Đang tải... (xem toàn văn)
Dùng máy tính để hiển thị trạng thái làm việc được sử dụng rộng rãi. Trong lĩnh vực tự động hóa trong công nghiệp, WinCC là một trong những phần mềm chuyên dùng của hãng Siemens để quản lý, thu thập dữ liệu và điều khiến quá trình công nghiệp. Xuất phát từ thực tế đó, bằng những kiến thức đã được học và được đọc ở trường cùng với những kiến thức tìm tòi từ báo chí sách vở và Internet chúng tôi đã quyết định tìm hiểu về đề tài: “ĐIỀU KHIỂN PID TÓC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC, AC BẢNG PLC
Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Trang 1/73 LOI NOI DAU gày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, công nghệ N thông tin chương trình ứng dụng: giúp ngành tự động hóa góp phan khơng nhỏ q trình phát triển chung đất nước Dùng máy tính để hiển thị trạng thái làm việc sử dụng rộng rãi Trong lĩnh vực tự động hóa cơng nghiệp, WmCC phần mềm chuyên dùng hãng Siemens để quản lý, thu thập đữ liệu điều khiển trình cơng nghiệp Xuất phát từ thực tế đó, kiến thức học đọc trường với kiến thức tìm tịi từ báo chí sách Internet chúng tơi định tìm hiệu đề tài: “ĐIỀU KHIỂN PID TOC DO DONG CO DC, AC BANG PLC” Chúng xin gửi lời cảm ơn chân dén Thay TRAN VAN TRINH hướng dẫn, giúp đỡ trình thực đề tài, kiến thức bỗ ích Thầy truyền đạt cho thời gian qua Trong thời gian thực đề tài không tránh khỏi thiếu sót mong thay bạn đóng góp thêm để hồn thiện đề tài Gò Vấn, tháng 06 năm 2009 Dang Hong Hoa Dinh Truong Nam Duy SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Trang 2/73 TOM TAT DO AN Sau hoành thành xong đồ án với đê tải “Điều khiên PID tốc độ động DC, AC PLC” chúng tơi xin tóm tắt lại vấn đề sau: + Những công việc làm được: Tìm hiểu rõ điều khiển PID Tìm hiểu rõ chương trình WinCC để thiết kế giao diện điều khiển trực quan, để điều khiến, liên kết với biến PC ACCESS dé diéu khién PLC Thiết kế mạch điều khiển động co DC bang FET dao chiéu role Thiết kế mạch kích động AC sử dụng vi mạch TCA 785 Mach đọc xung Encoder hai pha A va B Tim hiéu va st dụng thuật toán, HSC, PWM, PTO, PID PLC Các điều khiển PID điều khiến động tất tốt thời gian xác lập nhỏ, sai số không đáng kê, thông số điều khiến ỗn định đáp ứng tốt ưu cầu đặt + Những việc chưa làm được: Khi động có tốc độ lớn vận tốc đặt nhỏ điều khiến làm việc chưa tốt cịn có sai số khoảng thời gian xác lập Đối với động AC pha, đặt tốc độ nhỏ Khôi nguồn mạch điều khiên J? 21 Nquon_24V ^^~>—— 4.7ISW 12V S U7 R20 _]_ | | tin E11 2200uF Gout z N Ee LM7812 _ r r C12 10O0uF † C13 CAP NP R21 1k > Khối chuyền từ tần số => 10 KHz sang áp từ => 10V SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy 21 Nguon_12V GVHD:Th.s Trần Văn Trinh ` Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Trang 61/73 R15 “0K R13 5.5K R“4 R $ 12K 65K co “roourl Js Ca „ dì IN £1 Re = || WW ’ U58 = | Rs }-2 _ R16 104 a Zz % 5.5 bog F_1u PLC > [our REF R17 5k LM33' sỈ m > Khéi dao aa Ap DK + R22 1k 11 = z Ds s.3v P1 LED ` 200K 200K ” > Khoi01 diéu d1cu khién len dddong AC dungung TCA785 co vệ Ra ^»^ “ Khoi nguon Encoder J4 U41 Nguan 12V €1 194 N_5V Ra J4 24V Nguan 24V SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC > Khối dọc xung N_ a2 Pha Pha từ encoder sv | A B Neo Trang 62/73 s Veo —& 2.2.4 Lưu đồ giải thuật chương trình 2.2.3.1 LƯU ĐỎ GIẢI THUẬT a Chương trinh chính: S START =1 BD Gọi chương trinh con: HSC PID Cai thong sé cho PID PTO Ngat timer Cho phép doc HSC Cho phớp chạy PID a Khơng cho phớp gọi chương trình: ngặt, PID, PTO = Nạp giá trị cho điêu khiên PID =0 SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Trang 63/73 b Chương trình đọc xung Encoder: Chọn loại HSC, chế độ đọc Nhập giá trị ban đầu Cho phép doc HSC c Chương trình PID: Chuẩn hóa tốc độ dat => PID_ SETPOINT Nap giá trị ban đầu vào điêu khiên PID d Chương trình cài đặt thơng số cho PID: Chuyến tốc tốc độ tối đa từ vòng/ phút sang vòng ms => VD44 VD44 x Thời gian lẫy mẫu x số xung/vòng cua encoder => VD64 Chuyển Thời gian lẫy mẫu/ms sang Thời gian lay mau /s e Chương trình điều xung PTO: Chọn định dạng thời gian Ì xung phát Chọn Ton = cố định Nhập giá trị chu kỳ xung từ điều khiển PID Cho phép phát xung SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC f Trang 64/73 Chương trình ngắt Timer: Nạp hệ số Kp, Ki, Kd vào điều khiển PID Toc dat/ toc max =>PID cai dat Goi b6 diéu khién PID PLC Đọc xung từ HSC => toc d6 thuc té => dua vao b6 PID so sánh Lấy giá trị ngỏ từ PID Chuyên thành dạng xung / phần ngàn Đưa xung vào PTO điều tần số Liên tục đọc từ HSC xuất xung PTO động ø Chương trình ngắt PTO: Resset phát PTO 2.2.3.2 CHƯƠNG TRÌNH a MAIN SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh ` Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Notwork Trang 65/73 ATANT Vau.2 t2L114_ K2^1_ I P 11£14 EN 19.0 ' Network STOP j X48 q Ị | j P DTCH L I EN 10.1 10 ¬ ENO -LEVNT DTCH EN ENO — ENO ————Ì ›-EVNT MOV_B EN '“tLN r— OUTPFPID_ENABLE SN4?.F =) HSC EN ENO ——] “LN IMOXV_ww EN ENO “LIN —-] OUTFPWM_ON PLS EN ENO ———+ Q9X MOV_R EN 0.0 “LIN SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy ENO ———† OUTƑ-PIP Bias GVHD:Th.s Trần Văn Trinh ` Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Trang 66/73 MOV_R EN “me 8.0 dIN OUTFPID_ Process MOV_R EN ENO 0.0 SIN -| OUTPFPID_Pravious MOV_R EN ENO] 0.0 “LIN OUTFPID_Output MOV_R EN =nc——— 890 “LIN OUTFY D258 MUL_R EN enop-———y| VDS- Ni OUTFTD_DO_RPM TD_TO!IDA“LIN2 b HSC Network Instruction Wizard HSC SMg0 MOV_B | EN ENO 18#7CLIN ——— OUTPSMB47 MOV_Dwv EN ENO ——— “LIN OQUTPHSG_CURENT MOV_DW EN ENO E—— 41W DĐƯTP-SMD52 HDEF EN ENO —— 1^14HSC 8^34LMODE HSC EN ENO —— LN —C SM47.7 =) SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh ` Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC c Trang 67/73 PID Network Network Tite Network Comment Suao DIV_R TD_DAT_RPM EN ENO =JIN1 OUT TD_TOI_DA-LIN2 ri t MOW_R EN VD52 ENO OUTFPID_SETPOINT th m h COUỤT liai Ie “_ ENO T a MOw_B EN MOW_R : Ề H Tạ OUT u ¡0 LIN hed ENO T EN MOW_R ị te OUT b 0.0 -LIN T a ENO T EN MOW_R “HN OUT MOV R EN T_ MAU ENO OUTƑ-PID Sampia_Tima 1^IN PTO Network Network Natwork Irtie Comment Sk2.a RAOV_Đ L m z d wo 0.1 ENO a EN 3ö48Ø 5-11! GUTFSM5ar MOV_ ENO) D EN a | te | =1! MNOX/_DI ~1di ENO Lí ©LLTI-5MCT2 D EM 10455 m z MMOVLB EM “Ly QUT smsar PLS CN CNO} s414ss< SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh ` Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC Trang 6§/73 e CÀI ĐẶT THƠNG SỐ Network VD44 :TOC Network DO TO! DA Title {(VONGMS) S!⁄0.Q | Div_R | EN ENS ——— TD_TOI_DA^1IN1 OUTP-VD+4+ | sào.0 +-IN2 B_I TMAU EN ENO ——— IN OLUTP.VWEB I_DI EN ENG VWW'68 “LIN —— OUTƑ-VD72 DI_R VD72 =LIN OUTFVDE2 MUL_R EN ENO ——} VD46 PINT OUTF YDSO D32 41-2 MUL_R YD604 IN4 XUNG_ENCODER OUTFVDS4 “LIN2 DIV_R EN VDSz ^1IN1 1000 ENO ——— OUTƑƑFT_ MMAU _ _.ñ-1IN2 SVTH: D.Héng Hoa - D.T.Nam Duy GVHD:Th.s Trần Văn Trinh ` Đồ án I: Điều khiển PID tốc đô động DC, AC PLC NGAT TIMER Network OUTPUT = Network Title DIA CHI BAT DAU =8 (XEM HELP} SM0.0 MOV_R } EN ENO J f Trang 69/73 KF+4IN OUT =P 1D Gain MOV_R KI ENO} LIN OUT | EN ePID Integral MOV_R ũ ũ OUT T KD+4IN Ì ENO a EN : OUT T TD_DAT_RPM-JIN1 < ENO l DIV_R EN TD_TOI_DA^A-LIN2 VD52 ENO LIN OUT Ì MOV_R EN PFID_SETPOINT PID ENO} | EN PIDO_Table TBL 0LOOPF MOV_DW “IN OUT