Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 5: CÀI ĐẶT BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐÃ ĐƯỢC THIẾT VẾ VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

CHƯƠNG 5: CÀI ĐẶT BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐÃ ĐƯỢC THIẾT VẾ VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



Hình 5. 2. Cài đặt kiểu tín hiệu vào, ra



Hình 5. 3. Giao diện cài đặt giới hạn trên, dưới

- Cuối cùng ta nhập thông số bộ PID trong PID parameters

Với: Proportional gain hệ số khuếch đại Kp

35



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



Integral action time thời gian tích phân Ti

Derivative action time thời gian vi phân Td

Sampling time of PID algorithm chu kì trích mẫu khối PID

Ta điền thông số bộ PI theo kết quả tìm được ở trên với Kp=0.7925;

Ti=2823.298



Hình 5. 4. Cài đặt thơng số bộ PID

Trong q trình chạy thực tế ta có thể hiệu chỉnh lại thơng số Kp, Ti sao

cho hệ đạt chất lượng cao nhất.

5.2.



Chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh tham số

Qua quá trình chạy thử bộ PID ở trên ta thời gian quá độ thấp tuy nhiên



độ quá điều chỉnh cao và mức độ ổn định không tốt. Vì vậy ta phải hiệu chỉnh

lại các tham số sao cho hệ thống đạt chất lượng tốt nhất. Bằng cách thay đổi

Kp Ti theo phương pháp Ziegler- Nichols và thực nghiệm lại các bộ điều

36



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



khiển mà ta có được bộ điều khiển có chất lượng tốt hơn. Ta hiệu chỉnh tham

số sao cho độ quá điều chỉnh giảm xuống dưới 10% và thời gian xác lập giảm.



Bảng 5. 1. Ảnh hưởng của từng tham số PID đến chất lượng điều khiển

Chỉ tiêu chất lượng

Thời gian đáp ứng

Thời gian quá độ

Độ quá điều chỉnh

Hệ số tắt dần

Sai lệch tĩnh

Tín hiệu điều khiển

Độ dự trữ ổn định

Bền vững với nhiễu đo



Tăng Kp

Giảm

Thay đổi ít

Tăng

Thay đổi ít

Giảm

Tăng

Giảm

Giảm



Thay đổi tham số

Giảm Ti

Giảm ít

Giảm

Tăng

Tăng

Triệt tiêu

Tăng

Giảm

Thay đổi ít



Tăng Td

Giảm ít

Giảm

Giảm ít

Giảm

Thay đổi ít

Tăng

Tăng

Giảm



Sau q trình hiệu chỉnh tham số Kp, Ti cho bộ điều khiển ta thấy được

chất lượng của hệ thống tốt hơn với độ ổn định nhanh và độ quá điều chỉnh

dưới 10%. Dưới đây là thông số bộ PI sau khi hiệu chỉnh:

Kp= 0.9, Ti= 23000



37



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



Sau đây là kết quả chạy bộ PI đã hiệu chỉnh qua giao diện Wincc:

- Đường màu xanh là mức nước bình 2, màu đỏ là mức bình 1, màu đen

là giá trị đặt Setpoint.



Hình 5. 5. Giao diện Wincc khi đặt giá trị 150 mm



Hình 5. 6. Giao diện Wincc khi có nhiễu tác động

Nhận xét: Kết quả quá trình chạy thực tế bộ PI sau khi hiệu chỉnh ta thấy

chất lượng bộ PI khá tốt với độ quá điều chỉnh 9mm và xác lập trong 15s

tương đối nhanh với lưu lượng xả nhỏ.

38



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



Ở chế độ điều khiển bằng tay, ta đặt độ mở van cố định bằng cách nhập

vào ô V1_manual hoặc kéo thanh kéo giá trị mà ta mong muốn. Qua đó ta có

thể điều chỉnh lưu lượng vào bình mà ta mong muốn

Với độ mở van 70%, độ xả nước ở bình cố định ta có kết quả sau:



Hình 5. 7. Giao diện Wincc ở chế độ điều khiển bằng tay

Khi ấn nút stop hệ thống dừng hoạt động



Hình 5. 8. Giao diện HMI khi hệ thống dừng hoạt động



39



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



5.3. Kết quả và đánh giá

Sau quá trình làm đồ án, qua việc tìm hiểu thông tin các thiết bị và các

bước xây dựng mô hình cho đến việc thiết kế bộ PID. Đồ án đã đạt được

những yêu cầu cơ bản như hiểu rõ về bộ PID, khả năng xây dựng mơ hình

thực tế và hoàn thành mục tiêu điều khiển mức nước trong bình thực tế.

Dưới đây là một số hình ảnh về hệ thống nhóm em đã hồn thành.



Hình 5. 9. Một số hình ảnh của hệ điều khiển (1)



40



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



41



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



Hình 5. 10. Một số hình ảnh của hệ điều khiển (2)



Hình 5. 11. Một số hình ảnh của hệ điều khiển (3)



KẾT LUẬN

Qua đồ án này chúng em đã hiểu rõ hơn cũng như hồn thành được

những cơng việc sau:

-



Tìm hiểu thơng tin, cách đấu nối, cách thức hoạt động của các thiết bị

Mơ hình hóa đối tượng và tìm thơng số bộ PID bằng phần mềm matlab

Xây dựng chương trình điều khiển trên phần mềm TIA

Thiết kế giao diện giám sát HMI



42



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



- Chạy thử bộ PID và hiệu chỉnh tham số để hệ ổn định qua đó hiểu rõ

hơn ảnh hưởng của từng tham số tới chất lượng điều khiển cho hệ

Phát triển bài tốn:

Với bài tốn điều khiển 2 bình mức thơng nhau có độ mở van xả khác

nhau hoặc nhiều đầu vào với tỉ lệ cố định trong bài toán pha chế dung dịch và

điều khiển lưu lượng xả cố định.

Qua quá trình làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Chu Đức Việt, đến

nay, về cơ bản nhóm chúng em đã hồn thành trọn vẹn nội dung đề tài. Về

kiến thức giúp hiểu sâu về PID, PLC cũng như cách thức điều khiển PID

trong một hệ thống. Do kiến thức của chúng em cũng còn hạn chế nên vẫn

khơng tránh khỏi thiếu sót, những sai phạm khi làm bài. Vậy, chúng em rất

mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy (các cơ) và các bạn để đồ án của

nhóm chúng em được hồn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Chu Đức Việt đã giúp chúng em

hoàn thành đồ án này!



43



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



Hà Nội, tháng 6 năm 2018

Sinh viên thực hiện:



44



Thiết kế hệ thống điều khiển mức hai bình thơng nhau



TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hồng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống điều khiển quá trình, Nxb Bách Khoa

Hà Nội, 2009.

2. Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nxb khoa học và

kỹ thuật, 2005.

3. Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển nâng cao, Nxb khao học và

kỹ thuật, 2005.

4. Nguyễn Văn Khang, Bộ điều khiển logic khả trình PLC và ứng dụng,

NXB Bách Khoa Hà Nội, 2015.

5. Nguyễn Hữu Trung, Nguyễn Viết Tuyến, Giáo trình thiết kế mạch điện

tử, Nxb Giáo dục Việt Nam, 2009.

6. Nguyễn Thu Thiên, Mai Xuân Vũ, Sổ tay hướng dẫn lập trình PLC,

Nxb Trẻ, Hà Nội, 2004.



45



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 5: CÀI ĐẶT BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐÃ ĐƯỢC THIẾT VẾ VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×