hỆ thÓng Đk- giÁm sÁtlÒ nhiỆt vÀ mÁy xẾp hÀng -simentic s7300-wincc

8/8/2019 HỆ THÓNG ĐK- GIÁM SÁTLÒ NHIỆT VÀ MÁY XẾP HÀNG -SIMENTIC S7300-WINCC

http://slidepdf.com/reader/full/he-thong-dk-giam-satlo-nhiet-va-may-xep-hang-simentic-s7300-wincc 1/145

OUTPUT OUTPUT OUTPUT

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD :BUØI THANH HUYEÀN

Chöông 1 GIÔÙI THIEÄU PLC S7_300

1.1. Giôùi thieäu chung veà PLC S7_300

1.1.1 Caáu truùc chung cuûa moät PLC

PLC laø thieát bò ñieàu khieån logic khaû trình(Program Logic Control), laø loaïi thieát bò cho pheùp thöïchieän linh hoaït caùc thuaät toaùn ñieàu khieån soá thoângqua 1 ngoân ngöõ laäp trình, thay cho vieäc phaûi theåhieän thuaät toaùn ñoù baèng maïch soá. Cuõng nhö caùcthieát bò laäp trình khaùc, heä thoáng laäp trình cô baûncuûa PLC bao goàm 2 phaàn: khoái xöû lyù trung taâm(CPU:Central Processing Unit ) vaø heä thoáng giao tieápvaøo/ra (I/O) nhö sô ñoà khoái:

INPUT PROCESSING UNIT

Hình1.1: Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng ñieàu khieånlaäp trình

Khoái ñieàu khieån trung taâm (CPU) goàm 3 phaàn:boä xöû lyù, heä thoáng boä nhôù vaø heä thoáng nguoàncung caáp.

Hình1.2: Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa CPU

SVTH : NGUYEÃN TROÏNG VAÂN

LEÂANH VAÊN

Processor Memory

PowerSupply




1.1.2 Caáu truùc, chöùc naêng PLC S7_300

Caùc khoái chöùc naêng :

° Khoái tín hieäu (SM:singnal module)

- Khoái ngoõ vaøo digital: 24VDC, 120/230VAC- Khoái ngoõ ra digital: 24VDC

- Khoái ngoõ vaøo analog: AÙp, doøng, ñieän trôû,thermocouple

° Khoái giao tieáp (IM): Khoái IM360/IM365 duøng ñeånoái nhieàu caáu hình. Chuùng ñieàu khieån nhieàu thanhghi cuûa heä thoáng.

° Khoái giaû laäp (DM): Khoái giaû laäp DM370 döï phoøng caùc khoái tín hieäu chöa ñöôïc chæ ñònh.

° Khoái chöùc naêng (FM): theå hieän nhöõng chöùcnaêng ñaëc bieät sau:

- Ñeám

- Ñònh vò

- Ñieàu khieån hoài tieáp

° Xöû lyù lieân laïc ( CP):

- Noái ñieåm-ñieåm

- Maïng PROFIBUS- Ethernet coâng nghieäp

1.1.3 Module CPU

Module CPU laø loaïi module coù chöùa boä vi xöû lyù,heä ñieàu haønh, boä nhôù, caùc boä thôøi gian, boä ñeám,coång truyeàn thoâng (RS485)… vaø coù theå coù 1 vaøicoång vaøo ra soá. Caùc coång vaøo ra soá coù treânmodule CPU ñöôïc goïi laø coång vaøo/ra onboard.

PLC S7_300 coù nhieàu loaïi module CPU khaùc nhau.Chuùng ñöôïc ñaët teân theo boä vi xöû lyù coù trong noùnhö module CPU312, module CPU314, module CPU315…

Nhöõng module cuøng söû duïng 1 loaïi boä vi xöû lyù,nhöng khaùc nhau veà coång vaøo/ra onboard cuõng nhöcaùc khoái haøm ñaëc bieät ñöôïc tích hôïp saün trong thö


LEÂANH VAÊN




vieän cuûa heä ñieàu haønh phuïc vuï vieäc söû duïng caùccoång vaøo/ra onboard naøy seõ ñöôïc phaân bieät vôùinhau trong teân goïi baèng theâm cuïm chöõIFM(Intergrated Function Module). Ví duï nhö ModuleCPU312 IFM, Module CPU314 IFM…

Ngoaøi ra coøn coù caùc loaïi module CPU vôùi 2coång truyeàn thoâng, trong ñoù coång truyeàn thoângthöù hai coù chöùc naêng chính laø phuïc vuï vieäc noáimaïng phaân taùn. Caùc loaïi module naøy phaân bieät vôùicaùc loaïi module khaùc baèng cuïm töø DP (DistributedPort) nhö laø module CPU315-DP.

Trong luaän vaên söû duïng loaïi module 314 IFM seõñöôïc giôùi thieäu kó ôû phaàn sau.

1.1.4 Module môû roäng

Caùc module môû roäng ñöôïc chia thaønh 5 loaïichính:

1.1.4.1- PS (Power supply): Module nguoàn nuoâi.Coù 3 loaïi:2A, 5A, 10A.

1.1.4.2- SM (Signal module): Module môû roängcoång tín hieäu vaøo/ra, bao goàm:

a-DI (Digital input): Module môû roäng caùccoång vaøo soá. Soá caùc coång vaøo soá môû roäng

coù theå laø 8, 16, 32 tuyø töøng loaïi module.b-DO (Digital output): Module môû roäng caùc

coång ra soá. . Soá caùc coång ra soá môû roäng coùtheå laø 8, 16, 32 tuyø töøng loaïi module.

c-DI/DO (Digital input/ Digital output): Modulemôû roäng caùc coång vaøo/ra soá.. Soá caùc coångvaøo/ra soá môû roäng coù theå laø 8 vaøo/8ra hoaëc16 vaøo/ 16 ra tuyø töøng loaïi module.

d-AI (Analog input): Module môû roäng caùc

coång vaøo töông töï. Soá caùc coång vaøo töông töï coù theå laø 2, 4, 8 tuyø töøng loaïi module.

e-AO (Analog output): Module môû roäng caùccoång ra töông töï. Soá caùc coång ra töông töï coùtheå laø 2, 4 tuyø töøng loaïi module.


LEÂANH VAÊN




f-AI/AO (Analog input/ Analog output): Modulemôû roäng caùc coång vaøo/ra töông töï. Soá caùccoång vaøo/ra töông töï coù theå laø 4 vaøo/2 ra hay 4vaøo/4 ra tuyø töøng loaïi module.

1.1.4.3- IM (Interface module): Module gheùp noái,noái caùc module môû roäng alò vôùi nhau thaønh 1 khoáivaø ñöôïc quaûn lyù chung bôûi 1 module CPU. Thoângthöôøng caùc module môû roäng ñöôïc gaù lieàn vôùi nhautreân 1 thanh ñôõ goïi laø rack. Treân moãi rack coù theågaùn nhieàu nhaát laø 8 module môû roäng (khoâng keåmodule CPU, module nguoàn nuoâi. Moät module CPUS7_300 coù theå laøm vieäc tröïc tieáp vôùi nhieàu nhaát 4racks vaø caùc racks naøy phaûi ñöôïc noái vôùi nhaubaèng module IM.

1.1.4.4- FM (Function module): Module coù chuùcnaêng ñieàu khieån rieâng. Ví duï nhö module PID, moduleñieàu khieån ñoäng cô böôùc…

1.1.4.5- CP (Communication module): Modulephuïc vuï truyeàn thoâng trong maïng giöøa caùc PLC vôùinhau hoaëc giöõa PLC vôùi maùy tính.

1.1.5 Ngoân ngöõ laäp trình

PLC S7_300 coù 3 ngoân ngöõ laäp trình cô baûn sau:

° Ngoân ngöõ “lieät keâ leänh”, kyù hieäu laø STL(Statement List). Ñaây laø daïng ngoân ngöõ laäp trìnhthoâng thöôøng cuûa maùy tính. Moät chöông trình ñöôïcgheùp bôûi nhieàu caâu leänh theo 1 thuaät toaùn nhaátñònh, moãi leänh chieám 1 haøng vaø ñeàu coù caáu truùcchung laø “teân leänh”+”toaùn haïng”.

Ví duï:

° Ngoân ngöõ “hình thang”, kyù hieäu laø LAD(Ladder Logic). Ñaây laø daïng ngoân ngöõ ñoà hoaï thích


LEÂANH VAÊN




hôïp vôùi nhöõng ngöôøi quen thieát keá maïch ñieàukhieån logic.

Ví duï:

° Ngoân ngöõ “hình khoái”, kyù hieäu laø FBD(Function Block Diagram). Ñaây laø daïng ngoân ngöõ ñoàhoaï thích hôïp vôùi nhöõng ngöôøi quen thieát keá maïchñieàu khieån soá.

Ví duï:

Ñeå thuaän tieän trong vieäc laäp trình, trong luaän

vaên naøy chuùng em choïn ngoân ngöõ LAD ñeå laäp trình.1.2. Giôùi thieäu PLC S7_300 CPU314IFM

1.2.1 Caáu truùc boä nhôù

Boä nhôù goàm 48KB RAM, 48KB ROM, khoâng coùkhaû naêng môû roäng vaø toác ñoä xöû lyù gaàn 0.3mstreân 1000 leänh nhò phaân, boä nhôù ñöôïc chia treâncaùc vuøng:

+ Vuøng chöùa chöông trình öùng duïng:

- OB (Organisation block):Mieàn chöùa chöông trìnhtoå chöùc, trong ñoù:

Khoái OB1: Khoái toå chöùc chính, maëc ñònh, thöïcthi laëp voøng. Noù ñöôïc baét ñaàu khi quaù trình


LEÂANH VAÊN




khôûi ñoäng hoaøn thaønh vaø baét ñaàu trôû laïi khinoù keát thuùc.

Khoái OB10 (Time of day interrupt): ñöôïc thöïc hieänkhi coù tín hieäu ngaét thôøi gian.

Khoái OB20 (Time delay interrupt): ñöôïc thöïc hieänsau 1 khoaûng thôøi gian ñaët tröôùc.

Khoái OB35 (Cyclic Interrupt): khoái ngaét theo chu kìñònh tröôùc

Khoái OB40 (Hardware Interrupt): ñöôïc thöïc hieän khitín hieäu ngaét cöùng xuaát hieän ôû ngoõ vaøoI124.0…I124.3

- FC (Function): Mieàn chöùa chöông trình con ñöôïctoå chöùc thaønh haøm coù bieán hình thöùc ñeå

trao ñoåi döõ lieäu vôùi chöông trình ñaõ goïi noù,ñöôïc phaân bieät bôûi caùc soá nguyeân. Ví duï:FC1, FC7, FC30…ngoaøi ra coøn coù caùc haøm SFClaø caùc haøm ñaõ ñöôïc tích hôïp saün trong heäñieàu haønh.

- FB (Function Block): töông töï nhö FC, FB coønphaûi xaây döïng 1khoái döõ lieäu rieâng goïi laøDB (Data Block) vaø cuõng coù caùc haøm SFB laøcaùc haøm tích hôïp saün trong heä ñieàu haønh.

+ Vuøng chöùa caùc tham soá heä ñieàu haønh vaø chöôngtrình öùng duïng:

- I (Process image input): Mieàn boä ñeäm döõ lieäucaùc ngoõ vaøo soá. Tröôùc khi baét ñaàu thöïc hieänchöông trình, PLC seõ ñoïc taát caû giaù trò logic cuûacaùc coång vaøo roài caát giöõ chuùng trong vuøng I.khi thöïc hieän chöông trình CPU seõ söû duïng caùcgiaù trò trong vuøng I maø khoâng ñoïc tröïc tieáp töøngoõ vaøo soá.

- Q (Process image output): töông töï vuøng I, mieànQ laø boä ñeäm döõ lieäu coång ra soá. Khi keát thuùcchöông trình, PLC seõ chuyeån giaù trò logic cuûa boäñeäm Q tôùi caùc coång ra soá.

- M (Memory): Mieàn caùc bieán côø. Do vuøng nhôùnaøy khoâng maát sau moãi chu kì queùt neân chöông


LEÂANH VAÊN




trìng öùng duïng seõ söû duïng vuøng nhôù naøy ñeålöu giöõ caùc tham soá caàn thieát. Coù theå truynhaäp noù theo bit (M), byte (MB), theo töø (MW) haytöø keùp (MD).

- T (Timer): Mieàn nhôù phuïc vuï boä thôøi gian baogoàm vieäc löu tröõ caùc giaù trò ñaët tröôùc (PV-Preset Value), caùc giaù trò töùc thôøi (CV-CurrentValue) cuõng nhö caùc giaù trò logic ñaàu ra cuûa

Timer.

- C (Counter): Mieàn nhôù phuïc vuï boä ñeám baogoàm vieäc löu giöõ

caùc giaù trò ñaët tröôùc (PV-Preset Value), caùc giaùtrò töùc thôøi (CV-Current Value) cuõng nhö caùc giaùtrò logic ñaàu ra cuûa Counter.

- PI: Mieàn ñòa chæ coång vaøo cuûa caùc moduletöông töï (I/O External input)ï. Caùc giaù trò töông töï taïi coång vaøo cuûa module töông töï seõ ñöôïcmodule ñoïc vaø chuyeån töï ñoäng theo nhöõng ñòachæ. Chöông trình öùng duïng coù theå truy caäpmieàn nhôù PI theo töøng byte (PIB), töøng töø (PIW)hoaëc theo töøng töø keùp (PID).

- PQ: Mieàn ñòa chæ coång ra cuûa caùc moduletöông töï (I/O External output)ï. Caùc giaù trò töông töï

taïi coång vaøo cuûa module töông töï seõ ñöôïcmodule ñoïc vaø chuyeån töï ñoäng theo nhöõng ñòachæ. Chöông trình öùng duïng coù theå truy caäpmieàn nhôù PI theo töøng byte (PQB), töøng töø (PQW)hoaëc theo töøng töø keùp (PQD).

+ Vuøng chöùa caùc khoái döõ lieäu, ñöôïc chia thaønh 2loaïi:

- DB (Data block): Mieàn chöùa caùc döõ lieäu ñöôïctoå chuùc thaønh khoái. Kích thöôùc hay soá löôïng

khoái do ngöôøi söû duïng qui ñònh. Coù theå truynhaäp mieàn naøy theo töøng bit (DBX), byte( DBB),töøng töø (DBW), töø keùp (DBD).

- L (Local data block): Mieàn döõ lieäu ñòa phöông,ñöôïc caùc khoái chöông trình OB, FC, FB toå chöùcvaø söû duïngcho caùc bieán nhaùp töùc thôøi vaø


LEÂANH VAÊN




trao ñoåi döõ lieäu cuûa bieán hình thöùc vôùi nhöõngkhoái ñaõ goïi noù. Toaøn boä vuøng nhôù seõ bòxoaù sau khi khoái thöïc hieän xong. Coù theå truynhaäp theo töøng bit (L), byte (LB), töø (LW), hoaëctöø keùp (LD).

1.2.2 Caùc ngoõ vaøo ra

+ 20 ngoõ vaøo soá ñöôïc ñònh ñòa chæ töø I124.0ñeán I126.3 trong ñoù:

o Caùc ngoõ vaøo töø I124.0 ñeán I124.3 laøcaùc ngoõ vaøo ñaëc bieät coù theå ñöôïcduøng laøm boä ñeám toác ñoä cao (highspeed counter) ñeán 10Khz hoaëc ngaétngoaøi.

+ Caùc ngoõ ra soá töø Q124.0 ñeán Q125.7 coùmöùc ñieän aùp laø 24VDC vaø doøng toái ña laø 0.5A(16 ngoõ ra soá)

+ Coù 4 ngoõ vaøo Analog coù ñòa chæ töø PIW128ñeán PIW134 vaø 1ngoõ ra töông töï coù ñòa chæ laøPQW128 vôùi tín hieäu doøng ±20mA hoaëc aùp ±10V coù ñoä phaân giaûi 11 bit vaø 1 bit daáu. Caùcngoõ vaøo töông töï coù ñaëc ñieåm laø chæ ñöôïctruy caäp baèng töø (PIW)

Hình1.3 :Caáu taïo cuûa PLC S7_300 CPU314IFM

1.2.3 Taäp leänh (söû duïng daïng LAD)SVTH : NGUYEÃN

TROÏNG VAÂNLEÂ

ANH VAÊN




1.2.3.1 Caùc leänh cô baûn

1.2.3.1.1 Nhoùm leänh logic tieáp ñieåm

a. Leänh GAÙN

Ví duï:

Khi ngoõ vaøo I0.0 leân möùc 1 thì ngoõ ra Q0.0 ON

b. Leänh AND

Ví duï:

Khi I0.0 vaø I0.1 ñoàng thôøi leân möùc 1 thì ngoõ raQ0.0 ON

c. Leänh OR

Ví duï:

Khi 1 trong 2 ngoõ vaøo I0.0 hoaëc I0.1 leân möùc 1thì ngoõ ra Q0.0 ON

d. Leänh AND NOT

Ví duï:

Khi I0.0 leân möùc 1 vaø I0.1 ôû möùc 0 thì Q0.0 ON


LEÂANH VAÊN




e. Leänh OR NOT

Ví duï:

Khi I0.0 möùc 1 hay I0.1 möùc 0 thì Q0.0 ON

f. Leänh GAÙN coù ñieàu kieän

° Leänh gaùn giaù trò 1

Ví duï:

° Leänh gaùn giaù trò 0

Ví duï:

1.2.3.2. Nhoùm leänh so saùnh vôùi soánguyeân vaø soá thöïc

* Vôùi soá nguyeân

a. So saùnh baèng

Ví duï:


LEÂANH VAÊN




b. So saùnh lôùn hôn

Ví duï:

c. So saùnh lôùn hôn hoaëc baèng

Ví duï:

d. So saùnh beù hôn

Ví duï:

Soá nguyeân 16 bits Soá

nguyeân 32 bits

e. So saùnh beù hôn hoaëc baèng

Ví duï:


LEÂANH VAÊN




* Vôùi soá thöïc

a- So saùnh baèng b- So saùnh khaùc

Ví duï:

c- So saùnh lôùn hôn d- So saùnh lôùn

hôn hoaëc baèng

Ví duï:

e- So saùnh lôùn hôn f- So saùnh beù

hôn hoaëc baèng

Ví duï:


LEÂANH VAÊN




1.2.3.3. Caùc leänh toaùn hoïc

* Vôùi soá nguyeân

a. Leänh coäng soá nguyeân

Ví duï:

Soá nguyeân 16 bits Soánguyeân 32 bits

b- Leänh tröø soá nguyeânVí duï:


c- Leänh nhaân soá nguyeân

Ví duï:


LEÂANH VAÊN





d- Leänh chia soá nguyeân

Ví duï:

Soá nguyeân 16 bits Soá

nguyeân 32 bits

* Vôùi soá thöïc

a- Leänh coäng soá thöïc b- Leänh tröøsoá thöïc

Ví duï:

c- Leänh nhaân soá thöïc d- Leänh chiasoá thöïc

Ví duï:


LEÂANH VAÊN




1.2.3.4 . Leänh ñoåi kieåu döõ lieäu

Caùc leänh chuyeån:

a-Soá BCD→ soá nguyeân 16 bits b- Soá BCD→ soá nguyeân 32 bits

Ví duï:

c-Soá nguyeân 16 bits→BCD d- Soá nguyeân32bits→BCD

Ví duï:


LEÂANH VAÊN




e- Soá nguyeân16 bits→ soá nguyeân32bits

Ví duï:

f- Soá nguyeân 32bits→ soá thöïc

Ví duï:

g- Leänh laøm troøn soá (soá thöïc→ soá nguyeân 32bits)

Ví duï:

1.2.3.5 . Boä thôøi gian (Timer)

Boä thôøi gian laø boä taïo thôøi gian treã tmong muoán giöõa tín hieäu logic ñaàu vaøo u(t) vaøtín hieäu logic ñaàu ra y(t).


LEÂANH VAÊN




S7_300 coù 5 loaïi Timer khaùc nhau. Thôøi giantreã t mong muoán ñöôïc khai baùo vôùi Timer baèng1 giaù trò 16 bits trong ñoù 2 bits cao nhaát khoângsöû duïng, 2bits cao keá tieáp laø ñoä phaân giaûicuûa Timer, 12 bits thaáp laø 1 soá nguyeân BCD

trong khoaûng 0÷ 999 ñöôïc goïi laø PV(Preset Value). Thôøi gian treã t chính laø tích:

t=Ñoä phaân giaûi*PV


LEÂANH VAÊN




Khoâng söû duïng Giaù trò PV döôùidaïng maõ BCD

9990 ≤≤ PV

Ñoä phaân giaûi

Thôøi gian coù theå ñöôïc khaibaùo döôùi daïng baèng kieåu S5T

Ví duï: S5T#3s

Trong luaän vaên söû duïng loaïi Timer SD laø loaïi Timer treã theo söôøn leân khoâng coù nhôù (On Delay Timer):Ngoõ ra leân möùc 1 khi ngoõ vaøo EN=1 vaø giaùtrò CV (Current Value)=0.

Ví duï:

Khi ngoõ vaøo I0.0 leân möùc 1 thì sau 2s T1 seõ ON

1.2.3.6 Boä ñeám (Counter)


LEÂANH VAÊN

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

0 0 10ms

0 1 100ms

1 0 1s

1 1 10s




Counter laø boä ñeám coù chöùc naêng ñeámsöôøn xung cuûa tín hieäu ñaàu vaøo. Coù toái ña 256Counter ñöôïc kí hieäu töø C0÷C255

Ví duï: Loaïi Counter ñeám leân vaø ñeám xuoáng

- CU : tín hieäu ñeám leân (BOOL)

- CD : tín hieäu ñeám (BOOL)

- S : tín hieäu ñaët (BOOL), khi coù söôønleân thì giaù trò ñaët ñöôïc naïp cho CV

- PV : giaù trò ñaët (WORD)

- R : tín hieäu xoaù (BOOL), khi coù söôøn leânthì giaù trò CV ñöôïc xoaù veà 0.

- Q : ngoõ ra- CV : giaù trò hieän taïi cuûa boä ñeám daïng

Integer

- CV_BCD : giaù trò hieän taïi cuûa boä ñeám daïngBCD

Loaïi Counter ñeám leân


LEÂANH VAÊN




Gioáng loaïi Counter treân nhöng khoâng coù chaân kíchñeám xuoáng.

1.3. Giaûi phaùp maïng

Maïng coâng nghieäp laø heä thoáng ño löôøng vaøñieàu khieån hieän ñaïi bao goàm maùy tính, PLC, vi xöû lyùgheùp noái vôùi caûm bieán vaø chaáp haønh, thoângthöôøng caùc thieát bò naøy khoâng taäp trung maø phaântaùn, vieäc trao ñoåi thoâng tin ñöôïc thöïc hieän döôùidaïng soá vaø truyeàn noái tieáp.

Maïng coâng nghieäp thöôøng goàm 7 lôùp: Lôùp

vaät lyù, lôùp lieân keát döõ lieäu, lôùp maïng, lôùp vaänchuyeån, lôùp phieân, lôùp trình vaø lôùp öùng duïng. Tuynhieân coù 1 soá maïng ngöôøi ta chæ thieát keá treân haihoaëc ba lôùp cô baûn, tuyø vaøo moãi haõng maø coùcaùc maïng khaùc nhau. Sau ñaây laø 1 soá maïng coângnghieäp ñaõ ñöôïc söû duïng roäng raõi:

- Maïng Ethernet

- Foundation FieldBus, MPI, Profibus

- Can

- DiviceNet- ModBus

- SDS (Smart distributed System)

- InterBus-S


LEÂANH VAÊN




- AS-Interface (Actuaator Sensor Interface)

- Combobus-S, Combobus-D

Trong luaän vaên naøy chæ giôùi thieäu moät soámaïng coâng nghieäp ñang ñöôïc söû duïng vaø ñi saâu

vaøo tìm hieåu söï hoã trôï cuûa PLC S7_300 vaøo keát noáimaïng vaø giao tieáp vôùi maùy tính.

Hieän nay, ñeå giao tieáp giöõa PLC vôùi maùy tính,ñôn giaûn nhaát laø söû duïng phaàn meàm WinCC ñöôïccaøi ñaët treân maùy tính cuøng vôùi caùp chuyeån ñoåi PPIhoaëc MPI (Neáu muoán keát noái nhieàu PLC) chuyeånñoåi tín hieäu RS485 sang RS232 truyeàn sang maùy tínhvaøo coång Com RS232. WinCC laø phaàn meàm töông ñoáimaïnh bao goàm caùc thö vieän ñöôïc vieát saün tuy nhieânWinCC chöa phaûi laø 1 ngoân ngöõ laäp trình höôùng ñoáitöôïng hoaøn chænh nhö C++, Delphi hay Visual Basic maølaø phaàn meàm ñoùng goùi caùc thao taùc, öùng duïng,hoaït ñoäng thoâng duïng trong coâng nghieäp döïa treânngoân ngöõ laäp trình C. Vì theá seõ ñôõ maát coâng söùcraát nhieàu ñeå laäp trình treân PLC vaø treân maùy tínhkhi söû duïng phaàn meàm WinCC vaø ngöôïc laïi, neáuduøng caùc ngoân ngöõ laäp trình nhö C++, Delphi hayVisual Basic, khi ñoù ta phaûi laäp trình maïng cho heäthoáng vaø phaûi döïa vaøo caùc haøm laäp saün choModule truyeàn thoâng cuûa PLC S7_300.

Khoâng phaûi moïi CPU ñeàu coù Module truyeàn thoâng CP(Communication Processor), CP coù öu ñieåm laø coù söï hoã trôï maïnhveà haøm thö vieän vaø tính naêng vöôïttroäi nhö toác ñoä, soá Byte döõ lieäu vaø söï töông thíchcao. Tuy nhieân haàu heát caùc CPU ñeàu coù ít nhaát 1coång MPI laø coång COM RS485 duøng ñeå ñoå chöôngtrình vaøo ROM cuûa PLC, giao tieáp vaø noái maïng. Moätsoá haøm ñöôïc laäp trình saün ñeå phuïc vuï cho coångCOM:

- SFC60”GD_SND” (global data send): gôûi döõ lieäudöôùi daïng goùi GD, goùi GD phaûi ñöôc taïo tröôùc baèngphaàn meàm STEP7 (seõ ñöôïc trình baøy kó ôû trongchöông truyeàn thoâng baèng MPI).

- SFC61”GD_RCV” (global data receive): nhaän döõlieäu döôùi daïng goùi GD.


LEÂANH VAÊN




- SFC65”X_SEND”: gôûi döõ lieäu ñeán ñoái taùctruyeàn thoâng khaùc.

- SFC66”X_RCV” : nhaän döõ lieäu töø ñoái taùctruyeàn thoâng khaùc.

Chöông 2 : THÖ VIEÄN HAØM S7 300 THOÂNGDUÏNG

2.1. Boä ñeám toác ñoä cao

2.2. Haøm chuyeån ñoåi SCALE FC105

Ñeå vieäc chuyeån ñoåi thuaän tieän, ta coù theå söûduïng caùc haøm thö vieän. Haøm thö vieän FC105 (Thövieän Standard, muïc TI-S7 converting blocks) coù coâng

duïng chuyeån ñoåi döõ lieäu ñaàu vaøo PIW cuûa moduleAnalog daïng INT sang daïng ñaïi löôïng caàn ño. Noù laøhaøm tuyeán tính:

OUT= L IM LO K IN K K

LIM LO LIM H I _ )(

_ _ 1

12

+−

−

−


LEÂANH VAÊN




Trong ñoù:

OUT: giaù trò ñaïi löôïng ño, daïng soá thöïc.

IN : soá ño töø PIW (ngoõ vaøo Analog), daïng soánguyeân

K 2 : giaù trò soá nguyeân giôùi haïn treân ôû ñaàuvaøo PIW (27648)

K 1 : giaù trò soá nguyeân giôùi haïn döôùi ôû ñaàuvaøo PIW

- vôùi ñaàu vaøo Bipolar : -27648

- Vôùi ñaàu vaøo Unipolar: 0

HI_LIM : giôùi haïn treân ñaïi löôïng ño.

LO_LIM: giôùi haïn döôùi ñaïi löôïng ño.

Bieán ñoåi naøy coù theå minh hoïa qua ñoà thò

OUT

HI_LIM

K 1 K 2

IN

LO_LIMHình :Ñoà thò bieán ñoåi FC105

Ví duï: Neáu ñaàu vaøo PIW128 cuûa Module Analog coùthang ño 0 ÷10V

Ta goïi haøm FC105, vaø gaùn caùc tham soá töông öùngñeå ñöôïc ñaàu ra laø soá thöïc tính theo ñôn vò Volt, ñöañeán MD0

Haøm FC105 daïng LAD:


LEÂANH VAÊN




Neáu giaù trò ôû ñaàu vaøo PIW128 laø 9123, ta coù ñaàura laø 3,3(v)

2.3. Haøm SFC40 (EN_INT)

Haøm coù taùc duïng gôõ boû maët naï che:

Cuûa 1 tín hieäu ngaét,

Cuûa 1 nhoùm caùc tín hieäu ngaét hoaëc

Cuûa taát caû caùc tín hieäu ngaétvaø tín hieäu baùo loãi khoâng ñoàng boä.

Khi 1 tín hieäu ngaét hay baùo loãi khoâng ñoàng boä ñöôïcgôõ boû maët naï che, heä thoáng seõ goïi khoái OB töôngöùng chöùa chöông trình xöû lyù moãi khi xuaát hieän tínhieäu ngaét, baùo loãi naøy.

Haøm SFC40 coù caùc tham bieán hình thöùc vaøo ranhö sau:

Loaïibieán

Teânbieán

Kieåu YÙ nghóa


LEÂANH VAÊN




döõ

lieäu

IN MODE Byte Xaùc ñònh loaïi tín hieäungaét, baùo loãi ñöôïc boûmaët naï che:

B#16#0:Boû maët naï checho taát caû caùc tín hieäungaét vaø tín hieäu baùo loãikhoâng ñoàng boä.

B#16#1:Boû maët naï checho caùc tín hieäu ngaét,

baùo loãi thuoäc 1 nhoùmnhaát ñònh. Nhoùm caùc tínhieäu naøy phaûi ñöôïc chæthò bôûi teân khoái OB ñaàutieân cuûa nhoùm cho bieánOB_NR.

B#16#2: Boû maët naï checho 1 tín hieäu ngaét. Tínhieäu ngaét ñöôïc boû maëtnaï phaûi ñöôïc chæ thò bôûi

teân khoái OB töông öùngcho bieán OB_NR.

IN OB_NR Int Teân khoái OB cuûa tín hieäungaét, baùo loãi ñöôïc boûmaët naï che.

OUT RET_VAL Int Giaù trò traû veà cuûa haøm

W#16#0000:Haøm laøm

vieäc bình thöôøngW#16#8090:Döõ kieäu choOB_NR bò sai.


LEÂANH VAÊN




Ví duï: daïng LAD cuûa haøm SFC40

2.4 Haøm SFC0 : thieát laäp ñoàng hoà .

Vôùi haøm naøy ta coù theå thieát laäp thôøi gian(ngaøy, giôø, phuùt vaø giaây cho ñoàng hoà cuûa CPU). Khita goïi haøm SFC0 laø luùc khôûi ñoäng cho ñoàng hoà .Ñoàng hoà sau ñoù seõchaïy theo ngaøy giôø ñaõ thieátlaäp

Ngoõ vaøo PDT nhaäp ngaøy giôø muoán thieát laäp(kieåu döõ lieäu DT , chaúng haïn neáu baïn muoán thieátlaäp ngaøy giôø laø Ngaøy 15 thaùng 1 naêm 1995 luùc 10giôø 30 phuùt 30 giaây thì ta nhaäp DT#1995-01-15-10:30:30 ).

Chaân RET_VAL traû veà maõ cuûa loãi neáu coù loãixaûy ra trong suoát quaù trình thöïc hieän leänh.

2.5. Haøm SFC1 Read_clock

Vôùi haøm naøy ta coù theå ñoïc ngaøy hieän taïitrong ñoàng hoà cuûa CPU

2.6. Haøm SFC20 BLKMOV


LEÂANH VAÊN




Vôùi haøm naøy ta coù theå copy noäi dung töø vuøngnhôù naøy ñeán vuøng nhôù khaùc .

Phaïm vi söû duïng :coù theå sao cheùp taát caû caùckieåu döõ lieäu ngoaïi tröø

• Caùc khoái loaïi : FB , SFB , FC , SFC , OB.

• Counters

• Timerd

• Caùc vuøng nhôù I/O ngoaïi vi .

Caùc tham soá cuûa haøm :

SCR BLK : Vuøng nhôù nguoàn (khoâng cho pheùp döõ lieäukieåu chuoåi ).

RET_VAL : Maõ cuûa loãi seõ ñöôïc traû veà ôû ñaàu ra naøy .


LEÂANH VAÊN




DST BLK : Vuøng nhôù ñích ( khoâng cho pheùp döõ lieïu kieåuchuoåi).

Chuù yù :

• Vuøng nhôù nguoàn vaø ñích khoâng ñöôïc truøng

laép .• Neáu vuøng döõ lieäu nguoàn lôùn hôn vuøng döõ

lieäu ñích thì haøm chæ sao cheùp nhöõng döõlieäu töø vuøng nguoàn töông öùng vôùi khaûnaênglöu tröõ cuûa vuøng ñích .

• Ngöôïc laïi neáu vuøng döõ lieäu ñích lôùn hônvuøng döõ lieäu nguoàn thì chæ vuøng döõ lieäuñích töông öùng vôùi vuøng döõ lieäu nguoànñöôïc sao cheùp döõ lieäu .

2.7. Haøm SFC 21 FILL

Vôùi haøm naøy ta coù theå khôûi taïo moät vuøngnhôù (vuøng nguoàn ) vôùi noäi dung cuûa vuøng nhôùkhaùc . Haøm SFC21 seõ cheùp noäi dung vaøo vuøng ñíchcho ñeán khi hoaøn toaøn ñaày ñuû

BVAL : Giaù trò ban ñaàu muoán ñieàn vaøo vuøngñích .

BLK : khoái döõ lieäu ñích muoán ñieàn vaøo .


LEÂANH VAÊN




Chuù yù :

Vuøng nguoàn vaø vuøng ñích khoâng ñöôïc truønglaép .Neáu vuøng ñích khoâng phaûi laø boäi cuûa nguoànvaøo veà chieàu daøi cuûa boä nhôù thì döõ lieäu vaãn cöùghi vaøo cho ñeán byte cuoái cuøng cuûa vuøng nhoù ñích .Haøm naøy seõ khoâng hoaït ñoäng neáu con troû ñeánvuøng nguoàn vaø vuøng ñích laø lieåu Bool.

2.8.Haøm SFC22 CREAT DB

Vôùi haøm SFC22 (create data block) ta coù theå

khoái döõ lieäu maø khoâng chöùa giaù ban ñaàu naøo.Khoâng chæ theá chieàu daøi cuûa khoái döõ lieäu ta coùtheå chuû ñoäng löïa choïn vaø phaûi ñaët soá hieäu chokhoái döõ lieäu ñaõ taïo trong taàm aán ñònh tröôùc

Ñaët tham soá cho haøm SFC22 :

• LOW_LIMIT : Giaù trò giôùi haïn döôùi laøsoá nhoû nhaát trong taàm soá maø baïncoù theå gaùn cho khoái .

• UP_LIMIT : Giaù trò giôùi haïn treân laøsoá cao nhaát trong taàm maø baïn coùtheå gaùn cho khoái .

• COUNT : Giaù trò ñeám xaùc ñònh soábyte löu tröõ trong toaøn khoái .(kieåu W: MW2)

• Soá khoái döõ lieäu laø soá cuûa caùckhoái döõ lieäu ñöôïc taïo ra.


LEÂANH VAÊN




2.9. Haøm SFC24 TEST DB

Vôùi haøm SFC24 (test data block ) ta coù ñöôïcnhöõng thoâng tin veà khoái döõ lieäu toàn taïi trong vuøngnhôù laøm vieäc naøo ñoù cuûa CPU. Haøm SFC24 truy ra

soá caùc byte döõ lieäu trong khoái DB chæ ñoïc ñöôïc.

Caùc tham soá cuûa haøm :

• DB_number : soá cuûa DB ñöôïc kieåmtra.

• Soá byte döõ lieäu maø DB ñöôïc choïnchöùa .

• Thoâng tin veà vieäc baûo veä cuûaDB( 1 nghóa laø chæ ñoïc , khoâng theåsöûa chöõa).

2.10. Haøm SFC46

Vôùi haøm SFC46 ta coù theå chuyeån CPU sang cheáñoä stop. Haøm STP khoâng coù thoâng soá .

2.11. Haøm SFC47

Vôùi haøm SFC47 “WAIT” , ta coù theå laäp trình thôøigian treã hay thôøi gian chôø trong chöông trình cuûangöôøi söû duïng. Baïn coù theå laäp trình treã ñeán 32767mili giaây.Thôøi gian treã nhoû nhaát coù theã phuï thuoäcvaøo töøng loaïi CPU ñaëc bieät vôùi cuøng moät haømSFC47.


LEÂANH VAÊN




Chuù yù : Ñoái vôùi S7-300 , ngoaïi tröø CPU 318 , thôøigian treã vôùi haøm SFC47 laø thôøi gian nhoû nhaát .

Thoâng soá cuûa haøm : ñaàu vaøo WT chöùa thôøigian treã µ s.(ví duï neáu MW20=2000 thì khi En töø 0 leân1 thì 2mili giaây sau ENO seõ leân 1.

2.12. Haøm SFC60 GD_SND

Vôùi haøm SFC60(global data send) döõ lieäu cuûavoøng GD ñöôïc taäp hôïp vaø göûi ñi treân con ñöôøngñaëc bieät. Goùi voøng GD phaûi ñöôïc nhaän dieän bôûi

STEP 7.Haøm SFC60 coù theå ñöôïc goïi ôû baát kyø ñieåm

naøo trong chöông trình cuûa ngöôøi söû duïng.

Döõ lieäu sau ñoù ñöôïc taäp hôïp vaø göûi ñi tronglôùp öu tieân cao hôn.Khi chöông trình trôû veà thì haøm bòngaét , ñieàu naøy seõ caét ngay laäp töùc vaø döõ lieäucaùi maø ñaõ ñöôïc taäp hôïp xong bò boû. Thuû tuïc naøycoù nghóa laø trong suoát quaù trình xöû lyù cuûa lôùp öutieân cao hôn, döõ lieäu ñuùng ñöôïc truyeàn.

Goùi voøng GD chæ ñuùng vôùi caùc loaïi döõ lieäu sau :

• Loaïi döõ lieäu ñôn giaûn : Bit, byte, word vaødouble word .

• Moät maûng nhöõng byte, word vaø doubleword daøi ñeán chieàu daøi nhaát ñònh ñöôïcxaùc ñònh theo moãi CPU.

Goùi voøng GD treân CPU gôûi ñi döõ lieäu coù caáutruùc khoâng ñöôïc töï ñoäng xaùc nhaän laø döõ lieäu taäphôïp laø hoaøn toaøn ñuùng. Cho ví duï, tröôøng hôïp khidaõy chöùa nhöûng byte hay maûng nhöõng byte maø coùchieàu daì lôùn hôn chieàu daøi toái ña cho pheùp cuûaCPU.Tuy nhieân neáu baïn ñoøi hoûi ñuùng cho toaøn boä


LEÂANH VAÊN




goùi voøng GD, baïn phaûi thöïc hieän nhöõng thuû tuïcdöôùi ñaây.

• Disable hoaëc laøm treã nhöõng khoái ngaétöu tieân cao vaø loãi ñoàng xaûy ra baèng

caùch goïi haøm SFC39”DIS_DIS” hay“SFC41”DIS_AIRT”.

• Goïi haøm SFC60”GD_SND”

• Enable caùc khoái ngaét öu tieân cao hônvaø loãi ñoàng boä trôû laïi baèng caùch goïihaøm SFC40”EN_IRT” hay SFC42”EN_AIRT”.

Thoâng soá cuûa haøm :

• CIRCLE_ID :Soá cuûa nhöõng goùi voøng GDcaùi maø seõ ñöôïc gôûi seõ ñöôïc nhaäpvaøo ôû chaân naøy. Baïn phaûi nhaän daïng

goùi döõ lieäu naøy vôùi S7. Cho pheùp giaùtrò töø 1 ñeán 16. Giaù trò lôùn nhaát coùtheå cuûa GD tuyø vaøo töøng loaïi CPU.

• BLOCK_ID :Soá cuûa nhöõng goùi voøng GDñöôïc gôûi ñi trong soá voøng GD ñöôïcchoïn. Soá naøy ñöôïc set lieân luïc trongsuoát quaù trình nhaän daïng cuûa chu kyøGD bôûi S 7.Giaù trò cho pheùp laø töø 1

ñeán 3 vaø giaù trò lôùn nhaát tuyø thoäcvaøo töøng loaïi CPU.

2.13. Haøm SFC61 "GD_RCV"

Vôùi haøm SFC61 "GD_RCV" (global data receive), döõlieäu töø moät khung voøng GD ñeán vaø chæ chính xaùcmoät goùi tin ñöôïc nhaän vaø ñöa vaøo goùi nhaän. Ñieàunaøy phaûi ñaõ ñöôïc nhaän ra baèng phaàn meàm S700 .


LEÂANH VAÊN




Haøm SFC61 "GD_SND" coù theå ñöôïc goïi ôû baát kyø vòtrí naøo trong chöông trình cuûa ngöôøi söû duïng.

Caùch söû duïng vaø thoâng soá cuûa haøm GD_RCVcuõng töông töï nhö haøm GD_SND . Kieåu döõ lieäu cuõnghoaøn toaøn gioáng nhau

2.14. Haøm SFC63(AB_CALL)

Haøm SFC63 goïi moät khoái maõ vieát baèng laäptrình hôïp ngöõ. Khoái maõ vieát baèng hôïp ngöõ caùi maøñöôïc vieát baèng laäp trình ngoân ngöõ C hoaëc Assemblervaø roài ñöôïc dòch ra. Ta chæ coù theå söû duïng khoáimaõ Assembly vôùi CPU614.

Ñeå ñoïc ñöôïc thoâng tin nay ñuû hôn veà thoâng soácuûa haøm SFC63 ta coù theå ñoïc taøi lieäu veà CPU 614.Coù moät taøi lieäu höôùng daãn rieâng cho khoái maõhoaù duøng ngoân ngöõ Assembler .

2.15. Haøm SFC64 “TIME_TCK”(time tick)

Ta coù theå ñoïc thôøi gian heä thoáng cuûa CPUbaèng haøm naøy. Thôøi gian heä thoáng laø moät “thôøigian ñeám” ñeám tuaàn hoaøn töø 0 ñeán moät giaù tròlôùn nhaát laø 2147483647ms. Trong tröôøng hôïp coùmoät söï traøn thì thôøi gian heä thoáng ñöôïc ñeám laïivôùi giaù trò baét ñaàu laø 0. Ñoä phaân giaûi vaø thôøigian chính xaùc cuûa heä thoáng laø 1ms ñoái vôùi S7_400

vaø S7_318, ø 10ms vôùi taát caû caùc CPU 300khaùc.Thôøi gian heä thoáng bò aûnh höôûng chæ bôùichöùc naêng ñieàu haønh cuûa CPU.


LEÂANH VAÊN




Ta coù theå duøng thôøi gian heä thoáng ñeå ñolöôøng quaù trình baèng vieäc so saùnh keát quaû cuûa 2laàn goïi haøm SFC64.

Ñaàu ra RET_VAL chöùa thoâng soá cuûa thôøi gianheä thoáng trong taàm töø 0 ñeán 231-1ms.

Mode System time

Start Lieân tuïc update

Run

Hot restart(not with S7-300 and S7-400 H)

Warm restart Tieáp tuïc vôùi giaù trò ñöôïclöu khi chuyeån sang stopmode

Cold restart Bò xoùa boû vaø khôûi ñoänglaïi vôùi soá

Stop Bò stop vaø traû veà giaù tròhieän taïi

2.16. Haøm SFC65 "X_SEND”Vôùi haøm SFC65”X_SEND” ta gôûi döõ lieäu tôùi

moät CPU lieân keát ôû beân ngoaøi phaïm vi traïm S7. Döõlieäu ñöôïc nhaän treân CPU naøy baèng vieäc söû duïnghaøm SFC65 "X_SEND”. Ta coù theå xaùc nhaän döõ lieäu


LEÂANH VAÊN




vôùi thoâng soá vaøo REQ_ID. Danh ñinh naøy seõ ñöôïcgôûi keøm theo cuøng vôùi döõ lieäu. Baïm coù theå ñaëtgiaù trò cho thoâng soá naøy treân CPU lieân keát beânngoaøi ñeå tìm ra döõ lieäu nguoàn.

Döõ lieäu ñöôïc gôûi sau khi goïi haøm thì haøm SFC65khai baùo thoâng soá REQ = 1. Phaûi chaùc raèng vuøngdöõ lieäu gôûi phaûi ñöôïc xaùc ñònh bôûi SD( treân CPUgôûi) nhoû hôn hoaëc gioáng kích thöôùc vôùi vuøng döõlieäu ñöôïc xaùc ñònh laø nhaän bôûi thoâng soá RD( treânCPU lieân keát). Neáu SD laø döõ lieäu kieåu BOOL thì RDcuõng coù kieåu döõ lieäu laø BOOL.

Caùc thoâng soá cuûa haøm :

DEST_ID :Thoâng soá ñòa chæ ñích ,chöùa

ñaïi chæ MPI cuûa CPU lieân keát (I, Q, M,D, L).

REQ_ID : Thoâng soá naøy ñöôïc duøngñeå xaùc nhaän döõ lieäu döõ lieäu treânCPU lieân keát(I, Q, M, D, L) .

SD : Tham chieáu ñeán vuøng gôûi(cho pheùp caùc kieåu döõ lieäu sau:

BOOL, BYTE, CHAR

WORD, INT, DWORD DINT, REAL, DATE, TOD

TIME, S5_TIME

RET_VAL :Traû veà maõ cuûaloãi neáu quaù trình söû lyù coù loãi.


LEÂANH VAÊN




BUSY

o BUSY: kieåu BOOL, I, Q, M, D,L

o BUSY=1: Göûi chöa xong.

o BUSY=0: Göûi ñaõ xong nhöngkhoâng coù theâm haøm gôûi tieáp.

2.17. Haøm SFC66"X_RCV”

Vôùi haøm SFC66 "X_RCV," ta coù theå nhaän döõkieäu ñöôïc göûi bôûi 1 hoaëc nhieàu traïm khaùc. Vaøñoàng thôøi cuõng kieåm tra ñöôïc coù hay khoâng döõ lieïuñang chôø ñeå ñöôïc sao cheùp, döõ lieäu ñaõ ñöôïc nhaäptrong haøng chôø bôûi heä ñieàu haønh. Ta coù theå cheùpmoät khoái döõ lieäu sau cuøng cuûa haøng chôø sang 1vuøng nhaän ñaõ choïn.

Caùc thoâng soá cuûa haøm : cuõng gioáng nhö haømFSC65”X_SEND”

2.18 Haøm FB41”CONT_C”

Sô ñoà caáu truùc


LEÂANH VAÊN




FB41”CONT_C” ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu khieån caùc quaùtrình kyõ thuaät vôùi caùc bieán ñaàu vaøo vaø ra töông töï nhö treân cô sôû thieát bò khaû trình Simatic. Trong khithieát laäp tham soá, coù theå tích cöïc hoaëc khoâng tíchcöïc moät soá thaønh phaàn chöùc naêng cuûa boä ñieàu

khieån PID cho phuø hôïp vôùi ñoái töôïng.Module meàm PID bao goàm:

• Tín hieäu ñaàu vaøo SP_INT: Leänh nhaäp möùc tín hieäuñieàu khieån, laø soá thöïc, tính theo giaù trò % cuûa tínhieäu cöïc ñaïi thang ñieàu khieån.


LEÂANH VAÊN




• Tín hieäu phaûn hoài PV_PER: Tínhieäu phaûn hoài laáytöø ñoái töôïng ñöôïc ñieàu khieån. Noù thöôøng ñöôïcñoïc töø moät caûm bieán Analog qua ñaàu vaøo Analogneân ngöôøi ta choïn kieåu döõ lieäu ñaàu vaøo naøy laøsoá nguyeân kieåu Word. Chöùc naêng CRP_IN bieán ñoåi

kieåu döõ lieäu töø soá nguyeân sang daïng soá thöïctính theo % cho phuø hôïp vôùi leänh. Do Module Analogcoù giôùi haïn thang ño tuyeán tính laø 27648 neân tacoi giôùi haïn ñoù laø 100% vaø tín hieäu ra CRP_IN ñöôïctính:

CRP_IN=PV_PER 2 7 6 4

1 0 0×

• Ñeå hieäu chænh giaù trò caûm bieán phaûn hoài, khoáichöùc naêng PV_NORM seõ thöïc hieän bieán ñoåi tuyeántính, hieäu chænh ñoä nhaïy (PV_FAC) vaø ñoä troâi(PV_OFF):

PV_NORM= CRP_IN×PV_FAC +PV_OFF

Khi thay theá caûm bieán, ta caàn hieäu chænh 2 giaù tròtreân ñeå keát quaû ño löôøng khoâng ñoåi.

• Trong tröôøng hôïp tín hieäu phaûn hoài khoâng thu

ñöôïc töø caûm bieán coù döõ lieäu töông öùng ñaàuvaøoPV_PER, ta coù theå ñöa qua tính toaùn khaùc vaøñöa ñeán ñaàu vaøo PV_IN daïng soá thöïc, tính theo %,luùc ñoù leänh PVPER_ON phaûi ñaët veà möùc “0”.

• Khoái seõ so saùnh 2 giaù trò vaøo, cho ra tín hieäusai leäch. Tín hieäu sai leäch ñöôïc ñöa qua khoái chöùcnaêng DEADBAND ñeå heä thoáng khoâng hoaït ñoängvôùi caùc sai leäch nhoû döôùi möùc caàn taùc ñoäng.Ñieàu naøy caàn thieát neáu caùc heä laøm vieäc trongmoâi tröôøng nhieàu nhieãu. Trong moâi tröôøng ít

nhieãu, ta giaûm DEAD_W veà “0” ñeå taêng ñoä nhaïy,ñoä chính xaùc cuûa heä thoáng.

• Heä soá khueách ñaïi tín hieäu sai leäch cuûa heä chínhlaø thaønh phaàn tæ leä Kp, ñöôïc ñaët baèng heä soá


LEÂANH VAÊN

±




GAIN. GAIN laø soá thöïc, neáu choïn lôùn heä seõ taùcñoäng nhanh, chính xaùc nhöng deã maát oån ñònh.

• Khaâu PID thöïc söï goàm 3 thaønh phaàn:

- Thaønh phaàn tæ leä, ñöôïc löïa choïn nhôø leänh

chuyeån maïch P_SEL- Thaønh phaàn tích phaân ñöôïc hình thaønh bôûi khoái

chöùc naêng INT vaø ñöôïc choïn nhôø leänh chuyeånmaïch I_SEL. Tính chaát khoái tích phaân xaùc ñònhnhôø giaù trò haèng soá thôøi gian TI (Döõ lieäu kieåu

TIME), giaù trò ban ñaàu I_ITLVAL (Daïng soá thöïc tínhtheo %). Coù söû duïng giaù trò ban ñaàu hay khoângtuyø thuoäc leänh I_ITL_ON, vaø coù theå duøng quaùtrình tích phaân giöõ nguyeân giaù trò ñaàu ra baèngleänh INT_HOLD.

- Thaønh phaàn vi phaân ñöôïc hình thaønh bôûi khoáichöùc naêng DIF, ñöôïc löïa choïn nhôø leänh chuyeånmaïch D_SEL. Tính chaát khoái vi phaân ñöôïc xaùclaäp bôûi haèng soá thôùi gian TD (Döõ lieäu kieåu

TIME) vaø thôøi gian giöõ chaäm TM_LAG (Döõ lieäukieåu TIME).

- Ba thaønh phaàn naøy ñöôïc coäng vôùi nhau. Nhôøcaùc leänh chuyeån maïch P_SEL, I_SEL, D_SEL maø tacoù theå thaønh laäp caùc cheá ñoä ñieàu khieån P,

PI, PD, PID khaùc nhau.° Tín hieäu sai leäch toånghôïp ñöôïc coäng theâm thaønh

phaàn DISV duøng ñeå buø taùc ñoäng hieãu theo chieàuthuaän. Giaù trò cuûa DISV coù daïng soá thöïc, tính theo%.

° Tín hieäu sai leäch ñöôïc ñöa qua boä haïn cheá möùc tínhieäu ñieàu khieån LMNLIMIT. Möùc haïn cheá treânLMN_HLM vaø haïn cheá döôùi LMN_LLM ñöôïc ñöa vaøodaïng soá thöïc, tính theo%. Ñaàu vaøo cuûa khoái ñöôïc

löïa choïn theo cheá ñoä baèng tay hay töï ñoäng nhôøleänh MAN_ON. Ñaàu vaøo MAN, daïng soá thöïc, tínhtheo %, duøng ñeå ñaët möùc tín hieäu ra LMN trongcheá ñoä ñieàu khieån baèng tay.

° Khoái LMN_NORM bieán ñoåi tuyeán tính, buø leäch tónhvaø ñoä nhaïy cuûa cô caáu chaáp haønh. Tín hieäu


LEÂANH VAÊN




ñieàu khieån ñaàu ra LMN coù daïng soá thöïc, tính theo%.

LMN=LMNLIMIT×LMN_FAC+LMN_OFF

° Khoái CRP_OUT bieán ñoåi tín hieäu ra daïng soá thöïc ra

daïng soá nguyeân LMN_PER thích öùng vôùi daïng racaùc Module ra Analog.

LMN_PER=LMN 1 0 0

2 7 6×

° Caùc ñaàu ra trung gian, kieåm tra:

- PV_IN: Tín hieäu phaûn hoài, daïng soá thöïc, tính theo

% ôû ñaàu vaøo maïch so saùnh.- ER: Tín hieäu sai leäch sau khi truyeàn qua

DEADBAND.

- LMN_P, LMN_I, LMN_D: caùc thaønh phaàn tæ leä, tíchphaân, vi phaân cuûa tín hieäu sai leäch ôû ñaàu vaøoboä toång hôïp.

- QLMN_HLM, QLMN_LLM: Tín hieäu baùo ñoä sai leächvöôït möùc haïn cheá treân vaø döôùi.

Caùc tín hieäu ñaàu ra naøy coù theå duøng theo doõi, baùo

hieäu hoaëc caùc xöû lyù khaùc.2.18.2 Söû duïng khoái haøm FB41

° Ñeå söû duïng module meàm FB41, ta xeùt sô ñoà khoáitín hieäu:


LEÂANH VAÊN




Hình: Sô ñoà khoái noái FB41 vôùi ñoái töôïng ñieàu khieån.

° Leänh ñieàu khieån ñöôïc ñaët vaøo daïng soá thöïc (%)qua ñaàu vaøo SP_INT. Ñaàu ra LMN (soá nguyeân)

hoaëc LMN_PER (soá thöïc) ñöôïc ñöa ñeán cô caáuchaáp haønh, ñieàu khieån ñoái töôïng. Tín hieäu phaûnhoài ñöôïc ñöa trôû veà ñaàu vaøo PV_PER (soá nguyeân)hoaëc PV_IN (soá thöïc).

° Ñaàu vaøo DISV söû duïng khi coù taùc ñoäng tröïcthuaän coù theå ño löôøng ñöôïc, giaûm sai leäch ñaàura, naâng cao ñoä chính xaùc cho heä.

2.21. Haøm Phaùt xung SFB/FB43 "PULSEGEN"

Haøm phaùt xung taïo ra xung ñieàu roäng 2 hoaëc 3 böôùc

coù ñoä roäng ñieàu chænh ñöôïc. Haøm naøy keát noái tieápsau haøm xöû lyù PID FB41 “CONT_C” taïo thaønh moät heäthoáng ñieàu khieån lieân tuïc.

Haøm PULSEGEN chuyeån bieán ñaàu vaøo INV(giaù trò laáy ratöø haøm xöû lyù tín hieäu PID thaønh moät moät daïng xungñieàu roäng trong moät chu kyø khoâng ñoåi. (ñöôïc khai baùotrong cycle time ).Ñoä roäng cuûa xung laø söï tæ leä giöõa ñaàuvaøo


LEÂANH VAÊN




INV REAL -

100.0...100.0(%)

0.0 Bieán ñaàu vaøo daïng

töông töï laáy ra töø haømFC41

PER_TM TIME >=20*CYCLE T#1s PERIOD TIME Giaù tròhaèng soá cuûa chukyøxung ñieàu roäng .Chukyø xung ñieàu roäng laøkhoaõng caùch thôøi giangiöõa hai laàn laáy maãu

cuûa boä phaùt xung.P_B_T TIME >= CYCLE T#0m

sXung nhoû nhaát hay thôøigian nhoû nhaát gaùn choxung.

RATIOFAC REAL 0.1 ...10.01.0

Thoâng soá ñaàu vaøo tæleä, coù theå duøng ñeåthay ñoåi tæ leä giöõathôøi gian ON OF. Trongñieàu khieån nhieät ñoä,ñieàu naøy seõ cho pheùpnhöõng thôøi gian haèngkhaùc nhau cho vieäc gianhieät hay laøm laïnh ñeå


LEÂANH VAÊN




buø nhieät).

STEP3_ON BOOL TRUE Ñieàu khieån 3 böôùc. Bitnaøy on seõ cho pheùp

cheá ñoä naøy.ST2BI_ON BOOL FALSE Ñieàu khieån hai böôùc

cho giaù trò löôõng cöïclaáy ra töø haøm FB41.Coù theå choïn ñieàukhieån ñôn cöïc hay löôõngcöïc baèng bít naøy. Buoäcphaûi gaùn STEP3_ON =

FALSE.

COM_RST BOOL FALSE Reset hoaøn toaøn hoaïtñoäng cuûa haøm.

CYCLE TIME >= 1ms T#10ms

Thôøi gian laáymaãu(giöõa hai laàn goïikhoái

2.20. Haøm SFB29 "HS_COUNT"

Vôùi haøm SFB29 "HS_COUNT" (counter), ta coù theåduøng chöùc naêng boä eám cuûa CPU vôùi ñaàu vaøo vaøra :

• Thieát laäp vaø nhaäp moät giaù trò baét ñaàu.

• · Choïn vaø thieát laäp moät giaù trò so saùnh.

• · Kích hoaït cho boä ñeám.

• · Kích hoaït moät ngoõ ra daïng soá• · Ñoïc giaù trò hieän taïi vaø giaù trò so saùnhhieän taïi


LEÂANH VAÊN




• · Saép xeáp söï quan heä giöõa giaù trò ñeám vaøgiaù trò so saùnh

Thoâng soá Kieåu

döõlieäu

Boä nhôù Chuù thích

PRES_COUNT DINT I, Q, M, D,L,constant

Giaù trò khôøi ñaàu cuûaboä ñeám

PRES_COMP_ A

DINT I, Q, M, D,L,constant

Giaù trò so saùnh môùi

COMP_A

PRES_COMP_ B

DINT I, Q, M, D,L,constant

Giaù trò so saùnh môùi

EN_COUNT BOOL I, Q, M, D,L

Kích hoaït boä ñeám

EN_DO BOOL I, Q, M, D,

L,constant

Kích hoaït ñaàu ra daïng

soá.

SET_COUNT BOOL I, Q, M, D,L,constant

Thieát laäp ñaàu vaøo chogiaù trò khôûi ñaàu

SET_COMP_A BOOL I, Q, M, D,L,constant

Thieát laäp ñaàu vaøo chogiaù trò so saùnh A.

SET_COMP_B BOOL I, Q, M, D,L,constant

Thieát laäp ñaàu vaøo chogiaù trò so saùnh B


LEÂANH VAÊN




COUNT DINT I, Q, M, D,L

Giaù trò thöïc cuûa boäñeám

COMP_A DINT I, Q, M, D,

L

Giaù trò so saùnh hieän taïi

ACOMP_B DINT I, Q, M, D,

LGiaù trò so saùnh hieän taïiB

STATUS_A BOOL I, Q, M, D,L

Bít traïng thaùi A

1: COUNT > COMP_A

0: COUNT < COMP_A

STATUS_B BOOL I, Q, M, D,L Bít traïng thaùi B1: COUNT > COMP_B

0: COUNT < COMP_B

2.21Haøm SFB38 (HSC_A_B)

Vôùi haøm SFB38 (HSC_A_B) baïn coù theå duønglaøm boä ñeám vôùi ngoõ vaøo ra cuûa CPU nhö sau :

Xaùc ñònh

Xaùc ñònh moät giaù trò so saùnh.

Kích hoaït boä ñeám

Kích hoaït moät ñaàu ra dang soá.

Ñoïc giaù trò hieän thôøi vaø giaù trò so saùnh.

Ñaët moái quan heä giöõa giaù trò ñeám vaø giaù tròso saùnh.

Haøm SFB38 (HSC_A_B) ñoïc hoaëc vieát döõ lieäu töøchöông trình ngöôøi söû duïng reads or writes data from theuser program trong phaïm vi DB cuûa haøm.boä ñeám xungA/B bao goàm 2 boä ñeám xung A vaø xung B caùi maø coù


LEÂANH VAÊN




theå ñoäc laäp hoaëc phuï thuoäc vaøo nhau.(ñeám leânhoaëc ñeám xuoáng).

Thoâng soá Kieåu

döõlieäu

Boä nhôù Chuù thích

PRES_COMP DINT I, Q, M, D,L,constant

Giaù trò so saùnhmôùi COMP

EN_COUNT BOOL I, Q, M, D,L constant

Kích hoaït moäñeám

EN BOOL I, Q, M, D,L,constant

Kích hoaït ñaàu rasoá

SET_COMP BOOL I, Q, M, D,L,constant

Thieát laäp ñaàuvaøo cho bieánCOMP

COUNT DINT I, Q, M, D,L

Giaù trò thöïc cuûacounter

COMP DINT I, Q, M, D,L

Giaù trò so saùnhhieän taïi

ENO BOOL I, Q, M, D,L

Error handling:

1 : no error inexecution

0 : error in

execution


LEÂANH VAÊN




Chöông 3: PHAÀN MEÀM SOAÏN THAÛO CHÖÔNG

TRÌNH ÑIEÀU KHIEÅN3.1 Phaàn meàm STEP7 :

STEP7 laø moät phaàn meàm hoå trôï :

- Khai baùo caáu hình phaàn cöùng cho moät traïmPLC thuoäc hoï Simatic S7_300/400.

- Xaây döïng caáu hình maïng goàm nhieàu traïmPLC cuõng nhö thuû tuïc truyeàn thoâng giöõachuùng.

- Soaïn thaûo vaø caøi ñaët chöông trình ñieàukhieån cho moät hoaëc nhieàu traïm.

- Quan saùt vieäc thöïc hieän chöông trình ñieàukhieån trong moät traïm PLC vaø gôõ roái chöôngtrình.

Chuù yù : Ñieàu kieän ñeå caøi ñaët thaønh coâng phaànmeàm STEP7 vaøo maùy tính laø ñoøi hoûi caáu hình maùytoái thieåu : CPU 80586, 8MRAM , oå cöùng troáng 90MBvaø coù card VGA.

3.2. Phaàn meàm ñieàu khieån môø FCPA :3.2.1. Chuaån bò moät Project cho vieäc khai baùo boäñieàu khieån môø baèng FCPA


LEÂANH VAÊN




Chöông trình FCPA (Fuzzy Control Parameter Assignment ) laø phaàn meàm hoã trôï vieäc taïo laäp boäñieàu khieån môø cho PLC Simatic S7_300.

Muoán söû duïng FCPA tröôùc heát ta phaûi caøi ñaët

FCPA treân maùy tính caù nhaân. Vieäc caøi ñaët thaønhcoâng FCPA ñoøi hoûi:

- Coù ít nhaát 1Mbytes coøn troáng trong oå cöùng.

- Chaïy döôùi heä ñieàu haønh Window 95/98 hay NT.

Toaøn boä chöông trình goác cuûa FCPA goàm 2phaàn Fuzzy/Tool vaø Fuzzy/FB vôùi dung löôïng toångcoäng laø 2.27 MB. Ñeå caøi ñaët, ta goïi teäp Setup.execuûa Fuzzy/Tool vaø cuûa Fuzzy/FB töø Window vaø thöïchieän nhöõng chæ daãn treân maøn hình.

Sau khi ñaõ ñöôïc caøi ñaët, phaàn chính cuûa FCPAseõ ñöôïc tích hôïp trong Step 7 döôùi thö muïc S7WRFUZ,caùc coâng cuï hoã trôï khaùc ñöôïc ñöa vaøo thö vieäncuûa phaàn meàm Step 7, cuõng nhö Project FuzConEx

Boä ñieàu khieån môø ñöôïc toång hôïp vôùi FCPA coù

daïng 1 khoái döõ lieäu (DB) cho Project öùng duïng. KhoáiDB taïo bôûi FCPA seõ ñöôïc goïi laø khoái DB môø vaø


LEÂANH VAÊN




ñöôïc söû duïng cuøng vôùi FB Fuzzy Control coù trongProject FuzConEx khi caøi ñaët chöông trình Fuzzy/FB vôùiteân maëc ñònh laø FB30. Bôûi vaäy tröôùc khi söû duïngchöông trình FCPA ñeå taïo laäp DB môø cho Project öùngduïng, baét buoäc Project öùng duïng ñaõ phaûi coù FB

Fuzzy Control.Ví duï, Project öùng duïng cuûa ta coù teân laø

Fuzcon. Tröôùc khi söû duïng FCPA ñeå taïo laäp khoái DBmôø cho Project öùng duïng Fuzcon, ta phaûi sao cheùp FBFuzzy Control coù teân maëc ñònh FB30 töø ProjectFuzConEx sang Project Fuzcon . Coù theå thay ñoåi teânFB30 neáu nhö trong Project öùng duïng cuûa ta ñaõ coù 1FB truøng teân.

3.2.2 Taïo DB môø

Sau khi chuaån bò 1 Project öùng duïng cho boäñieàu khieån môø (Project öùng duïng coù chöùa FB FuzzyControl), ta coù theå baét ñaàu söû duïng FCPA ñeå taïo


LEÂANH VAÊN




laäp DB môø cho boä ñieàu khieån môø vaø khoái DB môønaøy phaûi naèm trong cuøng 1 thö muïc vôùi FB FuzzyControl cuûa Project öùng duïng. Ñeå vaøo FCPA ta thöïchieän leänh goïi töø Window theo thöù töï:

Start -> Simatic -> Step 7 -> Fuzzy ControlParameter Assignment

Khi ñoù treân maøn hình seõ xuaát hieän cöûa soå

Do khoái DB môø phaûi naèm trong 1 Project naøo ñoùneân khi kích vaøo 1 trong 2 bieåu töôïng treân, FCPA seõyeâu caàu ta cho bieát teân cuûa Project chöùa khoái DBmôø ñoù. Chaúng haïn khi kích vaøo bieåu töôïng taïo DBmôø môùi vaø khoái DB môø ñöôïc taïo ra naøy seõ phaûinaèm trong Project coù teân Fuzcon thì ta phaûi cho FCPAbieát teân seõ ñöôïc ñaët cho khoái DB môø vaø teân cuûaProject laø Fuzcon. Cöûa soå maøn hình khai baùo caùc

döõ lieäu ñoù coù daïng sau:


LEÂANH VAÊN

ôû 1 khoái DB môø Môû 1 khoái DB môø ñaõcoù

Taïo 1 khoái DB môømôùi




Sau khi ñaõ cho ñaày ñuû teân Project, teân khoái DBmôø, ta aán OK. Chöông trình FCPA seõ kieåm tra laïi trongProject cuûa ta thöïc söï ñaõ coù khoái haøm Fuzzy Controlhay chöabaèng thoâng baùo lieät keâ taát caû caùc khoáihaøm ñaõ coù trong Project öùng duïng. Ta phaûi choïntrong baûng danh muïc ñöôïc lieät keâ ra ñoù khoái haømFuzzy Control ñaõ ñöôïc laáy töø Project Van sang. Ta aán

OK ñeå xaùc nhaän vaø baét ñaàu vaøo coâng vieäc toånghôïp boä ñieàu khieån môø vôùi phaàn meàm FCPA.

3.2.3 Khai baùo soá caùc bieán ngoân ngöõ vaøo ra

Neáu taïo 1 DB môø môùi thì sau khi aán phím OK xaùc nhaän khoái FB Fuzzy Control, chöông trình FCPA seõhoûi soá caùc bieán ngoân ngöõ vaøo/ra cuûa boä ñieàukhieån môø baèng hoäp thoaïi:


LEÂANH VAÊN

Teân Project

Teân khoái DB môø

Teân boä ñieàu khieånmôø




Vieát teân boä ñieàu khieån môø (neáu muoán) vaøsoá caùc bieán ngoân ngöõ vaøo ra vaøo nhöõng oâ nhôùtöông öùng. Haïn cheá cuûa FCPA laø:

- Chæ taïo laäp ñöôïc nhöõng boä ñieàu khieån môøvôùi toái ña 8 bieán vaøo.

- Chæ taïo laäp ñöôïc nhöõng boä ñieàu khieån môøvôùi toái ña 4 bieán ra.

Aán phím OK ñeå xaùc nhaän caùc giaù trò vöøa cho.Nhöõng bieán ngoân ngöõ ñaáu vaøo seõ coù teân maëcñònh Input01, Input02,… vaø Output01, Output02… laànlöôït laø teân maëc ñònh cuûa caùc bieán ngoân ngöõ ñaàura.

Sau khi aán OK, treân maøn hình seõ xuaát hieän cöûasoå soaïn thaûo tieáp giaù trò ngoân ngöõ cuûa töøng bieánngoân ngöõ vaøo/ra cuõng nhö luaät hôïp thaønh cuûa boä

ñieàu khieån môø, nhö sau:


LEÂANH VAÊN

Soá bieán ngoân ngöõñaàu vaøo

Soá bieán ngoân ngöõñaàu ra

Bieán ngoân ngöõñaàu vaøo

Bieán ngoânngöõ ñaàu

ra

Luaät hôïpthaønh




ta chæ caàn kích chuoät vaøo phím Insert roài vieát soácaùc taäp môø caàn coù vaøo oâ töông öùng trong cöûa soåhieän ra daïng (toái ña laø 7) :

Ta aán phím OK. Soá caùc taäp môø toái ña maø FCPA chopheùp khai baùo laø 7. Caùc taäp môø khai baùo seõ maëc ñònh:

- coù teân laàn löôït laø n-big, n-small, zero, p-small, p-

big.- coù haøm thuoäc hình tam giaùc ñöôïc chia ñeàutreân taäp neàn.

Sau khi aán OK, FCPA seõ in ra maøn hình cöûa soå soaïnthaûo haøm thuoäc cho moãi taäp môø nhö sau:


LEÂANH VAÊN

Nôi ghi soá caùc giaù trò ngongöõ (taäp môø) caàn coù chbieán (toái ña laø 7)

Haøm thuoäc cuûa taäp môøñöôïc choïn

Baûngdanh

muïcteâncaùctaäp môcuûabieánvaøo

OÂ chöùteân

taäp môñöôïcchoïn




Söûa ñoåi haøm thuoäc: Muoán söûa ñoåi haøm thuoäcmaëc ñònh cho taäp môø naøo, ta kích hoaït taäp môø ñoùbaèng caùch ghi tröïc tieáp teân taäp môø vaøo oâ chöùateân taäp môø hoaëc aán phím vaø choïn teân taäp môøtrong baûng danh muïc hieän ra. Haøm thuoäc cuûa taäp

môø ñöôïc choïn seõ chuyeån sang maøu ñoû baùo traïngthaùi tích cöïc cuûa noù.

Vieäc söûa ñoåi haøm thuoäc ñoàng nghóa vôùi vieäcñoåi daïng (Singleton, tam giaùc hay hình thang) vaø mieànxaùc ñònh. Coù 2 caùch söûa nhö sau:

1) Caùch thöù nhaát : Choïn ñænh cuûa haømthuoäc caàn söûa baèng caùch ñöa chuoät vaøo ñænhñoù vaø aán phím chuoät traùi FCPA seõ baùo ñænhñaõ ñöôïc tích cöïc baèng 1 vaønh khuyeân nhoû

quanh ñænh ñoù. Giöõ nguyeân phím chuoät roàikeùo ñænh ñoù sang phaûi hoaëc traùi ñeå thay ñoåitoaï ñoä cuûa ñænh.

2) Caùch thöù hai : Söûa tröïc tieáp baèng caùchghi toaï ñoä môùi vaøo caùc oâ trong cöûa soå Point


LEÂANH VAÊN

Haøm thuoäc cuûa taäp môø ñangñöôïc söûa ñoåi

Teântaäp môñangñöôïcsöûa

A

B C

DToaïñoäcaùcñænhA,B,C,Dtöøtreânxuoáng




Nhö vaäy muoán coù haøm thuoäc hình tam giaùc, tacho ñænh B truøng vôùi ñænh C (hai ñænh coù cuøng toaï ñoä). Ñeå coù daïng singleton ta cho A truøng vôùi D, Btruøng vôùi C.

Sau khi soaïn thaûo hay söûa ñoåi xong taát caû caùcgiaù trò cuûa 1 bieán vaøo, ta aán phím OK ñeå keát thuùc.FCPA seõ quay laïi maøn hình ban ñaàu.

3.2.5 Soaïn thaûo giaù trò cho töøng bieán (ngoân ngöõ)ñaàu ra

Töông töï nhö ñaõ khai baùo hay söûa ñoåi giaù tròcho bieán vaøo, vieäc khai baùo caùc giaù trò (taäp môø)cho bieán ra cuõng ñöôïc baét ñaàu baèng caùch kích ñoâichuoät traùi taïi bieåu töôïng cuûa bieán ñaàu ra. Muoánsoaïn thaûo hay söûa ñoåi giaù trò ngoân ngöõ taäp môøcho 1 bieán ñaàu ra naøo ñoù, ta kích ñoâi chuoät traùi taïibieåu töôïng cuûa bieán ñoù.

Ví duï ñeå soaïn thaûo giaù trò cho bieán ra Output01,ta nhaùy keùp vaøo bieåu töôïng cuûa noù. Khi ñoù cöûasoå soaïn thaûo seõ hieän ra. Tieáp tuïc ta kích chuoät vaøophím Insert ñeå khai baùo soá caùc taäp môø cho bieánOutput01.

Chuù yù laø FCPA chæ cho pheùp khai baùo toái ña 9giaù trò cho moãi bieán ra.

Sau khi khai baùo xong soá caùc giaù trò (taäp môø)cho bieán ra Output01 ta aán phím OK ñeå vaøo maøn hìnhsoaïn thaûo. Khaùc vôùi bieán ngoân ngöõ ñaàu vaøo, giaùtrò (taäp môø) cuûa caùc bieán ra chæ coù duy nhaát 1daïng singleton.

Muoán söûa ñoåi giaù trò ngoân ngöõ naøo, ta tích cöïc noùbaèng caùch choïn teân taäp môø cuûa giaù trò ñoù trongbaûng danh muïc hieän ra khi aán phím . FCPA seõ baùotraïng thaùi tích cöïc cuûa haøm thuoäc taäp môø ñöôïc

choïn baèng caùch chuyeån noù sang maøu ñoû vaø theâm1 hình khuyeân ôû chính giöõa


LEÂANH VAÊN




Ñeå söûa ñoåi haøm thuoäc daïng singleton, ñôn giaûnta chæ caàn söûa ñoåi taïo ñoä cuûa noù baèng caùch ñöacon troû vaøo hình khuyeân, giöõ phím chuoät traùi roàikeùo sang phaûi/traùi, hoaëc tröïc tieáp ghi toaï ñoä môùivaøo oâ Point cuûa cöûa soå maøn hình soaïn thaûo.

3.2.6 Soaïn thaûo luaät hôïp thaønhSau khi khai baùo xong bieán ngoân ngöõ vaøo/ra vaø

caùc giaù trò (taäp môø) cho chuùng, chaúng haïn nhö tañaõ khai baùo m bieán vaøo Input1,…, Inputm vôùi caùcgiaù trò Ai1,…, Aim vaø s bieán ra Output1=Bn1,…, Outputs vôùicaùc giaù trò Bi1,… Bis, böôùc tieáp theo laø ta xaây döïngluaät hôïp thaønh. Ñeå vaøo cheá ñoä xaây doing luaät hôïpthaønh coù caáu truùc:

R1: Neáu Input1=A11 vaø… vaø Inputm=A1m thì Output1=B11

vaø… vaø Outputs=B1s

R2: Neáu Input1=A21 vaø… vaø Inputm=A2m thì Output1=B21

vaø… vaø Outputs=B2s


LEÂANH VAÊN

Haømthuoäc(daïngsingleton)cuûa taäpmôø ñangñöôïc tíchcöïc

Toaïñoä haømthuoäc (singleton)cuûa taäp môø ñangñöôïc tích cöïc

Baûngdanhmuïcteâncaùctaäp mô




Rn: Neáu Input1=An1 vaø… vaø Inputm=Anm thì Output1=Bn1

vaø… vaø Outputs=Bns

Ta nhaùy keùp phím traùi chuoät taïi oâ if…then

Khi ñoù seõ xuaát hieän cöûa soå maøn hình soaïn thaûodaïng:


LEÂANH VAÊN

Nhaùy chuoät vaøo ñaâyñeå vaøo cheá ñoä soaïnthaûo luaät hôïp thaønh

Khi nhaùy chuoät taïi oâ naøy baûngdanh muïc caùc giaù tròcho bieán ngoânngöõ Output01 seõ hieän ra. Choïn 1giaù trò trong baûng ñoù.




Ñeå soaïn thaûo luaät hôïp thaønh ta soaïn thaûotöøng meänh ñeà hôïp thaønh. Aán phím Insert ñeå cheøntheâm 1 meänh ñeà hôïp thaønh trong luaät. Meänh ñeàhôïp thaønh ñöôïc cheøn theâmseõ laø 1 coät goàm caùc oâtroáng. Soá caùc oâ troáng naøy ñöôïc qui ñònh bôûi soá

caùc bieán ngoân ngöõ vaøo/ra maø ta ñaõ khai baùo töøtröôùc. Moãi oâ troáng öùng vôùi 1 bieán ngoân ngöõ. Tieáptheo, neáu ta nhaùy chuoät taïi oâ troáng cuûa bieán ngoânngöõ naøo, treân maøn hình seõ hieän ra baûng caùc giaùtrò (taäp môø) cuûa bieán ngoân ngöõ ñoù ñeå ta choïn. Ví duï ôû maøn hình soaïn thaûo phía treân, meänh ñeà hôïpthaønh thöù nhaát maø ta vöøa soaïn thaûo baèng caùchchoïn giaù trò cho noù töø baûng caùc giaù trò chính laø:

Neáu Input01=n_small vaø Input02=p_small thìOutput01=n_small.

3.2.7. Choïn ñoäng cô suy dieãn

FCPA chæ cung caáp 1 ñoäng cô suy dieãn laøMAX_MIN neân ta khoâng coù khaû naêng choïn 1 ñoäng côsuy dieãn khaùc.

3.2.8. Choïn phöông phaùp giaûi môø

FCPA chæ cung caáp 1 phöông phaùp giaûi môø duynhaát laø phöông phaùp ñieåm troïng taâm. Bôûi vaäy treänmaøn hình soaïn thaûo boä ñieàu khieån cuûa FCPA khoâng

coù phím löïa choïn phöông phaùp giaûi môø.3.2.9. Quan saùt heä vaøo ra cuûa boä ñieàu khieån môø

Sau khi soaïn thaûo xong luaät hôïp thaønh, ta aánphím OK ñeå quay veà cöûa soå maøn hình chính cuûaFCPA.

Ñeå quan saùt 1 caùch tröïc quan quan heä vaøo/racuûa boä ñieàu khieån môø vöøa soaïn thaûo ta choïnDebug 3D Graphic Display, khi ñoù treân maøn hìnhxuaát hieän ñoà thò moâ taû quan heä vaøo/ra cuûa boä

ñieàu khieån môø nhö sau:


LEÂANH VAÊN




3.3. Söû duïng DB môø vôùi FB30 (Fuzzy Control)

3.3.1 Caùc tham bieán hình thöùc cuûa FB30

Boä ñieàu khieån môø ñöôïc soaïn thaûo xong caànphaûi ñöôïc caát giöõ vaøo Project baèng leänh FileSave. Noù seõ ñöôïc löu tröõ vaøo Project döôùi daïng 1khoái DB maø ta ñaõ ñaët teân. Khoái duõ lieäu môø naøyñöôïc söû duïng cuøng vôùi khoái haøm FB30 ñaõ ñöôïclaáy töø Project FuzConEx trong thö vieän cuûa SimaticManager khi caøi ñaët chöông trình Fuzzy/FB. Bôûi vaäykhi söû duïng khoái döõ lieäu môø ta phaûi keát thuùcFCPA baèng leänh FileExit vaø quay trôû laïi SimaticManager ñeå vieát leänh söû duïng theo caáu truùc:

Cuù phaùpCALL FB30,DBx Trong ñoù DBx laø teân khoái döõ lieäu môø. Khoái

FB30 (Fuzzy Control) coù 8 bieán ñaàu vaøo INPUT1 -:-INPUT8 kieåu soá thöïc, 5 bieán ra goàm OUTPUT1 -:-OUTPUT4 cuõng kieåu soá thöïc vaø INFO kieåu byte. Khithöïc hieän leänh goïi khoái FB30 nhö treân, toaøn boä 8


LEÂANH VAÊN




bieán hình thöùc ñaàu vaøo vaø 5 bieán ñaàu ra seõ hieäntreân maøn hình chôø ta tham trò:

CALL FB30, DBx

INPUT1 :=

INPUT2 :=INPUT3 := Chæ gaùn tham trò cho nhöõng

bieán ngoân ngöõ ñaàuINPUT4 := vaøo naøo ñaõ ñöôïc khai baùo

trong DBx nhôø phaàn

INPUT5 := meàm FCPA

INPUT6 :=

INPUT7 :=

INPUT8 :=OUTPUT1 :=

OUTPUT2 :=Chæ gaùn tham trò cho nhöõng bieánngoân ngöõ ñaàu ra

OUTPUT3 := naøo ñaõ ñöôïc khai baùo trongDBx nhôø phaàn meàm

OUTPUT4 := FCPA

INFO := //Thanh ghi baùo traïng thaùi laøm

vieäc cuûa FB303.3.2. Thanh ghi baùo traïng thaùi laøm vieäc cuûa FB30

Giaù trò traû veà coù teân INFO vôùi kích thöôùc 1byte laø maõ baùo traïng thaùi thöïc hieän coâng vieäccuûa khoái haøm FB30. noù ñöôïc qui ñònh nhö sau:

B#16#00 Khoái haøm FB30 ñaõ ñöôïc thöïc hieänbình thöôøng

B#16#01 Khoái haøm FB30 khoâng ñöôïc thöïc hieän.

Giaù trò traû veà ñaàu ra vaãn laø nhöõnggiaù trò cuõ.

B#16#11 Khoâng tìm thaáy khoái DB môø ñaõ chæthò. Coù theå khoái DB môø naøy ñaõkhoâng ñöôïc ñoå vaøo CPU.


LEÂANH VAÊN




B#16#21 Khoái döõ lieäu DB môø ñöôïc goïi theohaøm FB30 khoâng cuøng kích thöôùc veàbieán vaøo/ra. Ví duï nhö khoái DB môø ñaõñöôïc soaïn thaûo cho 4 bieán vaøo vaø 2bieán ra, nhöng khi goïi cuøng vôùi FB30

laïi khai baùo cho 5 bieán vaøo vaø 2 bieánra.

Lieân quan tôùi maõ B#16#01 baùo FB30 khoânglaøm vieäc laø noäu dung töø keùp coù teân START_STOPtrong DB môø ñaõ ñöôïc soaïn thaûo baèng FCPA. Töø keùpnaøy coù taùc duïng nhö 1 bieán ñieàu kieän ñeå thöïchieän ñeå thöïc hieän leänh CALL FB30, DBx

- Neáu START_STOP=W#16#0000 leänh seõ ñöôïcthöïc hieän.

- Neáu START_STOP≠W#16#0000 leänh khoângñöôïc thöïc hieän.


LEÂANH VAÊN




Chöông 4: GIÔÙI THIEÄU PHAÀN MEÀM GIAÙM SAÙTWinCC

Hieän nay WinCC coù raát nhieàu phieân baûn nhö WinCC4.02, WinCC 5.0, WinCC 6.0. Trong luaän vaên söû duïng WinCC4.02 chaïy chæ chaïy ñöôïc vôùi heä ñieàu haønh Window98.

4.1. Caùc böôùc ñeå taïo moät Project môùi vôùi WinCC

Ñeå taïo 1 Project môùi trong WinCC, ta tieán haønh theocaùc böôùc sau:

+Taïo ra 1 Project.+Choïn vaø thieát laäp Driver keát noái vôùi PLC.

+Taïo ra caùc Tag lieân keát vôùi caùc ñòa chæ cuûaPLC maø ta caàn söû duïng.

+Taïo ra maøn hình giao dieän.

+Xaùc laäp caùc thoâng soá trong WinCC Runtime.

+Kích hoaït giao dieän cuûa Project.

4.2. Giôùi thieäu sô löôïc caùc böôùc

B1: Taïo ra 1 Project

Khi vaøo maøn hình cuûa WinCC. Duøng phím chuoättraùi kích vaøo File→New thì treân maøn hình seõ xuaáthieän caùc muïc choïn sau:


LEÂANH VAÊN





LEÂANH VAÊN




Duøng chuoät choïn muïc Single-User System sau ñoù aánphím OK ñeå xaùc nhaän. Sau khi ñaët teân vaø ñöôøngdaãn cho Project öùng duïng thì ta baét ñaàu vaøo böôùc 2.

B2: Caøi ñaët Driver keát noái vôùi PLC.

Trong cöûa soå Project ta môùi taïo:

Kích chuoät phaûi vaøo Tag Management→Add NewDriver sau ñoù choïn loaïi Driver phuø hôïp vôùi loaïi PLC

maø ta söû duïng (Trong luaän vaên laø loaïi SIMATIC S7Protocol Suite.CHN) sau ñoù kích chuoät vaøo nuùt Open.Khi ñoù ta ñaõ choïn xong loaïi Driver mong muoán.

Khi ñoù treân maøn hình xuaát hieän:


LEÂANH VAÊN




B3: Taïo ra caùc Tag

Giaû söû trong hoäp thoaïi Connection properties tañaët teân laø “PLC” thì khi kích chuoät phaûi vaøo PLC:

Choïn muïc New Tag, hoäp thoaïi Tag Properties seõ hieänra:


LEÂANH VAÊN




Choïn xong aán nuùt Select ñeå môû hoäp thoaïi Addressproperties :


LEÂANH VAÊN

Choïn kieåu döõ lieäu

cuûa Tag

Ñaët teân Tag




Ta choïn, xaùc ñònh loaïi döõ lieäu vaø ñòa chæ trongPLC cho Tag maø ta vöøa taïo ra. Aán phím OK ñeå xaùcnhaän.

B4: Taïo ra maøn hình giao dieän.

Trong cöûa soå chính cuûa WinCC, kích chuoät phaûivaøo bieåu töôïng Graphic Designer→ choïn New Picture.Sau ñoù kích ñoâi vaøo bieåu töôïng NewPdl0.pdl.

Sau khi kích chuoät xong, ta seõ vaøo maøn hình GraphicsDesigner.


LEÂANH VAÊN

Kích ñoâichuoät vaøoñaây




Ta tieán haønh taïo giao dieän theo yù muoán. Sau khitaïo xong ta caàn lieân keát nhöõng bieåu töôïng vöøa taïovôùi caùc Tag töông öùng ñaõ taïo ra ôû B3.

B5 :Xaùc laäp caùc ñaëc tính thôøi gian chaïy trong

WinCC Trong cöûa soå chính cuûa maøn hình, kích chuoät

phaûi vaøo bieåu töôïng Computer trong Project, sau ñoùchoïn Properties, xaùc laäp caùc thoâng soá nhö sau:


LEÂANH VAÊN

Thö vieän chöùacaùc coâng cuï caàn söû duïng




B6: Kích hoaït giao dieän trong WinCC

Ñeå chaïy Project vöøa taïo, ta kích vaøo bieåu töôïng

treân thanh coâng cuï cuûa WinCC.

Chöông 5 : LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN LOØNHIEÄT

5.1. Caùc phöông phaùp ñieàu khieån nhieät ñoä

5.1.1 Ñieàu khieån ON_OFFÑieàu khieån ON_OFF laø laëp laïi traïng thaùi ñoùng

ngaét nguoàn cung caáp cho heä thoáng ñieàu khieån theoñieåm ñaët, khi nhieät ñoä trong loø döôùi nhieät ñoä ñaët


LEÂANH VAÊN

Kích hoaït giao dieän vöøataïo




thì ngoõ ra rôle ñoùng ngaét nguoàn laø ON vaø OFF khinhieät ñoä trong loø cao hôn nhieät ñoä ñaët.

T1

Hình 5.1: Ñaëc tính cuûa ñieàu khieån ON_OFF

Ñieàu khieån ON_OFF toát nhaát cho heä thoáng ñieàukhieån khi nhieät ñoä taêng leân chaäm vaø sai phaân Ggiöõa caân baèng nhieät khi ngoõ ra laø ON vaø khi ngoõ ralaø OFF nhoû

5.1.2 Ñieàu khieån môø

5.1.2.1. Nhöõng khaùi nieäm cô baûn5.1.2.1.1. Taäp môø

Taäp môø A laø 1 taäp hôïp maø moãi phaàn töûñöôïc gaùn theâm 1 soá thöïc µ(x) trong khoaûng [0,1]


LEÂANH VAÊN

Set pointT

ON OFF

T2




ñeå chæ ñoä phuï thuoäc cuûa phaàn töû ñoù vaøotaäp ñaõ cho.

Khi µ(x)=0, phaàn töû x seõ hoaøn toaøn khoângphuï thuoäc A (xaùc suaát phuï thuoäc baèng 0).

Khi µ(x)=1, phaàn töû cô baûn seõ thuoäc A vôùixaùc suaát 100%.

Phaàn töû x ñöôïc goïi laø phaàn töû cô baûn vaøtaäp kinh ñieån chæ chöùa rieâng x (khoâng coù ñoäphuï thuoäc µ(x) coù teân laø taäp neàn cuûa taäpmôø A. Nhö vaäy, taäp môø laø taäp hôïp caùc caëp(x, µ(x)). Khi x chaïy treân khaép taäp neàn thì µ(x)seõ laø 1 haøm thöïc vaø ñöôïc goïi laø haøm thuoäc.Caùc daïng haøm thuoäc thöôøng duøng laø:

- Haøm Singleton

- Haøm hình tam giaùc

- Haøm hình thang

µ(x) µ(x)

µ(x)

1 1 1

m1 x m1 m2 m3 xm1 m2 m3 m4 x

Singleton Tam giaùcHình thang

Hình5.2 : Nhöõng daïng haøm thuoäc thöôøng duøng


LEÂANH VAÊN




5.1.2.1.2 Pheùp tính treân taäp môø

a- Pheùp hôïp hai taäp môø

Hôïp A∪B cuûa 2 taäp môø A vaø B ñöôïc

hieåu laø 1 taäp môø goàm caùc phaàn töû cuûa2 taäp A, B ñaõ cho, trong ñoù haøm thuoäc µA∪

B cuûa phaàn töû A∪B khoâng ñöôïc maâuthuaãn vôùi pheùp hôïp cuûa 2 taäp kinh ñieån.Ví duï:

µA∪B (x) = max µA(x) , µB(x) Luaät max(0a)

µA∪B (x) = min 1, µA(x)+ µB(x) Luaät toång(0b)

A B A∪B

b- Pheùp giao hai taäp môø

Giao A∩B cuûa 2 taäp môø A vaø B ñöôïchieåu laø 1 taäp môø goàm caùc phaàn töû cuûa2 taäp A, B ñaõ cho, trong ñoù haøm thuoäc µA∩

B cuûa phaàn töû A∩B khoâng ñöôïc maâu

thuaãn vôùi pheùp giao cuûa 2 taäp kinh ñieån.Ví duï:

µA∩B(x) = min µA(x) , µB(x)Luaät min


LEÂANH VAÊN




µA∩B(x) = µA(x)µB(x)Luaät tích

A B A∩B

5.1.2.1.3. Meänh ñeà hôïp thaønh

Meänh ñeà hôïp thaønh R: “Neáu a=A thì b=B”laø pheùp suy dieãn môø “töø A suy ra B”, trong ñoùtaäp môø A vôùi haøm thuoäc µA(x) laø 1 giaù trò cuûabieán ngoân ngöõ ñaàu vaøo a vaø taäp môø b vôùihaøm thuoäc µB(y) cuõng laø 1 giaù trò cuûa bieán

ngoân ngöõ ñaàu ra b. do meänh ñeà hôïp thaønhnaøy coù 1 bieán ñaàu vaøo a vaø 1bieán ñaàu ra bneân noù ñöôïc goïi laø meänh ñeà SISO hay pheùpsuy dieãn SISO (single input-single output).

Khi cho tröôùc 1 giaù trò roõ cuï theå xo , tínhñuùng ñaén cuûa pheùp suy dieãn treân seõ ñöôïcñaùnh giaù bôûi 1 taäp môø B’ cuøng neàn vôùi B.Noùi caùch khaùc keát quaû cuûa pheùp suy dieãn

öùng vôùi xo taïi ñaàu vaøo laø 1 taäp môø B’. Haømthuoäc cuûa B’ ñöôïc kyù hieäu baèng µB’(y). Haicoâng thöùc thöôøng ñöôïc duøng trong ñieàu khieånlaø :


LEÂANH VAÊN




µB’(y)= min µA(xo) , µB(y)Luaät min

µB’(y)= µA(xo). µB(y) Luaät tích

Trong ñoù giaù trò H=µA(xo) ñöôïc goïi laø ñoäthoaû maõn ñaàu vaøo. Ñeå ngaén goïn ta seõ vieátpheùp suy dieãn”Neáu a=A thì b=B” vôùi giaù trò roõxo laø H→µB’(y).

5.1.2.1.4. Luaät hôïp thaønh

Luaät hôïp thaønh laø taäp hôïp cuûanhieàu meänh ñeà hôïp thaønh cuøng caáu truùc

R1: Neáu a1=A11 vaø a2=A12 thì b=B1

hoaëc

R2: Neáu a1=A21 vaø a2=A22 thì b=B2

hoaëc

(*)

Rn: Neáu a1=An1 vaø a2=An2 thì b=Bn

Trong ñoù Aij laø caùc giaù trò ngoân ngöõ (taäp môø) cuûa bieán ngoân ngöõ a j vaø Bi laønhöõng giaù trò ngoân ngöõ cuûa b, i=1,2,…,m;

j=1,2,…,n.

ÔÛ nay coù nhieàu meänh ñeà hôïp thaønhdaïng Rk , k=1,2,..,n coù nhieàu bieán ngoânngöõ ñaàu vaøo a j, j=1,2,…,n neân noù coøn

ñöôïc goïi laø meänh ñeà hôïp thaønh SISO (multiinputs, single output). Tuy nhieân giaù trò cuûanoù cuõng laø 1 taäp môø B’k vaø cuõng ñöôïcxaùc ñònh theo (1), trong ñoù taïi meänh ñeà Rk

giaù trò Hk ñöôïc xaùc ñònh bôûi:


LEÂANH VAÊN




Hk = min µAkj (x j) (2)

Hay laø B’k= Hk µB’k(y)

Trong ñoù vecto x vôùi caùc phaàn töû x j

,j=1,…,m laø nhöõng giaù trò roõ cuûa m tín hieäñaàu vaøo. Quaù trình bieán ñoåi x j ,j=1,…,mthaønh Hk theo (2) ñöôïc goïi laø quaù trình môøhoaù.

Do keát quaû cuûa moãi meänh ñeà hôïpthaønh Rk laø 1 taäp môø Bk’ neân keát quaû B’cuûa luaät hôïp thaønh (*) laø hôïp cuûa caùctaäp môø ñoù:

B’= nk k B1

'

=

(3)

Nhö vaäy, ñeå xaùc ñònh B’ cuûa luaät hôïp thaønh (*)1 caùch cuï theå ta caàn phaûi coù:

Moät trong 2 coâng thöùc (1a),(1b) ñeå thöïchieän pheùp suy dieãn môø ñeå coù B’k .

Moät trong 2 coâng thöùc (1a),(1b) ñeå thöïchieän pheùp hôïp caùc taäp môø theo (3)

Vôùi nhöõng caùch qui ñònh khaùc nhau ta coùcaùc thuaät toaùn xaùc ñònh B’ khaùc nhau. Moãi 1thuaät toaùn nhö vaäy coù teân laø ñoäng cô suydieãn. Coù 4 ñoäng cô suy dieãn thöôøng duøng laø:

1) Ñoäng cô suy dieãn max-MIN, neáu (0a) ñöôïc söûduïng cho pheùp hôïp môø, (1a) cho pheùp suy dieãn môø.

2) Ñoäng cô suy dieãn max-PROD, neáu (0a) ñöôïc söû

duïng cho pheùp hôïp môø, (1b) cho pheùp suy dieãn môø.3) Ñoäng cô suy dieãn sum-MIN, neáu (0b) ñöôïc söûduïng cho pheùp hôïp môø, (1a) cho pheùp suy dieãn môø.


LEÂANH VAÊN




4) Ñoäng cô suy dieãn sum-PROD, neáu (0b) ñöôïc söûduïng cho pheùp hôïp môø, (1b) cho pheùp suy dieãn môø.

Neáu nhieät ñoä= thaáp thì coâng suaát= taêng

Neáu nhieät ñoä= cao thì coâng suaát= giaûmÔÛ treân laø ví duï veà caùch xaùc ñònh giaù trò môø

cuûa luaät hôïp thaønh SISO, moâ phoûng kinh nghieämgiöõ oån ñònh nhieät ñoä cuûa loø nhieät, goàm 2 meänhñeà hôïp thaønh SISO (1 bieán vaøo vaø 1 bieán ra) öùngvôùi giaù trò roõ xo taïi ñaàu vaøo khi ñoäng cô suy dieãnñöôïc aùp duïng laø max-MIN.

5.1.2.1.5. Giaûi môø

Giaûi môø coù nhieäm vuï chuyeån ñoåi 1 taäpmôø B’ vôùi haøm thuoäc µB’(y) thaønh 1 gía trò roõ yo

baèng caùch laáy 1 phaàn töû cô baûn cuûa taäp neàn


LEÂANH VAÊN

xo

Nhieät ñoä

Coângsuaát

xo

Coâng

suaát

Taäp môøkeát quaû

giaûm

taêng

giaûm

taêng

thaáp

cao

thaáp

cao




laøm ñaïi dieän. Coù nhieàu phöông phaùp laáy 1phaàn töû ñaïi dieän nhö:

- Phöông phaùp giaù trò cöïc ñaïi beân phaûi

- Phöông phaùp giaù trò cöïc ñaïi beân phaûi- Phöông phaùp giaù trò trung bình

Song, trong thöïc teá ñieàu khieån, phöông phaùpthöôøng ñöôïc söû duïng laø phöông phaùp ñieåm troïngtaâm nhö hình veõ :

µB’(y)

yo y

yo= ∫

∫

∞

∞−

∞

∞−

dy y B

ydy B y

)('

'

µ

µ

Giaù trò roõ yo chính laø hoaønh ñoä cuûa ñieåm troïng taâmcuûa taäp môø B’.

5.1.2.1.6. Caùc böôùc toång hôïp boä ñieàukhieån môø

Ñònh nghóa taát caû caùc bieán ngoân

ngöõ vaøo/ra, Ñònh nghóa taäp môø (giaù trò ngoân

ngöõ) cho caùc bieán vaøo/ra,

xaây döïng caùc luaät hôïp thaønh môø,


LEÂANH VAÊN




choïn ñoäng cô suy dieãn,

choïn phöông phaùp giaûi môø

5.1.2.1.7. Nhöõng öu ñieåm cuûa boä ñieàu

khieån môø Vieäc toång hôïp boä ñieàu khieån môø ñôn

giaûn. Nhöõng boä ñieàu khieån phi tuyeánphöùc taïp cuõng coù theå ñöôïc toång hôïpdeã daøng baèng boä ñieàu khieån môø.

Khoâng caàn xaùc ñònh moâ hình toaùnhoïc cuûa ñoái töôïng neân khoái löôïngcoâng vieäc thieát keá giaûm ñi raát nhieàu

Boä ñieàu khieån môø deã hieåu, laømvieäc oån ñònh, chaát löôïng cao hôn caùcboä ñieàu khieån khaùc trong nhieàutröôøng hôïp.

5.2. Ñoái töôïng loø nhieät vaø caûm bieán

5.2.1. Ñoái töôïng loø nhieät

Trong thöïc teá, trong coâng nghieäp caùc loø nhieät

thöôøng coù coâng suaát raát lôùn, quaùn tính lôùn, taàmnhieät hoaït ñoäng roäng vaø coù nhieàu caùch ñoát noùngkhaùc nhau nhö duøng loø xo, khí ñoát, soùng cao taàn…Khiñieàu khieån nhieät ñoä, ñaëc tính caàn chuù yù laø ñoäquaùn tính, naêng suaát toaû nhieät ra moâi tröôøng. Tínhchaát cuûa loø nhieät phuï thuoäc vaøo theå tích, vaät lieäucaùch nhieät vaø nguoàn nhieät.

Loø nhieät ñöôïc söû duïng trong luaän vaên laø 1 loaïi

loø nöôùng daân duïng, ñieän aùp xoay chieàu, coù ñoäquaùn tính töông ñoái lôùn, coù coâng suaát tieâu thuï lôùnnhaát laø 800W.

5.2.2. Caùc loaïi caûm bieán


LEÂANH VAÊN




Khi ñieàu khieån nhieät ñoä, chuùng ta phaûi coùthieát bò ñeå ñoïc nhieät ñoä hieän taïi cuûa loø veà, töøñoù môùi coù theå ñieàu khieån nhieät ñoä 1 caùch chínhxaùc. Thieát bò ñoù laø caûm bieán. Trong thöïc teá ngöôøi

ta thöôøng söû duïng nhöõng loaïi caûm bieán sau: Thermocouple, RTD, thermistor, vaø caùc IC baùn daãn

5.2.2.1. RTD

Öu ñieåm

° OÅn ñònh nhaát

° Chính xaùc

° Ñoä tuyeán tính cao

Khuyeát ñieåm

° Giaù thaønh cao

° Caàn phaûi cung caáp nguoàn doøng

° Töï gia taêng nhieät

5.2.2.2. ThermistorÖu ñieåm

° Ngoõ ra coù giaù trò lôùn

° Ñaùp öùng nhanh

Khuyeát ñieåm

° Phi tuyeán

° Giôùi haïn taàm ño nhieät° Deã vôõ

° Caàn phaûi cung caáp nguoàn doøng

° Töï gia taêng nhieät


LEÂANH VAÊN




5.2.2.3 . IC caûm bieán

Öu ñieåm

° Tuyeán tính nhaát

° Ngoõ ra coù giaù trò cao nhaát° Reû tieàn

Khuyeát ñieåm

° Nhieät ñoä ño döôùi 2000 C

° Caàn cung caáp nguoàn cho caûmbieán

5.2.2.4 .Thermocouple (Caëp nhieät ñieän)

Goàm 2 daây kim loaïi khaùc nhau ñöôïc haønlaïi ôû 1 ñaàu ñöôïc goïi laø ñaàu noái noùng, hai ñaàucoøn laïi goïi laø ñaàu noái laïnh hay ñaàu noái chuaån

+

To V

Ñaàu noùng

Hình: Sô ñoà nguyeân lyù thermocouple

Theo hieäu öùng Seebeck, khi coù cheânh leächnhieät ñoä giöõa ñaàu noùng hay ñaàu laïnh thì phaùtsinh suaát ñieän ñoäng giöõa 2ñaàu laïnh,hai ñaàulaïnh ñaët cuøng nhieät ñoä To.

V = a + b.∆ T + c. ∆ T2 (2.4)

∆T = T-To

Trong ñoù T:nhieät ñoä ño, To:nhieät ñoä ñaàu laïnh

Töø (2.4) ta thaáy quan heä giöõa V vaø ∆ T laø phituyeán .


LEÂANH VAÊN

Kim loaïi A

Kim loaïi B




Nhöng khi söû duïng taàm ño heïp coù theåtuyeán tính hoaù ñaëc tính caëp nhieät ñieän theobieåu thöùc: V=k. ∆T k:heä soá nhieät, ñôn vòµV/oC.

Moät soá loaïi caëp nhieät thoâng duïng

Neáu daây caëp nhieät khoâng ñöôïc daøi vaø ta phaûi

söû duïng daây ñoàng ñeå noái ñeán duïng cuï ño thì soáchæ cuûa duïng cuï ño laø hieäu soá giöõa nhieät ñoä ño Tvaø nhieät ñoä choã noái To, nhieät ñoä To thöôøng laøkhoâng oån ñònh


LEÂANH VAÊN

Caëpnhieät

Vaät lieäucaáu taïo

Heä soá nhieät k (µV/oC)

Loaïi J Saét-

Constantan

52.3

Loaïi K Chromel-Alumel 40.0

Loaïi S Platinum-Rhodium

6.4

Loaïi T Ñoàng-Constantan

42.8




Ñeå khaéc phuïc ta neân duøng daây noái daøicuøng loaïi vôùi vaät lieäu caëp nhieät ñeå buø tröønhieät ñoä To , luùc naøy ta coù:

V=k(T-T1)

Nhieät ñoä T1 oån ñònh vaø ño ñöôïc

Ñieän aùp töø caëp nhieät ñieän laø khaù nhoûvì theá ta phaûi khueách ñaïi leân nhieàu laàn ñeå ñoñöôïc ñieän aùp ñoù ngoaøi ra caàn coù thieát bò ñonhieät ñoä ñaàu laïnh ñeå buø tröø.

Öu ñieåm cuûa thermocouple

° Laø thaønh phaàn tích cöïc, töï cung caáp

coâng suaát

° Ñôn giaûn, deã söû duïng, giaù thaønh haï

° Taàm ño nhieät roäng

Khuyeát ñieåm

° Ñoä tuyeán tính keùm

° Keùm nhaïy.

° Ñoøi hoûi ñieän aùp tham chieáu5.3. Buø nhieät cuûa moâi tröôøng

Khi duøng thermocouple thì giaù trò hieäu ñieän theáthu ñöôïc bò aûnh höôûng bôûi 2 loaïi nhieät ñoä: nhieätñoä caàn ño vaø nhieät ñoä tham chieáu. Caùch gaùn 0oCcho nhieät ñoä tham chieáu thöôøng chæ laøm trongphoøng thí nghieäm ñeå ruùt ra caùc giaù trò cuûathermocouple. Trong thöïc teá thì nhieät ñoä tham chieáu

thöôøng laø nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng nôi maïch hoaïtñoäng neân khoâng theå bieát ñöôïc chính xaùc nhieät ñoänaøy laø bao nhieâu vì theá vaán ñeà buø tröø nhieät ñoäñöôïc ñaët ra ñeå laøm sao ta thu ñöôïc hieäu ñieän theá 1


LEÂANH VAÊN




caùch chính xaùc(chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä caànño)

Buø nhieät moâi tröôøng laø ta phaûi coù thaønhphaàn cho pheùp xaùc ñònh nhieät ñoä moâi tröôøng roài

töø ñoù taïo ra 1 giaù trò ñeå buø laïi giaù trò taïo ra bôûithermocouple chöù khoâng theå buø nhieät baèng caùchöôùc löôïng nhieät ñoä moâi tröôøng roài khi ñoïc giaù tròhieäu ñieän theá thì tröø ñi giaù trò maø ta ñaõ öôùc löôïngbôûi vì:

- Nhieät ñoä moâi tröôøng thay ñoåi 1 caùchthöôøng xuyeân, khoâng xaùc ñònh tröôùc.

- ÔÛ nhöõng nôi khaùc nhau thì nhieät ñoä moâitröôøng khaùc nhau.

5.4 Moät soá nhieät ñoä chuaån

Ñeå ño ñöôïc nhieät ñoä chính xaùc thì ta caàn 1 soánhieät ñoä chuaån ñeå caân chænh maïch chính xaùc

Loaïi Nhieät ñoä

Ñieåm ñoângñaù

Ñieåm tancuûa nöôùc

Ñieåm soâicuûa nöôùc

0oC

0.01oC

100oC


LEÂANH VAÊN




to quay noù seõ caûm öùng treân cuoän daây moät söùcñieän ñoäng E coù chieàu ngöôïc vôùi chieàu cuûa doøngñieän, coøn goïi laø söùc phaûn ñieän.

Do ñoù phöông trình ñieän aùp seõ laø : U = E + RöIö

(6.1)

Caùc phöông trình cô baûn cuûa ñoäng ñieän cô 1

chieàu

E = K φ ω (6.2)

U = E + RöIö (6.3)

M = K φ Iö (6.4)

Trong ñoù :φ : Töø thoâng treân moãi cöïc töø (Wb)

Iö : doøng ñieän phaàn öùng (A).

U : Ñieän aùp phaàn öùng(V)

ω : Toác ñoä cuûa ñoäng cô (rad/s)

M : Moâmen do ñoäng cô sinh ra(N/m).

K : haèng soá phuï thuoäc caáu truùc ñoäng cô.

Töø caùc phöông trình treân ta coù söï phuï thuoäc cuûa toác ñoä

ñoäng cô DC theo caùc ñaïi löôïng nhö sau : ω =φ K

U -

φ K

RuIu

6.1.2Sai soá tónh toác ñoä:

Sai soá tónh toác ñoä laø ñaïi löôïng ñaëc tröng choñoä chính xaùc duy trì toác ñoä ñaët. Noù laø giaù trò töôngñoái cuûa ñoä suït toác öùng vôùi toác ñoä ñaët khi khoâng

lyù töôûng.∆ω = Mc/β (6.5)

S% = Mc/(β.ω od) (6.6)


LEÂANH VAÊN




Nhö vaäy sai soá toác ñoä phuï thuoäc vaø ñoäcöùngcuûa ñaëc tính cô β, toác ñoä ñaët khi khoâng taûi lyù

töôûng ω od vaø phuï taûi treân truïc ñoäng cô.

6.1.3 Phaïm vi ñieàu khieån :

Phaïm vi ñieàu khieån (kyù hieäu laø D) laø tæ soágiöõa toác ñoä laøm vieäc lôùn nhaát vaø nhoû nhaát öùngvôùi phuï taûi ñaõ cho.

D = ω MAX/ω MIN (6.7)

Toác ñoä lôùn nhaát ω MAX thöôøng bò giôùi haïn bôûiñoä beàn cô cuûa phaàn quay cuûa ñoäng cô. Moät soá

maùy ñieän moät chieàu ω MAX bôûi ñieøu kieän chuyeån

maïch vì toác ñoä lôùn laøm tia löûa ñieän phaùt sinh treâncoå goùp. Vì vaäy thoâng thöôøng chæ cho pheùp ñieàu

khieån ω MAX ≤ (2 – 3).ω ñm.

Toác ñoä nhoû nhaát ω MIN trong daõy ñieàu khieånbò chaën bôûi yeâu caàu khaéc phuïc moment quaù taûicho pheùp, baûo ñaûm ñoä chính xaùc ñieàu chænh(s%).

ω MAX = ω 0 – Mñm/β (6.8)

ω MIN = (Kqt.Mñm – Mñm ).tg∝ (6.9)

6.1.4 Hieäu suaát cuûa ñoäng cô :

Neáu boû qua caùc toån hao baát bieán trong heä thìphaàn toån hao chuû yeáu seõ naèm trong maïch phaànöùng, neân hieäu suaát cuûa heä laø :

η =1

2

P

P =

u R EIu

EIu2I.+

=2)( φ

ω

ω

K

MR+

(6.10)

6.2. Caùc phöông phaùp ñieàu khieån toác ñoä ñoäng

cô dc

Trong thöïc teá ñieàu khieån ñoäng cô , ngöôøi ta caànñieàu khieån nhieàu caáp toác ñoä khaùc nhau, tuøy yeâu caàu


LEÂANH VAÊN




vaø muïc ñích ñieàu khieån. Ñeå ñieàu khieån toác ñoä ngöôøi tacoù theå duøng caùc boä truyeàn ñoäng vaø thay ñoåi tæ soátruyeàn nhöng phöông phaùp naøy coù nhieàu khuyeát ñieåm.Ngaøy nay ñeå ñieàu khieån toác ñoä ngöôøi ta duøng caùc

phöông phaùp ñieän. Töø phöông trình phuï thuoäc cuûa toác ñoä vaøo caùc ñaïi

löôïng khaùc (ω =φ K

U -

φ K

RuIu) ta coù caùc phöông phaùp ñieàu

khieån ñoäng cô sau :

1 Ñieàu khieån khieån ñieän aùp phaàn öùng ( thay ñoåiñaïi löôïng U) baèng caùch taïo ra ñieän aùp 1 chieàuthay ñoåi ñöôïc vaø caáp cho ñoäng cô.

2 Ñieàu chænh ñieän trôû maïch phaàn öùng ñeå laømthay ñoåi doøng ñieän phaàn öùng Iö. Thöôøng söû duïngcho ñoäng cô coù coâng suaát nhoû.

3 Ñieàu chænh töø thoâng φ baèng caùch thay ñoåi doøngkích töø.

Phöông phaùp 2 vaø 3 laøm giaûm ñaëc tính cô cuûañoäng cô neân ñoä chính xaùc khoâng cao, phaïm vi ñieàu

chænh heïp, ñoä tinh chænh keùm. Khi ñieàu chænh caøngsaâu thì sai soá toác ñoä taêng vaø moment ngaén maïchgiaûm, nghóa laø ñoä chính xaùc duy trì toác ñoä vaø khaûnaêng quaù taûi keùm.

Thay ñoåi toác ñoä baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp(phöông phaùp 1) cung caáp cho ñoäng cô hieän nay ñöôïcsöõ duïng roäng raõi nhaát, noù ñöôïc coi laø phöông phaùptrieät ñeå.Ta coù theå ñieàu chænh toác ñoä trong baát

kyøvuøng taûi naøo, keå caû khi khoâng taûi lyùtöôûng.Ñaëc tính cô ñieàu chænh sai soá toác ñoä nhoû,khaû naêng quaù taûi lôùn. Daõi ñieàu chænh roäng vaøtoån hao naêng löôïng thaáp. Tuy meàm hôn so vôùi ñaêctính cô töï nhieân nhöng cöùng hôn phöông phaùp ñieàu


LEÂANH VAÊN




chænh thoâng soá (φ , Iö). Maëc khaùc vì phaàn töû ñieàuchænh ñaët trong maïch ñieàu khieån cuûa boä bieán ñoåilaø maïch coù coâng suaát nhoû neân tinh chænh cao, nheï nhaøng vaø coù khaû naêng caûi thieän thaønh heä töï

ñoäng voøng kín.Khuyeát ñieåm : laø phaûi duøng boä bieán ñoåi ñieän

aùp DC neân chi phí vaän haønh vaø thieát keá cao.

Öu ñieåm : phöông phaùp naøy cho ta naêng suaátcao, toån hao thaáp.

6.3.Phöông phaùp ñieàu khieån ñieän aùp 1 chieàu :

Ñeå thay ñoåi ñieän aùp 1 chieàu ngöôøi ta thöôøng duøngboä bieán ñoåi ñieän aùp DC. Boä bieán ñoåi ñieän aùp taïo rañieän aùp 1 chieàu coù giaù trò trung bình thay ñoåi ñöôïc nhôøthay ñoåi taàn soá ñoùng ngaét cuûa switch ñieän töû.

63.1Boä giaûm aùp :

-+

S

_

U

E

R

L

V o

+

Hình 6.2 sô ñoà nguyeân lyù maïch giaûm aùp

6.3.2Boä taêng aùp :


LEÂANH VAÊN




L

-R

V o

+U

+

_E

Hình 6.3 : Sô ñoà nguyeân lyù maïch taêng aùp

6.3.3 Boä bieán ñoåi ñaûo chieàu keùp :

ER

-

D 3

M

D 4

N +

S 1

S 4

L+-

S 2

D 1 D 2

V o

S 3

U

Hình 6.4 : sô ñoà nguyeân lyù maïch ñaûo chieàukeùp .

Khi kích cho S1 vaøS2 daãn doøng ñieän chaïyqua ñoaïn maïch RLE theo chieàu töø M ñeán N.Neáu ta taïo moät chuoåi xung kích coù tæ leäthôøi gian on vaø thôøi gian off thay ñoåi ta coù

theå taïo ñieän aùp DC trung binh thay ñoåiñöôïc.

Khi kích S3 vaø S4 daãn thì doøng qua RLE coùchieàu töø N ñeán M. Nhö vaäy duøng boä bieánñoåi moät chieàu keùp ngoaøi vieäc coù theå


LEÂANH VAÊN




ñieàu khieån ñöôïc ñieän aùp trung bình ngoõ rata coøn coù theå ñaûo chieàu doøng ñieän hayñaûo chieàu quay cuûa ñoäng cô.

Ut=U.( T

T 12

- 1) (6.5).

hình 6.5 : giaûn ñoà xung kích .

Hình 6.6 : Ñoà thò ñieän aùp ra töông öùng vôùi giaûnñoà xung kích.

6.4.Tìm hieåu heä thoáng ñieàu khieån ñoäng cô DC6.4.1 Ñieàu khieån voøng hôû :

Heä thoáng ñieàu khieån voøng hôû hay coøngoïi laø heä thoáng baùn töï ñoäng, noù thöïc hieännguyeân taéc khoáng cheá cöùng. Töùc laø tín hieäura khoâng caàn ño löôøng ñeå hoài tieáp chuyeån trôûveà ñaàu vaøo.

Hình 6.7 : Sô ñoà ñieàu khieån voøng hôû.


LEÂANH VAÊN




6.4.2 Ñieàu khieån voøng kín :

Heä thoáng ñieàu khieån voøng kín hay coøn goïi laø

heä thoáng töï ñoäng, noù thöïc hieän nhôø nguyeân taéc ñieàukhieån coù phaûn hoài, töùc laø tín hieäu ra ñöôïc ño löôøng vaøphaûn hoài ñeán ñaàu vaøo boä ñieàu khieån vaø thoâng quaboä ñieàu khieån ñeå taïo tín hieäu ñieàu khieån môùi cho ñoängcô.

Hình 6.8 : Sô ñoà ñieàu khieån voøng kín.

Ñeå ñieàu khieån heä thoáng voøng kín ngöôøi ta duøngraát nhieàu phöông phaùp : ñieàu khieån PID , ñieàu khieånmôø , môø thích nghi, môø lai.

6.5. Lyù thuyeát PID veà ñieàu khieån heä thoáng voøng

kín :Boä ñieàu khieån PID ( goàm caùc khaâu I (integrative:tích

phaân), P(proportional: tæ leä), D(derivative: vi phaân) thöôøngduøng trong caùc heä thoáng ñieàu khieån voøng kín nhaèmgiaûm voït loá, thôøi gian xaùc laäp hoaëc sai soá tuøy theo yeâucaàu caàu cuûa töøng ñoái töôïng.

6.5. 1 Chöùc naêng cuï theå cuûa caùc thaønh phaàn trongPID:

6.5.1.1 Khaâu hieäu chænh khueách ñaïi tæleä(P):

Ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng nhaèm giaûm sai soáxaùc laäp, vôùi ñaàu vaøo thay ñoåi theo haøm naác


LEÂANH VAÊN




seõ gaây voït loá cao do ñoù vò trí seõ khoâng ñuùngtheo yeâu caàu.

Ñaây laø boä ñieàu khieån maø bieán ñaët tæleä vôùi ñoä leäch töø ñieåm ñaët beân trong daõy tæ

leä cho phaïm vi vò trí ñaët.

Khi vò trí hieän taïi thaáp hôn möùc giôùi haïnthaáp nhaát cuûa daõy tæ leä, bieán ñaët vaøo laø100%. Khi vò trí beân trong daõy tæ leä, bieán ñaëtgiaûm daàn tæ leä vôùi ñoä leäch vaø giaûm 50%. Khivò trí hieän taïi baèng vôùi ñieåm ñaët vaø khoângcoù ñoä leäch thì khaâu P cho pheùp ñieàu khieån vòtrí phaúng vôùi nhaáp nhoâ nhoû hôn ñieàu khieån ON

– OFF ( ñieàu khieån ñoùng ngaét).

Hình 6.9 Sô ñoà hieäu chænh khaâu P

Ñieàu khieån chia tæ leä thôøi gian : ñoái vôùicaùc ngoõ ra dang xung ôû traïng thaùi ON – OFF coù theåduøng thieát bò ngoõ ra cuûa boä ñieàu khieån vò trí.Nhöõng ngoõ ra naøy goàm : relay output, SSR output (Solidstate relay output ) vaø voltage output. Neáu nhö thieát bò

naøy duøng ñeå laëp traïng thaùi ON – OFF trong daõi tæleä ôû chu kyø nhö hình 6.10 thì thôøi gian Ton ôû ngoõ ratæ leä vôùi ñoä leäch.


LEÂANH VAÊN




Hình 6.10 : Chu kyø tæ leä

Tæ soá töø luùc on ñeán luùc Off laø 1:φ vaø bieán laø50% khi chu kyø relay ngoõ ra laø töø On ñeán Off vôùi vòtrí ñieàu khieån baèng ñieåm ñaët. Moät cho kyø ngoõ ratöø luùc On ñeán luùc Off goïi laø chu kyø tæleä(proportional period) vaø hoaït ñoäng ñieàu khieån theochu kyø tæ leä ñöôïc goïi laø hoaït ñoäng chia tæ leä thôøigian .

6.5.1.2 Khaâu ñieàu khieån tích phaân I :

Khaâu I hay khaâu tích phaân giuùp giöõ cho heäthoáng sau khi ñaõ xaùc laäp ñaï trang thaùi beàn. Sö saileäch hay sa soá giöõa vò trí ñaët vaø vò trí hieän taïi ñöôïcgiaûm xuoáng vaø coù theå loaïi boû hoaøn toaøn vôùikhaâu ñieàu khieån tích phaân.


LEÂANH VAÊN




Hình 6.11 : Hoaït ñoäng cuûa khaâu I

Nhöôïc ñieåm cuûa khaâu I laø khi ñöa noù vaøomaïch seõ laøm taêng voït loá cuûa heä thoáng.

6.5.1.3 Khaâu ñieàu khieån vi phaân : Taùc duïng cuûa khaâu D laø khi ñöa vaøo heä

thoáng noù seõ laøm giaûm ñoä voït loá nhöng ñoàngthôøi keùo daøi thôøi gian xaùc laäp. Khaâu naøyñöôïc ñoøi hoûi phaûi buø ñuùng vôùi bieán ñaët tæleä, möùc nghieâng cuûa ñoä leäch ñöôïc chæ ra ôûhình sau

Hình 6.12 : Hoaït ñoäng cuûa khaâu D

Tæ soá thôøi gian( rate time) :

Tæ soá thôøi gian laø soá bieåu dieãn ñoä daøi cuûaquaù trình hoaït ñoäng. Ñaây laø thôøi gian ñoøi hoûi bieánñaët cuûa tæ soá hoaït ñoäng ñaït ñöôïc gioáng nhö bieánñaët trong hoaït ñoäng hieäu chænh khi xaûy ra thay ñoåiñoä doác trong ñoä leäch nhö hình 2-13. Tuøy theo tæ soáthôøi gian daøi hôn, vi phaân linh hoaït hôn.


LEÂANH VAÊN




Hình 6.13 : Tæ soá thôøi gian hieäu chænhPD

6.5.1.4 Khaâu ñieàu khieån tích phaân tæ leä(PI) :

Khieán heä trôû thaønh heä voâ sai.Muoán taêngñoä chính xaùc cuûa heâ thoáng ta phaûi taêng heä

soá khueùch ñaïi. Song ñoái vôùi heä thoáng thöïc bòhaïn cheá thì khaâu PI laø baét buoäc.

6.5.2 Hieäu chænh PID :

Caùc boä hieäu chænh PID ñöôïc öùng duïng nhieàudöoùi daïng thieát keá ñieàu khieån hay thuaät tính hieäuchænh baèng phaàn meàm. Neáu tín hieäu vaøo laø sai soáe(t), tín hieäu ra laø ñieän aùp ñieàu khieån u(t) thì :

u(t) = Kp [e(t) + Ti

1∫ dt t e )(

+Td dt

t de )(

] (6.6)

Ta coù haøm truyeàn ñaït khaâu PID :


LEÂANH VAÊN




Gc(s)=)(

)(

s E

sU = K(1 +

TiS

1+ TdS) = Kp +

S

Ki+KdS

(6.7)

Theo nguyeân taéc hình thang :

Ki ∫ jT

dt t e0

)( =2

KiT ∑=

−− j

k

kT eT k e1

)}(])1[({

(6.8)

Coøn phaàn ñaïo haøm thì : Kddt

t de )(=

T

Kd {e[(kT) – e[(k-

1)T]} (6.9)

Nhö vaäy :

u(kT)=Kpe(kT)+2

KiT ∑=

−− j

k

kT eT k e1

)}(])1[({ +T Kd {e[(kT) –

e[(k-1)T]} (6.10)

u[(k-1)T] = Kpe[(k-1)T]+2

KiT ∑=

−−− j

k

T k eT k e1

]})1[(])2[({

+T

Kd {e[(k-1)T] – e[(k-2)T]}

(6.11)

Töø 6.10 vaø 6.11 ta coù :

u(kT) - u[(k-1)T] = Kp[e(k)-e(k-1)]+2

KiT [e(k)-e(k-1)]

+T

Kd [e(k) - e[(k-1)] – e[(k-2)] (2.12)

u(kT) - u[(k-1)T]= (Kp +2

KiT +

T

Kd )e(k) + ( - Kp +

2

KiT -

T

Kd 2)e[(k-

1)] +T

Kd e(k-2)

Neáu ñaët caùc heä soá :(6.13)


LEÂANH VAÊN




a 0 = Kp +2

KiT +

T

Kd (6.14)

a1 = - Kp +2

KiT -

T

Kd 2(6.15)

a 2 =T Kd (6.16)

Thì : u(kT) - u[(k- 1)T] = a 0 e(k) + a 1e(k-1) + a 2 e(k-2)(6.17)

Heä soá Thôøi gianxaùc laäp

Voït loá Sai soá xaùclaäp

Ki taêng giaûm taêng khöû

Kp taêng taêng giaûm

Kd taêng taêng giaûm

6.5.3 Caùch xaùc ñònh thoâng soá cuûa boä PID.

6.5.3.1 Phöông phaùp Ziegler Nichol(cho PID)

Kp = 1.21

2

T

T (6.18)

Ti = 2T1 (6.19)

Td = 0.5T2 (6.20)

Vôùi T1 vaø T2 ñöôïc xaùc ñònh töø haøm truyeàn hôû cuûañoäng cô.


LEÂANH VAÊN




Hình 6-14 :ñaëc tuyeán toác ñoä haøm truyeàn hôû cuûañoäng cô.

6.5.3.2 Phöông phaùp Jassen vaø Offerein :

Thöïc nghieäm ñöôïc tieán haønh theo caùc böôùc sau :

1. Cho heä thoáng laøm vieäc ôû bieân giôùi oån ñònh:

• Ñieàu khieån ñoái töôïng theo luaät P(T0

vaø Ti∞) .

• Xaùc ñònh heä soá k pth

2. cho heä soá laøm vieäc vôùi luaät PI :

• Cho heä laøm vieäc vôùi luaät PI vaø vôùi heäsoá k p =0.45k pth , Ti tuøy choïn.

• Giaûm haøm soá thôøi gian tích phaân Ti choñeán khi heä thoáng laøm vieäc ôû bieân giôùihaïn oån ñònh. Xaùc ñònh haèng soá thôøigian tích phaân T ith ôû cheá ñoä naøy.

Choïn Ti = T ith

3.Choïn luaät ñieàu khieån PID :


LEÂANH VAÊN




o Cho heä thoáng laøm vieäc theo luaät PID vôùi

pk = k pth - ξ ( ξ ñuû nhoû), Td vaø Ti tuyøchoïn.

o Taêng haèng soá thôøi gian vi phaân cho ñeánkhi heä thoáng ñaït ñöôïc quaù ñieàu chænh

cöïc ñaïi lôùn nhaát σ max = max. Xaùc ñònh TDMAX .

Choïn TD =3

1 TDMAX vaø Ti = 4,5TD

o Giaûm k P cho ñeán khi heä thoáng ñaït ñöôïcñaëc tính ñoäng hoïc mong muoán .

6.5.4 Haøm truyeàn cuûa ñoäng cô :

Hình 6.15 : Sô ñoà truyeàn ñoäng cuûa ñoäng cô

Phöông trình caân baèng ñieän aùp :

Uö = E + RöIö + Lö.dt

dI (6.21)

E = K φ ω (6.22)


LEÂANH VAÊN




Phöông trình caân baèng noment :

M = Mt + B.ω + Jdt

d ω (6.23)

M = K φ ω (6.24)

Töø caùc phöông trình (2.21) ñeán (2.24) ta vieát döôùi daïngtoaùn töû :

U u (s) = E u (s) + R u I u (s) + sI u (s) (6.25)

E(s) = K φ .ω (s) (6.26)

M(s) = Mt(s) +Bω (s) +s.J.ω (s) (6.27)

M(s) = K φ ω (s) (6.28)

Töø phöông trình (2.25) coù quan heä giöõa toác ñoä vôùi ñieänaùp phaàn öùng vaø moment taûi :

ω (s) = )(.)().(1

)(

11

1 sU s H sG

sG

++ )(.

)().(1

)(

22

2 sMt s H sG

sG

+

(6.29)

Vôùi :

G 1 (s) = K

sT R uu )1(

1

+

φ B sT m )1(

1

+=

)1)(1( m sT sT BRu

K

++

φ

(6.30)

Ta thaáy raèng : do Tu ≤ Tm neân : (1 + sTu)(1 + sTm) ≈ (1+ Tm)

Vaäy 2.30 ñöôïc vieát :

)(

)(

s Iu

sω =

)1()(2

sTm RuB K

K

++φ

φ =

RuB K

K

+2)( φ

φ

Tm RuB K

Ru s

+

+2)(

1

1

φ

(6.31)

Ñaët : Tm1 = RuB K

RuB

+2)( φ

Tm (6.32)

Km = RuBk

k

+2)( φ

φ (6.33)


LEÂANH VAÊN




Vaäy phöông trình (2.30) ñöôïc vieát laïi nhö sau :

)(

)(

sU

sω =

)1( sTm

Km

+

)(

)(

s Iu

sω

= )1(

K

sTu B +

φ

= sTu

K m

+1

2

Vôùi K 2m

= B

φ K

Mt(s)

Hình 6.16 : Sô ñoà khoái heä thoáng ñieàu khieån voøngkín cuûa ñoäng cô .

Khi phaân tích ñoäng cô kích töø DC thì coù theå phaân tíchthaønh 2 khoái sau :

Uö(s) K 1m .11

1

sTm

sTm

+

+Iö(s)

m sT

Km

+12

Hình : 6.17 : Sô ñoà caáu truùc ñôn giaûnhoaù


LEÂANH VAÊN




baûng khai baùo caáu hình cöùng ñeå vaøo cheá ñoäñaët laïi tham soá laøm vieäc nhö sau:


LEÂANH VAÊN

Nhaùykeùpchuoätvaøo




Sau khi nhaùy keùp chuoät vaøo seõ xuaát hieänbaûng sau:

Kích chuoät vaøo ñaây, sau ñoù choïn tieáp General→MPI vaø söûa laïi ñòa chæ MPI nhö mong muoán:


LEÂANH VAÊN




Sau khi ñaõ ñònh nghóa laïi ñòa chæ MPI cho traïm PLC, taphaûi ghi laïi ñòa chæ ñoù leân module CPU vaø chæ khi ñoùmodule CPU môùi thöïc söï laøm vieäc theo ñòa chæ môùi naøy.Sau ñoù ta Download xuoáng PLC baèng caùch kích vaøo bieåutöôïng Download treân thanh coâng cuï

7.1.2- Tính naêng


LEÂANH VAÊN

Thay ñoåi ñòa chæ MPI

taïi ñaây

BieåutöôïngDownload




Caùc traïm ñöôïc keát noái qua coång MPI vaø caùp MPI.Giaù trò MPI cuûa caùc traïm ñöôïc choïn trong khoaûng 0 ÷

126. Soá traïm tham gia coù theå ñeán 32.

Chuaån keát noái laø RS485. Töø maùy tính coù ñaàu ra

theo chuaån RS232 ta phaûi duøng boä noái chuyeån ñoåiRS232↔ RS485.

Toác ñoä truyeàn coù theå laø 19.2Kbps, 187.5Kbps, 1.5Mp. Thöôøng choïn toác ñoä truyeàn laø 187.5Kbps.

Khoaûng caùch giöõa caùc PLC bò giôùi haïn ñeán 50m.

7.2- Phöông thöùc keát noái

7.2.1- Voøng GD

Voøng GD (Global Data) laø phöông thöùc giao

tieáp cuûa caùc traïm trong maïng MPI. Trong moãi voøng GD xaùc ñònh roõ soá CPU

tham gia. Soá löôïng cöïc ñaïi laø 15.

Trong voøng coù nhieàu hôn 2 CPU, chæ coù 1CPU göûi tin, caùc CPU khaùc chæ nhaän tin.

Trong voøng chæ coù 2CPU, moãi CPU coù theågöûi 1 goùi tin vaø nhaän 1 goùi tin.

Trong moãi voøng coù nhieàu goùi tin. Moãi goùi

tin do 1 CPU göûi vaø coù theå coù nhieàu CPU nhaän. Trong 1 voøng moãi CPU chæ coù 1 goùi tin göûi vaøcoù 1 goùi tin nhaän.

Trong moãi goùi tin GD xaùc ñònh roõ ñòa chætin göûi vaø ñòa chæ tin nhaän cuûa töøng traïm. Caùcñòa chæ naøy coù theå laø:

o Vuøng nhôù bit M

o Vuøng nhôù aûnh ngoõ vaøo I, aûnh ngoõra Q

o Vuøng nhôù khoái döõ lieäu DB

o Vuøng nhôù T, C khoâng neân söû duïng vìthôøi gian göûi khoâng thích hôïp vôùi thôùi giantoàn taïi döõ lieäu, vaø chæ ñöôïc caáu hìnhtrong phaàn göûi.


LEÂANH VAÊN




o Vuøng nhôù PI, PQ vaø L khoâng söû duïngtrong truyeàn thoâng MPI

7.2.2- Tính naêng

Moãi CPU coù theå tham gia ñeán 4 voøng GD.

Moãi goùi GD chæ chöùa toái ña 22 byte (neáucuøng vuøng ñòa chæ). Neáu söû duïng nhieàuvuøng ñòa chæ thì phaûi giaûm 2 byte cho moãivuøng ñòa chæ theâm vaøo

Moãi döõ lieäu Bit chieám 1 byte trong goùi GD.

7.3- Taïo döõ lieäu toaøn cuïc GD

7.3.1- Soaïn thaûo baûng GD

Môû baûng GD töø maïng MPI (trong Project ñaõ

choïn), choïn trong Menu Option→Define GlobalData

Ñieàn noäi dung vaøo baûng:

o +Xaùc ñònh caùc CPU tham gia lieân keát trongmaïng MPI.

o +Ghi ñòa chæ göûi vaø nhaän cho moãi goùiGD.

o +Ñoä roäng (soá byte) chöùa trong vuøng

phaùt vaø thu phaûi hoaøn toaøn gioáng nhau.Ví duï:

GDIdentifier

CPU 300(1) CPU 300(2)

GD 1.1.1 >MW0 IW0

GD 2.1.1 >MW100:4 IW30:4

- YÙ nghóa cuûa GD Identifier:GD 1.1.1

Soá hieäu döõ lieäu trong goùi

Soá hieäu goùi GD

Soá hieäu voøng GDSVTH : NGUYEÃN

TROÏNG VAÂNLEÂ

ANH VAÊN




Ta xaùc ñònh CPU göûi vaø thu cho moãi doøng döõlieäu. Daáu > chæ CPU göûi (phaùt).

Ñònh danh GD do chöông trình dòch taïo thaønh, ta

khoâng phaûi ñieàn.7.3.2- Bieân dòch laàn ñaàu

Sau khi ñieàn caùc noäi dung vaø xaùc ñònhcaùc CPU phaùt, thu cho baûng GD, ta tieán haønhbieân dòch laàn ñaàu theo leänh Menu: GD Table→ Compile. Luùc naøy soá hieäu ñònh danh GD hieänleân trong coat töông öùng cuûa baûng GD.

Löïa choïn toác ñoä truyeàn thoâng (Scan rate):

o Toác ñoä truyeàn thoâng laø soá chukì queùt cuûa OB1 cuûa CPU maøñöôøng truyeàn thöïc hieän 1 laànphaùt, thu tín hieäu GD.

o Giaù trò maëc ñònh laø 8, ta coù theåvieát ñeø leân giaù trò ta mongmuoán. Chu kyø truyeàn thoâng Tkhoâng theå quaù nhoû:

o T= scan rate x Scan cycle time >=60ms.

o Vieäc löïa choïn toác ñoä vaø oâ nhôùtraïng thaùi coù theå khoâng thöïchieän (option).

7.3.3- Bieân dòch laàn 2

Sau khi löïa choïn toác ñoä truyeàn vaø oâ nhôùtraïng thaùi, ta tieán haønh bieân dòch laàn 2.

Sau khi bieân dòch laàn 2, ta coù ñöôïc baûngGD hoaøn chænh, coù theå naïp cho caùc CPU.

7.3.4- Trao ñoåi döõ lieäu GD

Ñieåm kieåm tra chu kì queùt

Nhaän GD


LEÂANH VAÊN

BieåutöôïngDownload

OB1

PII

PIQ




Ñoïc aûnh ñaàu vaøo

Xöû lyù chöông trình chu kì

Ñoïc aûnh ñaàu ra

Gôûi GD

CPU phaùt GD moãi cuoái chu kyø, sau khi ñaõ ghikeát quaû ra aûnh PIQ.

CPU nhaän GD vaøo ñaàu moãi chu kyø, tröôùc khi ghivaøo aûnh PII.

7.4- Keát noái

7.4.1 Taïo lieân keát maïng : Trong Simatic Manager ta Insert caùc traïm cuûa

maïng vaø choïn caáu hình phaàn cöùng cho caùc maïng.Neân choïn ñuùng caáu hình phaàn cöùng cuûa traïm ñeåkhi Download khoûi bò loãi.

Gaùn ñòa chæ MPI cho töøng traïm, caùc ñòa chænaøy caàn phaûi khaùc nhau. Vieäc gaùn ñòa chæ naøycaàn ñöôïc tieán haønh rieâng leû cho töøng PLC.7.4.2 Naïp chöông trình cho caùc traïm

Ta duøng leänh Download ñeå naïp chöông trình vaø

döõ lieäu heä thoáng cho töøng traïm.7.43- Noái maïng MPI vaät lyùDuøng caùp MPI noái caùc CPU tromg maïng, sau ñoù cho

caùc PLC trong maïng hoaït ñoäng.


LEÂANH VAÊN




CHÖÔNG 8 : THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG HEÄ THOÁNG

ÑIEÀU KHIEÅN VAØ GIAÙM SAÙT ÑOÁI LOØ NHIEÄT VAØMAÙY XEÁP HAØNG TÖÏ ÑOÄNG8.1.Toång quaùt veà heä thoáng ñieàu khieån


LEÂANH VAÊN




8.2 Giaûi thuaät ñieàu khieån : 8.2.1 Löu ñoà chöông trình chính :


LEÂANH VAÊN




8.2.2 Löu ñoà giaûi thuaät khoái haøm gaép vaät :


LEÂANH VAÊN




8.2.3 Löu ñoà giaûi thuaät chöông trình ñieàu khieånvò trí motor1:


LEÂANH VAÊN




8.2.3 Löu ñoà giaûi thuaät chöông trình ñaët vaät :


LEÂANH VAÊN




8.2.4 Löu ñoà giaûi thuaät chöông trình reset


LEÂANH VAÊN




8.2.5 Löu ñoà giaûi thuaät chöông trình khoái haømruùt veà vò trí 0 :


LEÂANH VAÊN




.2.7 Löu ñoà giaûi thuaät cuûa baêng truyeàn :

2.8 Löu ñoà giaûi thuaät ñieàu khieån vò trí :


LEÂANH VAÊN



LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD : BUØI THANH HUYEÀN

8.3. Maïch nguyeân lyù ñieàu khieån maùy xeáp haøng :

P L C 8

R 1 4

P L C 6

R 9

R 1 0

P L C 7

D 71 2

V D D

0

R 1 3

Q 4 A

3

1

2

0

R 1 1

U 1

C O M 1

A

B

N C 1

N O 1

C O M 2N C 2

N O 2

R 1 9

R 2

V D D

V C C

V C C

I S O 8

I S O 4

I S O 1V D D

I S O 2

V C C

R 3

R 1 5

D 51 2

V C C

R 1 2

R 6

R 2 0

V C C

V C C

0

D 11 2

R 1

R 4

V C C

0

V D D

D 61 2

P L C 4

U 3

R e l a y _ D P D T _ b

C O M 1

A

B

N C 1

N O 1

C O M 2N C 2

N O 2

D 21 2

R 1 6

V C C

D C M O T O R

1 2

U 2

C O M 1

A

B

N C 1

N O 1

C O M 2N C 2

N O 2D 4

1 2

R 2 1P L C 5

0

Q 2 A

3

1

2

V C C

I S O 5

Q 3 A

3

1

2

0

0

U 4

C O M 1

A

B

N C 1

N O 1

C O M 2N C 2

N O 2

0

D C M O T O R 4

1 2

0

0

0

R 5

M 3I R F 5 4 0

R 8

0

0

M 4I R F 5 4 0

V C C

M 2I R F 5 4 0

D C M O T O R

1 2

R 7 I S O 6

D 31 2

R 2 2

Q 1 A

3

1

2

0

V C C

P L C 2

0

D 81 2

I S O 3

1 2

V C C

M 1I R F 5 4 0

P L C 1

P L C 30

I S O 6

SVTH : NGUYEÃN TROÏNG VAÂNLEÂ ANH VAÊN




8.4 Maïch nguyeân lyù taïo nguoàn xung kích vaø ñoïc veà töø Encoder cuûa baêngchuyeàn :





R 1

1 K

R 7

R

V C C 2

0

R 9

R

V C C 1

D 4

U 3L M 7 8 0 5 C T

1 3

2

I N O U T

G

N

D

0

0

M 1I R F 5 4 0

R 5 4 7 0

P L C 4

K 1

R E L A Y D P D T

3 4

5

68

712

V C C 2

D 2

R 4 4 7 0

E N C O D E R

R 8

R

P L C 3

I S O 3

0

C 1C A P A C I T O R

D 3

L E D

V C C

P L C 1

0

0

P L C 2

0

D 1

V C C

V C C 2

0

I S O 1

U 4L M 7 8 0 5 C T

1 3

2

I N O U T

G

N

D

V C C 1

L E F T _ D I R

0

I S O 4

0

R 34 7 0

R 2

1 K

R I G H T _ D I R

R 6

R

V C C

I S O 2





8.5 Maïch nguyeân lyù ñieàu khieån ñoäng cô ñieàu khieån baêng chuyeàn :

V C C

R 1 0

1 k

M 1I R F 9 5 4 0g

s

d

N G H I

T H A N G 2

V D D

0

P 2

R 9

1 k

U 3

P S 2 5 0 11

2

3

4

J 1

C O N 4

1234

A - +

M G 2

M O T O R S E R V O

1 2

V D D

D 3

D I O D E Z E N E R

T H A N G 1

M 3I R F 5 4 0

sg

d

U 1

P S 2 5 0 11

2

3

4

R 2

1 k

P 1

0

R 81 k

R 6

1 k

R 1

3 k 3

T H U A N

R 71 k

D 4

D I O D E Z E N E R

J 3

C O N 4

1234

V C C

U 4

P S 2 5 0 11

2

3

4

P 2

T H A N

R 3

1 k

N G H I C H

D 1

D I O D E Z E N E R

R 5

3 k 3

P 1

M 2I R F 9 5 4 0g

s

d

D 2

D I O D E Z E N E R

R 41 k

T H U A N

T H A N G 1

M 4

I R F 5 4 0

sg

d

U 2P S 2 5 0 1

1

2

3

4

R 1 1

1 _ 5 W

V C C





8.6 Giao dieän WINCC cuûa heä thoáng ñieàu khieån :


LEÂANH VAÊN





LEÂANH VAÊN




8.7 Giaûi thuaät truyeàn nhaän maïng :

8.7.1. Thieát keá phaàn cöùng heä thoáng keát noái2 PLC S7_314IFM :

Duøng phöông phaùp MPI sau khi qua RS485 ta noáisong song 2 chaân 3 vaø chaân 8 ra ngoaøi vaø noái moätñaàu vaøo CPU traïm maùy loø nhieät ñaàu coøn laïi caémvaøo traïm maùy xeáp haøng töï ñoäng.

Hình : Sô ñoà thöïc keát noái hai PLC


LEÂANH VAÊN




Hình : Hình aûnh thöïc teá cuûa caùp keát noái 2

PLC S7_314IFM

8.7.2 Baûng ñòa chæ vaø döõ lieäu truyeàn nhaänbaèng goùi voøng GD:

1. Khai baùo ñòa chæ cho töøng traïm PLC nhö phaànlyù thuyeát MPI ñaõ giôùi thieäu.


LEÂANH VAÊN




Maøn hình keát noái MPI xuaát hieän nhö sau :


LEÂANH VAÊN




2. Taïo goùi voøng GD chöùa caùc goùi tin truyeàn nhaäncho hai traïm :


LEÂANH VAÊN




8.8 Thieát keá ñieàu khieån vaø giaùm saùt heä thoángloø nhieät :

8.8.1- Maïch gia coâng tín hieäuSô ñoà nguyeân lí maïch gia coâng


LEÂANH VAÊN




Trong maïch gia coâng treân, ta söû duïng thermocoupleloaïi K (Chromel-Alumel) coù ñoä nhaïy laø 40 µV/oC, raát tuyeántính.

Maïch naøy thöïc hieän 3 chöùc naêng sau: buø nhieät cho ñaàutöï do, khueách ñaïi vaø taïo ñieän aùp ra laø 0V khi ño ôû 0oC.Xeùt hoaït ñoäng cuûa maïch:

° U7, U8, U9 ( söû duïng OP07 cho offset thaáp ) laøm boäñeäm ñieän aùp.

° Ñieän aùp ra treân thermocouple:

V3=S(Td-Ta)=STd-STa


LEÂANH VAÊN




Vôùi: Td laø nhieät ñoä caàn ño

Ta laø nhieät ñoä moâi tröôøng

S laø ñoä nhaïy cuûa thermocouple loaïi K (29,5 µV/oC)

Ñeå loaïi tröø aûnh höôûng nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng, taduøng khoái taïo ra ñieän aùp theo nhieät ñoä moâi tröôøngnhöng coù daáu ngöôïc laïi söû duïng IC LM335A.

° IC LM335A laø loaïi caûm bieán nhieät ñoä baùn daãn, coùñoä nhaïy laø 10mV/oK. AÙp taïo ra do LM335A caûm bieán ñöôïclaø:

V2=K.Ta [oK]=K(273+ Ta) [oC]

=K.273 + K.Ta =C+ K.Ta (C=K.273)(3.1)

vôùi K=10mV/ oK; C=2,73V Töø (3.1) ta thaáy coù theå trieät tieâu aûnh höôûng cuûa Ta,nhöng laïi taïo ra 1 möùc ñieän aùp laø 2,73V ôû 0oC neân caànphaûi coù 1 khoái tröø ñeå tröø ñi 2,73V nhaèm taïo ñieän aùpñaàu ra laø oV ôû 0oC.

° Bieán trôû R12 duøng ñeå buø tröø ñieän aùp 2,73V ôûtreân

° U4 (duøng OP07) ñoùng vai troø boä coäng coù khueáchñaïi, taïo aùp ra cuoái cuøng laø:

Vout=(1+ 15

2322

R

R R +

)[(R17+R24)//R16](16

3

2417

2

R

V

R R

V +

+)- 1

15

2322V

R

R R +

⇒ Vout =(1+ 15

2322

R

R R +

)[(R17+R24)//R16](

16

.

16

.

2417

.

2417 R

T S

R

T S

R R

T K

R R

C ad a

−+

+

+

+

)-

- 115

2322V

R

R R +


LEÂANH VAÊN





LEÂANH VAÊN




° Caùc OPAMP neân duøng loaïi OP07 coù möùc OFFSETthaáp ñeå phuø hôïp vôùi caùc ñaïi löôïng ño coù giaù trò nhoû,caùc chaân 1 vaø 8 duøng ñeå chænh OFFSET khoâng söû duïngtrong thieát keá naøy.

8.8.2 Maïch coâng suaát

Sô ñoà nguyeân lí

R 2 0

4 7 0

Q 1

T R I A C

R 1 9

1 6 7 KR 1 8

4 7 0

Q 2 S C 1 8 1 5

0

V 2

2 2 0 A C

+ 2 4 V

L O Ø N Ö Ô ÙN G

N g o õ r a P L C

M O C 3 0 2 01

2

6

4

Linh kieän ñöôïc söû duïng:

° BTA16 laø loaïi triac coù doøng ñònh möùc laø 16A° MOC3020 laø loaïi OPTO TRIAC thöôøng duøng ñeå kíchnguoàn coâng suaát vaø caùch ly maïch coâng suaát vôùi maïchñieàu khieån

ÔÛ maïch kích treân ta duøng MOC3020 (OPTO TRIAC) ñeåñaûm baûo 2 yeâu caàu:

- Caùch ly veà ñieän

- Ñoùng ngaét tin caäy

Tuy nhieân do doøng qua OPTO TRIAC raát nhoû, khoâng ñuû laùiloø nöôùng neân phaûi kích qua 1 triac khac (BTA16)

OPTO TRIAC ñöôïc laùi qua transistor Q2SC1815 gaén vaøo ngoõra cuûa PLC, khi ngoõ ra leân PLC leân möùc1 thì ñoùng loønöôùng vaø khi ngoõ ra xuoáng möùc 0 thì loø nöôùng seõ taét.


LEÂANH VAÊN




8.8.3 Maïch nguoàn cung caáp

Ñeå OPAMP OP07 hoaït ñoäng thì caàn nguoàn + 5V neâncaàn taïo ra nguoàn cung caáp 2 möùc ñieän aùp naøy. Ta söûduïng 2 IC oån aùp laø LM7805 vaø LM7905 ñeå thieát keá maïch

sau:

0

U 2 L M 7 8 0 51

2

3I N

G

N

D

O U T

C 1 91 0 0 0 U

0

- 6 V

0

D 5

L E D

+ 6 V

D 4

- 5

0

D 6

L E DC 2 0

1 0 0 0 U

+ 5

D 2

R 3 3

3 3 0

0

C 1 8

2 2 0 0 U

C 1 72 2 0 0 U

D 1

0

T 1

T R A N S F O R M E R C T

0

D 3

0

0

2 2 0 V A C

U 3 L M 7 9 0 52

1

3I N

G

N

D

O U T

R 3 4

3 3 0

8.8.4 Löu ñoà giaûi thuaät

8.8.4.1 Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng ñieàukhieån loø nhieät


LEÂANH VAÊN




8.8.4.2 Löu ñoà giaûi thuaät


LEÂANH VAÊN




b. Haøm thuoäc cho bieán DET


LEÂANH VAÊN




c. Haøm thuoäc cho bieán DP

8.8..5.3 Luaät hôïp thaønh môø loø nhieät :


LEÂANH VAÊN




8.8.6 Luaät hôïp thaønh môø ñoäng cô :

8.8.7 Thoâng soá PID cuûa ñoäng cô :

hỆ thÓng Đk- giÁm sÁtlÒ nhiỆt vÀ mÁy xẾp hÀng -simentic s7300-wincc

Documents