Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Tự Động Hóa THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN VÀ ỔN ĐỊNH LÒ NHI

TÀI LIỆU BAO GỒM: BÀI BÁO CÁO, CODE, MẠCH VÀ TÊN LINH KIỆN, SƠ ĐỒ VÀ TÀI LIỆU LIÊN QUAN
CHƯƠNG 1. 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI. 1
1.1 Giới thiệu về đối tượng và phương pháp điều khiển. 1
1.2 Nhiệm vụ đồ án: 2
CHƯƠNG 2. 4
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 4
2.1 Lò nhiệt ( lò điện trở) 4
2.1.1 Giới thiệu chung về lò nhiệt 4
2.1.1.1 Định nghĩa. 4
2.1.1.2 Ưu điểm của lò điện. 5
2.1.1.3 Nhược điểm của lò điện. 5
2.1.2 Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo của lò điện trở. 5
2.1.3 Cấu tạo của lò điện trở. 7
2.1.3.1 Vật nung, dây nung. 7
2.1.3.2 Vỏ lò điện trở. 9
2.1.3.3 Lớp lót 9
2.1.4 Đối tượng lò nhiệt được sử dụng trong luận văn. 10
2.2 Cảm biến nhiệt độ. 11
2.2.1Thermocoupble (cặp nhiệt điện) 11
2.2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý đo. 11
2.2.1.2 Một số loại cặp nhiệt thông dụng. 12
2.2.1.3 Ưu và nhược điểm của Thermocouple. 13
2.2.1.4 Bù nhiệt độ môi trường. 14
2.2.2 RTD (Thermal Resistor) 14
2.2.3 Thermitor(thermally sensitive resistor) 17
2.2.4 IC cảm biến. 18
2.3 Các phương pháp điều khiển nhiệt độ. 19
2.3.1 Điều khiển ON-OFF 19
2.3.2 Điều khiển bằng khâu tỉ lệ (P) 21
2.3.3 Điều khiển bằng khâu vi phân tỉ lệ (PD) 22
2.3.4 Điều khiển bằng khâu tích phân tỉ lệ (PI) 23
2.3.5 Điều khiển bằng khâu vi tích phân tỉ lệ (PID) 24
2.4 Thư viện hàm S7-300 sử dụng trong luận văn. 27
2.4.1 Hàm chuyển đổi Sacle FC105. 27
2.4.2 Module analog SM331 của S7-300. 29
2.4.3 Hàm chuyển đổi Unscale FC106. 31
2.4.4 Module mềm PID 34
2.4.5 Hàm PID FB41 “CON_C”. 39
CHƯƠNG 3. 51
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THI CÔNG MẠCH ĐỘNG LỰC 51
3.1 Nguyên lý làm việc của lò điện trở. 51
3.2 Yêu cầu của mạch động lực. 51
3.3 Tính toán chọn van bán dẫn. 53
3.4 Tính toán bảo vệ van bán dẫn. 56
3.4.1 Bảo vệ quá dòng. 56
3.4.2 Bảo vệ quá áp. 57
3.5 Thi công thực tế. 60
CHƯƠNG 4. 61
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN THYRISTOR 61
4.1 Nguyên tắc điều khiển thyristor. 61
4.1.1 Nguyên tắc mở van thyristor. 61
4.1.2 Cấu trúc mạch điều khiển thyristor. 62
4.1.3 Nguyên tắc điều khiển thyristor. 62
4.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển. 64
4.3 Vi mạch TCA 785. 68
4.3.1 Giới thiệu TCA 785: 68
4.3.2 Chức năng và ký hiệu các chân của TCA 785. 68
4.4 Tính toán mạch điều khiển. 75
4.5 Thi công thực tế. 79
CHƯƠNG 5. 83
THIẾT KẾ KHÂU HIỆU CHỈNH PID 83
5.1 Khảo sát vòng hở lò nhiệt 83
5.2 Điều khiển vòng kín. 86
5.3 Thiết kế bộ điều khiển PID bằng phương pháp Ziegler-Nichols. 88
5.4 Thiết kế bộ điều khiển PID bằng phương pháp đại số 90
5.5 Đặc trưng của các bộ điều khiển P,I,D 96
CHƯƠNG 6. 97
GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH 97
6.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống. 97
6.1.1 Giao tiếp giữa PC và PLC 97
6.1.2 Cảm biến và PLC 98
6.1.3 Lò nhiệt và PLC 98
6.2 Chương trình chính. 99
6.3 Chương trình con. 101
6.3.1 Chế độ 1. 102
6.3.2 Chế độ 2. 104
6.4 Giải thích giao diện điều khiển. 107
CHƯƠNG 7. 112
KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 112
7.1 Kết quả thực nghiệm 112
7.1.1 Kết quả thực nghiệm với phương pháp đại số. 112
7.1.2 Kết quả thực nghiệm với phương pháp Ziegler – Nichol 114
7.1.3 Những khó khăn gặp phải 117
7.2 Hướng phát triển đề tài 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO 119
PHỤ LỤC 120