Đồ Án Điều khiển giám sát động cơ ac với avr & wincc

MỤC LỤC

Phần I: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Trang 1
1.1 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP 1
1.1.1 Các sơ đồ van . 1
1.1.2 Hoạt động với tải thuần trở 2
1.1.3 Hoạt động với tải trở cảm 3
1.2 BIẾN TẦN & CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN . 5
1.2.1 Giới thiệu chung 5
1.2.2 Phân loại các bộ biến tần . 6
1.2.2.1 Biến tần trực tiếp 6
1.2.2.2 Biến tần gián tiếp 6
1.2.2.2.1 Biến tần sử dụng nghịch lưu áp . 6
1.2.2.2.2 Biến tần nghịch lưu dòng 6
1.2.3 Bộ nghịch lưu áp 3 pha 7
1.2.4 Biến tần nguồn áp điều khiển theo phương pháp V/f 8
1.2.4.1 Phương pháp E/f 8
1.2.4.2 Phương pháp V/f 9
1.2.5 Các phương pháp thông dụng trong đk động cơ KĐB qua biên tần . 11
1.2.5.1 Phương pháp điều rộng xung SINPWM . 11
1.2.5.2 Phương pháp vectơ không gian . 12
1.3 CHUẨN RS-485 . 15
1.3.1 Mạch chuyển đổi RS-232 sang RS-485 . 16
1.3.2 Mạch Chuyển đổi RS-485 sang TTL và ngược lại 17
1.4 MODBUS . 18
1.4.1 Cơ chế giao tiếp 18
1.4.2 Mạng Modbus chuẩn . 19
1.4.3 Modbus trên các mạng khác 19
1.4.4 Chế độ truyền . 19
1.4.4.1 Chế độ ASCII 20
1.4.4.2 Chế độ RTU 20
1.4.5 Khung ASCII 20
1.4.6 Khung RTU 20
1.4.7 Bảo toàn dữ liệu 21
1.4.7.1 Kiểm soát LRC 21
1.4.7.2 Kiểm soát CRC 21
1.5 LẬP TRÌNH GIAO DIỆN HMI TRONG WINCC . 21
1.5.1 Giới thiệu về HMI 21
1.5.2 Tổng quan về WinCC 22
1.5.2.1 Các bước cơ bản để xây dựng một Project 23
1.5.2.2 Lập trình C cho WinCC . 23
1.5.2.2.1 Lập trình theo thuộc tính Properties . 24
1.5.2.2.2 Lập trình theo sự kiện Events . 24
1.5.2.2.3 Các hàm hỗ trợ trong WinCC . 25
Phần II: KHẢO SÁT LINH KIỆN CHÍNH . 26
2.1 VI ĐIỀU KHIỂN AVR- MEGA 16 . 26
2.1.1 Những thông số cơ bản của mega 16 . 26
2.1.2 Sơ đồ chân mega16 27
2.1.3 Cấu trúc bên trong của mega 16 . 27
2.2 VI ĐIỀU KHIỂN AVR -MEGA 8 28
2.2.1 Những thông số cơ bản của mega 8 28
2.2.2 Sơ đồ chân mega8 . 28
2.2.3 Cấu trúc bên trong của mega 8 . 29
2.3 VI ĐIỀU KHIỂN AVR-TINY 13 29
2.3.1 Những thông số cơ bản của Tiny 13: 29
2.3.2 Sơ đồ chân Tiny13 30
2.3.3 Cấu trúc bên trong Tiny13 . 30
2.4 CẢM BIẾN NHIỆT LM335 . 31
2.5 OPTO 4N35 . 32
2.6 MOSFET 32
Phần III: THI CÔNG ĐỀ TÀI 34
3.1 YÊU CẦU ĐỀ TÀI . 34
3.2 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ AC 1 PHA 35
3.2.1 Phân tích tổng quát sơ đồ khối hệ thống . 35
3.2.1.1 Sơ lược hoạt động của toàn bộ hệ thống: . 35
3.2.1.2 Sơ đồ khối hệ thống 36
3.2.2 Sơ đồ nguyên lý và chức năng các khối 36
3.2.2.1 Khối nguồn 36
3.2.2.2 Khối cảm biến nhiệt 37
3.2.2.3 Khối đồng bộ . 37
3.2.2.4 Khối công suất . 38
3.2.2.5 Khối vi xử lý . 38
3.2.2.6 Khối đếm . 39
3.2.2.7 Khối nút nhấn . 40
3.2.2.8 Khối hiển thị . 40
3.2.2.9 Khối giao tiếp máy tính . 41
3.2.2.10 Sơ đồ nguyên lý . 43
3.2.3 Lưu đồ giải thuật mega 16(master) 44
3.2.3.1 Lưu đồ chương trình chính 44
3.2.3.2 Lưu đồ xử lý ngắt timer1 . 45
3.2.3.3 Lưu đồ xử lý ngắt timer2 . 46
3.2.4 Lưu đồ giải thuật mega 8(slaver) . 47
3.2.4.1 Chương trình chính . 47
3.2.4.2 Lưu đồ xử lý tín hiệu điều khiển . 47
3.3 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ AC 3 PHA 48
3.3.1 Sơ đồ khối hệ thống 48
3.3.2 Giải thích chức năng từng khối . 48
3.3.2.1 Source . 48
3.3.2.2 Starter 49
3.3.2.3 Switching power . 49
3.3.2.4 3 Phase driver . 50
3.3.2.5 Inductive sensor . 50
3.3.2.6 3 Phase MC . 50
3.3.2.7 Main MC 51
3.3.2.8 LCD 20 * 4 51
3.3.2.9 Key pad variable resistor . 52
3.3.2.10 RS 485 . 52
3.3.2.11 Tem sensor 52
3.3.2.12 Cooling MC . 53
3.3.2.13 Fan driver . 53
3.3.2.14 DC motor & 3phase motor . 53
3.3.3 Sơ đồ mạch của hệ thống 54
3.3.3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch xử lý 54
3.3.3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất . 55
3.3.4 Lưu đồ giải thuật hệ thống 56
3.3.4.1 Lưu đồ giải thuật VĐK trung tâm . 56
3.3.4.1.1 Chương trình chính . 56
3.3.4.1.2 Chương trình ngắt . 57
3.3.4.2 Lưu đồ giải thuật VĐK 3 pha 57
3.3.4.2.1 Chương trình chính 57
3.3.4.2.2 Chương trình ngắt 58
3.3.4.3 Lưu đồ giải thuật VĐK làm mát . 58
3.4 THIẾT KẾ GIAO DIỆN HMI ĐK & GIÁM SÁT 59
3.4.1 Màn hình đăng nhập 59
3.4.2 Màn hình điều khiển . 60
3.4.2.1 Giao diện giám sát, điều khiển động cơ AC 1 pha 60
3.4.2.2 Giao diện giám sát, điều khiển động cơ AC 3 pha 62
Phần IV: KẾT LUẬN 65
Phần phụ lục 66
Tài liệu tham khảo 92