Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
5 Thiết kế, chế tạo mô hình điều khiển nhiệt độ sấy gỗ ứng dụng PID

5 Thiết kế, chế tạo mô hình điều khiển nhiệt độ sấy gỗ ứng dụng PID

Tải bản đầy đủ - 0trang

Từ nguồn ban đầu 12VAC được cấp bởi máy biến thế sau khi qua diode sẽ được

chỉnh lưu thành nguồn 12VDC. Nguồn này được đưa qua LM7805, đây là một

loại IC ổn áp nên điện áp đầu ra ổn định ở mức 5V.



Hình 4.10 Sơ đồ ngun lí mạch nguồn 5V

Mạch nguồn 5V từ ngõ ra của 7805 được cung cấp làm nguồn nuôi cho vi điều

khiển pic 16f877a và các modul hiển thị, modul phím nhấn, modul cảm biến và

modul SSR.

4.5.3 Mạch cảm biến

Mạch cảm biển có chức năng thu nhận tín hiệu nhiệt độ để đưa vào bộ ADC của

pic 16f877a xử lí.

Chân số 2 của cảm biến LM35 đưa tín hiệu vào bộ ADC của pic 16f877a (ở đây

sử dụng chân adc RA0) tính tốn, xử lí.



Hình 4.11 Sơ đồ nguyên lí mạch cảm biến

4.5.4 Mạch kích sử dụng SSR cho đối tượng điều khiển

Solid state relay với chức năng cách ly, điều khiển giữa mạch điều khiển có

cơng suất bé và mạch động lực có cơng suất tải lớn. Tín hiệu điều khiển nằm trong



35



khoảng 3-32VDC, điều khiển đối tượng sử dụng nguồn xoay chiều, thời gian đáp ứng

nhanh đồng thời tạo trễ để tránh xung đột trong q trình đóng ngắt.



Hình 4.12 Solid state relay

Tín hiệu xung của vi điều khiển từ chân RC2 được nối với chân số 3 của SSR,

chân số 4 nối mass. Đầu ra của SSR là chân số 1 và chân số 2 được nối với nguồn

xoay chiều và đối tượng điều khiển.

4.5.5 Mạch hiển thị nhiệt độ

Mạch hiển thị nhiệt độ sử dụng led 7 đoạn anot chung để hiển thị giá trị bằng

số. Chân anot chung của các led được nối với transistor A1015 để hiển thị các giá trị

sáng hơn bằng phương pháp quét led.



Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lí mạch hiển thị nhiệt độ

Các chân dữ liệu (a, b, c, d, e, f, g) được nối với port B của vi điều khiển, các

chân hiển thị được nối với các chân port D của vi điều khiển.

4.5.6 Mạch nút nhấn

36



-



Khối nút nhấn với chức năng cài đặt nhiệt độ đặt với nút tăng, giảm, enter.

Các chân của nút nhấn nối với chân RD4, RD5, RD6 của vi điều khiển.



Hình 4.14 Sơ đồ ngun lí khối nút nhấn



4.5.7 Khối trung tâm xử lí Pic 16f877a

Mạch trung tâm sử dụng PIC 16f877a. Mạch đảm nhận chức năng quan rất

quan trọng: xử lí tín hiệu nhiệt độ, hiển thị giá trị nhiệt độ, tính tốn giải thuật,

xuất xung điều khiển đối tượng.



Hình 4.15 Sơ đồ ngun lí mạch trung tâm xử lí



37



Trên mạch trung tâm pic 16f877a:

 Port B nối với chân dữ liệu của led 7 đoạn.

 Chân RD0, RD1 của Port D nối với chân điều khiển của led 7 đoạn được kích

bởi transistor A1015, chân RD4, RD5, RD6 nối với nút nhấn tương ứng với nút

tăng, giảm, enter.

 Chân RC2 của Port C nối với chân số 3 của SSR.

 Chân RA0 của Port A nối với chân số 2 của cảm biến LM35.



4.5.8 Mạch điều khiển tổng hợp



38

























Hình 4.16 Sơ đồ ngun lí mạch điều khiển tổng hợp

Mạch gồm các phần chính

Khối mạch nguồn 5V

Khối mạch cảm biến

Khối mạch hiển thị kết quả

Khối mạch nút nhấn

Khối Mạch trung tâm

Mạch kích sử dụng solid state relay

Nguyên lí hoạt động chung

Nhiệt độ cần đạt được cài đặt từ nút nhấn.

Tín hiệu từ cảm biến LM35 được nối với port A của vi điều khiển phải qua bộ



chuyển đổi ADC. Bộ ADC này dùng để chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu số.

Từ tín hiệu nhiệt độ đọc về cùng với giải thuật PID, vi điều khiển tiến hành xử

lí, tính tốn rồi gởi tín hiệu điều khiển cho đối tượng và hiển thị lên thiết bị hiển thị.

4.6

Giải thuật chương trình vi xử lí

Begin

39



Hiển thị giá trị cài đặt

Mode=0

? ??

Nhập

tem_dat

Enter=1

?

Đọc ADC



Tem_do ≥

tem_dat ?



Duty=0

Quat=1



Ki=80, Kp=400, Kd=42

e2=tem_dat-tem_do;

e_sum=e2+e1;

e_del=e2-e1;

Xung=0

e1=e2;

?

Từ lưu đồ giải

khi bắt đầu chương trình, giá trị cài đặt nhiệt độ sẽ hiển thị

xungthuật

= xung+(Kp*e2)+(Ki*e_sum)+(Kd*e_del);

Xuất xung cho đối tượng

trên khối hiển thị bằng led 7 đoạn, để chương trình hoạt động ta cần thực hiện cài đặt

nhiệt độ trên khối nut nhấn. Khi nút enter được nhấn thì chương trình bắt đầu thực

END

hiện đọc tín hiệu nhiệt độ bằng khối cảm biến, nhiệt độ được cập nhật liên tục để vi

điều khiển xử lí và tính tốn trong giải thuật PID, nếu giá trị nhiệt độ đo nhỏ hơn nhiệt

độ đặt thì tín hiệu điều khiển sẽ được truyền cho đối tượng cho đến khi nhiệt độ đo



40

End



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

5 Thiết kế, chế tạo mô hình điều khiển nhiệt độ sấy gỗ ứng dụng PID

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×