Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành ứng dụng phân tích phần tử chuẩn điều khiển bằng điện áp chuẩn vref p8', kỹ thuật - công nghệ, tự động hoá phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Giáo trình hình thành ứng dụng phân tích phần tử chuẩn điều khiển bằng điện áp chuẩn Vref p8
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
2.3 Khèi më réng analog EM 235
* §Æc tÝnh chung
Modul vµo/ra EM 235 lµ lo¹i modul më réng víi ®Çu vµo analog tèc ®é
cao. Nã cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi mét tÝn hiÖu vµo analog thµnh gi¸ trÞ sè t−¬ng
®−¬ng trong 171 μs ®èi víi CPU 212 vµ 139 μs ®èi víi tÊt c¶ c¸c CPU S7- 200
kh¸c. ViÖc chuyÓn ®æi tÝn hiÖu vµo analog ®−îc thùc hiÖn mçi khi ®Çu vµo
®−îc truy cËp bëi ch−¬ng tr×nh.
EM235
H×nh 2.4: S¬ ®å khèi vµ s¬ ®å nèi thiÕt bÞ vµo/ra Module EM235
- Sè ®Çu vµo/ra: 4 ®Çu vµo analog, 1 ®Çu ra analog.
- D¶i tÝn hiÖu: §iÖn ¸p ±10 V, Dßng ®iÖn 0 ÷ 20 mA.
- KiÓu d÷ liÖu l−ìng cùc: -32000 ÷ 32000.
§¬n cùc: 0 ÷ 32000.
- §iÖn ¸p cung cÊp: 24 V.
- §é ph©n gi¶i: Bé chuyÓn ®æi A/D 12 bits.
-9-
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
* §iÒu chØnh ®Çu vµo
B¶ng2.1: C¸c gi¸ trÞ ®Çu vµo EM235
§¬n cùc
D¶i ®iÖn ¸p §é ph©n gi¶i
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
12,5 μV
ON OFF OFF ON OFF ON 0-50 mV
25 μV
OFF ON OFF ON OFF ON 0-100 mV
125 μV
ON OFF OFF OFF ON ON 0-500 mV
250 μV
OFF ON OFF OFF ON ON 0-1 V
1,25 μV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0-5 V
5 μA
ON OFF OFF OFF OFF ON 0-20 mA
2,5 μV
OFF ON OFF OFF OFF ON 0-10 V
L−ìng cùc
D¶i ®iÖn ¸p §é ph©n gi¶i
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
±25 mV 12,5 μV
ON OFF OFF ON OFF OFF
±50 mV 25 μV
OFF ON OFF ON OFF OFF
±100 mV 50 μV
OFF OFF ON ON OFF OFF
±250 mV 125 μV
ON OFF OFF OFF ON OFF
±500 mV 250 μV
OFF ON OFF OFF ON OFF
±1 V 500 μV
OFF OFF ON OFF ON OFF
±2,5 V
ON OFF OFF OFF OFF OFF 1,25 mV
±5 V
OFF ON OFF OFF OFF OFF 2,5 mV
±10 V
OFF OFF ON OFF OFF OFF 5 mV
2.4 KÕt nèi PLC S7- 200 víi m¸y tÝnh PC
H×nh 2.5: Sö dông c¸p PC/PPI kÕt nèi víi mét CPU S7- 200
- 10 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ch−¬ng 3
phÇn mÒm Step7 - Micro Win32 vµ ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn pid sè
3.1 Giíi thiÖu phÇn mÒm Step7 - Micro Win32
PhÇn mÒm Step7 - Micro Win32 cã 3 d¹ng so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh:
LAD, STL, FBD. Trong sè nµy LAD lµ ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å häa dÔ
hiÓu nhÊt. Nh÷ng thµnh phÇn c¬ b¶n cña ch−¬ng tr×nh trong LAD t−¬ng øng
víi c¸c thµnh phÇn cña b¶ng ®iÒu khiÓn b»ng r¬ le. C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n
biÓu diÔn c¸c lÖnh logic nh− sau: tiÕp ®iÓm, cuén d©y, hép.
3.2 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn PID sè vµ ®iÒu chÕ ph¸t xung tèc ®é cao
PWM
* Ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn PID sè
- Nguyªn lý lµm viÖc cña bé ®iÒu khiÓn PID dùa vµo biÓu thøc (1.1).
Trong m¸y tÝnh sè, hµm sè ®Çu ra ë d¹ng liªn tôc ph¶i ®−îc chuyÓn t−¬ng
®−¬ng thµnh gi¸n ®o¹n theo chu kú trÝch mÉu cã d¹ng:
n
Un = Kc.en+ K I . ∑ e n + U 0 + KD.(en- en-1) (3.1)
1
CPU cña PLC tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ ®Çu ra theo m« h×nh c¶i biÕn:
Un = UPn + UIn + UDn (3.2)
Ph−¬ng tr×nh thµnh phÇn tØ lÖ trong CPU lµ:
UPn = Kc.(Svn - Pvn) = Kc.en (3.3)
Ph−¬ng tr×nh cña thµnh phÇn tÝch ph©n:
UIn = Kc.Ts / Ti.(Svn - Pvn) + UX = Kc.Ts / Ti.en + UX (3.4)
Ph−¬ng tr×nh biÓu diÔn thµnh phÇn vi ph©n:
UDn = Kc.TD/TS.(Pvn-1 - Pvn) (3.5)
* §iÒu chÕ ph¸t xung tèc ®é cao PWM
Trong CPU 224 hai cæng ra Q0.0 vµ Q0.1 cã thÓ ®−îc sö dông ph¸t d·y
xung tèc ®é cao PTO (pulse train output) vµ tÝn hiÖu ®iÒu chÕ ®é réng xung
PWM (pulse with modulation). PWM lµ mét d·y xung kiÓu tuÇn hoµn, cã chu
- 11 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
kú lµ mét sè nguyªn trong kho¶ng 250μs ÷ 65553μs. NÕu ®é réng xung ®−îc
quy ®Þnh lín h¬n chu kú xung cña PWM th× d·y xung sÏ lµ mét tÝn hiÖu ®Òu
cã gi¸ trÞ logic b»ng 1, ng−îc l¹i khi quy ®Þnh ®é réng xung b»ng 0 th× d·y
xung sÏ lµ mét tÝn hiÖu ®Òu cã gi¸ trÞ logic b»ng 0.
Tx
Tx - §é réng xung
T - Chu kú d·y xung
T
H×nh 3.1: D¹ng xung kiÓu PWM
* L−u ®å ®iÒu khiÓn PID sè vµ ®iÒu chÕ ph¸t xung tèc ®é cao PWM
B¾t ®Çu
§äc Pv
PID
PWM
Bé t¹o Èm
ChuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i
H×nh 3.2: L−u ®å ®iÒu khiÓn PID vµ ®iÒu chÕ PWM trªn PLC
- 12 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
* Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn PID sè vµ ®iÒu chÕ ph¸t xung tèc ®é cao PWM
Ch−¬ng tr×nh chÝnh
Ch−¬ng tr×nh con
- 13 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ch−¬ng tr×nh ng¾t
- 14 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ch−¬ng 4
ChuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
TÝn hiÖu Èm % ph¶i ®−îc chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p vµ khuÕch
®¹i tÝn hiÖu míi thùc hiÖn ®−îc ®iÒu khiÓn. Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®o ®é Èm
nh−: Ph−¬ng ph¸p ®iÓm s−¬ng, ph−¬ng ph¸p kh« −ít, ph−¬ng ph¸p biÕn d¹ng,
ph−¬ng ph¸p ®iÖn dÉn…
Trong khu«n khæ cho phÐp cña ®Ò tµi, chóng t«i chØ tiÕn hµnh nghiªn
cøu lo¹i c¶m biÕn Èm kiÓu kh« −ít.
4.1 Nguyªn lý ®o ®é Èm cña c¶m biÕn kh« −ít
* §é Èm cña kh«ng khÝ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
p bha − A(t k − t a )p 0
= (4.1)
100
p bh
* Nguyªn lý ho¹t ®éng m¹ch cÇu ®o ®é Èm cña c¶m biÕn Èm ®é kiÓu kh«
−ít
Uk
+
U®k
R
Enguån R
Ua K§
Ra
Rk
H×nh 4.1: S¬ ®å chuyÓn ®æi R/U kh« −ít vµ khuÕch ®¹i
U®k = (Uk - Ua) (4.2)
Rk, Ra: lÇn l−ît nhiÖt kÕ ®iÖn trë kh«, nhiÖt kÕ ®iÖn trë −ít.
Uk, Ua: lÇn l−ît lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p thay ®æi theo nhiÖt ®é tk, ta.
lµ hÖ sè khuÕch ®¹i.
4.2 C¶m biÕn Èm ®é dïng trong m¸y Êp trøng gia cÇm
Trong m¸y Êp trøng gia cÇm, ta ®· biÕt ®−îc nhiÖt ®é buång Êp lµ cè
®Þnh trong tõng giai ®o¹n Êp, ta còng biÕt ®é Èm % cÇn thiÕt cho tõng giai
- 15 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
®o¹n Êp, tõ ®ã ta x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ nhiÖt ®é nhiÖt kÕ −ít ta cho tõng giai
®o¹n Êp. Cho nªn ta cã thÓ ®Æt t−¬ng øng mét gi¸ trÞ ®iÖn ¸p Ua® víi nhiÖt ®é
nhiÖt kÕ −ít ®Æt ta® cña tõng giai ®o¹n Êp. Nh− vËy m¹ch cÇu h×nh 4.1 sÏ bÞ
khuyÕt ®i mét vÕ nh− h×nh 4.2.
+
R Uatt
Enguån U®k
KhuÕch
®¹i tÝn
Ra Ua®
hiÖu
H×nh 4.2: S¬ ®å chuyÓn ®æi R/U −ít vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
Trong viÖc ®iÒu khiÓn Èm ®é cña m¸y Êp trøng gia cÇm ®ßi hái c¶m
biÕn ph¶i cã ®é nh¹y cao vµ cã ®Æc tÝnh tuyÕn tÝnh cho nªn ta kh«ng dïng
nhiÖt kÕ ®iÖn trë mµ thay thÕ nã b»ng vi m¹ch c¶m biÕn nhiÖt ®é LM335.
+E
R1
Uatt
LM
R2
335
H×nh4.3: S¬ ®å m¹ch chuyÓn ®æi tÝn hiÖu dïng LM335
§Æc tÝnh tuyÕn tÝnh:
U = 10T mV = 2730 + 10t (mV) (4.3)
R1 ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:
E − 0,2 3
(Ω)
R1 = (4.4)
10
I
Giíi h¹n dßng lµm viÖc cña LM335 lµ: 0,4 < I
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
4.3 M¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®o ®é Èm dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n
* §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n
Ur
+E
Vµo kh«ng ®¶o
Vµo ®¶o
Uv
0
-E
H×nh 4.4: §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n
* Bé khuÕch ®¹i ®¶o
Rht
Iht
I0
Iv
+E Ura
R1 U0 OA
E
H×nh 4.5: S¬ ®å bé khuÕch ®¹i ®¶o
HÖ sè khuÕch ®¹i ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
Ur R
= − ht
K® = (4.5)
Uv R1
- 17 -
- .
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
Ch−¬ng 5
ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm
5.1 S¬ ®å khèi hÖ thèng tù ®éng ®iÒu khiÓn ®é Èm
BPX
EM235
CPU S7 - 200
ϕ%
Sv
PID D /A SS BTA
Pv
C§ &
A/D CB
K§
H×nh 5.1: S¬ ®å khèi ph−¬ng ¸n 1 m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm
CPU S7 - 200 EM235
ϕ%
Sv
BTA
PID D /A
Pv
PWM
C§ &
A/D CB
K§
H×nh 5.2: S¬ ®å khèi ph−¬ng ¸n 2 m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm
Ph−¬ng ¸n 1 lµ ®iÒu chÕ ®é réng xung ®−îc thùc hiÖn trªn m¹ch so
s¸nh. Ph−¬ng ¸n 2 ®−îc thùc hiÖn ®iÒu chÕ ®é réng xung ngay trªn PLC S7-
200. §iÓm chung cña hai ph−¬ng ¸n trªn lµ bé ®iÒu chØnh PID ®Òu ®−îc thùc
hiÖn trªn PLC S7- 200.
- 18 -
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
