Luận Văn Nghiên cứu khai thác một số module điều khiển quá trình của hệ simatic s7-300

MỞ ĐẦUCHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

1.1 KHÁI QUÁT VỀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN
1.2. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH (PLC)
1.3 Hệ SIMATIC PLC S7-300.
1.3.1 PLC là gì?
1.3.2. Nguyên lý chung và cấu trúc bộ PLC.
1.3.3. Hệ PLC S7-300.
1.3.4. Các modul của PLC S7-300.
1.3.4.1. Modul CPU
1.3.4.2 Modul mở rộng.
1.4 PHẦN MỀM STEP – 7
1.4.2 Bộ chương trình STEP7 chuẩn (STEP7 Standard Package)
Chức năng quản lý (SIMATIC Manager)
Chức năng sắp xếp biểu tượng (Symbol Editor).
Chuẩn đoán lỗi phần cứng.
Ngôn ngữ lập trình.
Đặt cấu hình phần cứng (Hardware Configuration).
CHƯƠNG II: MODULE ĐIỀU KHIỂN MỀM TRONG STEP 7.
2.1 MODUL ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC VỚI FB41 “CONT_C”.
2.1.1 Giới thiệu chung về khối FB41.
2.1.2.Tham biến hình thức đầu vào của FB 41.
2.1.3. Tham biến đầu ra của FB41 “CON_C”
2.1.2 Khai báo tham số cho bộ điều khiển PID.
Dead Band
Tham số bộ PID (PID Parameter)
Manipulative Variable
2.2 MODUL ĐIỀU KHIỂN BƯỚC FB42 “CONT_S”.
2.2.1 Giới thiệu chung về FB42.
Sơ đồ cấu trúc khối FB42.
Thuật điều khiển PI bước.
Khởi động và thông báo lỗi.
Tham biến hình thức đầu vào của FB42.
2.3 KHỐI TẠO HÀM XUNG: FB43 “ PULSEGEN”.
2.3.1 Giới thiệu chung về khối FB43.
2.3.2. Mô tả FB43
Chế độ “Three step control” - Điều khiển 3 vị trí
Minimum Pulse or Minimum Break Time.
Điều khiển 3 vị trí không đối xứng.
Chế độ “Two step control”- Điều khiển 2 vị trí.
Chế độ bằng tay trong điều khiển 2/3 vị trí
Complete restart/ Restart.
Báo lỗi trong FB43
2.3.4 Tham biến hình thức đầu ra
2.4 MỘT SỐ CHÚ Ý KHI SỬ DỤNG MODUL MỀM PID.
2.4.1. Với khối hàm FB 41 “CONT_C”.
2.4.2. Với khối hàm FB 43 “FULSEGEN”.
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MỘT SỐ THUẬT TOÁN
ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH TRÊN CƠ SỞ CÁC MODULE MỀM
TRONG HỆ SIMATIC S7-300.
3.1 CƠ SỞ THỰC HIỆN THUẬT TOÁN.
3.1.1 Bộ điều khiển PID.
3.1.3 Một số phương pháp chọn tham số bộ điều khiển PID.
3.1.3.1. Thiết kế bộ điều khiển dựa trên cơ sở thực nghiệm.
A. Phương pháp thứ 1 của Zeigler- Nichols.
B. Phương pháp thứ 2 của Zeigler- Nichols.
Nguyên lý chung của phương pháp.
C. Phương pháp Chien- Hrones- Reswick.
C. Phương pháp bù hằng số thời gian tổng của Kuhn
3.1.3.2. Thiết kế bộ điều khiển dựa trên miền tần số
3.2. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID BẰNG MODULE MỀM TRONG HỆ SIMATIC S7-300
3.2.1. Các khối hàm đọc tín hiệu tương tự (Analog)
3.2.1.1 Khối đọc giá trị tương tự FB 105
Mô tả và chỉ dẫn.
Xử lý sự cố
3.2.1.2 Khối đọc giá trị tương tự FB 106
Ký hiệu
Kích thước
Mô tả và chỉ dẫn
Xử lý sự cố
3.2.1.3 Khối đọc giá trị tương tự FB 107
Ký hiệu
Kích thước
Mô tả và chỉ dẫn.
Xử lý sự cố
3.2.2 Thiết kế bộ điều khiển PID bằng module mềm FB 41 “CONT_C”
3.3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID TRÊN CƠ SỞ HỆ LOGIC MỜ
3.2.1. Bộ điều khiển mờ
3.2.1.1. Cấu trúc bộ điều khiển mờ
3.2.1.2. Các bước thiết kế bộ điều khiển mờ.
A. Bộ điều khiển mờ tĩnh
B. Bộ điều khiển mờ động.
3.2.2. Chỉnh định mờ tham số bộ điều khiển PID.
3.2.2.1. Phương pháp Zhao, Tomizuka và Isaka.
3.2.2.2. Ví dụ về bộ điều khiển PID có tham số chỉnh định trên cơ sở hệ logic mờ.
3.2.3. Thiết kế bộ điều khiển PID có tham số chỉnh định trên cơ sở hệ logic mờ (FPID) cho lò điện trở.
CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG THÍ NGHIỆM
TRÊN LÒ NHIỆT ĐIỆN TRỞ 2,3 KVA
VÀ BÀN THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN MỨC.
4.1. ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN LÒ ĐIỆN TRỞ.
4.1.1. Đặc điểm bộ thí nghiệm điều khiển lò điện trở.
4.1.1.1 Sơ đồ thí nghiệm
4.1.1.2 Các thành phần trong sơ đồ thí nghiệm.
4.1.2 Chọn tham số bộ điều khiển PID cho lò điện trở
4.1.2.1 Mô hình hóa lò điện trở bằng công cụ System Identifcation Toolbox trong MATLAB.
3.1.4.2. Chọn tham số bộ điều khiển PID cho lò điện trở
4.1.2.2 Kết quả thí nghiệm điều khiển lò nhiệt sử dụng bộ điều khiển PID trên cơ sở các module mềm trong STEP7.