Phương pháp nghiên cứu tính toán và thiết kế bộ nguồn áp xung p9 pdf

Báo cáo tóm tắt Nguyễn Văn Trí - Điện 45A
- 8 -
Hình 2.3: Sơ đồ nối vào ra CPU 224 kiểu AC/DC/RELAY






* Sơ đồ nối thiết bị vào ra














2.2 Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển dùng PLC
1. Xác định quy trình điều khiển.
2. Xác định tín hiệu vào ra.
3. Soạn thảo chơng trình.
4. Nạp chơng trình vào bộ nhớ.
5. Chạy chơng trình.
Chuyển dữ

liệu từ bộ đệm
ảo ra ngoại vi
Truyền thông
và tự kiểm tra
lỗi
Nhập dữ liệu từ
ngoại vi vào bộ đệm
ảo
Thực hiện
chơng trình
Hình 2.2: Sơ đồ vòng quét trong PLC S7 - 200
Báo cáo tóm tắt Nguyễn Văn Trí - Điện 45A
- 9 -


2.3 Khối mở rộng analog EM 235
* Đặc tính chung
Modul vào/ra EM 235 là loại modul mở rộng với đầu vào analog tốc độ
cao. Nó có khả năng chuyển đổi một tín hiệu vào analog thành giá trị số tơng
đơng trong 171 s đối với CPU 212 và 139 s đối với tất cả các CPU S7- 200
khác. Việc chuyển đổi tín hiệu vào analog đợc thực hiện mỗi khi đầu vào
đợc truy cập bởi chơng trình.

- Số đầu vào/ra: 4 đầu vào analog, 1 đầu ra analog.
-
Dải tín hiệu: Điện áp 10 V, Dòng điện 0 ữ 20 mA.
-
Kiểu dữ liệu lỡng cực: -32000 ữ 32000.
Đơn cực: 0 ữ 32000.
- Điện áp cung cấp: 24 V.
- Độ phân giải: Bộ chuyển đổi A/D 12 bits.
Hình 2.4: Sơ đồ khối và sơ đồ nối thiết bị vào/ra Module EM235

EM235
Báo cáo tóm tắt Nguyễn Văn Trí - Điện 45A
- 10 -
* Điều chỉnh đầu vào
Bảng2.1: Các giá trị đầu vào EM235
Đơn cực
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
Dải điện áp Độ phân giải
ON OFF OFF ON OFF ON 0-50 mV
12,5 V
OFF ON OFF ON OFF ON 0-100 mV
25 V
ON OFF OFF OFF ON ON 0-500 mV
125 V
OFF ON OFF OFF ON ON 0-1 V

250 V
ON OFF OFF OFF OFF ON 0-5 V
1,25 V
ON OFF OFF OFF OFF ON 0-20 mA
5 A
OFF ON OFF OFF OFF ON 0-10 V
2,5 V
Lỡng cực
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
Dải điện áp Độ phân giải
ON OFF OFF ON OFF OFF
25 mV 12,5 V
OFF ON OFF ON OFF OFF
50 mV 25 V
OFF OFF ON ON OFF OFF
100 mV 50 V
ON OFF OFF OFF ON OFF
250 mV 125 V
OFF ON OFF OFF ON OFF
500 mV 250 V
OFF OFF ON OFF ON OFF
1 V 500 V
ON OFF OFF OFF OFF OFF
2,5 V
1,25 mV
OFF ON OFF OFF OFF OFF
5 V
2,5 mV
OFF OFF ON OFF OFF OFF
10 V

5 mV

2.4 Kết nối PLC S7- 200 với máy tính PC







Hình 2.5: Sử dụng cáp PC/PPI kết nối với một CPU S7- 200
Báo cáo tóm tắt Nguyễn Văn Trí - Điện 45A
- 11 -
Chơng 3
phần mềm Step7 - Micro Win32 và chơng trình điều khiển pid số

3.1 Giới thiệu phần mềm Step7 - Micro Win32
Phần mềm Step7 - Micro Win32 có 3 dạng soạn thảo chơng trình:
LAD, STL, FBD. Trong số này LAD là ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa dễ
hiểu nhất. Những thành phần cơ bản của chơng trình trong LAD tơng ứng
với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơ le. Các thành phần cơ bản
biểu diễn các lệnh logic nh sau: tiếp điểm, cuộn dây, hộp.
3.2 Chơng trình điều khiển PID số và điều chế phát xung tốc độ cao
PWM
* Phơng pháp điều khiển PID số
- Nguyên lý làm việc của bộ điều khiển PID dựa vào biểu thức (1.1).
Trong máy tính số, hàm số đầu ra ở dạng liên tục phải đợc chuyển tơng
đơng thành gián đoạn theo chu kỳ trích mẫu có dạng:
U
n

= K
c
.e
n
+

+
n
1
.K
0
Ue
n
I
+ K
D
.(e
n
- e
n-1
) (3.1)
CPU của PLC tính toán các giá trị đầu ra theo mô hình cải biến:
U
n
= UP
n
+ UI
n
+ UD
n

(3.2)
Phơng trình thành phần tỉ lệ trong CPU là:
UP
n
= K
c
.(Sv
n
- Pv
n
) = K
c
.e
n
(3.3)
Phơng trình của thành phần tích phân:
UI
n
= K
c
.T
s
/ T
i
.(Sv
n
- Pv
n
) + UX = K
c

.T
s
/ T
i
.e
n
+ UX (3.4)
Phơng trình biểu diễn thành phần vi phân:
UD
n
= K
c
.T
D
/T
S
.(Pv
n-1
- Pv
n
) (3.5)
* Điều chế phát xung tốc độ cao PWM
Trong CPU 224 hai cổng ra Q0.0 và Q0.1 có thể đợc sử dụng phát dãy
xung tốc độ cao PTO (pulse train output) và tín hiệu điều chế độ rộng xung
PWM (pulse with modulation). PWM là một dãy xung kiểu tuần hoàn, có chu
Báo cáo tóm tắt Nguyễn Văn Trí - Điện 45A
- 12 -
kỳ là một số nguyên trong khoảng 250s ữ 65553s. Nếu độ rộng xung đợc
quy định lớn hơn chu kỳ xung của PWM thì dãy xung sẽ là một tín hiệu đều
có giá trị logic bằng 1, ngợc lại khi quy định độ rộng xung bằng 0 thì dãy

xung sẽ là một tín hiệu đều có giá trị logic bằng 0.







* Lu đồ điều khiển PID số và điều chế phát xung tốc độ cao PWM












Tx
T
Tx - Độ rộng xung
T - Chu kỳ dãy xung
Hình 3.1: Dạng xung kiểu PWM
Đọc Pv
Bắt đầu
PID
PWM

Bộ tạo ẩm
Chuyển đổi và khuếch đại
Hình 3.2: Lu đồ điều khiển PID và điều chế PWM trên PLC
B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
- 13 -
* Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn PID sè vµ ®iÒu chÕ ph¸t xung tèc ®é cao PWM

Ch−¬ng tr×nh chÝnh






Ch−¬ng tr×nh con

B¸o c¸o tãm t¾t NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A
- 14 -
Ch−¬ng tr×nh ng¾t