TỔNG Hợp Hệ Cân BĂNG ĐỊNH LƯỢNG - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (31 trang)

Trang chủ

Luận Văn - Báo Cáo

Kỹ thuật

TỔNG hợp hệ cân BĂNG ĐỊNH LƯỢNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.69 MB, 31 trang )

1TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀIDo khắc phục được một số nhược điểm của động cơ một chiều trong cấu tạo và khi làm việc như: không cần có cổ góp và chổi than, những thứ dễ bị mòn và yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên; không sinh ra tia lửa điện trong quá trình làm việc. Vì vậy, hệ truyền động - động cơ không đồng bộ đã và đang được ứng dụng nhiều trong thực tế sản xuất.Một nhược điểm cơ bản của hệ truyền động này là việc điều chỉnh tốc độ ở dải rộng gặp nhiều khó khăn. Tuy nhiên với sự phát triển của công nghệ vật liệu, của khoa học kỹ thuật việc mở rộng dải điều chỉnh tốc độ của hệ truyền động này đã được khắc phục bằng phương pháp điều chỉnh tần số (Hệ truyền động biến tần - động cơ).Với các hệ truyền động yêu cầu chất lượng điều khiển không cao thì điều khiển theo cấu trúc hệ hở là đáp ứng được yêu cầu. Tuy nhiên, với các hệ truyền động yêu cầu chất lượng điều khiển cao thì trong hệ phải có mạch tổng hợp và tạo tín hiệu điều khiển.Công nghệ cân băng được dùng nhiều trong các dây truyền công nghiệp ví dụ như sản xuất xi măng. Nó là một trong những công nghệ yêu cầu chất lượng điều khiển cao, vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng vi xử lý để điều khiển hệ truyền động biến tần động cơ theo yêu cầu công nghệ cân băng định lượng là việc làm cần thiết và là hướng nghiên cứu chính của bản luận văn.- 2 -CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG1.1. Lý thuyết chung về hệ thống cân băng định lượng.1.1.2. Khái niệmCân băng định lượng là bao gồm các thiết bị ghép nối với nhau mà thành, nó thuộc dạng cân định lượng băng tải, được dùng cho hệ thống cân liên tục (liên tục theo chế độ dài hạn lặp lại). Thực hiện việc phối liệu một cách liên tục theo tỷ lệ yêu cầu công nghệ đặt ra.Cân băng định lượng trong luận văn đề xuất nghiên cứu là cân băng tải, nó là thiết bị cung cấp kiểu trọng lượng vật liệu được chuyên trở trên băng tải mà tốc độ của nó được điều chỉnh để nhận được lưu lượng vật liệu ứng với giá trị do người vận hành đặt trước.1.1.3. Cấu tạo của cân băng định lượngHình 1. 1 Sơ đồ cấu tạo cân băng định lượngCấu tạo của cân băng định lượng gồm các phân sau:1: Phễu cấp liệu 2: Cảm biến trọng lượng (Load Cell)3: Băng truyền 4: Tang bị động5: Bulông cơ khí 6: Tang chủ động 7: Hộp số 8: SenSor đo tốc độ9: Động cơ không đống bộ (được nối với biến tần) 10: Cảm biến vị trí1.1.4. Nguyên lý tính lưu lượng của cân băng định lượng1.1.4.1. Nguyên lý tính lưu lượngCân băng định lượng (cân băng tải) là thiết bị cung cấp liệu kiểu trọng lượng. Vật liệu được chuyên trở trên băng tải, mà tốc độ của băng tải được điều chỉnh để nhận được lưu lượng đặt trước khi có nhiễu tác động lên hệ (ví dụ liệu không xuống đều).Cầu cân về cơ bản bao gồm: Một cảm biến trọng lượng (LoadCell) gắn trên giá mang nhiều con lăn. Trọng lượng của vật liệu trên băng được các cảm biến trọng lượng (LoadCell) chuyển đổi thành tín hiệu điện đưa về bộ xử lý để tính toán lưu lượng.Để xác định lưu lượng vật liệu chuyển tới nơi đổ liệu thì phải xác định đồng thời vận tốc của băng tải và trọng lượng của vật liệu trên 1 đơn vị chiều dài ∂ (kg/m). Trong đó tốc độ của băng tải được đo bằng cảm biến tốc độ có liên hệ động học với động cơ. 1510236 7894- 3 -Tốc độ băng tải V (m/s) là tốc độ của vật liệu được truyền tải. Tải của băng truyền (ƍ) là trọng lượng vật liệu được truyền tải trên một đơn vị chiều dài ∂ (kg/m).Cân băng tải có bộ phận đo trọng lượng để đo ∂ và bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ băng tải sao cho điểm đổ liệu, lưu lượng dòng chảy liệu bằng giá trị đặt do người vận hành đặt trước.Bộ điều khiển đo tải trọng trên băng truyền và điều chỉnh tốc độ băng đảm bảo lưu lượng không đổi ở điểm đổ liệu.Q = gLVFcgLVFc**22*= 1.1.4.2. Đo trọng lượng liệu trên băng tảiTrọng lượng đo nhờ tín hiệu của LoadCell bao gồm trọng lượng của băng tải và trọng lượng vật liệu trên băng. Vì vậy để đo được trọng lượng của liệu thì ta phải tiến hành trừ bì (tức là trừ đi trọng lượng của băng tải ).1.1.5. Khái quát về điều chỉnh cấp liệu cho cân băngViệc điều chỉnh cấp liệu cho băng cân định lượng chính là điều chỉnh lưu lượng liệu cấp cho băng cân và được thực hiện bằng 3 phương pháp.- Phương pháp 1 (Điều chỉnh cấp liệu gián đoạn) Phương pháp này điều chỉnh cấp liệu bằng tín hiệu của sensơr cấp liệu kiểu trôi để điều khiển một số thiết bị cấp liệu. Vị trí của sensor cấp liệu theo kiểu trôi được đặt ở phía cuối của ống liệu. - Phương pháp 2 (Điều chỉnh cấp liệu liên tục)Phương pháp này điều chỉnh cấp liệu liên tục cho băng cân định lượng sử dụng bộ điều chỉnh PID để điều chỉnh cấp liệu (có thể là van cấp liệu hoặc van quay) để đảm bảo cho lượng tải trên một đơn vị chiều dài băng tải là không đổi. Bộ PID có tác dụng điều chỉnh nếu lưu lượng thể tích của liệu trên băng thay đổi theo phạm vi ±15% và bộ PID chỉ hoạt động sau khi băng đã hoạt động.- Phương pháp 3 (Điều chỉnh mức vật liệu trong ngăn xếp)Phương pháp điều chỉnh mức liệu trong ngăn xếp có thể coi là sự kết hợp của 2 phương pháp trên: phương pháp điều chỉnh gián đoạn và điều chỉnh liên tục. Phương pháp này tận dụng những ưu điểm và khắc phục nhưng nhược điểm của 2 phương pháp trên và được thiết kế đặc biệt cho các băng cân định lượng.1.2. Cấu trúc hệ thống cân băng- 4 -Hình 1. 2 Cấu trúc hệ thống cân băng định lượngTrong đó:- Động cơ sử dụng là động cơ không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc, tốc độ của động cơ đo được nhờ sensơ đo tốc độ (máy phát xung).- Số xung phát ra từ máy phát xung tỷ lệ với tốc độ động cơ và được đưa về bộ điều khiển.- Bộ điều khiển (dùng vi xử lý) điều chỉnh tốc độ của băng tải và lưu lượng liệu ở điểm đổ liệu sao cho tương ứng với giá trị đặt.- Bộ cảm biến trọng lượng (LoadCell) biến đổi trọng lượng nhận được trên băng thành tín hiệu điện đưa về bộ khuyếch đại.- Điều chỉnh tốc độ của động cơ bằng cách điều chỉnh tần số cấp nguồn cho 1.3. Hệ điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ dùng biến tần1.3.1. Động cơ không đồng bộ1.3.1.1. Động cơ không đồng bộHình 1. 3 Đặc tính cơ khi thay đổi tần số động cơ không đồng bộMÁYPHÁTXUNGBỘ KHUYẾCHĐẠIBỘ ĐIỀU KHIỂN Nt FTMBIẾNTẦNPVACLoad Cell Hộp giảm tốcMáy phát tốcĐộng cơ KĐB0ω14ω13ω1đmω12ω11 ωf11f12f1 > f1đmf1đmf13f14f1 < f1đmM- 5 -1.3.1.2. Công thức tính chọn động cơ không đồng bộTỷ số truyền của hộp số:11ωω=i; Tỷ số truyền giữa pulley và động cơ:22ωω=i* Tính chọn công suất động cơCông suất động cơ: P1 = 11 2F Vη η××Trong đó: η2: Hiệu suất hộp số; η1: Hiệu suất băng tảiF1: Lực của trọng lượng tổng trên băngF1= L ∙ g ∙ ƍ. Trong đó: L: Chiều dài của băng; g: Gia tốc trọng trường g=9,8m/s21.3.2. Khái quát về biến tần1.3.2.1. Định nghĩaBiến tần là thiết bị biến đổi điện xoay chiều ở tần số này thành điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.Hình 1. 4 Biến tần1.3.2.2. Nguyên lý hoạt động của biến tầnNguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosφ của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.Hình 1. 5 Nguyên lý hoạt động của biến tần1.3.2.3. Ưu điểm khi sử dụng biến tần- Bảo vệ động cơ khỏi mài mòn cơ khí.- Tiết kiệm điện, bảo vệ các thiết bị điện trong cùng hệ thống.- Đáp ứng yêu cầu công nghệ.- 6 -- Tăng năng suất sản xuất.1.3.3. Điều chỉnh tần số động cơ bằng biến tần Muốn điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng cách thay đổi tần số ta phải có một bộ nguồn xoay chiều có thể điều chỉnh tần số điện áp một cách đồng thời thông qua một biến tần. Hình 1. 6 Sơ đồ mạch lực bộ biến tần nguồn áp dùng TranzitorDùng phương pháp PWM ta có giản đồ điện thế và điện áp pha A như sau:Hình 1. 7 Giản đồ điện thế và điện áp pha A dùng phương pháp PWM- Sơ đồ biến tần ba pha dùng Tranzitor gồm:Bộ nghịch lưu biến đổi điện áp một chiều từ nguồn cấp thành điện áp xoay chiều có tần số biến đổi được. Điện áp xoay chiều qua bộ lọc và đưa vào sơ đồ cầu Tranzitor.Sơ đồ biến tần Tranzitor ba pha dùng 6 Tranzitor công suất T1 từ T6 và 6 điốt T7 từ T12 đấu song song ngược với các Tranzitor tương ứng.Tín hiệu điều khiển Vb được đưa vào bazơ của Tranzitor có dạng chữ nhật, chu kỳ là 2π, độ rộng là π/2.Khi Vb = “0” > Tranzitor bị khóaVb = “1” > Tranzitor mở bão hòaCác Tranzitor được điều khiển theo trình tự 1,2,3,4,5,6,1 Các tín hiệu điều khiển lệch nhau một khoảng bằng π/3.ZT4ibicT6T2D8D12D10T1T3T5D11D9D7ABCCiaD1D3D5D4002π3π/2ππ/2202π3π/2ππ/20D6D200ππ 2π 2π ωt ωtuAuA- 7 -1.4. Cảm biến trọng lực Loadcell1.4.1. Khái niệm LoadcellLoadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện.Khái niệm“strain gage”: cấu trúc có thể biến dạng đàn hồi khi chịu tác động của lực tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với sự biến dạng này.Loadcell thường được sử dụng để cảm ứng các lực lớn, tĩnh hay các lực biến thiên chậm. Một số trường hợp loadcell được thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế của Loadcell.1.4.2. Tế bào cân đo trọng lượngLà thiết bị đo trọng lượng trong hệ thống cân định lượng bao gồm 2 loại tế bào là loại SFT (Smat Foree Tran Sduer) và tế bào cân Tenzomet.1.4.2.1. Nguyên lý tế bào cân số SFT Hình 1. 8 Sơ đồ tế bào cân số SFTĐầu đo trọng lượng là nơi đặt tải cần đo, nó truyền lực tác động trực tiếp của tải lên một đây dẫn đặt trong từ trường không đổi. Nó làm thay đổi sức căng của dây dẫn nên dây dẫn bị dao động (bị rung). Sự dao động của dây dẫn trong từ trường sinh ra sức điện động cảm ứng. Sức điện động này có tác động chặt chẽ lên tải trọng đặt trên đầu đo.Đầu cảm biến nhiệt độ xác định nhiệt độ của môi trường để thực hiện việc chỉnh định vì các phần tử SFT phụ thuộc vào rất nhiều vòng nhiệt độ.Bộ chuyển đổi: Chuyển đổi các tín hiệu đo lường từ đầu đo thành dạng tín hiệuBộ xử lý: Xử lý tất cả các tín hiệu thu được và các tín hiệu ra bên ngoài theo phương thức truyền tin nối tiếp.Bộ chuyển đổiCảm biếnnhiệt độBộ vi xử lýNTải trọng cần đoNgưỡng hạn chếSNSDây rungGiao thức truyền tin nối tiếp- 8 -Bảng 1. 1 Bảng thống kê một số loại tế bàoTải định mức20kg 30kg 100kg 120kg 200kg 300kgTải cực đại30kg 45kg 150kg 180kg 300kg 450kgPhạm vi nhiệt độ cho phép-10÷ 60oC -10÷60oC -10÷40oC -10÷60oC -10÷40oC -10÷60oCGiao thức truyền tin nối tiếp với bên ngoàiRS 422RS 485RS 422RS 485RS 422RS 485RS 422RS 485RS 422RS 485RS 422RS485Năng lượng tiêu thụ1w 1w 1w 1w 1w 1wKhoảng ghép nối 500m 500m 500m 500m 500m 500mĐộ phân giải 3,4g 5g 0,0001% 0,0001% 0,0001% 0,0001%1.4.2.2. Nguyên lý tế bào cân TenzometHình 1. 9 Sơ đồ cầu tế bào cân TezometNguyên lý tế bào cân Tenzomet dựa theo nguyên lý cầu điện trở, trong đó giá trị điện trở của các nhánh cầu thay đổi bởi ngoại lực tác động lên cầu. Do đó nếu có một nguồn cung cấp không đổi (UN=const) thì hai đường chéo kia của cầu ta thu được tín hiệu thay đổi theo tải trọng đặt lên cầu. Khi cầu cân bằng thì điện áp ra Ur = 0. Khi cầu điện trở thay đổi với giá trị ΔR thì điện áp ra sẽ thay đổi, lúc này điện áp ra được tính theo công thức: RRUUNr∆=(1.15)Trong đó: UN: Điện áp nguồn cấp cho đầu đoUr: Điện áp ra của đầu đoΔR : Lượng điện trở thay đổi bởi lực kéo trên đầu đoR : Giá trị điện trở ban đầu của mỗi nhánh cầu.Bảng 1. 2 Bảng thống kê một số loại tế bào cân TenzometTải định mức 20 30 50 70 100 150 250 300Tải cực đại 150% tải định mứcSai số < 0.015%Phạm vi điều chỉnh -10 ÷ 40Nguồn cung cấp -10 ÷ 151.4.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động1.4.3.1. Cấu tạoLoadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là "Strain gage" và thành phần còn lại là "Load". Strain gage là một điện trở đặc biệt có kích thước rất nhỏ, có R-ΔR R-ΔR R+ΔR R+ΔR UNUr- 9 -điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên “Load” - một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi.Hình 1. 10 Cấu tạo của một Loadcell1.4.3.2. Nguyên lý hoạt độngHoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone. Giá trị lực tác dụng tỉ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở và do đó trả về tín hiệu điện áp tỉ lệ.Hình 1. 11 Nguyên lý hoạt động của một Loadcell1.4.3.3. Thông số kĩ thuật cơ bản- Độ chính xác: Cho biết phần trăm chính xác trong phép đo. Độ chính xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp.- Công suất định mức: Giá trị khối lượng lớn nhất mà Loadcell có thể đo được.- Dải bù nhiệt độ: Là khoảng nhiệt độ mà đầu ra Loadcell được bù vào, nếu nằm ngoài khoảng này, đầu ra không được đảm bảo thực hiện theo đúng chi tiết kĩ thuật được đưa ra.- Cấp bảo vệ: Được đánh giá theo thang đo IP, (ví dụ: IP65: chống được độ ẩm và bụi).- Điện áp: Giá trị điện áp làm việc của Loadcell (thông thường đưa ra giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất 5 - 15 V).- Độ trễ: Hiện tượng trễ khi hiển thị kết quả dẫn tới sai số trong kết quả. Thường được đưa ra dưới dạng % của tải trọng.- Trở kháng đầu vào: Trở kháng được xác định thông qua S- và S+ khi Loadcell chưa kết nối vào hệ thống hoặc ở chế độ không tải.- Điện trở cách điện: Thông thường đo tại dòng DC 50V. Giá trị cách điện giữa lớp vỏ kim loại của Loadcell và thiết bị kết nối dòng điện.- Phá hủy cơ học: Giá trị tải trọng mà Loadcell có thể bị phá vỡ hoặc biến dạng.- Giá trị ra: Kết quả đo được (đơn vị: mV).- Trở kháng đầu ra: Cho dưới dạng trở kháng được đo giữa Ex+ và EX- trong điều kiện load cell chưa kết nối hoặc hoạt động ở chế độ không tải.- Quá tải an toàn: Công suất mà Loadcell có thể vượt quá (ví dụ: 125% công suất).- 10 -- Hệ số tác động của nhiệt độ: Đại lượng được đo ở chế độ có tải, là sự thay đổi công suất của Loadcell dưới sự thay đổi nhiệt độ, (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa là nếu nhiệt dộ tăng thêm 10°C thì công suất đầy tải của Loadcell tăng thêm 0.01%).- Hệ số tác động của nhiệt độ tại điểm 0: Giống như trên nhưng đo ở chế độ không tải.1.4.3.4. Công thức tính khối lượng của LoadCellKhi có tải chạy trên băng thì mô men lực của tải trọng sẽ được cân bằng với mômen lực của đối trọng và LoadCell.Hình 1. 12 Cấu trúc cầu cân bằng mô men lựcDựa vào công thức tính tổng hợp momen lực:F0L0 = F1L1 + F2L2(1.16)Trong đó: F0: Lực của tải trọng tác động lên cầu cânF1: Lực của LoadCell F2: Lực của đối trọngL0: Lực khoảng cách (cánh tay đòn ) từ tải đến pulley L0 =0,16ml1: Khoảng cách (cánh tay đòn) từ puly đến LoadfCell l1=0,12ml2: Khoảng cách (cánh tay đòn ) từ đối trọng đến puly, l2=0,20m0222111022110 LlamlamLLFLFF+=+=⇒(1.17)Ở đây LoadCell và đỗ trọng được nối cứng với nhau nên coi a1=a2=1122001022110llmLFmLlmlmF−=↔+= (1.18)Trong đó: m1: Khối lượng của LoadCellm2: Khối lượng của đối trọngNăng suất của băng là: Q (kg/h)Tốc độ truyền là: V (m/ph)Khi đó vật liệu được truyền tải trên 1 đơn vị chiều dài làƍ =VQ(Kg/m)Trọng lượng tổng trên băng là lực F0(N) được đo bởi hệ thống cân trọng lượng và σ được tính theo biểu thức:ƍ 012FLg=×Trong đó: L1: Chiều dài của cân g: Gia tốc trọng trường => F0= ƍ ∙12Lg× thay vào phương trình (1.18)- 11 -1220112llmLgLm−⋅=σ (Kg) (1.19)1.5. Băng tải cao suHệ thống băng tải được sử dụng để vận chuyển hàng hóa hoặc tài liệu từ một điểm cố định khác trong một không gian. Các chức năng cụ thể của hệ thống băng tải có thể khác nhau đáng kể tùy thuộc vào thiết kế của máy, nhưng nhiều hệ thống sử dụng một băng tải cao su để vận chuyển hàng hoá. Hình 1. 13 Băng tải cao su1.6. Sensor đo tốc độ1.6.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:Để điều khiển số vòng quay hay vận tốc động cơ thì chúng ta nhất thiết phải đọc được góc quay của động cơ. Một số phương pháp có thể được dùng để xác định góc quay của động cơ bao gồm tachometer (thật ra tachometer đo vận tốc quay), dùng biến trở xoay, hoặc dùng mã hóa xung encoder. Trong đó 2 phương pháp đầu tiên là phương pháp tương tự và dùng encoder quang thuộc nhóm phương pháp số. Hệ thống encoder quang bao gồm một nguồn phát quang (thường là hồng ngoại – infrared), một cảm biến quang và một đĩa có chia rãnh. encoder quang lại được chia thành 2 loại: encoder tuyệt đối (absolute optical encoder) và encoder tương đối (incremental optical encoder). Trong hệ thống cân băng định lượng chỉ cần xác định tốc độ động cơ mà không cần xác định chính xác vị trí động cơ nên thường sử dụng encoder tương đối để xác định tốc độ động cơ . Từ bây giờ khi ta nói encoder tức là encoder tương đối. Hình dưới là mô hình của encoder loại này. Hình 1. 14 Encoder quang tương đốiTrong đó: 1. Nguồn sáng 2. Thấu kính hội tụ 3. Đĩa quay 4. Đầu thu quang1.6.2. Đo vận tốc băng tảiĐể xác định vận tốc dài của băng tải thì ta phải đọc được tốc độ quay của tang bị động. Trong hệ thống này chúng ta sử dụng phương pháp mã hóa vòng quay thành - 12 -xung (encoder) loại tương đối để xác định tốc độ quay tang bị động. Encoder được gắn đồng trục với tang bị động. Hình 1. 15 Mạch đo tín hiệu tốc độTín hiệu Vout được đưa vào đầu vào của PLC để xác vận tốc dài của băng tải.1.7. Đo khối lượng liệu trên băng.Để xác định khối lượng liệu trên băng tải ta phải sử dụng cảm biến trọng lực (Loadcell) đặt dưới băng tải. Tín hiệu ra cảm biến trọng lực rất nhỏ cỡ vài chục mV tùy loại cảm biến, thường 1÷2 mV/V. Do đó để nhận biết được tín hiệu đó ta phải sử dụng mạch. Tín hiệu sau mạch khuếch đại được đưa về PLC xử lí.Hình 1. 16 Mạch đo khối lượngMạch điện này dùng để tìm ra hiệu số, hoặc sai số giữa 2 điện áp mà mỗi điện áp có thể được nhân với một vài hằng số nào đó. Các hằng số này xác định nhờ các điện trở.- Điện áp ra của mạch: 12 1 1( )( )f g foutgR R R RV V VR R R R+ − + ×= × − × ÷ ÷+ ×  (1.20)- Tổng trở vi sai giữa 2 chân đầu vào Zin = R1 + R2- Nếu R1 = R2 và Rf = Rg thì: Vout = A(V2 – V1) - Hệ số khuếch đại vi sai: A = Rf /R11.8. Kết luận chương 1Chương 1 đã trình bày được khái quát chung về hệ thống cân băng định lượng. Xây dựng được cấu trúc chung của hệ thống cân băng định lượng; các thành phần của hệ thống gồm động cơ truyền động điện, biến tần, băng tải, bộ phận giảm tốc; lý thuyết về tế bào cân; lý thuyết về phương pháp xác định tốc độ quay dùng phương pháp mã hóa xung; các phần tử để thu thập tín hiều phản hồi hệ thống cũng như các công thức tính các đại lượng vận tốc, khối lượng từ các tín hiệu phản hồi đó.VoutVCCV1Mắt phátMắt thu- 13 -CHƯƠNG 2. TỔNG HỢP HỆ CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG2.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống cân băng định lượngXuất phát từ cấu trúc hệ thống cân băng định lượng được trình bày trong chương 1, ta xây dựng được sơ đồ cấu trúc hệ thống cân băng định lượng được trình bày như hình 2.1. Hình 2. 1 Cấu trúc hệ thống cân băng định lượngHình 2. 2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống cân băng định lượngTrong đó:Qđ: Lưu lượng đặt.BĐK: Bộ điều khiển.BT: Biến tần.ĐC: Động cơ truyền động.GT: Bộ phận giảm tốc, truyền chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của băng tải.BgT: Băng tải.V: Vận tốc dài của băng tải (m/h).m: Khối lượng liệu trên một đơn vị dài băng tải (Kg/m).Q: Đáp ứng lưu lượng liệu (Kg/h).e: Sai lệch tín hiệu đặt và đáp ứng đầu ra.Uđk: Tín hiệu điều khiển.BT ĐCGT BgTQBĐKUđk(-)VmĐối tượngQđe- 14 -Để tổng hợp hệ thống, tìm ra luật điều khiển ta phải xác định mô hình toán học mô tả các thành phần trong cấu trúc hệ thống. Có nhiều phương pháp để xác định mô hình toán học theo mối quan hệ các đại lượng của từng thành phần. Tuy nhiên, trong phạm vi luận văn tác giả sử dụng công cụ nhận dạng mô hình (System Identification toolbox) của phần mềm Matlab (Mathwork) để xác định mô hình toán học. Khi đó ta coi đối tượng điều khiển gồm biến tần, động cơ, bộ phận giảm tốc và băng tải, với tín hiệu vào là tín hiệu điều khiển biến tần Uđk và tín hiệu ra là vận tốc dài của băng tải V. Khi đó cấu trúc hệ thống được thể hiển trên hình 2.3.Hình 2. 3 Sơ đồ cấu trúc hệ2.2. Nhận dạng mô hình toán học đối tượngThu thập dữ liệu vào/ra của đối tượng:Để nhận dạng mô hình toán học đối tượng (Hệ thống băng tải) ta thực hiện cấp tín hiệu điều khiển Uđk cho biến tần, đo đáp ứng vận tốc của băng tải.Hình 2. 4 Sơ đồ thu thập dữ liệu nhận dạngSau khi thực hiện thu thập dữ liệu tín hiệu điều khiển và đáp ứng vận tốc băng tải với thời gian trích mẫu 1ms, ta thu được đặc tính của các dữ liệu như sau:0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20024681012Tin hieu dieu khien bien tan (volt)time (s)Hình 2. 5 Dữ liệu tín hiệu điều khiển (volt)eQBĐKUđk(-)VmQđHệ thốngBăng tảiUđkVHệ thốngBăng tải- 15 -0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200123456789x 104Dap ung van toc bang tai (m/h)time (s)Hình 2. 6 Dữ liệu tín hiệu vận tốc dài băng tải (mm/h)Sau khi thu thập dữ liệu vào/ra của hệ băng tải, ta tiến hành nhận dạng đối tượng sử dụng công cụ của Matlab (System Identification toolbox). Khi nhận dạng đối tượng sử dụng dữ liệu trong miền thời gian Time – Domain Data. Các bước tiến hành nhận dạng trên Matlab tóm lược như sau.Giao diện công cụ nhận dạng mô hình:Hình 2. 7 Giao diện công cụ nhận dạng mô hìnhNhập dữ liệu vào/ra theo thời gian với thời gian trích mẫu 0.01s:Hình 2. 8 Nhập dữ liệu nhận dạng mô hìnhLựa chọn loại mô hình và nhận dạng:mm/h- 16 -Hình 2. 9 Nhận dạng mô hìnhMô hình toán học nhận dạng mô tả hệ thống:Hình 2. 10 Giao diện kết quả nhận dạngHình 2. 11 Đánh giá kết quả nhận dạng mô hình- 17 -Đặc tính quá độ:Hình 2. 12 Đặc tính quá độ đối tượngMô hình toán học đối tượng:1 2(1 )(1 )DTdkV KWU s sτ τ= =+ +(2.1)Trong đó: K = 8694.4,τ1 = 0.78045,τ2 = 0.41093.Thay số ta được hàm truyền hệ thống cân băng:8694.4(1 0.78045 )(1 0.41093 )DTWs s=+ +(2.2)Vậy mô hình toán học nhận dạng được đã mô tả được quan hệ giữa tín hiệu vào/ra của đối tượng.2.3. Xác định bộ điều khiểnỞ đây ta phải thực hiện hai bài toán:2.3.1. Bài toán 1 (Xác định luật điều khiển)Bài toán này được thực hiện dựa trên việc tổng hợp bộ điều khiển lưu lượng hệ thống cân băng định lượng.Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển điều khiển lưu lượng hệ cân băng định lượng được trình bày trong hình 2.13.Hình 2. 13 Cấu trúc điều khiển hệ thốngTrong đó: - Qđ : Tín hiệu lưu lượng đặt- RQ: Bộ điều chỉnh lưu lượng- WDT: Đối tượng điều khiển, hệ thống cân băng- Q: Lưu lượng (Kg/h)- v: Vận tốc dài băng tải (m/h)- m: Khối lượng trên băng tải (Kg/m)- uđk: Tín hiệu điều khiển (mm/h)0 1 2 3 4 5 6010 0020 0030 0040 0050 0060 0070 0080 0090 0010 000Tim eS te p R es pon s eQQđ(-)mvRQXudkeWDT- 18 -- e: Sai lệch điều khiểnỞ đây ta phải xác định quy luật điều khiển của bộ điều khiển lưu lượng RQ sao cho trong quá trình làm việc lưu lượng liệu thực của hệ thống luôn bám theo một lượng đặt cho trước. Bộ điều khiển RQ được tổng hợp theo phương pháp modul tối ưu, tín hiệu ra của bộ điều khiển là là tín hiệu đầu vào để điều khiển đối tương (chính là tín hiệu điều khiển biến tần để biến tần cấp điện cho động cơ, kéo băng tải). Bộ điều khiển này quyết định đến chất lượng động và tĩnh của hệ thống cân băng định lượng.Ta thấy rằng, trong cấu trúc điều khiển hệ thống có hàm nhân (giữa vận tốc băng v và khối lượng m), ta sẽ không thể tống hợp được điều chỉnh RQ theo phương pháp modul tối lưu. Để thực hiện tổng hợp RQ ta giả thiết khối lượng m là hằng số (nguyên liệu trên băng là đồng nhất). Trong quá trình thử nghiệm hệ thống cân băng với nguyên liệu đồng nhất, tác giả đo được m dao động xung quanh giá trị 1.5kg/m nên tác giả chọn m = 1.5 kg/m. Khi đó, ta có thể biến đổi cấu trúc điều khiển về dạng sau.Hình 2. 14 Cấu trúc điều khiển hệ thống (m là hằng số)Biến đổi tương đương cấu trúc và thay các thông số.Đăt 1 2(1 )(1 )hm KWs sτ τ×=+ + Theo phương pháp module tối ưu ta phải đi xác định RQ sao cho hàm truyền hệ kín với phản hồi (-1) phải thỏa mãn điều kiện chuẩn modul tối ưu, hay:2 2R W1W1 W 2 2 1Q hkQ hR s sτ τ= =+ + +(2.3)( )( )1 21 12 12 1(1 )(1 )QhRm KW s ss ss sτ ττ ττ τ= =×× +++ +(2.4)Chọn τ = τ1 = 0.78045, ta được: ( )1 11 22 21 1 112 1(1 )(1 )1 1 12 2 2QRmKs ss ssmK s mK mK sτ ττ ττ ττ τ τ=++ ++= = + ×(2.5)Thay số ta được:5 50.41093 1 12 1.5 8694.4 0.78045 2 1.5 8694.4 0.7804512.0186 10 4.9124 10QRss− −= + ×× × × × × ×= × + × ×(2.6)Như vậy luật điều khiển của bộ điều khiển lưu lượng được thực hiện theo (2.6).QQđ(-)vRQmudkeWDTQQđ(-)RQudke- 19 -2.3.2. Bài toán 2 (Lựa chọn thiết bị thực hiện luật điều khiển)Có nhiều phương pháp để thực hiện luật điều khiển (2.6) như sử dụng mạch tương tự hoặc sử dụng mạch số. Trong mạch số có thể dùng vi xử lý hoặc máy tính để thực hiện luật điều khiển. Trong luận văn sử dụng vi xử lý để thực hiện luật điều khiển ở trên.2.4. Card ghép nối và điều khiểnArduino là một hệ thống sản xuất các bo mạch mã nguồn mở được hình thành và phát triển từ năm 2005. Do các bo mạch là mã nguồn mở nên đến nay hệ thống này đã phát triển rất mạnh mẽ và có thư viện hỗ trợ cho người sử dụng rất đa dạng, phong phú. Là một thiết bị phần cứng, Arduino có thể hoạt động độc lập với chức năng thực hiện các luật điều khiển, kết nối với máy tính, hoặc một thiết bị Arduino khác, các thiết bị điện tử khác Trong luận văn chỉ sử dụng Card Arduino với hai nhiệm vụ:- Là thiết bị kết nối giữa máy tính và thiết bị ngoại vi.- Thực hiện qui luật điều khiển theo (2.6).Bo mạch ArduinoDue sử dụng vi điều khiển 32bit do hãng Atmel sản xuất. Sơ đồ mạch vi xử lý trung tâm như hình 2.15.TST51XOUT35XIN36XOUT3249XIN3248DHSDM38DFSDM43DHSDP37DFSDP42VBG40PA023PA124PA285PA384PA483PA525PA682PA726PA827PA92PA103PA114PA125PA136PA147PA158PA1678PA179PA1870PA1971PA2072PA21107PA2281PA2380PA2479PA25108PA26109PA27110PA28111PA29112P B 01 1 3P B 11 1 4P B 21 1 5P B 31 1 8P B 41 1 9P B 51 2 0P B 61 2 1P B 71 2 2P B 81 2 3P B 91 2 7P B 1 01 2 8P B 1 11 2 9P B 1 28 6P B 1 38 7P B 1 41 4 0P B 1 57 6P B 1 67 7P B 1 78 8P B 1 88 9P B 1 99 0P B 2 09 1P B 2 19 2P B 2 21 4 1P B 2 31 4 2P B 2 41 4 3P B 2 51 4 4P B 2 61P B 2 76 8P B 2 82 8P B 2 92 9P B 3 03 0P B 3 13 1GND112GND258GND3106GND4126PD1032PD922PD821PD720PD619PD518PD417PD316PD215PD114PD013PC30103PC29102PC28139PC27138PC26137PC25136PC24135PC23134PC22133PC21132PC20131PC19101PC18100PC1799PC1698PC1597PC1496PC1395PC1294PC1193PC10117PC967PC866PC765PC664PC563PC4116PC360PC259PC155PC0130V B U S3 9J T A G S E L4 6F W U P5 3S H D N5 0N R S T B4 7N R S T B6 9A D V R E F7 5V D D I N5 7V D D I O 11 1V D D I O 26 2V D D I O 31 0 5V D D I O 41 2 5V D D A N A7 3V D D B U5 2V D D U T M I4 1V D D O U T5 6V D D P L L3 4V D D C O R E 11 0V D D C O R E 24 5V D D C O R E 36 1V D D C O R E 41 0 4V D D C O R E 51 2 4G N D A N A7 4G N D P L L3 3G N D B U5 4G N D U T M I4 4*1ATsam3x8ea-au12MhzGND 32,768 KhzC5100pFC6100pFC7100pFC8100pFR21kR41kR51kGNDR61kC11100pFGNDD-D+XINXOUTXOUT32XIN32VBGCANTX0CANRX0AD7AD6AD5AD4EXTINTPIN31RXTXRXD2TXD2TXD1RXD1PIN23PIN24AD0SDA1SCL1PIN42PIN43TXLAD3AD2AD1MISOMOSISPCKSS0/PWM10SS1/PWM4GNDPIN32PIN30PWM11PWM12PIN25PIN26PIN27PIN28PIN29RXD0TXD0RXLSS0/PWM10PWM3SS1/PWM4SS1/PWM5PWM5PWM6PWM7PWM8PWM9PIN44PIN45PIN46PIN47PIN48PIN49PIN50PIN51PIN33PIN34PIN35PIN36PIN37PIN38PIN39PIN40PIN41E T X _ C L KE T X _ E NE T X D 0E T X D 1E R X _ D VE R X D 0E R X D 1E R X E RE M D CE M D I OO U T G V B O FO U T G I DS D A 0 - 3S C L 0 - 3C A N T X 1 / I OD A C 0 ( C A N R X 1 )D A C 1A D 8A D 9A D 1 0A D 1 1 ( T X D 3 )A D 1 4 ( R X D 3 )P W M 2P I N 2 2P W M 1 3J T A G _ T C KJ T A G _ T D IJ T A G _ T D OJ T A G _ T M SP W M 2GNDR1100K3V3M A S T E R - R E S E TC1100pFC2100pFL1150mH3V3VDDOUTMIVDDANAL2150mHC4104C310uFGNDU S B V C C U 2GNDHình 2. 15 Sơ đồ mạch vi xử lý trung tâm ArduinoDueCác đặc tính của bo mạch:Vi điều khiển AT91SAM3X8EMột lõi 32-bit, cho phép hoạt động trên 4 byte dữ liệu rộng trong một xung nhịp CPU duy nhất.Điện áp hoạt động 3.3VNguồn cấp 7-12VSố đầu vào/ra số 54 (trong đó có 12 cung cấp đầu ra PWM)Đầu vào tương tự 12Đầu ra tương tự 2 (DAC)Dòng điện vào/ra số 130 mABộ nhơ chương trình (Flash) 512 KB SRAM 96 KB- 20 -Tần số xung hoạt động 84 MHzMạch vi xử lý trung tâm ArduinoDue sử dụng vi xử lý 32bit và các mạch phụ trợ cho vi xử lý hoạt động như mạch dao động, reset. Vi xử lý trung tâm kết nối với các thiết bị khác thông qua các đầu kết nối như hình 2.16.1 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 36P2XIO12345678910P4PWMH12345678P5PWMI12345678P7COMMUNICATION12345678P8ADCL12345678P9ADCH12345678P6PowerGND+5V 3V3MASTER-RESETVINSCL1SDA1AREFGNDPWM8PWM9SS0/PWM10PWM11PWM12PWM13TXRXPWM2PWM3SS1/PWM4PWM5PWM6PWM7SCL0-3SDA0-3RXD2TXD2RXD0RXD1TXD0TXD1AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD8AD9AD10AD11DAC0(CANRX1)DAC1CANTX0CANRX0PIN22PIN23PIN24PIN25PIN26PIN27PIN28PIN29PIN30PIN31PIN32PIN33PIN34PIN35PIN36PIN37PIN38PIN39PIN40PIN41PIN42PIN43PIN44PIN45PIN46PIN47PIN48PIN49PIN50PIN51CANTX1/IO AD14(RXD3)GND+5VHình 2. 16 Các đầu kết nối ngoại vi ArduinoDueĐể thực hiện được chức năng tạo tín hiệu điều khiển, cũng như hiển thị ta phải kết nối ArduinoDue với máy tính để nạp chương trình điều khiển cho ArduinoDue. Sơ đồ kết nối với máy tính như hình 3.17.VCC1D-2D+3ID4GND5USB1USB_MReset(PC1/DW)24XTAL2(PC0)2XTAL11AVCC32VCC4GND3UCAP27UVCC31D-30D+29UGND28PAD33(PCINT7/OC0A/OC1C)PB721(PCINT6)PB620(PCINT5)PB519(T1/PCINT4)PB418(PD0/MISO/PCINT3)PB317(PDI/MOSI/PCINT2)PB216(SCLK/PCINT1)PB115(SS/PCINT0)PB014(INT4/ICP1/CLK0)PC722(OC1A/PCINT8)PC623(PCINT9/OC1B)PC525(PCINT10)PC426(AIN2/PCINT11)PC25(CTS/HWB/TO/INT7)PD713(RTS/AIN5/INT6)PD612(XCK/AIN4/PCINT12)PD511(INT5/AIN3)PD410(TXD1/INT3)PD39(RXD1/AIN1/INT2)PD28(AIN0/INT1)PD17(OC0B/INT0)PD06*2ATMEGA16U2-MU1 23 45 6P3Header 3X21 23 4P1Header 2X212MhzC9100pFC12100pFGNDC13104C14104GND GNDGNDGNDRD+RD-USBVCCU2VUCAP+5VR71kR91kF1F1AGNDL3150mHC10104GNDUSBVCCU2GNDVCCR31kD1CD1206-S015758 P B 48 P B 58 P B 68 P B 7MISO2SCK2RESET2X V C CBD-BD+SCK2MOSI2MISO2R81kR101kR111kR131kMASTER-RESETRESET_CMDUSBVCCGNDR121kLEDLEDTXL-U2RXL-U2+5A D J / G1OUT2IN3 Tab4IC2LM1117C15100uF/35VC16100uF/35VC17100uF/35VC18104C19104C20104A D J / G1OUT2IN3 Tab4IC1LM1117D21N4007+DC-DC123JDC1Jac DC+5V 3V311kLED3LEDGNDHình 2. 17 Sơ đồ mạch kết nối ArduinoDue với máy tínhThư viện ArduinoIOThư viện ArduinoIO là một thư viện trong bộ công cụ Simulink hỗ trợ các bo mạch Arduino làm việc với Matlab-Simulink.Thư viện này gồm các khối chức năng để cài đặt và sử dụng các tính năng của ArduinoDue.Hình 2. 18 Các khối chức năng trong thư viện ArduinoIO- Khối chức năng Arduino IO setup: thiết lập cài đặt giao tiếp với Arduino.- Khối chức năng Real-Time Pacer: Cài đặt cho Simulink chạy với thời gian thực.- 21 -- Khối chức năng Arduino Analog Read: đọc giá trị ADC trên các đầu vào analog của Arduino.- Khối chức năng Arduino Digital Read: đọc giá trị các đầu vào số của Arduino.- Khối chức năng Arduino Analog Write: xuất giá trị tương tự trên các đầu ra tương tự của Arduino.- Khối chức năng Arduino Digital Write: ghi giá trị các đầu ra số của Arduino.- Khối chức năng Encoder Read: thiết lập và đọc giá trị bộ đếm xung của Arduino.- Khối chức năng Encoder Reset.- Khối chức năng DC Motor: điều khiển động cơ một chiều.- Khối chức năng Stepper Motor: điều khiển động cơ bước.- Khối chức năng Servo Read, Servo Write: điều khiển động cơ servo.2.5. Tạo tín hiệu đặt và hiển thị:Trong luận văn sử dụng máy tính kết nối với card Arduino bằng ngôn ngữ Matlab để thực hiện một số chức năng sau:- Tạo tín hiệu đặt lưu lượng ( tín hiệu chủ đạo)- Nạp chương trình cho vi xử lý- Hiển thị kết quả.2.6. Kết luận chương 2Chương 2 đã trình bày việc xây dựng sơ đồ cấu trúc hệ thống cân băng định lượng; nhận dạng mô hình toán học hệ thống cân băng định lượng; tổng hợp bộ điều chỉnh lưu lượng cho hệ; lựa chọn thiết bị thực hiện luật điều khiển; bo mạch điều khiển da năng ArduinoDue cùng thư viện ArduinoIO. Luật điều khiển lưu lượng (2.6) được xác định theo phương pháp modul tối ưu. Để thực hiện luật điều khiển tác giả chọn sử dụng vi xử lí AT91SAM3X8E do hang Atmel sản xuất.CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM HỆ CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG3.1. Các thiết bị thực nghiệm3.1.1. Động cơĐộng cơ truyền động điện cho băng tải là động cơ xoay chiều rô to lồng sóc do hang Toshiba Corporation chế tạo sản xuất. Thông số kỹ thuật động cơ:Mã hiệu: M14234Điện áp: 200 200 220 VDòng điện: 0.68 0.62 0.62 ATần số: 50 60 60 HzTốc độ quay: 1410 1700 1700 v/phCông suất: 0.1 kWSố đôi cực: 2- 22 -Hình 3. 1 Động cơ truyền động kéo băng tải3.1.2. Biến tầnBiến tần cấp điện cho động cơ là biến tần Commander SE do hãng Control Techniques chế tạo sản xuất. Thông số kỹ thuật biến tần:Điện áp vào: 200 – 240 VAC 1 phaĐiện áp ra: 240 VAC 3 pha Công suất 0.75 kWHình 3. 2 Biến tần Commander SE3.1.3. Băng tảiHình 3. 3 Băng tải3.1.4. Loadcell và mạch khuếch đại tín hiệu đầu cânĐể đo khối lượng nguyên liệu trên băng, tác giả sử dụng cảm biến loadcell mã hiệu PT1000 do hang PT chế tạo sản xuất. Thông số kỹ thuật PT1000:Vật liệu: Hợp kim nhômTải trọng: 5 kgĐiện áp ngõ ra: 2 mV/V± 10%- 23 -Nguồn nuôi: 5 ~ 12V AC/DCNguồn nuôi tối đa: 15V AC/DCQuá tải an toàn : 150% Quá tải tối đa: 300% Trở kháng đầu vào: 425Ω ± 15ΩTrở kháng đầu ra: 350Ω ± 3Ω Trở kháng cách điện: > 5000 MW tại 100V DC Hình 3. 4 Loadcell PT1000 gắn trên băng tảiTín hiệu ra của loadcell rất nhỏ (cỡ chuc mV). Tín hiệu này được đưa vào mạch khuếch đại vi sai và gửi lên Matlab/Simulink qua Card ghép nối Arduino.Hình 3. 5 Bo mạch khuếch đại vi sai khuếch đại tín hiệu cân3.1.5. Thiết bị đo vận tốc băng tảiHình 3. 6 Encoder gắn trên tang bị động3.1.5. Thiết bị hiển thịThiết bị hiển thị là thiết bị cho ta quan sát được các trạng thái, đặc tính của hệ thống. Để làm được việc đó, có rất nhiều công cụ có thể thực hiện được, ví dụ như phần mềm Control-desk đi kèm cùng card điều khiển DSP1104. Tuy nhiên để sử dụng được Control-desk ta bắt buộc phải có DSP1104.- 24 -Thông qua card ghép nối Arduino máy tính có thể nhận được các tín hiệu trạng thái lưu lượng thực của hệ. Do đó, ta sẽ sử dụng các công cụ hiển thị của Simulink để vẽ các đặc tính thể hiện trạng thái động của hệ thống.SP_QV1.03Top1SP_Q50SPQProdMV(m/h)M(Kg/h)CBDL0.97Bottom2V1MT_VOff_MOff_MK_vK_VK_MK_MArduino1Encoder Read (#0)Encoder ReadArduino1Analog ReadPin 8Arduino Analog ReadA_MHình 3. 7 Khối hiển thị thông số trạng thái hệ thống3.1.6. Card ghép nối và điều khiển – Bo mạch ArduinoDueCard ghép nối giữa máy tính với các thiết bị ngoại vi và thực hiện chức năng tổng hợp và tạo luật điều khiển như hình sau.Hình 3. 8 Card ghép nối ArduinoDueSau khi ArduinoDue tính toán ra giá trị điều khiển theo luật điều khiển (3.6), và xuất tín hiệu điều khiển ra đầu ra DAC của Arduino. Tín hiệu này được khuếch đại bằng mạch khuếch đại tín hiệu điều khiển và gửi tới biến tần, tác động vào hệ thống.- 25 -Hình 3. 9 Bo mạch khuếch đại tín hiệu điều khiển3.1.7. Bảng điều khiểnHình 3. 10 Bảng điều khiển3.1.8. Mô hình thực nghiệm hệ thống cân băng định lượngHình 3. 11 Mô hình thực nghiệm hệ thống cân băng định lượng3.2. Thực nghiệm3.2.1. Cấu trúc thực nghiệmSP_QV1.03Top0Stop1SP_Q50SP1RunReal-Ti me PacerSpee dup = 1Real-Ti me PacerQProdON/OFFMV(m/h )M(Kg/h)CBDL0.97Botto mEnableSP_QArdui noDueSetupArduino1COM8Ardui no IO SetupHình 3. 12 Cấu trúc thực nghiệm hệ thống cân băng định lượng3.2.2. Kết quả thực nghiệm3.2.2.1. Đáp ứng hệ với tín hiệu đầu vào là hàm bước nhảy- Tín hiệu lưu lượng đặt dạng bước nhảy: Qđ = 100 kg/h- Đáp ứng lưu lượng của hệ:

Tài liệu liên quan

Đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ cân băng định lượng
- 44
- 941
- 4
khảo sát hệ thống cân băng định lượng nhà máy xi măng cosevco sông gianh
- 25
- 1
- 3
Đồ án điều khiển logic " Hệ thống điều khiển tự động cân bằng định lượng " potx
- 21
- 812
- 0
Thiết kế hệ thống điều khiển cho dây chuyền cân băng định lượng cho nhà máy xi măng
- 126
- 626
- 1
Nghiên cứu và khảo sát hệ truyền động Thyritor Động cơ ở phòng thí nghiệm khoa điện, điện tử để điều khiển chuyển động cân băng định lượng
- 73
- 497
- 0
Nghiên cứu khảo sát hệ truyền động biến tần, động cơ điện không đồng bộ xoay chiều ba pha ở phòng thí nghiệm khoa Điện, Điện tử để điều khiển truyền động cho cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng
- 81
- 886
- 4
Nghiên cứu ứng dụng vi xử lý điều khiển hệ truyền động biến tần động cơ trong công nghệ cân băng định lượng
- 59
- 535
- 0
Nghiên cứu khoa học hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng
- 112
- 513
- 0
Đồ án Tự đông hoá hệ thống cân băng định lượng tại nhà máy xi măng Cẩm Phả
- 91
- 938
- 6
THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG CỦA NHÀ MÁY XI MĂNG COSEVCO SÔNG GIANH TRÊN NỀN CÔNG NGHỆ PLC
- 34
- 613
- 1