Tải bản đầy đủ
Các lệnh định tỷ lệ và chuẩn hóa

Các lệnh định tỷ lệ và chuẩn hóa

Tải bản đầy đủ

Đại học Công nghiệp Hà Nội
LAD/
FBD

Điện 1 - K9

SCL
out :=
SCALE_X(
min,:=_undef_in

Mô tả
Định mức tỷ lệ tham số thực VALUE
được chuẩn hóa, với (0.0 <= VALUE <= 1.0)
trong kiểu dữ liệu và miền giá trị được xác
định bởi các tham số MIN và MAX:
OUT = VALUE (MAX – MIN) + MIN

_
value:=_real_in
_,
max:=undef_in_
);
out :=
NORM_X(
min:=_,undef_in
_

Chuẩn hóa tham số VALUE bên trong
miền giá trị được xác định bởi các tham số
MIN và MAX:
OUT = (VALUE – MIN) / (MAX –
MIN), với (0.0 <= OUT <= 1.0)

value:=_undef_i
n_,
max:=_undef_in
_);
Đối với LAD/FBD: Click vào “???” và chọn một kiểu dữ liệu từ danh sách thả.
Bảng A. 9. Các kiểu dữ liệu cho các tham sốlệnh SCALE_X và NORM_X
Tha
m số
MIN
VAL

Kiểu dữ liệu

Mô tả

SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt,
Giá trị cực tiểu ngõ
Real, LReal
vào của phạm vi
SCALE_X: Real, LReal

UE
Nhóm 8

Page 16

Giá trị ngõ vào để
định tỷ lệ hay chuẩn hóa

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

NORM_X: SInt, Int, DInt, USInt, UInt,
UDInt, Real, LReal
MAX

SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt,
Giá trị cực đại ngõ
Real, LReal
vào của phạm vi

OUT

SCALE_X: SInt, Int, DInt, USInt,
Giá trị ngõ ra đã được
UInt, UDInt, Real, LReal
định tỷ lệ hay được chuẩn
hóa
NORM_X: Real, LReal

Đối với SCALE_X: Các tham số MIN, MAX và OUT phải cùng một kiểu dữ liệu.
Đối với NORM_X: Các tham số MIN, VALUE và MAX phải cùng một kiểu dữ liệu

Lưu ý
Thông số VALUE trong lệnh SCALE_X nên được hạn chế trong khoảng (0,0<=
VALUE <= 1,0)
Nếu thông số VALUE nhỏ hơn 0,0 hay lớn hơn 1,0 thì:


Hoạt động chia tỷ lệ tuyến tính có thể sinh ra các giá trị OUT nhỏ hơn giá trị
thông số MIN, hay nằm trên giá trị thông số MAX. Đối với các giá trị OUT nằm
vừa trong phạm vi kiểu dữ liệu OUT. Sự thực thi SCALE_X đặt ENO = TRUE
trong các trường hợp này.



Có khả năng tạo ra các số được định tỷ lệ mà không nằm trong phạm vi của kiểu
dữ liệu OUT. Trong những trường hợp này, giá trị thông số OUT được đặt đến
một giá trị trung gian, bằng với phần có trọng số nhỏ nhất của số thực được tỷ lệ
ưu tiên cho sự chuyển đổi cuối cùng sang kiểu dữ liệu OUT. Sự thực thi
SCALE_X đặt ENO = FALSE trong trường hợp này.

Thông số VALUE trong NORM_X nên được hạn chế trong khoảng (MIN <=
VALUE <= MAX)
Nhóm 8

Page 17

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

Nếu thông số VALUE nhỏ hơn MIN hay lớn hơn MAX, sự hoạt động chia tỷ lệ tuyến
tính có thể tạo ra các giá trị OUT được chuẩn hóa nhỏ hơn 0 hay lớn hơn 1. Trong trường hợp
này sự thực thi NORM_X đặt ENO = FALSE.
Bảng A. 10. Các trạng thái ENOlệnh SCALE_X và NORM_X
E

Mô tả

Kết quả OUT

1

Không có lỗi

Kết quả hợp lệ

NO

0

Kết quả vượt quá
Kết quả trung gian: phần có trọng số nhỏ
phạm vi hợp lệ đối với nhất của một số thực ưu tiên cho sự chuyển
kiểu dữ liệu OUT
đổi sau cùng sang kiểu dữ liệu OUT.

0

Thông số MAX <=
SCALE_X: phần có trọng số nhỏ nhất của
MIN
số thực VALUE lấp đầy kích thước OUT.
NORM_X: VALUE trong kiểu dữ liệu
VALUE được kéo dài để lấp đầy một kích
thước Double Word.

0

Thông số VALUE là
+/– INF hay +/– NaN

VALUE được ghi ra OUT

1.3.2 Modul mở rộng
1) Modul Analog

Trước hết bạn hãy so sánh việc cộng hai tín hiệu tương tự (analog) với việc cộng hai tín
hiệu số (digital), công việc nào đơn giản hơn khi mà kỹ thuật số phát triển như hiện nay?
Hay ta lấy một ví dụ đơn giản như sau : Ta cần điều khiển nhiệt độ của một lò nung sao cho
đạt được chất lượng nào đó. Làm thế nào để đo nhiệt độ về và xử lý nhiệt độ đó như thế nào
trong bài toán điều khiển?

Nhóm 8

Page 18

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

Một trong những công cụ được sử dụng là module analog.
-

Vậy Module analog là gì?

-

Các bạn đã biết được những gì về module analog ?

-

Bạn đã từng sử dụng chưa ?

-

Nguyên lý hoạt động chung của module analog là gì ?

a, Khái niêm về modul analog
Modul analog là một công cụ để sử lý tín hiệu tượng tự thông qua việc sử lý các tín hiệu
số
b, Analog input:
Thực chất đó là mộ bộ biến đổi tương tự số (A/D) nó chuyển tín hiệu tương tự từ đầu vào
thành các con số ở đầu ra dùng để kết nối các thiết bị đo với bộ điều khiển chẳng hạn như đo
nhiệt độ .
c,Analog output
Analog output cũng là một phần của module analog. Thực chất nó là một bộ biến đổi số
- tương tự (D/A). Nó chuyển tín hiệu số ở đầu vào thành tín hiệu tương tự ở đầu ra. Dùng để
điều khiển các thiết bị với dải đo tương tự. Chẳng hạn như điều khiển Van mở với góc từ 0100%, hay điều khiển tốc độ biến tần 0-50Hz.
d, Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến và các tín hiệu đo chuẩn trong công
nghiệp.
Thông thường đầu vào của các module analog là các tín hiệu điện áp hoặc dòng điện.
Trong khi đó các tín hiệu tương tự cần xử lý lại thường là các tín hiệu không điện như nhiệt độ,
độ ẩm, áp suất, lưu lượng, khối lượng . . . Vì vậy người ta cần phải có một thiết bị trung gian để
chuyển các tín hiệu này về tín hiệu điện áp hoặc tín hiệu dòng điện – thiết bị này được gọi là
các đầu đo hay cảm biến.

Nhóm 8

Page 19

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

Để tiện dụng và đơn giản các tín hiệu vào của module Analog Input và tín hiệu ra của
module Analog Output tuân theo chuẩn tín hiệu của công nghiệp.Có 2 loại chuẩn phổ biến là
chuẩn điện áp và chuẩn dòng điện.

-

Điện áp : 0 – 10V, 0-5V,

5V…

-

Dòng điện : 4 – 20 mA, 0-20mA,

10mA.

Trong khi đó tín hiệu từ các cảm biến đưa ra lại không đúng theo chuẩn . Vì vậy người ta
cần phải dùng thêm một thiết chuyển đổi để đưa chúng về chuẩn công nghiệp.

Nhóm 8

Page 20

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

Chương 2 : Thiết kế hệ thống
2.1 Lựa chọn thiết bị và giới hạn các tham số
2.1 Biến tần SIEMENS MM440

Hình 2.1: Biến tần Siemens MM440.
Các sản phẩm biến tần Siemens dòng Micromaster 440 (MM440). Micromaster 440 chính
là một họ biến tần mạnh mẽ nhất trong dòng các biến tần tiêu chuẩn. Khả năng điều khiển
vector cho tốc độ Moment hay khả năng điều khiển vòng kín bằng bộ PID có sẵn đem lại độ
chính xác tuyệt vời cho các hệ thống truyền động quan trọng như các hệ nâng chuyển, các hệ
thống định vị. Không chỉ có vậy, một loạt khối Logic có sẵn lập trình tự do cung cấp cho người
dùng sự linh hoạt tối đa trong việc điều khiển hàng loạt thao tác một cách tự động.
2.1.1.1 Đặc điểm chính của biến tần SIEMENS MM440.
Micromaster 440 là loại biến tần mạnh mẽ nhất trong dòng các biến tần tiêu chuẩn. Khả
năng điều khiển vector ổn định tốc độ hay khả năng điều khiển vòng kín bằng bộ PID có sẵn
đem lại độ chính xác tuyệt vời cho các hệ thống truyền động quan trọng như các hệ nâng

Nhóm 8

Page 21

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

chuyển, các hệ thống định vị. Không chỉ có vậy, một loạt khối Logic có sẵn lập trình tự do
cung cấp cho người dùng sự linh hoạt tối đa trong việc điều khiển hàng loạt thao tác một cách
tự động.
2.1.1.2 Nét nổi bật của MICROMASTER 440:














Thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng lắp đặt.
Điều khiển Vector vòng kín (Tốc độ/Moment).
Có nhiều lựa chọn truyền thông: PROFIBUS, Device Net, CANopen.
bộ tham số trong 1 nhằm thích ứng biến tần với các chế độ hoạt động khác nhau.
Định mức theo tải Moment không đổi hoặc Bơm, Quạt.
Dự trữ động năng để chống sụt áp.
Tích hợp sẵn bộ hãm dùng điện trở cho các biến tần đến 75kW.
tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên động cơ hoặc lên máy.
Khởi động bám khi biến tần nối với động cơ quay.
Tích hợp chức năng bảo vệ nhiệt cho động cơ dùng PTC / KTY.
Khối chức năng Logic tự do: AND, OR, định thời, đếm.
Moment không đổi khi qua tốc độ 0.
Kiểm soát Moment tải.

Nhóm 8

Page 22

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

2.1.1.3 Thông số kỹ thuật:

Nhóm 8

Page 23

Điện áp vào và Công suất

(200V đến 240V 1 AC ± 10% 0,12 đến 3kW ) ;

Đại học Công nghiệp Hà Nội
1 -; K9
(200V đến 240V 3 AC ± 10% 0,12 đếnĐiện
45kW)
(80V đến 480V 3 AC ± 10% 0,37 đến 200kW)
Tần số điện vào

47 đến 63Hz

Tần số điện ra

0 đến 650Hz

Hệ số công suất

0.95

Hiệu suất chuyển đổi

96 đến 97%

Khả năng quá tải

Quá dòng 1,5 x dòng định mức trong 60 giây ở
mỗi 300 giây hay 2 x dòng định mức trong 3 giây ở
mỗi 300 giây

Dòng điện vào khởi động

Thấp hơn dòng điện vào định mức

Phương pháp điều khiển

Tuyến tính V/f; bình phương V/f; đa điểm V/f;
điều khiển dòng từ thông FCC, Vector, Moment

Tần số điều rộng xung

2kHz đến 16kHz (ở bước 2kHz)

(PWM)
Tần số cố định

15, tuỳ đặt

Dải tần số nhảy

4, tuỳ đặt

Độ phân giải điểm đặt

10 bit analog: 0,01Hz giao tiếp nối tiếp (mạng) :
0,01Hz digital

Các đầu vào số

6 đầu vào số lập trình được, cách ly. Có thể
chuyển đổi PNP/NPN

Nhóm 8

Các đầu vào tương tự

Page 24

2 *0 tới 10V, 0 tới 20mA và —10 tới +10V

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Nhóm 8

Điện 1 - K9

Page 25

Đại học Công nghiệp Hà Nội

Điện 1 - K9

Hình 2.2 : Nguyên lý hoat động của biến tần MM440

2.1.1.4 Nguyên lý hoat động của biến tần MM440.
Đầu tiên nguồn điện xoay chiều 1 pha hoăc 3 pha được điều chỉnh và chỉnh lưu và lọc
thành nguồn điện 1 chiều bằng phẳng công đoạn này được thực hiện bằng bộ chỉnh lưu cầu
diode và tụ điện .Nhờ vậy hệ số công suất cos phi của biến tần đểu có giá trị không phu thuộc
vào tải và có giá trị it nhất là 0.96 điện áp một chiều này được biến đổi ( nghịch lưu ) thành
điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng .Công đoạn này được thực hiện thông qua quan hệ IGBT
bằng cách điều chế độ rộng xung(PWM).Nhờ tiến độ của bộ công nghệ xử lý và công nghệ bán
dẫn hiện nay tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho
động cơ giảm tổn thất trên lõi sắt của động cơ . Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha có thể thay
đổi giả trị biên độ và tần số và cấp tùy theo bộ điều khiển theo lý thuyeert giữa tần số và điện
áp có một quy luật nhất định tùy theo chế độ diều khiển . Đối với tải có momen không đổi tuy
vậy đổi với tải bơm hoặc quạt quy luật này lại là hàm bâc 4 , điện áp là hàm bậc 4 của tấn số

Nhóm 8

Page 26