ứng 0 lux).
- Max Real: 10 (tương ứng 1000 lux).
Thông số cảm biến ánh sáng thứ hai:
- Select UI: UI 04 (cảm biến kết nối với ngõ vào UI 04 của DDC).
- UI Type: Voltage (tín hiệu analog ngõ vào là điện áp).
- Channel: Channel 3 (dữ liệu được lưu vào kênh 3).
- Min input: 0 (tương ứng 0V, giới hạn dưới của cảm biến).
- Max input: 5 (tương ứng 5V, giới hạn trên của cảm biến).
- Min Real: 0 (tương ứng 0 lux).
- Max Real: 10 (tương ứng 1000 lux).
Thơng số tính tốn của hai cảm biến:
- Channel: Channel 3 (vì giá trị hai cảm biến lưu vào kênh 3).
- Mode: Average (tính tốn theo kiểu chia trung bình). Hình 5.12 Cấu hình ngõ vào cảm biến ánh sáng số 1
59
Thông số ngõ ra điều chỉnh độ sáng của đèn:
- Select AO: AO 4 (ngõ ra điều chỉnh độ sáng đèn kết nối vào AO 4).
- Read Channel: Channel 3 (đọc dữ liệu từ kênh 3 để điều chỉnh độ sáng).
- Min Ouput: 0 (tương ứng 0V, giá trị chặn dưới của ngõ ra).
- Max Output: 100 (tương ứng 10V, giá trị chắn trên của ngõ ra).
- P value: 1. - I value: 0. - D value: 0.2. - T value: 3. - Delay ON(s): 0. - Delay OFF(s): 0.
- Set point: 5 (giá trị độ rọi mong muốn).
- Control Enable: ScheduleHour1 (chạy theo lịch trình 1).
- Override Enable: Disable (tắt chế độ cưỡng bức).
- Override Value: 0 (giá trị cưỡng bức ngõ ra).
- Control Mode: INCREASE.
Thông số relay bật nguồn đèn và chế độ Auto:
- Select DO: DO 03 (nguồn đèn kết nối với ngõ ra rơle DO 03).
- Read Channel: Channel 10 (ngõ ra relay đọc dữ liệu kênh 10).
- Set point: 1 (giá trị cài đặt mong muốn để relay đóng hoặc mở).
- Diff Value: 0 (sai số của giá trị cài đặt mong muốn).
- Mode: INCREASE (khi đạt giá trị set point relay sẽ đóng lại).
- Control Enable: ScheduleHour1 (ngõ ra rơle chạy theo lịch trình 1). Hình 5.14 Cài đặt chế độ tính tốn dữ liệu Input
60 - Delay ON(s): 0.
- Delay OFF(s): 0.
- Delay Turn(s): 0.
- Override Enable: Disable (tắt chế độ chạy cưỡng bức).
- Override Value: OFF (mở relay khi chạy chế độ cưỡng bức).
Thông số relay chế độ Manual
- Select DO: DO 04 (Chế độ Manual kết nối với ngõ ra rơle DO 04).
- Read Channel: Channel 9 (ngõ ra relay đọc dữ liệu kênh 9).
- Set point: 1 (giá trị cài đặt mong muốn để rơle đóng hoặc mở).
- Diff Value: 0 (sai số của giá trị cài đặt mong muốn).
- Mode: INCREASE (khi đạt giá trị set point relay sẽ đóng lại).
- Control Enable: Main Control (ngõ ra rơle chạy theo chương trình điều
khiển của DDC). - Delay ON(s): 0.
- Delay OFF(s): 0.
- Delay Turn(s): 0.
- Override Enable: Disable (tắt chế độ chạy cưỡng bức).
- Override Value: OFF (mở relay khi chạy chế độ cưỡng bức).
Thơng số lịch trình 3 như sau:
- Schedule: Schedule 3 (chọn lịch trình 3).
- Start time: 00:52 (thời gian bắt đầu chạy hệ thống tuỳ theo mong muốn).
- Stop time: 00:57 (thời gian ngừng hệ thống tuỳ theo mong muốn).
- Thời gian thực có thể cập nhật tại mục Update Time.
Hình 5.16 Cấu hình ngõ ra relay theo chế độ điều khiển tự động
61