Đồ án Hệ thống điều khiển dây chuyền kiềm PK-M1

nghịch lưu phụ thuộc nên góc mở sớm b của chế độ nghịch lưu độc lập và góc mở chậm a của chế độ chỉnh lưu có thể chọn khác nhau. Trong biến trực tiếp chuyển mạch tự nhiên mỗi nửa sóng điện áp đầu ra được hình thành bởi một số nguyên lần các khoảng dẫn của các van tiristo, vì vậy tần số thành phần cơ bản của dòng điện tải được lấy các giá trị gián đoạn. Về nguyên tắc cũng có thể điều chỉnh trơn tần số điện áp ra tuy nhiên khi thường xuất hiện sự mất đối xứng giữa nửa sóng dương và nửa sóng âm của kỳ dòng điện và điện áp ở các tần số không phải là một ước số của tần số nguồn có thể xuất hiện biến điệu tần số thấp. Biểu thức để xác định tần số dòng điện đầu ra Trong đó m: số pha đầu vào của nguồn n:số khoảng dẫn của các van ở mỗi nhóm fe:tân số điện áp nguồn - So Sánh giữa biến tần trực tiếp điều khiển riêng và biến tần trực tiếp điều khiển chung: Biến tần trực tiếp điều khiển riêng tại một thời điểm chỉ cho phép một nhóm van (P hoặc N) dẫn còn biến tần trực tiếp lại một thời điểm có thể cho phép cả 2 nhóm van cùng dẫn. Do đó biến tần điều khiển chung phải có cuộn kháng cân bằng Lcb để hạn chế dòng điện tải còn biến tần điều. khiển riêng thì không cần. Đối với biến tần điều khiển riêng thì dòng điện tải chậm pha so với điện áp vì dấu của dòng tải xác định nhóm van cần phải dẫn mà khoảng dẫn của nhóm van lại chậm pha so với điện áp mong muốn ở trên tải. Đối với biến tần điều khiển chung thì tại sao lại có thể dẫn được .2 nhóm van cùng một lúc.Trong biến tần loại này thì dòng điện trung bình qua mỗi nhánh van đúng bằng một nửa biên độ dòng điện tải và trong biến tần điều khiển chung thì dòng điện qua mỗi nhóm van luôn lớn hơn dòng điện trong các nhóm van trong biến tần điều khiển riêng. Hơn nữa khi dòng điện tải đủ lớn thì cuộn kháng cân bằng mất tác dụng hạn chế dòng cân bằng, biến tần trực tiếp điều khiển chung phải chuyển sang chế độ điều khiển riêng. Chú ý: Khi giảm điện áp đầu ra sẽ làm tăng thành phần đập mạch, tăng dung lượng hài của điện áp do các góc mở a Và góc thông sớm b đều tăng. Khi số đỉnh xung trong một chu kỳ điện áp ra càng lớn thì dạng sóng điện áp càng gần với hình sin mong muốn Trong hệ truyền động điện thì biến tần trực tiếp điều khiển chung thường dùng cho hệ truyền động công suất lớn và góc mở các nhóm van được điều chỉnh theo luật hàm arcos và nhất thiết phải có cuộn kháng trong mạch lực. 2. Biến tần gián tiếp Sơ đồ cấu trúc Hình 18: Sơ đổ khối biến tần gián tiếp Trong biến tần loại này điện áp xoay chiều tần số f1 đầu tiên được chuyển một chiều nhờ mạch chỉnh lưu sau đó qua bọ lọc rồi mới được biến trở lại điện áp xoay chiều với tần số f2. Bộ nghịch lưu chính là để thực hiện nhiệm vụ này. Việc phải biến đổi năng lượng 2 lần làm giảm hiệu suất biến tần song bù lại loại biến tần này cho phép biến đổi dễ dàng tần số f2 mà không phụ thuộc vào fl vì tần số ra chỉ phụ thuộc và mạch điều khiển. Hơn nữa với sự ứng dụng của hệ điều khiển số nhờ kỹ thuật vi xử lý và dùng van lực là các loại van Tranzitor đã cho phép phát huy tối đa các ưu điểm của loại biến tần này. Vì vậy đại đa số các biến tần hiện nay là biến tần có khâu trung gian 1 chiều. Tuy nhiên nếu dùng van tiristo vẫn còn một số khó khăn nhất định khi giải quyết vấn đề khoá van. Nghịch lưu độc lập nguồn dòng Nghịch lưu độc lập nguồn dùng thường dùng cho các hệ thống công suất và có sơ đồ cầu 3 pha trong đó các van bán dẫn là các van điều khiển hoàn toàn Nguyên lý làm việc: Nguồn cung cấp cho nghịch ưu là nguồn một chiều, dòng điện một chiều không phụ thuộc vào tổng trở của tải Nghịch lưu điện áp Nghịch lưu điện áp có đặc điểm là dạng điện áp ra tải được định sẵn còn dòng điện tải lại phụ thuộc vào tính chất của tải. Nguồn cung cấp cho nghịch lưu điện áp là nguồn sức điện động với nội trở nhỏ. 3. Phương phát điều khiển V/f Phương pháp điều khiển V/f là lấy tần số ra tỷ lệ theo một quy luật nào đó với điện áp đầu vào nghịch lưu. Ví dụ theo tỷ lệ tuyến tính, theo hàm bậc 2, đa điểm... II. Biến tần MICROMASTER 420 của SIEMENS 1. Tổng quát Hình 1 9 : Bộ biến tần Micromaster 420 CỦA SIEMENS Sơ đồ tổng quá Micromaster 420 của SIEMENS thuộc họ biến tần gián tiếp để điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều 3 pha với nhiều loại từ 0.12kW đầu vào 1 pha tới 11kW đầu vào 3 pha. Micromaster 420 của SIEMENS là loại biến tần sử dụng vi xử lý để điều và sử dụng công nghệ IGBT (Insulated Gate Bipolar Translstor). Điều đó làm cho chúng đáng tin cậy và linh hoạt, mềm dẻo. Một điều đặc biệt nữa là với phương pháp điều chế bề rộng xung cho phép chúng chọn tần số xung mà không ảnh hưởng tới hoạt động của động cơ. Chức năng bảo vệ toàn diện giúp bảo vệ hoàn hảo hệ động cơ và biến tần Micromaster 420 là một sự chọn lựa lý tưởng được sử dụng rộng rãi để điều khiển cho hệ điều khiển động cơ đơn giản cũng như phức tạp. Hình 20: Sơ đồ tổng quát của biến tần MS420 Hình 21: Sơ đồ đấu dây Biến tần Micromaster 420 có 1 đầu vào tương tự (analog input AIN) có mức điện áp từ 0 đến 10V được điều chỉnh bằng biến trở, có 3 đầu vào số (digital input DIN1, DIN2, DIN3) được nuôi bằng nguồn 1 chiều 24V. Thiết bị còn có 1 ngõ ra tương tự (AOUT) và một cổng truyền thông RS485, các bọ chuyển đổi A/D và D/A, bộ xử lý trung tâm, bộ chỉnh lưu và nghịch lưu để cấp điện áp cho động cơ (sau khi đã tạo ra được tần số điều khiển). Điện áp xoay chiều 1 pha, 3 pha qua bộ chỉnh lưu sẽ được điện áp 1 chiều qua bộ lọc sau đó được đưa vào bộ nghịch lưu, các xung điều khiển đóng mở các van tiristo được lấy từ CPU của biến tần sẽ điều chế điện áp một chiều thành xoay chiều với tần số yêu cầu. Các đầu ra analog cho phép ta có thể đưa tín hiệu sang biến tần tiếp theo, cổng RS485 cho phép ta kết nối với máy tính để hiển thị... Tất cả các chế độ điều khiển của MICROMASTER 420 đều dựa trên cơ sở điều khiển V/f: Tốc độ tối đa là 3000 vòng/phút ở tần số 50Hz hoặc 3600 vòng/phút ở tần số 60 Hz. - Chế độ 1: Linear V/f control (Được sử dụng cho các ứng dụng có mô men quay biến đổi và mômen quay là hằng số như các bơm chẳng hạn) - Chế độ 2: Linear V/f control with Flux Curlent Con trol (FCC) (Chế độ này được sử dụng để cải thiện năng suất và tính năng động của động cơ) - Chế độ 3: Quadratic V/f control (Chế độ này dùng cho các tải có mô men quay biến đổi như quạt và máy bơm) - Chế độ 4: Multi_point V/f control Một số đặc tính kỹ thuật Đặc tính Giá trị Điện thế tiêu thụ và dãy công suất 200V-240V 1 pha AC ±10% 0.12 -3kW 200V – 240V 3 pha AC ± 10% 12 – 5.5kW 380V – 480 3 pha AC ± 10% 37 – 11kW Tần số ngõ vào 47Hz - 63Hz Tần số ngõ ra 0 Hz – 650Hz Hệ số công suất > 0.7 Hiệu suất biến tần 96% - 97% Khả năng chịu quá tải 1.5x dòng danh định trong vòng 60 giây Dòng xung kích Thấp hoơ dòng vào danh định Phương pháp điều khiển Tuyến tính V/f, bậc hai V/f, có thể lập trình V/f, điều khiển dòng từ thông (FCC) Tần số PWM 2KHz – 16KHz (mỗi bước là 2KHz) Các tần số cố định 7, có thể lập trình được Dải tần số bỏ qua 4, có thể lập trình được Độ phân giải điểm cài đặt 0.01 Hz kỹ thuật số 0.01 Hz dạng chuỗi 10 bit dạng analog Các ngõ vào số 3 ngõ vào số riêng biệt cho phép lập trình, chuyển đổi qua lại PNP/NPN Ngõ vào analog 1 (cho điểm cài đặt hoặc ngõ vào PI 0-10V) có thể định tỷ lệ hoặc sử dụng ngõ vào thứ 4. Ngõ ra rơle Có thể định cấu hình 30VDC/5A (tải trở), 250VAC (tải cảm) Ngõ ra Analog 1 (có thể lập trình được từ 0 – 20mA) Các giao diện truyền thông RS – 232, RS – 285 khả năng tương thích điện từ trường Có các bộ lọc EMC Hãm sử dụng hãm DC, hãm hỗn hợp cấp bảo vệ IP 20 Khoảng nhiệt độ làm việc -100C đến 500C Nhiệt độ lưu kho -400C đến 700C Độ ẩm 95% RH – không đông đặc Các tính năng bảo vệ Dưới áp Quá áp Quá tải Sự cố chạm đất Ngắn mạch Chống ngừng đột ngột Roto bị kẹt Quá nhiệt động cơ theo I2t,PTC Quá nhiệt bộ biến tần Bảo vệ tham số PIN 2. Cách đặt thông số trên panel BOP Đây là ví dụ thay đổi tham số P108 đặt tần số lớn nhất có thể là 35.000 Bước Kết quả trên màn hình hiển thị Nhấn P để nhập tham số Hiển thị r0000 Nhấn D cho đến khi hiện P0010 Hiển thị P0010 Nhấn P để nhập giá trị P0010 Hiển thị 0 Nhấn D cho đến khi hiện P0010=1 Hiển thị 1 Nhấn P để ghi và thoát Hiển thị P0010 Nhấn D cho đến khi hiện P1082 Hiển thị P1082 Nhấn P để xem giá trị mặc định của P1082 Hiển thị 50.000 Nhấn D (Ñ) để chọn giá trị lớn nhất yêu cầu Hiển thị 35.000 Nhấn P để nhớ và thoát Hiển thị P1082 Nhấn Ñ để hiển thị lại P0010 Hiển thị P0010 Nhấn P để xem giá trị mặc định P0010 Hiển thị 1 Nhấn Ñ để đặt giá trị P0010 Hiển thị 0 Nhấn P để nhớ và thoát Hiển thị P0010 Nhấn Ñ để trở lại r0000 Hiển thị r0000 Nhấn P để thoát Hiển thị 32.000 3. Các thông số cơ bản - Các thông số Read only sẽ được ký hiệu bằng chữ r, còn lại sẽ được ký hiệu bằng chữ P - Quick Commissioning (thực hiện nhanh) P0010 = 1 Tham số Diễn giải Ghi chú P0100 Chuẩn Châu âu/Bắc Mỹ P000=0 (kW, 50 Hz chuẩn Châu Âu) P0100=1 (hp, 60Hz) P0100=2 (kW, 60Hz chuẩn Bắc Mỹ) P0300 Chọn loại động cơ P0300=1 động cơ không đồng bộ P0300=2 động cơ đồng bộ P0304 Dải điện áp động cơ Dải 10-200V (có thể tuỳ chọn trong dải này) P0305 Dải dòng điện động cơ Dải 0,12 – 10000A (có thể tuỳ chọn trong dải này) P0307 Dải công suất động cơ Dải 0,11 – 11kW tuỳ chọn trong dải này P0308 Dải Cosphi động cơ Dải 0 – 1(có thể tuỳ chọn trong dải này) P0309 Hiệu suất động cơ Dải 0- 100% P0310 Dải tần số làm việc đông cơ Dải 12 – 650Hz (có thể tuỳ chọn trong dải này) P0311 Dải tốc độ động cơ Dải 0-40000rmp/min (có thể tuỳ chọn trong dải này) P0335 Làm mát động cơ P0335=0 tự làm mát gắn cùng thiết bị P0335=1 làm mát bsằng quạt riêng P0640 Hệ số quá tải Dải quá tải 0-400% (có thể chọn trong dải này) P0700 Chọn các điều khiển P0700=0: factory default =1: keypad (BOP/AOP) =2: Terminal =4: USS1 on BOP_link (RS232) =5: USS2 on comm_link (RS485) =6: PROFIBOS/Field bus on Comm_link P1000 Chọn tần số đặt =1: keypad (BOP/AOP) =2: Analog input =3: Fixed frequence =4: USS via RS232 =5: USS via RS485 =6: Optional communications board (ta có thể kết hợp 2 giá trị một ví dụ 12® setpoint chính từ bàn phím setpoint đặt lại từ đầu vào analog) P1080 Đặt tần số nhỏ nhất Trong khoảng 0 – 650Hz P1082 Đặt tần số lớn nhất Trong khoảng 0 – 650Hz P1120 Thời gian tăng từ 0-fmax 0 – 650 giây P1121 Thời gian giảm từ fmax-0 0 – 650 giây P1153 OFF3 Ranp_downtime P1300 Chế độ điều khiển =0 Liner V/f control =1 FCC =2 Quadratic V/f =3 Multipoint V/f P3900 Kết thúc chế độ thực hiện nhanh - Các thông số về biến tần : POO04=2 r0018 : firmware version r0026 : thực hiện nối điện áp một chiều r0039 : đồng hồ đo năng lượng tiêu thụ P0040 : reset đồng hồ đo năng lượng tiêu thụ r0200 : dải công suất (kW hoặc hp) r0207 : dải dòng điện r0208 : dải điện áp vào biến tần P1800 : tần số xung P1820 : đảo pha ra nối tiếp - Các thông số vào ra analog: r0752 : điện áp vào cổng analog r0754: P0756 : loại ADC P0757 : giá trị x1(điểm đầu vào Pl) P0758 : giá trị y1(điểm đầu vào Pl) P0759 : giá trị x2(điểm đầu vào P2) P0760 : giá trị y2(điểm đầu vào P2) P0761 : độ rộng dải deadband R0774 : giá trị đầu ra analog P0777 : giá trị x1(điểm đầu ra Pl) P0778 : giá trị y1(điểm đầu ra P1) P0779 : giá trị x1(điểm đầu ra P2) P0780 : giá trị y1(điểm đầu ra P2) P0781 : dải deadband đầu ra. 4. Một số lỗi thường gặp Lỗi Lý do F0001 Qúa dòng - Công suất động cơ không đúng với công suất biến tần - Ngắn mạch dây dẫn chính - Lỗi nối đất F0002 Qúa áp - Điện áp 1 chiều nối đất vượt quá cấp của thiết bị ngắt - Quá điện áp có thể do nguồn cung cấp quá cao hoặc do động cơ ở chế độ hãm tái sinh - Động cơ ở chế độ hãm tái sinh có thể do độ dốc điện áp giảm quá nhanh hoặc động cơ được điều khiển bởi một tải động F0003 Dưới áp - Nguồn cung cấp chính lỗi - Tải chống sốc bên ngoài giới hạn đặc biệt F0004 Biến tần quá nhiệt - Nhiệt độ xung quanh vượt quá giới hạn cho phép - Quạt làm mát lỗi F0005 Biến tần lỗi I2t - Quá tải - Chu kỳ làm việc qúa yêu cầu - Công suất động cơ vượt quá khả năng công suất biến tần F0011 Quá nhiệt I2t động cơ - Quá tải động cơ - Tham số điều chế không đúng - Động cơ làm việc dưới tốc độ cho phép trong 1 thời gian dài F0041 Lỗi điện trở stator Lỗi điện trở stator F0051 Tham số EFROM lỗi Lỗi ghi hoặc đọc dữ liệu F0052 Lỗi stack công suất Đọc thông tin stack công suất lỗi hoặc dữ liệu không có hiệu lực F0060, F0071, F0072 Lỗi truyền thông Lỗi truyền thông F0080 Lỗi cổng analog Mất tín hiệu vào - Hỏng dây - Tín hiệu quá giới hạn cho phép F0085 Lỗi extenal Gây ra bởi terminal input F0101 Stack overflow Lỗi phần mềm hoặc lỗi vi xử lý F0221 PI Feedback dưới giá trị nhỏ nhất PI feedback dưới giá trị nhỏ nhất F0222 PI feedback trên giá trị lớn nhất PI feedback trên giá trị lớn nhất F0450 Lỗi nhà sản xuất III. Dùng bộ điều khiển PI của biến tần thay thế bộ MCA Như đã phân tích ở trên, bộ điều khiển của hệ thống là bộ điều khiển PI tương tự được xây dựng từ năm 1991, tuy hiện nay hệ thống đã hoạt động tốt nhưng nó có một số nhược điểm sau: Việc tìm các tham số của bộ điều khển như hằng số thời gian Ti, hệ số khuếch đại K là rất khó khăn và không chính xác. Để tìm các tham số này ta phải điều chỉnh các biến trở của bộ điều khiển băngg phương pháp dò tìm. Đồng thời các biến trở này có độ chính xác không cao nên khớ dò tìm được tham số mong muốn. Ngoài ra bộ điều khiển tương tự có độ ổn định không cao phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Mỗi lần tìm lại tham số cho bộ điều khiển cũng mất nhiều thời gian. Do bộ điều khiển tương tự có những nhược điểm gây ảnh hưởng nhiều đến sự ổn định của hệ thống như vậy nên ta có thể thay thế chúng bằng các bộ điều khiển số, bởi vì chúng có một số ưu điểm sau: Việc số hoá các tham số cần tìm giúp chúng ta dễ dàng tìm ra chúng với độ chính xác cao, đồng thời chúng ta có thể áp dụng các phương pháp mô phỏng hệ thống để rút ngắn thời gian xác định tham số. 1. Mô hình hoá đối tượng Đối tượng của ta ở đây là động cơ ba pha roto lồng sóc. Để rút ngắn thời gian tìm các tham số của bộ điều khiển bằng cách mô phỏng hệ thống ta cần có mô hình mô tả chính xác đến mức tối đa đối tượng điều chỉnh. Mô hình toán học thu được cần phải thể hiện rõ các đặc tính thời gian của đối tượng điều chỉnh. Tuy nhiên mô hình của ta không nhằm mục đích mô phỏng chính xác về mặt toán học đối tượng động cơ. Mô hình ở đây chỉ để phục vụ cho việc xây dựng các thuật toán điều chỉnh. Điều đó dẫn đến các điều kiện được giả thiết trong khi lập mô hình. Các điều kiện đó một mặt đơn giản hoá mô hình có lợi cho việc thiết sau này, mặt khác chúng gây nên sai lệch nhất định- sai lệch trong phạm vi cho phép- giữa đối tượng và mô hình. Sau này, các sai lệch đó phải được loại trừ bằng các biện pháp thuộc vê kỹ thuật điều chỉnh. Vì cấu trúc phân bố các cuộn dây phức tạp về mặt không gian, vì các mạch từ móc vòng ta phải chấp nhận một loạt các điều kiện sau đây trong khi mô hình hoá động cơ. 1. Các cuộn dây stator được bố trí một cách đối xứng về mặt không gian. 2. Các tổn hao sắt từ và sự bão hòa từ có thể bỏ qua. 3. Dòng từ hoá và từ trường được phân bố hình sin trên bề mặt khe từ. 4. Các giá trị điện trở và điện cảm tạm được coi mà không đổi. Trong trường hợp quá trình quá độ điện từ xảy ra rất nhanh so với quá trình quá độ động cơ thì có thể bỏ qua quá trình quá độ điện từ khi khảo sát động cơ không đồng bộ là hàm của nhiều biến điện áp, điện trở ro to, tần số, tốc độ...Trong trường hợp cụ thể mô men là hàm ít nhất của hai biến: biến ra là tốc độ và một biến vào nào đó gọi là biến y. M = M(y,w) Do tính chất phi tuyến mạnh của đặc tính của ĐCKĐB nên thường dùng phương pháp tuyến tính hoá quanh điểm làm việc. M = MB + DM và y = Y0 + Dy Mc= MCB + DM và w = wB + Dy Trong đó gia số momen là: Thay thế vào phương trình chuyển động của hệ thống viết dưới dạng toán tử: Sau một vài phép đại số cần thiết ta có hàm truyền của ĐCKĐB là: Trong đó Tm : hằng số thời gian điện cơ Km: là hệ số khuếch đại của ĐCKĐB với biến vào y Trong trường hợp dùng công thức Kloss để tính mômen thì có thể lấy gần đúng: và nếu mômen tải không phụ thuộc tốc độ Mc =Mc0sign[w] thì ta tính được: Trong đó: J là mô men quán tính wo là tốc độ không tải sth hệ số trượt tới hạn Mth mômen tới hạn Với : Ufl : là trị số hiệu dụn'g của điện áp pha stato Xam = Xld + X'2d : điện kháng ngắn mạch Xld Xld : là điện kháng tản stato và điện kháng tản rô to đã quy đổi về stato R1 , R'2: là điện trứ cuộn dây stato và điện trở rô to đã quy đổi về stato. W1: tốc độ góc của từ trường quay còn gợi là tốc độ đồng bộ. fl : tần số của điện áp nguồn đặt vào stato. p : số đôi cực từ động cơ Như vậy ta đã xác định được mô hình toán học của động cơ, tuy vậy ta vẫn chưa biết các tham số của động cơ để tính hằng số thời gian và hệ số khuếch đại. Ta sẽ dùng phương pháp tìm các tham số từ nhãn động cơ. Trên nhãn động cơ có các thống số sau: - Công suất danh định PN = l,51kw - Định IN = 6 điện áp danh định(pha - pha) UN = 220V - Dòng danh.2A 1) Của dòng danh định IN = 2) Kháng phức của một pha ZN =Upha/Ipha 3) Điện trở gần đúng của ro to Rr ~ sZN - Công Tần số danh định fN = 60Hz - Tốc độ quay danh định nN = 1710vòng/phút - Hệ số công suất cosj = 0,8 Từ các thống số trên ta sẽ tính toán các tham số động cơ là Kmy và Tm: Các tham số được tính gần đúng cho chế độ danh định theo các bước tính giá trị dòng tạo từ thông isd 4) Công suất danh định PN = 3UphaIphacosj 5) Module suất danh định PN = 6) Từ (4) và (5) ta suy ra I2sqN = 7) Thay (1) vào (6) ta suy ra 8) Thay (7) vào (2) ta suy ra 9) Từ (8) ta có thể dẫn dắt được công thức gần đúng sau Tại bước (5) khi tính công suất PN ta đã bỏ qua tổn hao rơi trên điện trở stato mà không gây sai số đáng kể. * Tính giá trị dòng tạo momen quay isq Tính tần số rotor(tần số trượt) wr * Tính điện kháng tản * Tính điện cảm tản * Tính điện kháng chính * Tính điện trở stator Rs Chấp nhận xấp xỉ Rs » Rr * Tính hệ số trượt tới hạn * Tính momen tởi hạn = 61,57Nm * Tính hằng số thời gian Tm * Tính hệ số khuếch đại Kmy Với đầu vào là tần số Ta có: Suy ra: Vậy ta có mô hình động cơ là: 2. Mô phỏng đối tượng bằng chương trình Simulink trong Matlab để tìm các tham số cho bộ điều khiển PI Giới thiệu về Matlab và Simulink: Matlab là chương trình hỗ trợ cho các tính toán khoa học và kỹ thuật với các phần tử cơ bản là các ma trận trên .các máy tính cá nhân (Matlab là viết tắt của Matrix Laboratory ). Matlab được sử dụng nhiều trong các nghiên cứu về tính toán của các bài toán kỹ thuật như lý thuyết điều khiển tự động, kỹ thuật thống kê xác suất, xử lý tín hiệu số, đại số tuyến tính...Khi nghiên cứu hệ thống điều khiển tự động ta có thể lập chương tính mô phỏng bằng Matlab SIMULINK là phần mở rộng của Matlab, dùng để mô phỏng các hệ động lực bằng sơ đồ khối. Như vậy thay cho việc lập trình ta chỉ cần ghép nối các khối có sẵn trong thư viện CMULINK, sau đó vào số liệu cho từng khối và tiến hành mô phỏng. Kết quả có thể quan sát trên các osilloscope hoặc quan sát trên đồ hoạ của Matiab. SIMULINK có thể mô phỏng cho cả hệ liên tục và rời rạc, tuyến tính và phi tuyến. Trong thư viện của nó có nhiều khối với các đặc tính khác nhau. Nó được thiết kế trong môi trường Windows, nhờ đó ta có thể ghép nối sơ đồ một cách dễ dàng bằng chuột. . Tìm các tham số của bộ điều khiển PI: Hàm truyền của động cơ: Để tìm đặc tính quá độ của động cơ ta xây dựng mô hình mô phỏng trong simulink của Matlab như sau: Hình 22 : Sơ đồ khối mô phỏng động cơ Trong đó : Khối Step là khối đặt tín hiệu 1(t) cho động cơ. Khối Transfer Fcn là hàm truyền của động cơ. Khối Scope là khối hiển thị đặc tính quá độ của động cơ. Hàm truyền của động cơ là một khâu bậc nhất, nhưng trong thực tế luôn xảy ra hiện tượng trễ, vì vậy tại khâu Step ta đặt thời gian trễ cho động cơ là khoảng 02s. Ta có bảng thông số của khâu Step: Hình 23: Bảng giá trị đặc của khối step Ta có đặc tính hàm quá độ động cơ Hình 24: Đặc tính động cơ Coi mô hình.của động cơ là mô hình xấp xỉ bậc nhất có trễ,nên ta có thể xác định các tham số của bộ điều khiển PI theo công thức sau: Bộ điều khiển PI với hàm truyền R(s) = thì ta chọn: Trong đó: kp là hệ số khuếch đại. TI là hằng số tích phân. T Thời gian quá độ của động cơ. L là thời gian trễ. k biên độ hàm quá độ. Theo đặc tính của hàm quá độ ta xác định được: T = 4s; L = 0,5s; k = 1,018 Theo công thức trên ta tính được: TI = 10.0,5/3 = 1,67. kp = 0,9.5/1,018.0,5 =8,84 Từ các tham số trên ta xây dựng được sơ đồ khối mô phỏng của hệ thống bằng Matlab như sau: Hình 25 : Sơ đồ khối hệ thống mô phỏng bằng Matlab Trong đó Khối Step là khối đặt tín hiệu chủ đạo cho bộ điều khiển PI. Bộ điều khiển PI được xác định như sau: Hình 26: Sơ đổ khối bộ điểu khiển PI Khối Gain đặt giá trị khuếch đại của bộ điều khiển PI. Khối Scope là khối hiển thị đặc tính của hệ thống. Với các thang số tìm được ta có đặc tính của hệ thống : Hình 27: Đặc tính hệ thống Như vậy ta đã tìm được các tham số của bộ điều khiển từ việc mô hình hoá đối tượng và mô phỏng bằng Matlab. Trên thực tế các tham số đó có thể chưa cho ta chất lượng mong muốn vì có nhiều sai số, nhưng dựa vào đó ta có thê tìm được giá trị gần đúng một cách nhanh nhất. 3. Sử dụng bộ PI của biến tần để thay thế cho MCA a. Nối động cơ với biến tần Hình 28: Tham số cài đặt của động cơ Sơ đồ nối dây giữa động cơ và biến tần Hình 29: Sơ đồ nối dây giữa động cơ và biến tần Hình 30: Các cổng nối dây của biến tần Đặt các tham số cho động cơ trong hệ dây chuyền kiềm. Tham số Giá trị Chú thích P0003 1 P0004 3 P0300 1 Động cơ không đồng bộ 3 pha P0010 1 Cho phép thay đổi các tham số P0100 0 Công suất tính bằng kW r0280 230(V) Dải điện áp vào biến tần 0-230V P0304 230(V) Dải điện áp vào biến tần 0-230V P0305 6,0(A) Dải dòng điện ra động cơ 0-6A P0307 1,5(2,2) Công suất động cơ (kW) P0308 0,81 Hệ số cosj P0309 95% Hiệu suất động cơ P0310 100Hz Dải tần số động cơ 0 – 100Hz P0311 1730 Tốc độ động cơ (rmp/m) P0340 1 Cho phép tính thông số động cơ P0350 Điện trở stator (Ohm) P1082 100 Tần số động cơ cực đại b. Nối biến tần với máy tính Hình 31 : Các cổng vào ra A,D và truyền thông Việc ghép nối máy tính với biến tần ta sử dụng cổng RS485 được tích hợp trên biến tần Để ghép nối ta phải sử dụng thêm các phụ kiện: - Bảng điều khiển vận hành nâng cao (EAOP) cho phép đọc thông số từ biến tần hoặc ghi thông số vào biến tần từ máy tính. Từ bộ điều khiển nâng cao có thể điều khiển trực tiếp được 31 bộ biến tần thông qua giao thức USS (tức là ta có thể sử dụng duy nhất 1 bộ AOP để điều khiển 8 bộ biến tần nhờ việc có thể đánh địa chỉ cho từng biến tần ) Giữa các biến tần liên hệ với AOP qua giao thức USS theo chuẩn RS485 còn máy tính có thể đọc ghi thông số biến tần qua bộ AOP - Cài đặt phần mềm chuyên dụng (DRIVERMONITOR) - Bo mạch chuyển đổi RS485/RS232 dùng cho việc liên lạc PPL - Giắc nối SUB-D và dây nối theo chuẩn RS232 Bộ điều khiển nâng cao AOP Cài đặt thông số truyền thông Hình 32: Panel điều khiển AOP Tham số Giá trị Chú thích P0003 2 hoặc (3) P0004 20 P0010 1 Cho phép thay đỏi các tham số P0971 Chuyển dữ liệu từ RAM sang EEPROM P0918 1….8 Địa chỉ Profibus (1®biến tần 1…8 ® biến tần 8) P0927 11 Cách thay đổi tham số (RS485, chọn USS) P2011 0 Sử dụng Commos link (RS485) chân 14,15 P2010 Tốc độ truyền (tuỳ loại bus) c. Ghép nối từ biến trở căng chùng tới biến tần Tín hiệu từ biến trở căng chùng là tín hiệu phản hồi điều khiển được đưa vào biến tần thông qua đầu vào analog của biến tần tuy nhiên do thiết kế nguyên bản dùng bộ điều khiển tương tự (bộ điều khiển MCA) do đó tín hiệu đặt được lấy từ bộ MCA thứ nhất (bộ này không có.tín hiệu phản hồi) do đó chỉ có 7 biến trở căng chùng. Để có thể sử dụng triệt để giải pháp này ta có thể thay thế các biến trở căng chùng bằng cảm biến đo tốc độ EC5K của Omron. Khi đó tín hiệu phản hồi cũng được đưa vào đầu analog. d. Đặt tham số cho PI Bộ điều khiển PI này được tích hợp ngay trong biến tần dùng để điều khiển hệ điều khiển đơn giản. Cài đặt thông số PI cho bộ điều khiển thích hợp Tham số Giá trị Chú thích P0003 2 (hoặc) 3 P0004 22 P0010 1 Cho phép thay đổi các tham số P2000 1 Cho phép sử dụng bộ điều khiển PI P2253 Giá trị đặt cho bộ điều khiển PI (được nhập từ máy tính) P2264 755 Tín hiệu phản hồi được lấy từ AI P2280 Đặt hệ số khuếch đại P2285 Đặt hằng số thời gian tính phân P2271 0 Tín hiệu phản hồi < Tín hiệu đặt thì tăng tốc độ P2273 Xem sự sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi P2257 5 Thời gian quá độ tăng từ 0 tới giá trị đặt P2258 5 Thời gian quá độ giảm truyền giá trị đặt về đến 0 IV. Kết luận Trong chương 6 chúng ta đi sâu tìm hiểu biến tần Micrromaster 420 của Siemens về nguyên lý hoạt động, tham số cũng như cách cài đặt các tham số. Bên cạnh đó chúng ta xây dựng mô hình tham số động cơ để từ đó xây dựng giải pháp thay thế bộ điều khiển PI tương tự bằng bộ điều khiển PI số được thích hợp ngay trong bộ biến tần. Với khả năng tương thích cao việc chọn biến tần MM420 là một giải pháp hợp lý. CHƯƠNG 7 XÂY DỰNG GIAO DIỆN THU THẬP DỮ LIỆU Trong những năm gần đây việc ứng dụng máy tính vào các hệ thống công nghiệp ngày càng rộng rãi nhờ sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử. Các máy tính được tích hợp trong hệ thống để giám sát hệ thống, ra các quyết định điều khiển . I. Khái niệm về hệ SCADA SCADA là tên viết tắt của Supervisory Con trol And Data Aqusition có nghĩa là điều khiển giám sát và thu thập số liệu sản xuất. SCADA là công cụ tự động hóa cong nghiệp dùng kỹ thuật máy tính và các sản phẩm công nghiệp khác để trợ giúp việc điều hành kỹ thuật ở các cáp trực ban điều hành sản xuất từ cấp phân xưởng, xí nghiệp tới cấp cao nhất của một công ty. Chức năng cơ bản của một hệ SCADA Thu thập dữ liệu từ xa: Các số liệu của quá trình sản xuất được truyền về máy tính qua đường truyền thông, tại. đó các số liệu sẽ được xử lý và lưu giữ theo nhiều cách khác nhau . Hiển thị báo cáo tổng kết về quá trình sản xuất Điều khiển từ xa quá trình sản xuất (ra lệnh tác động tới các cơ cấu chấp hành.) Thực hiện các dịch vụ về việc truyền số liệu trong hệ, gửi trả các bản tin yêu cầu của cấp trên. Tuỳ theo yêu cầu của công nghệ mà một hệ SCADA có thể có các chức năng thích hợp. Các phần chính của một hệ SCADA Phần thu thập dữ liệu: gồm có các sensor đo vận tốc, nhiệt độ, áp suất. Phần điều khiển: Bao gồm các thuật toán điều khiển, các cơ cấu chấp hành, máy tính, PLC. Phần truyền thông: Gồm có các module, phần mềm truyền thông, cáp truyền thông , máy tính, Transmistter/RTU thông minh Các tiêu chuẩn thường dùng cho hệ SCADA Máy chủ thường là PC có cấu hình cao sử dụng hệ điều hành Window NT, 2000. Các trạm tớ là các PLC. Sử dụng chuẩn truyền thông RS485 Các thiết bị thu thập số liệu thông minh II. Truyền tin trong hệ SCADA 2.1. Các dạng truyền tin trong hệ SCADA Việc truyền tin trong hệ SCADA chiếm vị trí quan trọng bậc nhất. Nó phải truyền đủ nhanh chính xác các loại thông tin khác nhau và đảm bảo sự hoạt chính xác trong thời gian thực cầu của hệ. Do vậy các hãng chế tạo SCADA đã hết sức chú ý đến dịch vụ này hãng đã cố tạo ra những phương thức tiêu chuẩn, thủ tục truyền tin tốt nhất, hợp nhất đủ nhanh và đủ chắc chắn cho việc truyền các loại luồng tin khác nhau trong hệ. Các luồng truyền tin giữa phần mềm chủ SCADA với các thành phần mềm khác của thiết bị hiện trường, thiết bị I/O, SCADA cấp trên hay các phần mềm ứng dụng bên ngoài (như EMS, DMS...). Ta thấy rằng truyền tin trong hệ SCADA chính là truyền tin số. 2.2. Truyền tin số Truyền tin số là truyền đi các bản tin số (mã dưới dạng các bít hay byte) từ nơi phát đến nơi thu có những tín hiệu truyền để đảm bảo việc truyền số liệu: Từ một ứng dụng này đến một ứng dụng (chương trình) khác. Trong truyền tin công nghiệp thường là: Giữa một ứng dụng chủ (master) với một ứng dụng slaver hay giữa một ứng dụng khách hàng với các ứng dụng của slaver phục vụ. Giữa các ứng dụng chủ với các ứng đụng slaver của mỗi master. Giữa các master với nhau Theo quy định protocol về Kênh truyền bít tín hiệu (phycica/) Dạng tín hiệu: bít 0/1 bằng điện áp, bằng dòng lớn bé hay bằng tần số… Tín hiệu so đất hay cân bằng. Tốc độ truyền: 110, 300, 600, l.2kbd, 2.4 kbd, … Thiết bị truyền: cáp lõi, cáp đồng trục, dây xoắn hay cáp quang. Kết cấu, cách mã hoá các nhóm bít hay byte, kết cấu của một phần bản tin được truyền một lần gọi là các gói tin Byte đồng bộ , byte kiểu không đồng bộ. Thông số về gói tin : độ dài, kiểu thông số... Số các gói tin hợp thành bản tin Theo những quy định về tổ chức phiên . Theo những quy định về các tìm đường truyền từ divice nút phát tới divice nút thu. Theo những quy định về tổ chức phiên Theo những quy định về cách trình bày Nhìn chung cho đến nay người ta đã đi đến thống nhất chọn một số phương thức tiêu chuẩn truyền tin ở lớp vật lý như sau: Truyền tin đồng bộ 2/10 Mbd Ethernet TCP/IP, bus multidrop cho các luồng tin nhiều và nhanh giữa các máy tính trong hệ và có thể giữa máy SCADA với PLC. Truyền không đồng bộ tốc độ vừa phải RS 232 singledrop cho các bản tin không lớn nhưng ngẫu nhiên từ xa. Truyền không đồng bộ RS 485 half duplex tốc độ nhạnh vừa phải giữa máy tính chủ hay PLC thu thập với các IDE, RTU ở hiện trường trên bus multidrop Còn với Protocol các lớp cao quy định cấu trúc bản tin như: Hiện nay có những protocol công nghiệp của một số hãng Modicon AEG, Allen Bradlay... được dùng nhiều chiếm 40% sản phẩm thế giới nhiều chuẩn SCAĐA cũng dùng chuẩn Modbus. 2.3 Truyền tin hiện trường Việc truyền tin hiện trường nhằm đảm bảo việc máy chủ thường xuyên thông tin với các I/O PLC hay các IDE. Các bản tin do máy chữ phát đi thường là lệnh Read hay các loại số liệu của PLC, IDE và một vài lệnh Write một số hệ số, hằng số gán địa chỉ hay đơn vị cho các số đo. Các bản tin trả lời thường là gửi về các số liệu trạng thái đo của IDE hay PLC hay báo cáo các tình trạng có sai trong bản tin nhận được. III. Các đặc điểm hệ thống SCADA trong hệ kiềm bóng Trong phần này chúng em chỉ xin giới thiệu hệ thống tron phân xưởng Trạm mastel là PC với hệ điều hành Window 2000 hỗ trợ truyền thông Các trạm slave là biến tần Micromaster 420, bộ điều khiển nhiệt độ E5CN. Hệ thống thu thập dữ liệu gồm có các sensor đo nhiệt độ, đo tốc độ. Phần mềm giao diện . Phần mềm giao diện trong dây chuyền kiềm có nhiệm vụ thu thập: Ngôn ngữ lập trình được sử dụng ở đây là ngôn ngữ Visual Basic. Thu thập và hiển thị tốc độ chạy vải bằng cảm biến đo tốc độ có sử dụng từ. Kết nối truyền thông, thu thập và hiển thị và điều khiển nhiệt độ qua bộ điều khiển nhiệt độ qua cảm biến PT100 và bộ điều khiển hiển thị E5CN. Kết nối truyền thông, hiển thị và sử dụng các tham số của biến tần MS420 của Siemens Thay đổi giá trị đặt cho tốc độ động cơ. Khởi động và dừng hệ thống. Visual Basic là một ngôn ngữ thích hợp để thiết kế giao diện , hiển thị khi đối tượng không đòi hỏi tác động nhanh. Nó gắn liền với khái niêm lập trình trực quan. Tuy nhiên nó đòi hỏi người lập trình phải có kỹ năng lập trình tốt và nó chỉ thích hợp cho hệ thống nhỏ. IV. Kết luận Trong chương 7 này chúng em có mong muốn tìm hiểu thêm 1 chút về hệ SCADA trong công nghiệp và từ đó có thể ứng dụng vào đồ án của mình để viết một chương trình giao diện thu thập dữ liệu cho dây chuyền. Tuy nhiên do một số hạn chế kiến thức và thời gian. Mà một bài toán điều khiển đã có đầu vào thì phải có kết quả đầu ra. Phần giao diên lập trình dưới đây chúng em có tham khảo của các nhóm trước đó. Hình 333: Giao diện chính hệ thống SCADA kiềm bóng KẾT LUẬN Bản đồ án tốt nghiệp đã được hoàn thành, trước tiên chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Bộ môn ĐKTĐ cũng như các thầy cô giáo trong khoa, trong trường đã hết lòng dạy dỗ và trang bị cho chúng em một khối lượng kiến thức và phương pháp luân để có cái nhìn tổng quát về ngành học. Đặc biệt là thầy giáo: PGS-TS. Đinh Văn Nhã đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian thực tập cũng như thời gian làm đồ án vừa qua. Đề tài : Hệ thống điều khiển tự động máy kiềm bóng PK-MI là một đề tài thực tế và có liên quan đến mảng kiến thức. Với nhiệm vụ đặt ra chúng em đã cố gắng hoàn thành và tìm hiểu được các kiến thức về dây chuyền, biến tần. Micromaster 420, hệ thống máy tính biến tần, hệ thống điều khiển SCADA... nhưng do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi các thiếu xót. Chúng em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện và thiết thực hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! PHỤ LỤC Mã nguồn chương trình 1. Mã nguồn phần formchinh Option Explicit Dim X As Integer Dim Y As Integer Dim stri As String Dim vt As Integer Dim i, j, k, 1, m As Integer 'bien chay Dim MAX As Integer Dim bienmau As Long Const dodai = 30 Dim tdo As Integer Dim d As Integer Dim flag As Boolean Dim delta As Single Dim t As Single Private Sub Command1_lick() Unload Me Unload dothitocdo Unload dothinhietdo End Sub Private Sub Command3_Click() If Flag = True Then dothitocdo.Show End If End Sub Private Sub Command4_Click() If flag = True Then dothinhietdo.Show End If End Sub Private Sub Form_Click() Unload dothitocdo Unload dothinhietdo End Sub Private Sub Form_Click() Timer1.Interval = 100 Timer2.Interval = 1000 strl = ''Hệ thống điều khiển dây chuyền kiềm bóng - Bùị Anh Tuấn Lý Mạnh Long Điều khiển tự động 2 K45'' Label1.Caption = strl' vt = Labell .Width. Picturel.CurentX = 4. Picturel.CurentX = 5 Picturel.Print str1 Fol i - 0 To 7 Bt(i). Alignment = 1 Text A Value = True Rưe Tablndex = 1 TOCDO.MAX = 0 TOCDO.MIN = 40 TOCDO.Value = 25 . NONGDO.MAX = 0 NONGDO.MIN = 40 NONGDO. Value = 25 NHIETDO.MAX = 0 NHIETDO.Min = 100 NHIETDO.Value = 15 Text1 . Text = TOCDO.Value Text2. Text = TOCDO.Value MAX = 0 j = -1 k = -l tdo = 1 Open ''c:doan\tuan\tuan\3'' For Input As #3 While Not EOF(3) MAX = MAX + l Input #3, a(MAX).Xl, a(MAX).Y1 Wend flag : False End Sub Private Sub NHIETDO_Change() Text3.Text = NHIETDO.Value nhietdodat = NHIETDO.Value End Sub Private Sub NHIETDO_Change() Text3.Text = NHIETDO.Value nhietdodat = NHIETDO. Value End Sub Private Sub Stop_Click() tdo = 0 Timer3.Interval = 0 Timer4.Interval = 0 m = 0 flag - False Close (l) End Sub Private Sub Text1_Change() TOCDO.Value = Val(textl.Text) End Sub Private Sub Text2_Change() NONGDO.Value = Val(Text2.Text) End Sub Private Sub Text3_Change() NHIETDO.Value = Val(Text3.Text) End Sub Private Sub thoat_Cick() End End Sub Private Sub Timer1_Timer() vt = vt 2 Picture1 .Cls Picture1.CurlentX = vt Picture1.CrulentY = 6 Picture2.Print Label1?Caption If (vt –Labell.Width) Then vt - Labell.Width End Sub Private Sub Timer2_Timer() Label2.Caption = Time If Timer4.Interval = 0 Then For i = 0 To 7 Bt(i).Caption = “ “ Next , ravai.Text = '' '' vaovai.Text = '' '' End If End Sub Private Sub Timer3_Timer() m = m + 1 If m < tdo Then d - d + m Else d = d + tdo m - tdo End If If d >= dodai Then d = 0 For i = 0 To MAX If (i - d + dodai) Mod dodai <= (dodai / 2) Then PSet (a(i).X l - 3, a(i).YI - 55), RGB(255, 255, 255) '&HFFFFFF Else PSet (a(i).X1 - 3, a(i):Y1 - 55), RGB(255, 255, 255) End If Next End Sub Private Sub Timer4_Timer() k = k + 1 t = t + 1 Randomize If k = 35 Then k = 0 If m < tdo Then Fpr i = 0 To 7 Bt(i).Caption - Round(Rnd * (m + 20)) vaovai.Text - Round(Rnd * (m + 10)) ravai.Text - Round(Rnd * (m + 10)) Next Else vaovai.Text = Str(tuan(l).vaivao) ravai.Text : Str(tuan(l).vaira) If (TOCDO.Value = 25) Then Bt(0).Caption = Str(tuan(k).dc1) Bt(1).Caption = Str(tuan(k).dc2) Bt(2).Caption = Str(tuan(k).dc3) Bt(3).Caption = Str(tuan(k).dc4) Bt(4).Caption - Str(tuan(k).dc5) Bt(5).Caption = Str(tuan(k).dc6) Bt(6).Caption = Str(tuan(k).dc7) Bt(7).Caption = Str(tuan(k).dc8) Else If TOCDO.Value < 25 Then delta = -delta Bt(0).Caption = Str(tuan(k).dc1 + delta) Bt(1).Caption = Str(tuan(k).dc2 + delta) Bt(2).Caption - Str(tuan(k).dc3 + delta) Bt(3).Caption = Str(tuan(k).dc4 + delta) Bt(4).Caption = Str(tuan(k).dc5 + delta) Bt(5).Caption = Str(tuan(k).dc6 + delta) Bt(6).Caption = Str(tuan(k).dc7 + delta) Bt(7).Caption = Str(tuan(k).dc8 + delta) End ff If (t Mod 10 = 0) Then l = 1 + 1 If 1 = 35 Then 1 = 0 If TOCDO.Value = 25 Then vaovai. Text = Str(tuan(1).vaivao) ravai.Text - Str(tuan(l).vaira) ndxut.Text = Str(tuan(1).ndo) t = 0 Else If TOCDO.Value < 25 Then delta = -delta vaovai.Text = Str(tuan(1).vaivao + delta * 5/11) Dim h As Single, t As Single, j% Show DEM = 0 Randomize j = -1 Open “c:/tuan1.txt” For Input As #1 While Not EOF(1) j = j + 1 Input #1, tuan(j).dc1, tuan(j).dc2, tuan(j).dc3, tuan(j).dc4, tuan(j).dc5, tuan(j).dc6, tuan(j).dc7, tuan(j).dc8, tuan(j).vaivao, tuan(j).vaira, tuan(j).ndo Wend SOBIEN = j For i = 0 To j X(i) = i * SCALE1 Next For i= 0 To 5 al(i) = tuan(i).ndo Next Vedothi 1 (0) k = 6 ‘ve truc Line (37,290)-(37, 10), & HFFFF& Line (37,290)-(470, 290), & HFFFF& Line (37,10)-(32, 20), & HFFFF& Line (37,10)-(42, 20), & HFFFF& Line (470, 290)-(460, 285), & HFFFF& Line (470, 290)-(460, 295), & HFFFF& For i = 1 To 5 Dothinhietdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3 Dothinhietdo.CurrentY = 300 Line (37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3, 290) –(37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3, 297), &HFFFF& Next For i = 0 To 5 If dothinhietdo.CurrentX <= 450 Then dothinhietdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 * SCALE1 * 3 dothinhietdo.CurrentY = 300 dothinhietdo.Print i End If Next Close #1 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Dothinhietdo.Cls ‘Ve gia tri cua toc do dothinhietdo.CurrentX = 20 dothinhietdo.CurrentY = 195 – Y1(0) dothinhietdo.ForeColor = RGB(0, 255, 200) Print Round(Y1(0)/ 2) dothinhietdo.DrawStyle = 2 Line (37, 200- nhiedodat *2)-(430, 200 – nhietdodat*2), RGB (255, 255, 100) dothinhietdo.CurrentX = 20 dothinhietdo.CurrentY = 195 – nhietdodat * 2 dothinhietdo. ForeColor = &HFFFF& dothinhietdo.ForeColor = &HFFFF& ‘Ve truc Line (37, 290) – (37, 10), &HFFFF& Line (37, 290) – (470, 290), &HFFFF& Line (37, 10) – (32, 20), &HFFFF& Line (37, 10) – (42, 20), &HFFFF& Line (470, 290) – (460, 285), &HFFFF& Line (470, 290) – (460, 295), &HFFFF& dothinhietdo.ForeColor = 0 dothinhietdo.CurrentX = 43 dothinhietdo.CurrentY = 10 ‘Viet so len truc tg = tg + 1 If tg <= 5 Then For i = 0 To 5 If dothinhietdo.CurrentX <= 450 Then dothinhietdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 * SCALE1 * 3 dothinhietdo.CurrentY = 300 dothinhietdo.Print i End If Next Else For i = 0 To 5 If dothinhietdo.CurrentX <= 450 Then dothinhietdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3 dothinhietdo.CurrentY = 300 dothinhietdo.Print Str(tg – 5 + i) End If Next End If For i = 1 To 5 dothinhietdo.CurrentX = 37 (i) * SCALE1 ^ 2 * 3 dothinhietdo.CurrentY = 300 Line (37 + (i) * SCALE1 ^ 2* 3, 290) - (37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3, 297), &HFFFF& Next l = 1 + 1 If 1 < 6 Then For j = 0 To 1 If j =0 Then dothinhietdo.CurrentX = 37 + j * SCALE1 ^ 2 * 3 dothinhietdo.CurrentY = 200 – Y1(j) End If Line –(37 + j * SCALE1 ^ 2 * 3, 200 – Y1(j)), RGB(255, 0, 0) Next Else If k = 35 Then k = 0 Else al(6) = tuan(k).ndo End If For j = 0 To 5 al(j) = a1(j + 1) Next k = k + 1 vedothi1 (0) For j =0 To 5 If j = 0 Then dothinhietdo.CurrentX =37 + j * SCALE1 * 3 dothinhietdo.CurrentY = 200 – Y1 (j) End If Line – (37 + j * SCALE1 * 3, 200 – Y1(j)), RGB(255, 0, 0) Next End If End Sub Public Sub vedothi1 (i As Interger) Dim t As Single, delta As Double, mau1 As Double, mau2 As Double, mau3 As Double, mau4 As Double, mau5 As Double, mau6 As Double t = X(i) delta = 1/5 mau1 = ((X(i + 0) - X(i + 1)) * (X(i + 0) - X(i + 2)) * X(i + 0)- X(i + 3)) * X(i + 0) - X(i + 4) * (X(i + 0) - X(i + 5))) mau2 = ((X(i + 1) - X(i + 2)) * (X(i + 1) - X(i + 3)) * X(i + 1)- X(i + 4)) * X(i + 1) - X(i + 5) * (X(i + 1) - X(i + 0))) mau3 = ((X(i + 2) - X(i + 3)) * (X(i + 2) - X(i + 4)) * X(i + 2)- X(i + 5)) * X(i + 2) - X(i + 0) * (X(i + 2) - X(i + 1))) mau4 = ((X(i + 3) - X(i + 4)) * (X(i + 3) - X(i + 5)) * X(i + 3)- X(i + 0)) * X(i + 3) - X(i + 1) * (X(i + 3) - X(i + 2))) mau5 = ((X(i + 4) - X(i + 5)) * (X(i + 4) - X(i + 0)) * X(i + 4)- X(i + 1)) * X(i + 4) - X(i + 2) * (X(i + 4) - X(i + 3))) mau6 = ((X(i + 5) - X(i + 0)) * (X(i + 5) - X(i + 1)) * X(i + 5)- X(i + 2)) * X(i + 5) - X(i + 3) * (X(i + 3) - X(i + 4))) While (t >= X(i)) And (t <= X(i + 5)) t = t + delta v1 = ((t –X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * a1 (i + 0)/ mau1 v2 = ((t –X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * a1 (i + 1)/ mau2 v3 = ((t –X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * a1 (i + 2)/ mau3 v4 = ((t –X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * a1 (i + 3)/ mau4 v5 = ((t –X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * a1 (i + 4)/ mau5 v6 = ((t –X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * a1 (i + 5)/ mau6 Y1(t) = (v1 +v2 + v3 +v4 + v5 + v6) * 2 Wend End Sub 3. Mã nguồn phần dothitocdo (form): Const SCALE1 = 5 Dim SOBIEN% Dim X(500) As Double Dim Y1(2000)As Double Dim Y2 (2000) As Double Dim a1 (500) As Double Dim a2 (500) As Double Dim t, 1 As Integer Dim DEM% Dim k, n As Integer Dim donvithoigian As String Dim thêi gian As Single Dim j As Integer Private Sub Form_Load() Dim h As Single, t As Single, j% Show DEM = 0 Randomize j = -1 Open “c:\tuan1.txt” For Input As #1 While Not EOF(1) j = j + 1 Input #1, tuan(j).dc1, tuan(j).dc2, tuan(j).dc3, tuan(j).dc3, tuan(j).dc4, tuan(j).dc5, tuan(j).dc6, tuan(j).dc7, tuan(j).dc8, tuan(j).vaivao, tuan(j).vaira, tuan(j).ndo Wend SOBIEN = j For i = 0 To j X(i) = i * SCALE1 Next For i = 0 To 5 al(i) = tuan(i).vaivao a2(i) = tuan(i).vaira Next Vedothi1 (0) k = 6 ‘ve truc Line (37, 290) – (37, 10) &HFFFF& Line (37, 290) – (470, 290) &HFFFF& Line (37, 10) – (32, 20) &HFFFF& Line (37, 10) – (42, 20) &HFFFF& Line (470, 290) – (460, 285) &HFFFF& Line (470, 290) – (460, 295) &HFFFF& dothitocdo.CurrentX = 43 dothitocdo.CurrentY = 10 Print “Nhietdo” dothitocdo.ForeColor = 0 dothitocdo.CurrentX = 450 dothitocdo.CurrentY = 300 Prin “ t(“ +” giay” +”)” For i = 1 To 5 dothitocdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3 dothitocdo.CurrentY = 300 Line (37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3, 290)-(37 + (i) * SCALE1 ^ 2 3, 297) &HFFFF& Next For i = 0 To5 If dothitocdo.CurrentX <= 450 Then dothitocdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 * SCALE1 * 3 dothitocdo.CurrentY = 300 dothitocdo.Print i End If Next Close #1 End Sub Private Sub Timer1_Timer() dothitocdo.Cls dothitocdo.DrarwStyle = 2 Line (37, 200 – tocdodat * 2)-(430, 200 – tocdodat * 2), RGB(255, 255, 100) dothitocdo.CurrentX = 20 dothitocdo.CurrentY =195 – docdodat * 2 dothitocdo.ForeColor = &HFFFF& Print tocdodat dothitocdo.DrawStyle = 0 ‘Vegiatricuatocdo dothitocdo.CurrentX = 20 dothitocdo.CurrentY = 195 – Y1(0) dothitocdo.ForeColor = RGB(255, 0, 0) Print Round (Y1(0) / 2) dothitocdo.CurrentX = 20 dothitocdo.CurrentY = 1905 – Y2(0) dothitocdo.ForeColor = RGB(0, 255, 200) Print Round (Y2(0)/ 2) dothitocdo.ForeColor = 0 ‘Vietsolentruc tg = tg + 1 If tg <= 5 Then For i = 0 To 5 If dothitocdo.CurrentX <= 450 Then dothitocdo.CurrentX = 37 + (i)* SCALE1 * SCALE1 * 3 dothitocdo.CurrentY = 300 dothitocdo.Print i End If Next Else For i = 0 To 5 If dothitocdo.CurrentX <= 450 Then dothitocdo.CurrentX = 37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3 dothitocdo.CurrentY = 300 dothitocdo.Print Str(tg - 5 + i) End If Next End If For i = 1 To 5 dothitocdo.CurrentX =37 + (i) * SCALE1 ^ 2 * 3 dothitocdo.CurrentY = 300 Line (37 +(i) * SCALE1 ^ 2 * 3, 290)-(37 + (i) * SCALE1 ^2 * 3, 297), &HFFFF& Next l = 1 + 1 If 1 < 6 Then For j = 0 To 1 If j = 0 Then dothitocdo.CurrentX = 37 + j * SCALE1 ^ 2 * 3 dothitocdo.CurrentY = 200 – Y1(j) End If Line-(37 + j *SCALE1 ^ 2 * 3, 200 – Y1(j)), RGB(255, 0, 0) Next For j = 0 To 1 If j = 0 Then dothitocdo.CurrentX = 37 + j * SCALE1 ^ 2 *3 dothitocdo.CurrentY = 200 – Y2(j) End If Line –(37+ j * SCALE1 ^ 2 * 3, 200 – Y2(j)), RGB(0, 255, 200) Next Else If k = 35 Then k = 0 Else a1(6) = tuan(k). vaivao a2(6) = tuan(k). vaira End If For j = 0 To 5 a1(j) = a1(j+ 1) a2(j) = a2(j+ 1) Next k = k + 1 vedothi1 (0) For j = 0 To 25 If j = 0 Then dothitocdo.CurrentX = 37 + j * SCALE1 * 3 dothitocdo.CurrentY = 200 – Y1(j) End If Line –(37 + j * SCALE1 * 3, 200 – Y1(j)), RGB(255, 0, 0) Next For j = 0 To 25 If j = 0 Then dothitocdo.CurrentX = 37 +j * SCALE1 * 3 dothitocdo.CurrentY = 200 – Y2(j) End If Line –(37 + j * SCALE1 * 3, 200 – Y2(j)), RGB(0, 255, 200) Next End If End Sub Public Sub vedothi 1 (i As Integer) Dim t As Single, delta As Double, mau 1 As Double, mau2 As Double, mau3 As Double, mau4 As Double, mau5 As Double, mau6 As Double. t = X(i) delta = 1/5 mau1 = ((X(i + 0) - X(i + 1)) * (X(i + 0) - X(i + 2)) * X(i + 0) - X(i + 3)) * (X(i + 0) - X(i + 4)) * (X(i + 0) - X(i + 5))) mau2 = ((X(i + 1) - X(i + 2)) * (X(i + 1) - X(i + 3)) * X(i + 1) - X(i + 4)) * (X(i + 1) - X(i + 5)) * (X(i + 1) - X(i + 0))) mau3 = ((X(i + 2) - X(i + 3)) * (X(i + 2) - X(i + 4)) * X(i + 2) - X(i + 5)) * (X(i + 2) - X(i + 0)) * (X(i + 2) - X(i + 1))) mau4 = ((X(i + 3) - X(i + 4)) * (X(i + 3) - X(i + 5)) * X(i + 3) - X(i + 0)) * (X(i + 3) - X(i + 1)) * (X(i + 3) - X(i + 2))) mau5 = ((X(i + 4) - X(i + 5)) * (X(i + 4) - X(i + 0)) * X(i + 4) - X(i + 1)) * (X(i + 4) - X(i + 2)) * (X(i + 4) - X(i + 3))) mau6 = ((X(i + 5) - X(i + 0)) * (X(i + 5) - X(i + 1)) * X(i + 5) - X(i + 2)) * (X(i + 5) - X(i + 3)) * (X(i + 5) - X(i + 3))) While (t >= X(i)) And (t <= X(i + 5)) t = t + delta v1 = ((t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * a1(i + 0)) / mau1 v2 = ((t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * a1(i + 1)) / mau2 v3 = ((t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * a1(i + 2)) / mau3 v4 = ((t – X(i + 4)) * (t – X(i + 5)) * (t – X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * a1(i + 3)) / mau4 v5 = ((t – X(i +5)) * (t – X(i + 0)) * (t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * a1(i + 4)) / mau5 v6 = ((t – X(i +0)) * (t – X(i + 1)) * (t – X(i + 2)) * (t – X(i + 3)) * (t – X(i + 4)) * a1(i + 5)) / mau6 Y1(t) = (v1 + v2 + v3 + v4 + v5 + v6) * 2 z1 = ((t – X(i+ 1)) * (t – X(i+ 2)) * (t – X(i+ 3)) * (t – X(i+ 4)) * (t – X(i+ 5)) * a2 (i + 0)) / mau1 z2 = ((t – X(i+ 2)) * (t – X(i+ 3)) * (t – X(i+ 4)) * (t – X(i+ 5)) * (t – X(i+ 0)) * a2 (i + 1)) / mau2 z3 = ((t – X(i+ 3)) * (t – X(i+ 4)) * (t – X(i+ 5)) * (t – X(i+ 0)) * (t – X(i+ 1)) * a2 (i + 2)) / mau3 z4 = ((t – X(i+ 4)) * (t – X(i+ 5)) * (t – X(i+ 0)) * (t – X(i+ 1)) * (t – X(i+ 2)) * a2 (i + 3)) / mau4 z5 = ((t – X(i+ 5)) * (t – X(i+ 0)) * (t – X(i+ 1)) * (t – X(i+ 2)) * (t – X(i+ 3)) * a2 (i + 4)) / mau5 z6 = ((t – X(i+ 0)) * (t – X(i+ 1)) * (t – X(i+ 2)) * (t – X(i+ 3)) * (t – X(i+ 4)) * a2 (i + 5)) / mau6 Y2(t) = (z1 + z2 + z3 + z4 + z5 + z6) * 2 Wend End Sub 4. Mã nguồn phần vedothi (module): Public X As Intege Public Y As Intege ‘Doc cac thong so bien tan tufile tuan1.txt Public Type Dco dc1 As Double dc2 As Double dc3 As Double dc4 As Double dc5 As Double dc6 As Double dc7 As Double dc8 As Double vaivao As Double vaira As Double ndo As Double End Type Public tuan(36) As Dco ‘Doc cac du lieu diem de ve vai chay Public Type p X1 As Integer Y1 As Integer End Type Public a(4690) As p Public tocdodat As Integer Public nhietdodat As Integer TÀI LIỆU THAM KHẢO Truyền động điện thông minh - (Nguyễn Phùng Quang và Andreas Dittrich). Điều chỉnh tự động truyền động điện (Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi). Truyền động điện (Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền) Lý thuyết điều khiển tuyến tính (Nguyễn Doãn Phước) Lý thuyết điều khiển tưj động (Phạm Công Ngô) Mạng truyền thông công nghiệp (Hoàng Minh Sơn) Tài liệu hướng dẫn sử dụng máy kiềm bóng. Các tài l iệu của Siemens Máy điện 1, 2 (Bộ môn Thiết bị điện ĐHBK HN) Đo lường và điều khiển bằng máy tính (Ngô Diên Tập) MôC LôC Trang Ch­¬ng I. Tæng quan vÒ nhµ m¸y DÖt kim §«ng Xu©n Doximex 1 Ch­¬ng II. Kh¸i qu¸t vÒ xÝ nghiÖp xö lý hoµn tÊt s¶n phÈm 7 (FABRIC FINISHING ENTERPRISE) I. NhiÖm vô 7 II. C«ng nghÖ vµ ®Æc ®iÓm 7 III. Tr×nh ®é tù ®éng ho¸ vµ kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn tù ®éng 9 Ch­¬ng III. Giíi thiÖu qua vÒ VËt liÖu sîi dÖt 10 I. Ph©n lo¹i sîi 10 II. TÝnh chÊt cña c¸c lo¹i s¬ 11 Ch­¬ng IV. Giíi thiÖu vÒ c«ng ®o¹n kiÒm bãng 13 I. Khái niệm 13 II. C«ng nghÖ vµ ®Æc ®iÓm 13 III. Quá trình kiềm vải may ô ở máy kiềm bóng PK_M1 14 IV. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy kiềm bóng PK_M1 15 1. Hệ cơ điện 16 2. Hệ lạnh và pha xút 20 Ch­¬ng V. Nguyªn lý ®iÒu khiÓn vµ bé ®iÒu khiÓn MCA 24 I. Giới thiệu qua về bộ điều khiển MCA 13 II. Nguyên lý điều khiển 25 III. Kết luận 30 Chương VI. Biến tần Micromaster 420 của Siemens 31 I. Lý thuyết chung 31 1. Biến tần trực tiếp 31 2. Biến tần gián tiếp 35 3. Phương pháp điều khiển V/f 36 II. Biến tần Micromaster 420 của Siemens 36 Tổng quát 36 Cách cài đặt thông số trên BOP 41 Các thông số cơ bản 42 Một số lỗi thường gặp 45 III. Dùng bộ PI của biến tần thay thế bộ MCA 47 Mô hình hóa đối tượng 47 Mô phỏng đối tượng bằng Simulink 53 Dùng bộ PI để thay thế MCA 58 IV. Kết luận 63 Chương VII. Xây dựng giao diện thu thập dữ liệu 64 I. Khái niệm về SCADA 64 II. Truyền tin trong hệ SCADA 64 III. Các đặc điểm về SCADA trong hệ kiềm 67 III. Kết luận 68 KẾT LUẬN 69 PHỤ LỤC 70 Mã nguồn chương trình TÀI LIỆU THAM KHẢO 89