Điều khiển, giám sát hệ thống mạng PLC điều khiển lò mở lò nhiệt và máy xếp hàng tự động, chương 15

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

204
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khâu hiệu chỉnh khuếch đại tỉ lệ(P): Được đưa vào hệ thống nhằm giảm sai số xác lập, với đầu vào thay đổi theo hàm nấc sẽ gây vọt lố cao do đó vị trí sẽ không đúng theo yêu cầu. Đây là bộ điều khiển mà biến đặt tỉ lệ với độ lệch từ điểm đặt bên trong dãy tỉ lệ cho phạm vi vị trí đặt. Khi vị trí hiện tại thấp hơn mức giới hạn thấp nhất của dãy tỉ lệ, biến đặt vào là 100%. Khi vị trí bên trong dãy tỉ lệ, biến đặt giảm...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điều khiển, giám sát hệ thống mạng PLC điều khiển lò mở lò nhiệt và máy xếp hàng tự động, chương 15

Chương 15: Chöùc naêng cuï theå cuûa caùc thaønh phaàn trong PID 6.5.1.1 Khaâu hieäu chænh khueách ñaïi tæ leä(P): Ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng nhaèm giaûm sai soá xaùc laäp, vôùi ñaàu vaøo thay ñoåi theo haøm naác seõ gaây voït loá cao do ñoù vò trí seõ khoâng ñuùng theo yeâu caàu. Ñaây laø boä ñieàu khieån maø bieán ñaët tæ leä 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 haïn thaáp nhaát cuûa daõy tæ leä, bieán ñaët vaøo laø 100%. Khi vò trí beân trong daõy tæ leä, bieán ñaët giaûm daàn tæ leä vôùi ñoä leäch vaø giaûm 50%. Khi vò trí hieän taïi baèng vôùi ñieåm ñaët vaø khoâng coù ñoä leäch thì khaâu P cho pheùp ñieàu khieån vò trí 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 vôùi caùc ngoõ ra dang xung ôû traïng thaùi ON – OFF coù theå duøng thieát bò ngoõ ra cuûa boä ñieàu khieån vò trí. Nhöõng ngoõ ra naøy goàm : relay output, SSR output (Solid state relay output ) vaø voltage output. Neáu nhö thieát bò naøy duøng ñeå laëp traïng thaùi ON – OFF trong daõi tæ leä ôû chu kyø nhö hình 6.10 thì thôøi gian Ton ôû ngoõ ra tæ leä vôùi ñoä leäch. Hình 6.10 : Chu kyø tæ leä Tæ soá töø luùc on ñeán luùc Off laø 1:φ vaø bieán laø 50% khi chu kyø relay ngoõ ra laø töø On ñeán Off vôùi vò trí ñieàu khieån baèng ñieåm ñaët. Moät cho kyø ngoõ ra töø luùc On ñeán luùc Off goïi laø chu kyø tæ leä(proportional period) vaø hoaït ñoäng ñieàu khieån theo chu kyø tæ leä ñöôïc goïi laø hoaït ñoäng chia tæ leä thôøi gian . 6.5.1.2 Khaâu ñieàu khieån tích phaân I :
Khaâu I hay khaâu tích phaân giuùp giöõ cho heä thoáng sau khi ñaõ xaùc laäp ñaï trang thaùi beàn. Sö sai leäch hay sa soá giöõa vò trí ñaët vaø vò trí hieän taïi ñöôïc giaûm xuoáng vaø coù theå loaïi boû hoaøn toaøn vôùi khaâu ñieàu khieån tích phaân. Hình 6.11 : Hoaït ñoäng cuûa khaâu I Nhöôïc ñieåm cuûa khaâu I laø khi ñöa noù vaøo maïch 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 ñoàng thôøi keùo daøi thôøi gian xaùc laäp. Khaâu naøy ñöôïc ñoøi hoûi phaûi buø ñuùng vôùi bieán ñaët tæ leä, möùc nghieâng cuûa ñoä leäch ñöôïc chæ ra ôû hình 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 cuûa quaù trình hoaït ñoäng. Ñaây laø thôøi gian ñoøi hoûi bieán ñaët cuûa tæ soá hoaït ñoäng ñaït ñöôïc gioáng nhö bieán ñaët trong hoaït ñoäng hieäu chænh khi xaûy ra thay ñoåi ñoä doác trong ñoä leäch nhö hình 2- 13. Tuøy theo tæ soá thôøi gian daøi hôn, vi phaân linh hoaït hôn. Hình 6.13 : Tæ soá thôøi gian hieäu chænh PD
6.5.1.4 Khaâu ñieàu khieån tích phaân tæ leä (PI) : Khieán heä trôû thaønh heä voâ sai.Muoán taêng ñoä chính xaùc cuûa heâ thoáng ta phaûi taêng heä soá khueùch ñaïi. Song ñoái vôùi heä thoáng thöïc bò haïn cheá thì khaâu PI laø baét buoäc. 6.5.2 Hieäu chænh PID : Caùc boä hieäu chænh PID ñöôïc öùng duïng nhieàu döoùi daïng thieát keá ñieàu khieån hay thuaät tính hieäu chænh baèng phaàn meàm. Neáu tín hieäu vaøo laø sai soá e(t), tín hieäu ra laø ñieän aùp ñieàu khieån u(t) thì : 1 de(t ) u(t) = Kp e(t) +  e(t )dt +Td dt  Ti (6.6) Ta coù haøm truyeàn ñaït khaâu PID : Gc(s)= U ( s) = K(1 + 1 + TdS) = Kp + Ki +KdS E ( s) TiS S (6.7) Theo nguyeân taéc hình thang : jT j KiT Ki  e(t )dt = {e[(k  1)T ]  e(kT )} 0 2 k 1 (6.8) Coøn phaàn ñaïo haøm thì : Kd de(t ) = Kd {e[(kT) – e[(k- dt T 1)T]} (6.9)
Nhö vaäy : j u(kT)=Kpe(kT)+ KiT {e[(k  1)T ]  e(kT )} + Kd {e[(kT) – 2 k 1 T e[(k-1)T]} (6.10) j u[(k-1)T] = Kpe[(k-1)T]+ KiT {e[(k  2)T ]  e[(k  1)T ]} 2 k 1 + Kd {e[(k-1)T] – e[(k-2)T]} T (6.11) Töø 6.10 vaø 6.11 ta coù : KiT u(kT) - u[(k-1)T] = Kp[e(k)-e(k-1)]+ [e(k)-e(k-1)] 2 Kd + [e(k) - e[(k-1)] – e[(k-2)] T (2.12) KiT Kd KiT u(kT) - u[(k-1)T]= (Kp + + )e(k) + ( - Kp + - 2 T 2 2 Kd )e[(k-1)] + Kd e(k-2) T T Neáu ñaët caùc heä soá : (6.13) KiT Kd a 0 = Kp + + (6.14) 2 T KiT 2 Kd a 1 = - Kp + - (6.15) 2 T a 2 = Kd (6.16) T
Thì : u(kT) - u[(k-1)T] = a 0 e(k) + a 1 e(k-1) + a 2 e(k-2) (6.17) Heä soá Thôøi gian xaùc Voït loá Sai soá xaùc laäp laäp Ki taêng giaûm taêng khöû Kp taêng taêng giaûm Kd taêng taêng giaûm