MỤC LỤC MỤC LỤC i MỤC LỤC HÌNH ẢNH iv MỤC LỤC BẢNG BIỂU vi LỜI NÓI ĐẦU .vii vii KHÁI QUÁT CHUNG viii Lý chọn đề tài: viii 2.Phương pháp nghiên cứu .viii 3.Đối tượng nghiên cứu .viii 4.Mục tiêu viii 5.Mục đích nghiên cứu viii 6.Phạm vi nghiên cứu viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 10 10 1.1.Áp suất 10 1.1.1.Định nghĩa áp suất .10 1.1.2.Phương pháp đo áp suất 11 1.1.3.Thiết bị đo áp suất 12 1.2.Biến tần MM 440 13 1.2.1.Nguyên tắc hoạt động 14 1.2.2.Các tính chất 14 1.2.3 Các thông số kỹ thuật biến tần MM440 15 1.2.4.Một số ứng dụng biến tần MM 440 16 1.3.Động không đồng ba pha .17 1.3.1.Cấu tạo động không đồng ba pha 17 1.3.2.Nguyên lý làm việc .19 1.4.Bơm thủy lực .20 1.4.1 Bơm bánh 20 1.4.2.Bơm piston .21 1.4.3.Bơm cánh gạt 22 1.5.Van thủy lực .22 1.5.1.Van điều khiển tay 22 1.5.2.Van an toàn 22 1.6.Một số thiết bị linh kiện sử dụng để thiết kế điều khiển 23 1.6.1 IC Lm 324 .23 i 1.6.2.PLC S7 – 300 24 1.6.3.Vi điều khiển AVR 30 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN BỘ ĐIỀU KHIỂN 33 2.1.Bộ điều khiển 33 2.1.1 Điều khiển vòng hơ 33 2.1.2 Điều khiển vòng kín 33 2.1.3.Ưu điểm điều khiển vòng kín so với điều khiển vòng hơ 35 2.2.Xác định tham số điều khiển PID 35 2.2.1.Phương pháp Ziegler – Nichols 35 2.2.2.Phương pháp Chien – Hrones –Reswick 37 2.3.Kết đo thực nghiệm mô hình 38 2.3.1.Đối với hệ hơ 38 CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ MẠCH 41 3.1.Mạch PID tương tự 41 3.1.1.Sơ đồ nguyên lý mạch 41 3.1.2.Mạch nguồn .42 3.1.3.Khối công tắc chuyển mạch 43 3.1.4.Mạch tạo setpoint 43 3.1.5.Mạch phản hồi 43 3.1.6.Mạch so sánh 44 3.1.7.Mạch tỉ lệ P 45 3.1.8.Mạch tích phân I .45 - Sơ đồ mạch: 46 3.1.9.Mạch vi phân D 46 3.1.10.Mạch cộng tổng 47 3.2.Mạch PID số 48 3.2.1.Sơ đồ nguyên lý 48 3.2.2.Mạch nguồn .49 3.2.3.Mạch tạo điện áp set point .49 3.2.4.Mạch phản hồi 49 3.2.5.Mạch vi điều khiển .50 3.2.6.Mạch hiển thị LCD 51 3.2.7.Mạch chuyển đổi khuếch đại 51 51 3.2.8.Lưu đồ thuật toán 52 3.3 PID PLC .54 ii 3.3.1.Khai báo phần cứng .54 3.3.2.Sơ đồ kết nối phần cứng 55 3.3.3.Lập bảng Symbol 56 3.3.4.Thuật toán điều khiển PID 57 3.4.Hình ảnh sản phẩm .58 3.5.Tính toán lựa chọn thiết bị 59 3.5.1.Lựa chọn cài đặt biến tần 59 3.5.2.Lựa chọn bơm thủy lực 61 3.5.3 Lựa chọn động ba pha .62 3.5.4.Lựa chọn cảm biến áp suất 62 3.5.5 Lựa chọn van 63 3.5.6.Lựa chọn thùng dầu .64 CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 4.1.Những khó khăn thực đề tài 65 4.2.Cách khắc phục .65 4.3.Kết đạt hạn chế 65 4.3.1.Kết đạt .65 4.3.2.Những hạn chế 65 4.4.Kết luận kiến nghị 65 4.5.Hướng phát triển đề tài 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .67 PHỤ LỤC 68 Phụ lục 1: Chương trình vi điều khiển mạch PID số 68 Phụ lục 2: Chương trình PID PLC 77 iii MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.Mô hình tổng quát hệ thống 10 Hình 1.2.Sơ đồ khối cảm biến áp suất .12 Hình 1.3.Đồng hồ đo áp suất 13 Hình 1.4.Biến tần MM 440 14 Hình 1.5: Cấu tạo động không đồng ba pha 18 Hình 1.6: Rôto kiểu dây quấn (a) sơ đồ mạch điện tương ứng 19 Hình 1.7: Rôto kiểu lồng sóc .19 Hình 1.8.Bơm bánh 21 Hình 1.9.Bơm Piston 21 Hình 1.10 Bơm cánh gạt 22 Hình 1.11.Van điều chỉnh tay 22 Hình 1.12.Van an toàn 23 Hình 1.13.Hình ảnh sơ đồ chân LM 324 23 Hình 1.14.Cấu trúc Rack PLC S7-300 24 Hình 1.15 Hình ảnh module CPU 312C 25 Hình 1.16.Hình ảnh thực tế module mơ rộng PLC S7-300 25 Hình 1.17.Vòng quét chương trình 27 Hình 1.18.Quá trình chuyển đổi ADC (analog to digital conveter) 29 Hình 1.19.Modul Analog CPU 313C 29 Hình 1.20.Sơ đồ khối Module vào số CPU 313C 30 Hình 1.21.Sơ đồ chân Atmega 16 .31 Hình 2.1.Sơ đồ khối điều khiển PID 34 Hình 2.2.Đặc tính yêu cầu sau điều chỉnh PID 35 Hình 2.3.Các dạng đặc đặc tính y(t) theo phương pháp Ziegler-Nichols 36 Hình 2.4.Các dạng đặc tính H(t) theo phương pháp Ziegler- Nichols .36 Hình 2.5.Khảo sát với hệ thống hơ 38 Hình 2.6.Khảo sát đối với hệ thống kín 39 Hình 3.1.Sơ đồ nguyên lý tổng thể mạch PID tương tự .41 Hình 3.2.Sơ đồ mạch board 42 Hình 3.3.Mạch nguồn 42 Hình 3.4.Công tắc chuyển mạch 43 Hình 3.5.Mạch tạo Setpoint .43 iv Hình 3.6.Mạch phản hồi 44 Hình 3.7.Mạch so sánh 44 Hình 3.8.Mạch tỷ lệ P 45 46 Hình 3.9.Mạch tích phân I 46 Hình 3.10.Mạch vi phân D 46 Hình 3.11.Mạch cộng tổng 47 Hình 3.12.Sơ đồ nguyên lý mạch PID số 48 48 Hình 3.13.Mạch nguồn PID số 49 Sử dụng IC ổn áp 7805 tạo nguồn 5V cung cấp cho vi điều khiển Atmega 16 49 Hình 3.14.Mạch tạo setpoint mạch PID số 49 Hình 3.15.Mạch phản hồi(FB) mạch PID số 49 Hình 3.16 Mạch vi điều khiển 50 Hình 3.17.Mạch hiển thị 51 Hình 3.18.Mạch chuyển đổi khuếch đại 51 Hình 3.19.Lưu đồ thuật toán chương trình 52 Hình 3.20 Lưu đồ thuật toán nhập thông số PID 53 Hình 3.21.Khai báo phần cứng .54 Hình 3.22.Khai báo thời gian ngắt OB 35 54 Hình 3.23.Khai báo dạng tín hiệu đưa vào Analog 55 Hình 3.24 Khai báo dạng tín hiệu đưa từ modul Analog 55 Hình 3.25.Sơ đồ kết nối phần cứng 56 Hình3.26.Bảng Symbol .56 Hình 3.27.Lưu đồ thuật toán PID PLC .57 Hình 3.28.Hình ảnh mô hình .58 59 Hình 3.29.Mặt bảng điều khiển 59 Hình 3.30.Bơm bánh ăn khớp 62 Hình 3.31.Cảm biến áp suất Sensys M5156 - 10286X - 10BG 62 Hình 3.32.Đồ thị thể đường đặc tính dòng điện phụ thuộc vào áp suất 63 Hình 3.33.Van điều chỉnh tay 64 Hình 3.34.Van an toàn 64 v MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số đơn vị đo áp suất .11 Bảng 1.2 Các thông số kỹ thuật biến tần MM 440 15 Bảng 2.1.Yêu cầu chất lượng cho tham số điều khiển theo phương pháp Ziegler-Nichols 36 Bảng 2.2.Bảng yêu cầu chất lượng cho tham số điều khiển theo phương pháp Ziegler - Nichols .36 Bảng 2.3.Lựa chọn điều khiển theo phương pháp Chien Hrones - Reswick 37 Bảng 2.4.Yêu cầu tối ưu theo nhiễu hệ kín không có độ điều chỉnh .37 Bảng 2.5.Yêu cầu tối ưu theo nhiễu hệ kín có độ điều chỉnh không 20% 38 Bảng 2.6.Kết đo thực nghiệm với hệ thống hơ đóng van .38 Bảng 2.7.Kết đo thực nghiệm với hệ thống hơ mơ van.38 Bảng 2.8.Kết đo thực nghiệm với hệ thống kín 40 Bảng 3.1 Bảng thông số cài đặt biến tần MM 440 59 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật cảm biến Sensys M5156 – 10286X – 10BG 63 vi LỜI NÓI ĐẦU Trong nghiệp giáo dục nước ta mục tiêu giáo dục đào tạo người có đủ đức đủ tài,có văn hóa, có kỹ kỹ xảo nghề nghiệp có thái độ ứng xử tốt phục vụ tốt cho nghiệp công nghiệp hóa đại hóa - xây dựng nước nhà Để đạt mục đích hệ trẻ đặc biệt sinh viên phải chủ động tìm hiếu nghiên cứu ứng dụng thành tựu khoa học mới, nhu cầu ứng dụng thực tế cấp thiết công nghiệp nước nhà Là sinh viên năm cuối làm đồ án tốt nghiệp hội cho chúng em tìm hiếu thêm kiến thức thực tế củng cố kiến thức học,từ yêu cầu thực tế nhóm chúng em nghiên cứu đề tài: “Điều khiển ổn định liên tục áp suất thủy tĩnh” Đề tài đề cập đến lĩnh vực ứng dụng phổ biến công nghiệp lại kiến thức sinh viên Đề tài chúng em chia thành chương : Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở tính toán thực nghiệm hệ thống Chương 3: Tính toán thiết kế mạch Chương 4: Kết luận Phụ lục Nhờ có hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Phúc Đáo thầy cô khoa tạo điều kiện giúp đỡ để nhóm em hoàn thành đề tài Tuy nhiên, kiến thức hạn chế, kinh nghiệm thiếu nên không tránh khỏi sai sót, mong bảo góp ý thầy cô bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, tháng 06 năm 2014 vii KHÁI QUÁT CHUNG Lý chọn đề tài: Hiện thực tế hệ thống điều khiển áp suất áp dụng rộng rãi hệ thống điều khiển áp suất cung cấp nước sạch,duy trì áp suất lò hơi, bảo quản, chế biến thực phẩm,trong khai thác dầu, nhà máy bia, y tế… Chính chúng em lựa chọn đề tài: “Điều khiển ổn định liên tục áp suất thủy tĩnh” đề tài nghiên cứu tốt nghiệp 2.Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu internet - Nghiên cứu thực nghiệm 3.Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu tìm hiểu tổng quan hệ thống điều khiển áp suất thực tế - Tìm hiểu nghiên cứu phương pháp điều khiển, ứng dụng điều khiển PID - Tìm hiểu, nghiên cứu biến tần siemen MM 440 - Tìm hiểu lập trình PID PLC, lập trình vi điều khiển 4.Mục tiêu Đề tài chúng em nghiên cứu cần đạt số mục tiêu sau: - Thiết kế chế tạo mô hình đo ổn định áp suất - Xây dựng thuật toán để điều khiển áp suất theo lượng đặt mong muốn - Áp dụng điều khiển PID để điều khiển hệ thống, sử dụng điều khiển PID số, PID tương tự thông số PID modul Analog PLC để điều khiển hệ thống - So sánh điều khiển đặc điểm kỹ thuật, kinh tế độ tin cậy 5.Mục đích nghiên cứu Thực đề tài: “Điều khiển ổn định liên tục áp suất thủy tĩnh” giúp cho chúng em áp dụng kiến thức học khả thực tế vào việc tính toán lựa chọn thiết bị, linh kiện cho phù hợp, giúp cho chúng em tiếp cận tri thức mới, tri thức hành trang cho chúng em sau trường 6.Phạm vi nghiên cứu Với giới hạn đề tài, chúng em sâu vào nghiên cứu vấn đề sau viii đây: - Tìm hiểu đối tượng điều khiển - Tìm hiểu điều khiển PID số, PID tương tự, PID PLC - Tìm hiểu biến tần MM 440 - Tìm hiểu PLC S7 300, modul Analog PLC - Tìm hiểu AVR ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Từ yêu cầu đề tài là: Xây dựng thuật toán điều khiển PID cho hệ thống điều khiển ổn định áp suất Qua việc nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống thủy lực thực tế chúng em xây dựng sơ đồ tổng quát hệ thống hình 1.1 BỘ ĐIỀU KHIỂN Van xả tay Tín hiệu phản hồi từ cảm biến P Đồng hồ BIẾN TẦN ĐỘNG CƠ BA PHA BƠM THỦY LỰC Van an toàn THÙNG CHỨA DẦU Hình 1.1.Mô hình tổng quát hệ thống Trong mô hình gồm có: - Bộ điều khiển Biến tần Động không đồng ba pha Bơm thủy lực Cảm biến áp suất Van thủy lực Để hiểu rõ mô hình tìm hiểu thành phần có mô điều khiển, biến tần, động cơ, bơm…nhưng trước tiên cần hiểu rõ đối tượng cần điều khiển, ổn định áp suất 1.1.Áp suất 1.1.1.Định nghĩa áp suất Áp suất đại lượng có giá trị tỉ số lực tác dụng vuông góc lên mặt với diện tích P= dF dS 10 CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1.Những khó khăn thực đề tài Trong trình làm đề tài chúng em vướng phải khó khăn sau: - Trên thị trường loại bơm dầu có áp suất nhỏ lưu lượng lớn, loại lưu lượng nhỏ áp suất lớn, chúng em làm mô hình thí nghiệm nên làm loại bình chứa nhỏ lưu lượng phải vừa phải Do áp suất bơm lớn(với động 0.75 kW áp suất tối đa đạt lên đến 150 bar), nhiên cảm biến áp suất đo dải từ 0-10 bar nhỏ so với áp suất max khó điều chỉnh dải áp suất nhỏ - Khi cho chạy thử mô hình biến tần bị dò điện gây nhiễu cho cảm biến dẫn đến cảm biến trả không xác… 4.2.Cách khắc phục - Mắc thêm van an toàn để bảo vệ an toàn cho cảm biến, bơm thủy lực, đồng hồ đo… - Nối đất cho biến tần khắc phục nhiễu, giảm ảnh hưởng nhiễu dò điện gây lên cho cảm biến… 4.3.Kết đạt hạn chế 4.3.1.Kết quả đạt Sau thời gian thực đề tài chúng em đạt số kết sau: - Thiết kế mô hình hệ thống - Thiết kế điều khiển PID, Vận dụng PID số, PID tương tự thông số PID PLC để chạy mô hình hệ thống - Nghiên cứu lập trình PID cho AVR, lập trình PID PLC - Hoàn thiện sản phẩm, thuyết minh thời gian quy định 4.3.2.Những hạn chế Bên cạnh kết đạt được, chúng em có hạn chế sau: - Chưa xây dựng hàm truyền đạt, chưa đưa đặc tính đầu xác - Lựa chọn hệ số Kp, Ki, Kd chưa dược tối ưu 4.4.Kết luận kiến nghị Sau thời gian thực đề tài chúng em cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu thiết kế mạch điều khiển ổn định liên tục áp suất thủy tĩnh Do thời gian có hạn, kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, mong quý thầy cô bạn bảo để chúng em hoàn thiện than 65 làm doanh nghiệp Qua chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa toàn thể bạn lớp giúp đỡ chúng em trình thực đề tài Chúng em đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Phúc Đáo nhiệt tình bảo hướng dẫn tạo điều kiện tối đa cho chúng em làm đề tài Sau thực đề tài chúng em có số kiến nghị sau: - Có nhiều đề tài đòi hỏi phải tìm hiểu rộng sâu kiến thức chúng em mong có nhiều thời gian để nghiên cứu để hoàn thành tốt đề tài - Nhiều thiết bị mượn khoa chúng em không mang nên khó khăn thực lúc chúng em lên xưởng thực mong khoa tạo điều kiện cho chúng em mang thiết bị phòng để làm 4.5.Hướng phát triển đề tài Trong đề tài chúng em thiết kế thành công mạch điều khiển ổn định trì áp suất thủy tĩnh, nhiên thời gian có hạn, kinh nghiệm thiếu kiến thức hạn chế chúng em chưa thể thiết kế phần sau: - Giám sát điều khiển PC thông qua VB, WinCC, Matlap… - Phát triển đề tài ứng dụng vào thực thế(Điều khiển máy nâng hạ, cần trục…) cách tăng trữ lượng thùng dầu, công suất động cơ… 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Một số tài liệu tham khảo: [1] Bùi Văn Dân, Giáo trình PLC,Khoa Điện - Điện tử, Trường ĐH SPKT Hưng Yên [2] Nguyễn Phúc Đáo,Giáo trình khí nén thủy lực, Khoa Điện - Điện tử,Trường ĐH SPKT Hưng Yên [3] Nguyễn Thành Long, Giáo trình Điện tử bản, Khoa Điện - Điện tử, Trường ĐH SPKT Hưng Yên [4] Phạm Công Ngô, Lý thuyết điều khiển tự động, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 [5] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, NXB Khoa học Kỹ thuật,2004 [6] D Ibrahim, Microcontroller Based Applied Digital Control, John Wiley & Sons, May 5, 2006 - Một số trang web: www.doko.vn 2.www.tailieu.vn 3.http://luanvan.co/default.aspx 4.Docs.4share.vn 5.Kythuatviet.com 67 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Chương trình vi điều khiển mạch PID số #include #include #include #include "stdio.h" #define START PINB.0 #define SETUP PINB.1 #define RED PINB.2 #define INC PINB.3 #define SCK PORTD.0 #define CS PORTD.1 #define SDI PORTD.2 #define sampling_time 50 long apsuatdat=0,apsuat=0,pre_apsuat=0,error,pre_error; long ppart=0,ipart=0,dpart=0,pid=0,dac=0,tong=0; int Kp=0,Kd=0,Ki=0,i=0,k=0,l=0; char str[16],start; char b[12]; int e_Kp=2,e_Ki=5,e_Kd=0,e_apsuatdat=500; #define ADC_VREF_TYPE 0x00 unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) { ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; 68 return ADCW; } void ghibit(char b) { SDI=b; delay_us(10); // SCK=1;delay_us(10); SCK=0; } void ghibye(void) { CS=0; delay_us(10); ghibit(0); ghibit(0); ghibit(1); ghibit(1); for(l=11;l>-1;l ) ghibit(b[l]); CS=1; delay_us(10); } void PID_control() { error=apsuatdat-apsuat; ppart=Kp*error; ipart+=Ki*error*sampling_time/1000; if(ipart>4095) ipart=4095; if(ipart4095) pid=4095; if(pid9)lcd_putchar(c+48); lcd_putchar(d+48); lcd_putchar('.'); //so2=so2*100; a=(so2/0.1); // b=(int)so2-10*a; lcd_putchar(a+48); // if(b>0) lcd_putchar(a+48); } void lcd_puti(int so) { int so1; unsigned char a,b,c,d,e; if(so9999) lcd_putchar(a+48); so=so-10000*a; b=so/1000; if(so1>999) lcd_putchar(b+48); so=so-1000*b; c=so/100; if(so1>99) lcd_putchar(c+48); so=so-100*c; d=so/10; if(so1>9) lcd_putchar(d+48); e=so-10*d; lcd_putchar(e+48); } void main(void) { PORTA=0x00; DDRA=0xF0; // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=P State2=P State1=P State0=P PORTB=0x0F; DDRB=0x00; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=0 State1=0 State0=0 PORTC=0x00; DDRC=0x07; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=0 State1=0 State0=0 PORTD=0x00; DDRD=0x07; // Timer/Counter initialization 71 // Clock source: System Clock // Clock value: Timer Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 125.000 kHz // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon // OC1B output: Discon // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: On // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x03; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00; 72 TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x04; // USART initialization // USART disabled UCSRB=0x00; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC Clock frequency: 125.000 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC Auto Trigger Source: ADC Stopped ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x86; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; // Alphanumeric LCD initialization // Connections specified in the // Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu: // RS - PORTC Bit 73 // RD - PORTC Bit // EN - PORTC Bit // D4 - PORTA Bit // D5 - PORTA Bit // D6 - PORTA Bit // D7 - PORTA Bit // Characters/line: 16 lcd_init(16); // Global enable interrupts #asm("sei") Kp=e_Kp; Kd=e_Kd; Ki=e_Ki;apsuatdat=e_apsuatdat; lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(" DIEU KHIEN AP SUAT"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_puts(" "); delay_ms(200); while (1) { nhan: for(k=0;k[...]... suất tổng và áp suất tĩnh - Có thể đo bằng cách đặt áp suất tổng lên màng trước, đặt áp suất tĩnh lên màng sau của màng đo, tín hiệu đưa ra là độ chênh lệch giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh 1.1.3.Thiết bị đo áp suất  Cảm biến áp suất Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện, thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến áp. .. thống dưới điều khiển P Loại này là điều khiển vòng kín hay còn gọi là điều khiển hồi tiếp Điều khiển vòng kín có nhiều dạng nhưng hiện nay trong công nghiệp bộ điều khiển PID là bộ điều khiển được sử dụng rộng rãi nhất.Có nhiều bộ điều khiển PID khác nhau nhưng chúng em tập trung nghiên cứu tìm hiểu ba bộ điều khiển PID tương tự(dùng IC khuếch đại thuật toán), bộ điều khiển PID số(dùng vi điều khiển AVR),... khiển PID số(dùng vi điều khiển AVR), bộ điều khiển PID trong PLC sau đó vận dụng lần lượt ba loại bộ điều khiển để điều khiển hệ thống  Bộ điều khiển PID Bộ điều khiển PID(Proportional Integral Derivative) là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển (bộ điều khiển) tổng quát được sử dụng rộng rãi trong các hệ 33 thống điều khiển công nghiệp Một bộ điều khiển PID tính toán một giá trị "sai số" là hiệu số giữa... 19.337×10−3 1 1.1.2.Phương pháp đo áp suất Phương pháp đo áp suất phụ thuộc vào dạng áp suất  Đo áp suất tĩnh - Đo trực tiếp chất lưu thông qua một điểm trên thành bình - Đo gián tiếp thông qua biến dạng của thành bình do tác động của áp suất gây lên Trong cách đo thứ nhất, phải sử dụng một cảm biến đặt sát thành bình Trong trường hợp này, áp suất cần đo được cân bằng với áp suất thuỷ tĩnh do cột chất lỏng... mA) hoặc điện áp( 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC)  Đồng hồ đo áp suất (áp kế) Nhiều hệ thống thủy lực và đường ống hoạt động ở một áp suất thiết lập nào đó để hiệu suất làm việc là tối ưu nhất Áp kế thủy lực sử dụng để đo áp suất trong hệ thống chất lỏng, để đảm bảo rằng hệ thống này không rò rỉ hoặc thay đổi áp suất, những dấu hiệu đó có thể làm ảnh hưởng đến hệ thống Đồng hồ đo áp suất thủy 12 lực... Bộ điều khiển sẽ thực hiện giảm tối đa sai số bằng cách điều chỉnh giá trị điều khiển đầu vào Kpe(t) S P ∑ e t K i ∫ e ( τ ) dτ ∑ P 0 -PV Kd de ( t ) dt Hình 2.1.Sơ đồ khối bộ điều khiển PID Giải thuật tính toán bộ điều khiển PID bao gồm 3 thông số riêng biệt: Các giá trị tỉ lệ, tích phân và đạo hàm(viết tắt là P, I và D) Bằng cách điều chỉnh ba hằng số trong giải thuật của bộ điều khiển PID, bộ điều. .. liên quan đến áp suất Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất cũng gần giống như các loại cảm biến khác là cần nguồn tác động (nguồn áp suất, nguồn nhiệt,… nguồn cần đo của cảm biến loại đó) tác động lên cảm biến, cảm biến đưa giá trị về xử lý rồi đưa tín hiệu ra Áp suất Cảm biến Xử lý Ngõ ra Hình 1.2.Sơ đồ khối cảm biến áp suất Trong đó: - Áp suất: Nguồn áp suất cần kiểm tra có thể là áp suất khí, hơi,... TOÁN BỘ ĐIỀU KHIỂN 2.1.Bộ điều khiển Có 2 dạng điều khiển chính là điều khiển vòng kín và điều khiển vòng hở 2.1.1 Điều khiển vòng hơ Một đặc tính của điều khiển vòng hở là nó không sử dụng hồi tiếp để xác định liệu đầu ra của nó có đạt được yêu cầu của đầu vào hay không Điều này có nghĩa là hệ thống này không giám sát đầu ra của quá trình mà nó điều khiển Do đó, một hệ thống vòng hở không được sử... do áp suất gây ra Khi sử dụng vật trung gian để đo áp suất, cảm biến thường trang bị 11 thêm bộ phận chuyển đổi điện Để sai số đo nhỏ, thể tích chết của kênh dẫn và cảm biến phải không đáng kể so với thể tích tổng cộng của chất lưu cần đo áp suất Trong cách đo thứ hai, người ta gắn lên thành bình các cảm biến đo ứng suất để đo biến dạng của thành bình, biến dạng này là hàm của áp suất  Đo áp suất. .. phanh xe ô tô hoạt động ở áp suất cao Một dạng phổ biến của áp kế thủy lực là áp kế dạng ống Bourdon Dạng này thường được lắp đặt khá nhiều ở các hệ thống thủy lực của các thiết bị xe, hay cơ cấu cánh tay trong nhà máy Áp kế có nhiều loại với các dải đo khác nhau Tùy thuộc vào mục đích đo và áp suất max của hệ thống mà ta lựa chọn loại áp kế cho phù hợp Hình 1.3.Đồng hồ đo áp suất - Nguyên lý hoạt động: ... hiệu suất tổng áp suất tĩnh - Có thể đo cách đặt áp suất tổng lên màng trước, đặt áp suất tĩnh lên màng sau màng đo, tín hiệu đưa độ chênh lệch áp suất tổng áp suất tĩnh 1.1.3.Thiết bị đo áp suất. .. IC khuếch đại thuật toán), điều khiển PID số(dùng vi điều khiển AVR), điều khiển PID PLC sau vận dụng ba loại điều khiển để điều khiển hệ thống  Bộ điều khiển PID Bộ điều khiển PID(Proportional... Áp suất không đạt đến điểm đặt ta mở van điều khiển tay lớn 40 CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ MẠCH Chúng em lựa chọn điều khiển cho hệ thống ổn định liên tục áp suất thủy tĩnh gồm: Bộ điều khiển