(3) Run:

CHƯƠNG 6:GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DAQ-MASTER

(3) Run:

-Run / stop: Bắt đầu hoặc dừng lại theo dõi dữ liệu trong các thiết bị kết nối.

-Start / stop logging: Tiết kiệm hoặc dừng ghi dữ liệu hiện đang theo dõi. (4) Tools:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-Time Display: Hiển thị thời gian theo dõi.

-Phân tích dữ liệu: Chạy chương trình phân tích dữ liệu. Cho phép phân tích của DAQMaster tệp dữ liệu (* .ddf).

-Ngôn ngữ: Thay đổi các chương trình ngôn ngữ.

(5) Window:

Chọn một tùy chọn màn hình class từ Align Horizontal và Vertical Align và sắp xếp màn hình khi thời gian chạy nhiều màn hình (Grid, Panel, Line Graph, Bar Graph, vv) được mở.

-Về DAQMaster: Kiểm tra các phiên bản chương trình.

- Thanh công cụ:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Hỗ trợ Danh sách Device (Docking Screen)

No. Item Description

① New project Tạo một dự án mới.

② Open Project List Mở một dự án từ danh sách dự án. ③ Open Project Mở một dự án lưu.

④ Save Project Tiết kiệm dự án bạn đang làm việc trên.

⑤ Disable -.

⑥ Connect Bắt đầu truyền khi một thiết bị được thêm vào và sẵn sàng cho giao tiếp.

⑦ Run

Cho phép khi truyền thông được kết nối. Đọc I / O dữ liệu tham số theo các khoảng thời gian xác định.

⑧ Log

Cho phép khi thông tin được trao đổi. Lưu dữ liệu nhật ký tạm thời trong bộ nhớ khi đăng nhập bắt đầu, và lưu vĩnh viễn dữ liệu khi khai thác gỗ dừng lại. Cho phép dữ liệu đăng nhập để được lưu như một tập tin dữ liệu DAQMaster (* .ddf) hoặc một tập tin CSV (* .csv).

⑨ Layout

Mặc định: Thiết lập màn hình docking để mặc định chương trình bắt đầu.

Runtime: Kích hoạt màn hình chỉ thời gian chạy. Hiển thị màn hình ẩn docking bằng cách chọn menu View.

Danh sách hỗ trợ thiết bị cho thấy danh sách các thiết bị được hỗ trợ bởi DAQMaster.

- Property:

Các cửa sổ tài sản cho phép kiểm tra hàng và sửa đổi của dự án, hệ thống của tôi và DAQ List.

Có mục kiểm tra chỉ và mục sửa đổi. Có thể thay đổi các hạng mục được hiển thị như chỉnh sửa loại, kết hợp kiểu hộp, loại chạy và hỗn hợp kiểu chỉnh sửa / combo.

(1) Edit type

Cho phép số hoặc chữ vào. Phạm vi đầu vào (nếu có) sẽ được hiển thị ở phía dưới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(2) Combo box type

Nhấn vào nút combo ở bên phải để xem một danh sách các mục để chọn.

(3) Run type.

(4) Mixed edit-combo type.

Cho phép số hoặc chữ vào (trong phạm vi chỉ định ở phía dưới) và lựa chọn một giá trị từ danh sách. Items ra khỏi phạm vi chỉ có thể được lựa chọn từ danh sách combo box.

3.1 Cách kết nối với máy tính thông qua phần mềm DAQ – Master

Bước 1 : Khởi động chương trình DAQ – Master thong qua icont trên màn hình.

Bước 2 : Trên màn hình ta chọn file – New project

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bước 3 : Ta chọn View – Support Device List.

Bước 6 : Chọn cổng giao tiếp RS – 232 sau đó nhấn “OK”

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bước 9 : Sau đó ta nhấn vào “conect” để kết nối.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bước 10 : Ta chọn Read All Parameters để đọc các thông số trên đồng hồ.

Bước 1 : Sau khi kết nối xong ta chọn View – I/O List

Bước 2 : Ta chọn “Present value”và “Set value”.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sau khi chọn xong ta có 2 giá trị đã chọn ở bảng DAQ List.

Bước 3 : ta chọn View – Runtime Screen.

Sau khi chọn Runtime Screen ta được bảng sau, bảng này chúng ta có thể chọn dạng biểu đồ hiển thị.

sau đó ta kéo các giá trị đã chọn thả vào bảng dưới biểu đồ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Như đã nêu trên ta có thể cài đặt các thong số trong phần property, gồm 6 Parameters.

Parameters 0 : có 2 giá trị cài đặt.

 Set Value : giá trị nhiệt độ cài đặt.

 Auto/Manual Control : chọn loại điều khiển tay hoặc tự động. Parameters 1 : có 2 giá trị cài đặt.

 RUN_STOP : chạy hoặc dừng.

 Alarm 1_Low : giới hạn ngõ ra đèn báo số 1. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Parameters 2 : có 7 giá trị có thể cài đặt.

 Auto – Tuning Execute : chọn chế độ Auto – Tuning. Đề tài Mô hình điều khiển lò nhiệt

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Heating_Proportionak Band : Dải tỉ lệ Heating.  Cooling_ Proportionak Band :Dải tỉ lệ Cooling.

 Heating_Integral Time : Thời gian tích phân lí tưởng của Heating.  Cooling_Integral Time : Thời gian tích phân lí tưởng của Cooling.  Heating_Derivation Time : Thời gian vi phân lí tưởng của Heating  Cooling_Derivation Time : Thời gian vi phân lí tưởng của Cooling.  Heating_ON Hysteresis : Độ trễ Heating.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Parameters 3 : có 8 giá trị có thể cài đặt.  Input Type : loại ngõ vào.

 Unit : Loai đơn vị nhiệt độ.  Input Bias : Dấu thập phân.  Operating Type : Loại điều hành.  Control Method : Loại điều khiển.  Output(SSR_Curr) Type : Loại ngõ vào.

 Heating_Control Time : Thời gian điều khiển Heating.  Coolig_control Time : Thời gian điều khiển Cooling.

4. Các chế độ điều khiển.

 Chế độ Auto Tuning :

- Là chế độ tự động chạy và tự động chọn các thông số phù hợp cho chế độ PID.  Chế độ ON-OFF.

- Là phương pháp điều khiển đơn giản dễ thiết kế và giá thành rẻ, nhưng điều khiển sẽ bị dao động quanh nhiệt độ đặt chứ không ổn định. Phương pháp này thường dùng trong những đối tượng cho phép khoảng nhiệt rộng.

 Chế độ PID :

- Hệ thống điều khiển vòng kín là hệ thống sẽ xác định sai khác giữa trạng thái mong muốn và trạng thái thực (sai số) và tạo ra lệnh điều khiển để loại bỏ sai số. Điều khiển PID thực hiện ba cách phát hiện và hiệu chỉnh sai số này.

- Hệ thống điều khiển có thể sử dụng P, PI, PD, hoặc PID để hiệu chỉnh sai số. Nhìn chung, vấn đề ở đây là “hiệu chỉnh” hệ thống bằng cách lựa chọn những giá trị thích hợp trong ba cách nêu trên.

Hàm truyền: G(s) = KP + KI/s + KD.s

 Nhận xét đánh giá về 2 chế độ ON-OFF và PID.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ON-OFF :

Có thể dễ dàng nhận thấy đây là chế độ điều khiển đơn giản nhất, được sử dụng từ khá lâu và hiện nay vẫn còn được ứng dụng khá nhiều trong các ngành khác nhau.

Ưu điểm của chế độ này là điều khiển đơn giản, dễ hiểu. Tuy nhiên nó lại có nhược điểm là độ chính xác không cao, độ quá nhiệt lớn gây tổn thất năng lượng.

Về nguyên lí hoạt động của chế độ ON/OFF thì khá đơn giản: bộ điều khiển sẽ tác động đầu ra nếu nhiệt độ môi trường đo vượt qua giá trị đặt (Có thể tác động khi nằm trong phạm vi dải trễ mà chưa cần tới giá trị đặt-nếu như người dùng có cài đặt dải trễ). Và thông thường thì chế độ ON/OFF sẽ tương ứng với loại đầu ra điều khiển là dạng Role.

Với những đặc điểm như trên thì chế độ điều khiển ON/OFF thường được ứng dụng trong những hệ thống điều khiển nhiệt quy mô lớn, cho phép độ quá nhiệt cao và ít có sự thay đổi nhiệt độ; ví dụ như: hệ điều khiển lò nhiệt, tủ lạnh, quạt…

PID :

PID-Proportional Integral Derivative (bộ điều khiển tỉ lệ vi tích phân ) là 1 thuật ngữ để chỉ cơ chế điều khiển vòng phản hồi.

Trong khuôn khổ bài viết này chỉ rút ra những nội dung quan trọng nhất của chế độ PID khi sử dụng trong thực tế sản xuất.

- Ưu điểm: điều khiển với độ chính xác cao, tiết kiệm năng lượng tối đa, đảm bảo sự ổn định của hệ thống.

- Nhược điểm: thuật toán điều khiển phức tạp, đòi hỏi người sử dụng có trình độ và kinh nghiệm.

-Khi sử dụng chế độ điều khiển PID thì loại đầu ra điều khiển tối ưu là Role bán dẫn SSR. Không nên sử dụng role thường vì nó dễ xảy ra các sự cố ngoài ý muốn như: đánh tia lửa điện, kẹt tiếp điểm, tuổi thọ các thiết bị giảm… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

- Phạm vi ứng dụng: có thể nói ngày nay PID đã xâm nhập vào hầu hết các ứng dụng điều khiển (ko chỉ nhiệt độ mà còn nhiều lĩnh vực khác). Tuy nhiên nõ vẫn được ưu tiên hơn cả khi hệ thống yêu cầu độ chính xác cao, khoảng thay đổi nhiệt cho phép nhỏ.

+ Tham số P (hệ số tỉ lệ): nếu đặt giá trị này càng cao thì tốc độ đáp ứng (đạt tới giá trị nhiệt mong muốn) càng nhanh. Tuy nhiên nó cũng làm cho độ quá nhiệt nhiều hơn (đồng nghĩa với việc độ chính xác giảm đi và tổn hao năng lượng tăng lên). Nếu giá trị này quá lớn thì hệ quả là hệ thống sẽ mất ổn định.

+ Tham số I (Tích phân): Nếu đặt giá trị này càng cao thì quá trình loại trừ sai số do tham số P gây ra (tức là đưa về giá trị nhiệt yêu cầu) càng nhanh. Tuy vậy nó cũng gây ra hiện tượng quá độ càng lớn.

Ví dụ:

- Nhiệt độ đặt là 100oC. Nhiệt độ bất dầu tăng từ nhiệt độ phòng 28oC

- Sai số do tham số P gây ra trong chu kì đầu tiên là 10oC. Tức là nhiệt độ đỉnh đạt 110oC. Nếu đặt giá trị tích phân là I1 thì sau thời gian t1 ta sẽ có nhiệt độ là 100. Tuy nhiên sau đó nhiệt tiếp tục giảm xuống nhiệt độ T1 (giả sử chỉ còn 94oC)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Tham số D (Vi phân): giá trị này càng cao thì càng làm giảm sự quá độ do tham số I gây ra. Đồng thời nó cũng làm cho quá trình đáp ứng bị chậm đi. Nếu quá lớn sẽ gây ra sự mất ổn định hệ thống.

Nếu điều khiển PID bằng tay thì có 1 phương pháp như sau có thể giúp cho người dùng nhanh chóng cài đặt được các tham số 1 cách tối ưu nhất:

( Đây chỉ là phương pháp mang tính chất tham khảo) + Bước 1: Đặt các hệ số I và D bằng 0.

+ Bước 2: Tăng dần hệ số P cho đến khi đầu ra vòng điều khiển dao động. Sau đó có thể đặt giá trị P bằng 1 nửa giá trị đó.

+ Bước 3: tăng dần hệ số Tích phân I cho đến khi đủ thời gian để khử sai số. Chú ý ko nên tăng I quá lớn.

+ Bước 4: Tăng dần giá trị D đến khi thời gian đáp ứng đủ nhanh theo yêu cầu.

Dưới đây là 1 số trường hợp mà người dùng nên điều khiển PID thủ công thay vì để Tự động điều chỉnh:

- Quá trình điều khiển đòi hỏi tốc độ hồi đáp cao như: điều khiển lưu lượng hay áp suất…

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Quá trình vận hành với tải quá lớn.

- Quá trình điều khiển mà giá trị đặt SV thường xuyên phải thay đổi

CHƯƠNG 7: MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN LÒ NHIỆT

Bài tập 1 :

Thực hành đấu nối dây trên mô hình điều khiển nhiệt độ: từ lò nhiệt qua mô hình và từ mô hình qua máy tính.

Bài tập 2 :

Thực hành cài đặt thông số bằng tay trực tiếp trên bộ điều khiển nhiệt độ. 1. Thiết lập giá trị nhiệt độ cài đặt là 35oC.

2. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 40oC theo chế độ ON – OFF. Quá 1o C thì làm mát, giảm 1o C thì làm nóng.

3. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 42oC theo chế độ ON – OFF. Quá 0.1o C thì làm mát, giảm 0.1o C thì làm nóng.

4. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 45oC chế độ ON – OFF. Quá 1o C thì làm mát, không làm nóng.

5. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 35oC theo chế độ ON – OFF. Giảm 1o C thì làm nóng, không làm mát.

6. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 40oC theo chế độ ON – OFF. Quá 0.5o C thì làm mát, không làm nóng.

7. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 42oC theo chế độ ON – OFF. Giảm 0.5o C thì làm nóng, không làm mát.

8. Thực hành điều khiển theo chế độ Auto – tuning. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

9. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 38oC theo chế độ PID.

10. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 40oC làm nóng theo chế độ PID và làm mát theo chế độ ON – OFF.

11. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 42oC làm nóng theo chế độ ON - OFF và làm mát theo chế độ PID.

Bài tập 3 :

Quá 0.1 C thì làm mát, giảm 0.1 C thì làm nóng.

4. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 45oC chế độ ON – OFF. Quá 1o C thì làm mát, không làm nóng.

5. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 35oC theo chế độ ON – OFF. Giảm 1o C thì làm nóng, không làm mát.

6. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 40oC theo chế độ ON – OFF. Quá 0.5o C thì làm mát, không làm nóng.

7. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 42oC theo chế độ ON – OFF. Giảm 0.5o C thì làm nóng, không làm mát.

8. Thực hành điều khiển theo chế độ Auto – tuning.

9. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 38oC theo chế độ PID.

10. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 40oC làm nóng theo chế độ PID và làm mát theo chế độ ON – OFF.

11. Thực hành điều khiển nhiệt độ trong lò nhiệt là 42oC làm nóng theo chế độ ON - OFF và làm mát theo chế độ PID.

Bài tập 4 : Trích biểu đồ từ phần mềm DAQ – Master. Hướng dẫn thực hiện :

Bước 1 : Chạy phần mềm DAQ – Master.

Bước 2 : Kết nối mô hình với máy tính thông qua phần mềm DAQ – Master.

Bước 3 : Sau khi kết nối xong ta chọn View – I/O List, Ta chọn “Present value”và

“Set value”.

Sau khi chọn xong ta có 2 giá trị đã chọn ở bảng DAQ List Ta chọn View – Runtime Screen.

Sau khi chọn Runtime Screen ta xuất hiện bảng Runtime Screen bảng này chúng ta có thể chọn dạng biểu đồ hiển thị.

Sau đó nhấn Run là có thể trích biểu đồ.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KẾT LUẬN HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Đề tài Mô hình điều khiển lò nhiệt tuy còn nhiều hạn chế, song nếu có thời gian phát triển hơn thì mô hình này sẽ rất có ích, giúp cho việc sử dụng loại lò sấy sẽ trở nên thuận tiện và dễ dàng hơn rất nhiều:

-Phát triển về phần tải sử dụng:tăng công suất và khả năng đáp ứng của tải

-Sử dụng các bộ điều khiển dòng TK có nhiều chức năng hơn nhằm tăng thêm khả năng kiểm soát lò nhiệt

LƯỢNG (vnđ) (vnđ) CHÚ 1 TK4S-T4CR 1 3.500.000/cái 3.500.000

2 TPR – 2N 1 1.400.000/cái 1.400.000 3 Vỏ kit kim loại 1 500.000/cái 500.000

4 Mica 1 800.00/cái 800.00 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

5 Công tắc xoay 1 120.000/cái 120.000

6 Contactor 1 120.000/cái 120.000

7 Cầu chì 1 15.000/cái 15.000

8 Công tắc 1 15.000/cái 15.000

9 Đèn báo 2 9.000/cái 18.000

10 Dây nguồn 1 15.000/dây 15.000

11 Jack cắm cái 28 5.000/cái 140.000 12 Dây kết nối lò nhiệt 2 15.000/m 30.000

13 Bộ kết nối RS485 1 200.000/bộ 200.000 Thuê 14 Điện trở sấy 1 200.000/cái 200.000