intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Tiểu luận: Tự động điều khiển độ ẩm máy ấp trứng gia cầm bằng bộ điều chỉnh PID số S7-200

Chia sẻ: Up Upload | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST
Báo xấu
329
lượt xem 94
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nhiều năm qua ngμnh nông nghiệp nước ta có nhiều những thành tựu vượt bậc, không chỉ đủ cung cấp nguồn lương thực, thực phẩm cho đất nước mà còn xuất khẩu ra thị trường thế giới. Với thành tựu to lớn đó, chúng ta phải kể đến ngành chăn nuôi gia cầm đã góp phần quan trọng cho nền kinh tế quốc dân. Sự phát triển của ngμnh chăn nuôi nói chung vμ ngμnh chăn nuôi gia cầm nói riêng đã đem lại lợi ích kinh tế cho các hộ nông dân, từng bước xoá đói giảm nghèo và ngày càng có nhiều hộ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Tự động điều khiển độ ẩm máy ấp trứng gia cầm bằng bộ điều chỉnh PID số S7-200

  1. Tiểu luận Đề tài: Tự động điều khiển độ ẩm máy ấp trứng gia cầm bằng bộ điều chỉnh PID số S7-200
  2. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A §Æt vÊn ®Ò Trong nhiÒu n¨m qua ngµnh n«ng nghiÖp n−íc ta cã nhiÒu nh÷ng thµnh tùu v−ît bËc, kh«ng chØ ®ñ cung cÊp nguån l−¬ng thùc, thùc phÈm cho ®Êt n−íc mµ cßn xuÊt khÈu ra thÞ tr−êng thÕ giíi. Víi thµnh tùu to lín ®ã, chóng ta ph¶i kÓ ®Õn ngµnh ch¨n nu«i gia cÇm ®· gãp phÇn quan träng cho nÒn kinh tÕ quèc d©n. Sù ph¸t triÓn cña ngµnh ch¨n nu«i nãi chung vµ ngµnh ch¨n nu«i gia cÇm nãi riªng ®· ®em l¹i lîi Ých kinh tÕ cho c¸c hé n«ng d©n, tõng b−íc xo¸ ®ãi gi¶m nghÌo vµ ngµy cµng cã nhiÒu hé gia ®×nh lµm giµu trªn m¶nh ®Êt cña m×nh nhê vµo kinh tÕ trang tr¹i. Ngµy nay, nÒn kinh tÕ trang tr¹i ®−îc ph¸t triÓn réng r·i trªn c¶ n−íc víi quy m« võa vµ lín do ®ã vÊn ®Ò con gièng lµ hÕt søc bøc xóc. Êp trøng nh©n t¹o b»ng m¸y Êp c«ng nghiÖp lµ ph−¬ng ph¸p tèi −u ®Ó s¶n xuÊt con gièng trong thêi gian ng¾n, tû lÖ Êp në cao, ®Æc biÖt cã thÓ Êp ®−îc mét sè l−îng trøng lín, vµ chÊt l−îng con gièng ®−îc n©ng cao. Trong qu¸ tr×nh Êp trøng, Èm ®é lµ mét trong nh÷ng th«ng sè rÊt quan träng nã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn qu¸ tr×nh Êp në. V× vËy viÖc ®¶m b¶o l−îng Èm cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh Êp në lµ hÕt søc quan träng cho tõng giai ®o¹n Êp. Ngµy nay, viÖc ®−a PLC vµo c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt c«ng nghiÖp ®· ®¸p øng tèt c¸c yªu cÇu trong ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸, nã ®· trë thµnh yÕu tè chÝnh ®Ó n©ng cao h¬n n÷a hiÖu qu¶ cña s¶n xuÊt trong c«ng nghiÖp n−íc ta. ViÖc ®−a PLC vµo ®iÒu khiÓn cho m¸y Êp trøng c«ng nghiÖp lµ rÊt cÇn thiÕt, v× nã ®¶m b¶o ®iÒu khiÓn chÝnh x¸c c¸c th«ng sè cho qu¸ tr×nh Êp në vµ cho hiÖu qu¶ Êp në cao, hÖ thèng ®iÒu khiÓn ngän nhÑ, dÔ dµng thao t¸c, mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao cho ng−êi n«ng d©n. Do vËy chóng t«i sö dông PLC S7- 200 víi CPU 224 ®Ó thùc hiÖn tù ®éng ®iÒu khiÓn ®é Èm cho m¸y Êp trøng gia cÇm. §−îc sù ph©n c«ng cña bé m«n §iÖn, víi sù h−íng dÉn cña thÇy gi¸o NguyÔn V¨n §−êng, chóng t«i tiÕn hµnh thùc hiÖn ®Ò tµi: "Tù ®éng ®iÒu khiÓn ®é Èm m¸y Êp trøng gia cÇm b»ng bé ®iÒu chØnh PID sè S7 - 200" ®· ®¹t ®−îc nh÷ng thµnh c«ng ®¸ng kÓ. -1-
  3. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A Néi dung chi tiÕt cña ®Ò tµi ®· ®−îc tr×nh bµy trong b¸o c¸o chÝnh, bao gåm c¸c phÇn sau: Më ®Çu Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ Êp trøng gia cÇm vµ ®IÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm Ch−¬ng 2: PLC S7 - 200 vµ c¸c module më réng Ch−¬ng 3: phÇn mÒm Step7- Micro Win32 vµ ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn PID sè Ch−¬ng4: ChuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu Ch−¬ng 5: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ Sau ®©y lµ tãm t¾t néi dung chÝnh cña ®Ò tµi: -2-
  4. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A Ch−¬ng 1 Tæng quan vÒ Êp trøng gia cÇm vµ ®IÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm Trong m¸y Êp trøng c«ng nghiÖp, cã hai chÕ ®é Êp lµ Êp ®¬n kú vµ Êp ®a kú, t−¬ng øng víi hai chÕ ®é Êp nµy ta cã m¸y Êp ®¬n kú vµ m¸y Êp ®a kú. C¸c chÕ ®é Êp kh¸c nhau th× yªu cÇu vÒ nhiÖt ®é vµ ®é Èm lµ kh¸c nhau. Êp ®¬n kú lµ chÕ ®é Êp mµ tÊt c¶ sè trøng trong m¸y ®Òu ®−îc ®−a vµo cïng mét lóc nªn chóng cã tuæi Êp vµ tuæi në gièng nhau. Êp ®a kú lµ lµ chÕ ®é Êp mµ trøng ®−îc ®−a vµo buång Êp theo tõng ®ît, th«ng th−êng lµ 3 ®ît, mçi ®ît c¸ch nhau lµ mét tuÇn. 1.1 Yªu cÇu vÒ ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm. §é Èm lµ mét trong nh÷ng yÕu tè rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh Êp. Yªu cÇu cô thÓ ®−îc x¸c ®Þnh theo c¸c b¶ng d−íi ®©y: * Yªu cÇu Èm ®èi víi m¸y Êp ®¬n kú B¶ng 1.1: B¶ng th«ng sè vÒ ®é Èm cña tõng giai ®o¹n Êp trong m¸y Êp ®¬n kú (®èi víi trøng gµ) C¸c giai ®o¹n Êp §é Èm t−¬ng ®èi ( %) NhiÖt ®é nhiÖt kÕ −ít 1 ÷ 5 ngµy 60 ÷ 61% 30 ÷ 310C 6 ÷ 11 ngµy 55 ÷ 57% 29 ÷ 29,50C 12 ÷ 18 ngµy 50 ÷ 53% 28 ÷ 28,50C 300C 19 ngµy 60% 20 ÷ 21 ngµy 70 ÷ 75% 32 ÷ 330C -3-
  5. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A * Yªu Èm ®èi víi m¸y Êp ®a kú B¶ng 1.2: B¶ng th«ng sè vÒ ®é Èm cña tõng giai ®o¹n trong m¸y Êp ®a kú (®èi víi trøng gµ) C¸c giai ®o¹n Êp §é Èm t−¬ng ®èi ( %) NhiÖt ®é nhiÖt kÕ −ít 1 ÷ 15 ngµy 55 ÷ 57% 29 ÷29,50C 16 ÷21 ngµy 68 ÷ 75% 30 ÷ 32,50C 1.2 HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm * Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®é Èm Trong c¸c m¸y Êp thÕ hÖ cò, ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®ãng ng¾t th−êng ®−îc sö dông nhiÒu. Ngµy nay, trong c¸c m¸y Êp hiÖn ®¹i Ýt ®−îc sö dông. Trong c¸ch t¹o Èm b»ng ph−¬ng ph¸p vung n−íc qua c¸nh qu¹t trong m¸y, ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p ®ãng ng¾t ®Ó ®iÒu chØnh Èm ®é. Trong ®Ò tµi nµy, chóng t«i sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®é Èm liªn tôc. Nguyªn lý cña ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh liªn tôc lµ sö dông c¸c thiÕt bÞ b¸n dÉn c«ng suÊt lín ®Ó ®iÒu khiÓn quay ®éng c¬ cÊp Èm cho m¸y Êp trøng gia cÇm. -4-
  6. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A * S¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn Èm ®é trong m¸y Êp trøng gia cÇm HÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng th«ng th−êng ®−îc ph©n thµnh hai lo¹i: hÖ thèng ®iÒu chØnh kiÓu hë vµ hÖ thèng ®iÒu chØnh m¹ch vßng kÝn. Trong giíi h¹n cña ®Ò tµi ta sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tù ®éng m¹ch vßng kÝn. ϕ UϕSv e Bé ®iÒu Bé t¹o Èm khiÓn PID UϕPv C§ vµ K§ H×nh 1.2: S¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn Èm ®é §©y lµ s¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn Èm ®é ë d¹ng ®¬n gi¶n nhÊt, lµm viÖc theo s¬ ®å m¹ch vßng kÝn, cã vßng ph¶n håi lµ bé c¶m biÕn tÝn hiÖu Èm ®−îc chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p UϕPv. TÝn hiÖu ph¶n håi ®−îc so s¸nh víi tÝn hiÖu ®Æt tr−íc UϕSv ®−a ra ®é sai lÖch e (e= UϕSv- UϕPv). Bé ®iÒu khiÓn sÏ ®iÒu khiÓn bé t¹o Èm lµm viÖc theo tÝn hiÖu sai lÖch e. * Quy luËt ®iÒu khiÓn tû lÖ vi tÝch ph©n (PID) Bé ®iÒu khiÓn PID ®−îc thùc hiÖn bëi khèi PLC S7- 200- CPU 224. Gi¸ trÞ t¸c ®éng ®iÒu chØnh cña quy luËt ®iÒu khiÓn tû lÖ vi tÝch ph©n ®−îc x¸c ®Þnh bëi: U = KP.e + KI ∫ e.dt + KD de = Km ⎛ e + 1 ∫ e.dt + Td . de ⎞ ⎜ ⎟ (1.1) ⎜ dt ⎟ dt TI ⎝ ⎠ NhËn xÐt: ViÖc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè KP, TI, Td lµ vÊn ®Ò rÊt khã trong ph¹m vi cña ®Ò tµi. -5-
  7. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A * §iÒu chØnh tèc ®é quay ®éng c¬ b»ng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng xung PWM Tèc ®é cña qu¹t thæi ®−îc ®iÒu khiÓn bëi ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng xung. Néi dung cña ph−¬ng ph¸p ®−îc tr×nh bµy d−íi h×nh sau: U®k +E Ura OA UT -E a) UT U U®k 0 t ∝ Ura 0 t b) a) Kh©u so s¸nh ®iÒu chÕ ®é réng xung b) Gi¶n ®å thêi gian xung ®Çu vµo vµ ®Çu ra H×nh 1.3: Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng xung Trong ®ã: UT, U®k lÇn l−ît lµ ®iÖn ¸p tùa vµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. -6-
  8. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A Ch−¬ng 2 PLC S7 - 200 vµ c¸c module më réng 2.1 CÊu tróc vµ nguyªn lý lµm viÖc cña PLC S7 – 200 * S¬ ®å khèi hÖ thèng PLC S7- 200 ThiÕt bÞ lËp tr×nh Bé nhí Giao diÖn Giao diÖn CPU nhËp xuÊt Nguån c«ng suÊt H×nh2.1: S¬ ®å khèi hÖ thèng PLC S7 - 200 * Nguyªn lý lµm viÖc cña PLC S7- 200 PLC thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh theo chu tr×nh lÆp. Mçi vßng lÆp ®−îc gäi lµ vßng quÐt (Scan). Mçi vßng quÐt ®−îc b¾t ®Çu b»ng giai ®o¹n ®äc d÷ liÖu tõ c¸c cæng vµo vïng bé ®Öm ¶o, tiÕp theo lµ giai ®o¹n thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh. Trong tõng vßng quÐt, ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc hiÖn b»ng lÖnh ®Çu tiªn vµ kÕt thóc b»ng lÖnh kÕt thóc (MEND). Sau giai ®o¹n thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh lµ giai ®o¹n truyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm lçi. Vßng quÐt ®−îc kÕt thóc b»ng giai ®o¹n chuyÓn c¸c néi dung cña bé ®Öm ¶o tíi c¸c cæng ra. -7-
  9. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A ChuyÓn d÷ NhËp d÷ liÖu tõ liÖu tõ bé ®Öm ngo¹i vi vµo bé ®Öm ¶o ra ngo¹i vi ¶o * S¬ ®å nèi thiÕt bÞ vµo ra Thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh TruyÒn th«ng vµ tù kiÓm tra lçi H×nh 2.2: S¬ ®å vßng quÐt trong PLC S7 - 200 H×nh 2.3: S¬ ®å nèi vµo ra CPU 224 kiÓu AC/DC/RELAY 2.2 Tr×nh tù thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng PLC 1. X¸c ®Þnh quy tr×nh ®iÒu khiÓn. 2. X¸c ®Þnh tÝn hiÖu vµo ra. 3. So¹n th¶o ch−¬ng tr×nh. 4. N¹p ch−¬ng tr×nh vµo bé nhí. 5. Ch¹y ch−¬ng tr×nh. -8-
  10. 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-
  11. 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 -
  12. 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 -
  13. 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 -
  14. 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 -
  15. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A Ch−¬ng tr×nh ng¾t - 14 -
  16. 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 -
  17. 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
  18. 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 -
  19. 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 -
  20. B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A 5.2 M¹ch chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu +9V R4 R1=8,2K 100K I0 Iv 3 R UC§ 9V Ur1 R2=10K LM R 10K1 741 335 U§ - 9V R6 R8 R5 R7 +9V 10K 100K 220K 5K H×nh 5.3: S¬ ®å m¹ch chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu tÇng thø nhÊt * M¹ch chuyÓn ®æi tÝn hiÖu E − 0,2 3 (9 − 0,2)V 3 10 = 9,8.103 (Ω) = 9,8 K R1 = 10 = (5.1) I 1mA Ta cã thÓ chän R1 nhá h¬n gi¸ trÞ nµy lµ 8,2K. §©y lµ ®iÖn trë ®Ó h¹n chÕ dßng vµo LM335. TriÕt ¸p R2 ®−îc dïng lo¹i 10K ®Ó ®iÒu chØnh ng−ìng lµm viÖc vµ chiÒu t¸c ®éng cña bé chuyÓn ®æi. * M¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu • TÇng thø nhÊt - ThiÕt kÕ víi hÖ sè khuÕch ®¹i 10 lÇn: R4 100 K K1 = - =- = -10 lÇn (5.2) 10 K R3 R5, R6, R7 lµ c¸c ®iÖn trë, triÕt ¸p ph©n ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®Çu vµo kh«ng ®¶o. R8 lµ triÕt ¸p ®iÒu chØnh OFFSET khö sai sè ban ®Çu. - 19 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0