Báo cáo nghiên cứu khoa học: THIẾT KẾ MODUL MÔ PHỎNG DÙNG TRONG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT - QUẢN LÝ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG

Trong bài báo này, chúng tôi ập trung vào việc thiết kế và xây dựng modul mô phỏng t vào/ra dựa trên vi điều khiển nhúng PsoC, phục vụ cho công tác thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống điều khiển – giám sát và quản lý trong các trạm trộn bêtông kiểu không liên tục. Modul có chức năng giả lập toàn bộ các tín hiệu vào/ra sát thực tế. Đặc biệt trong đó, các đầu ra tương tự giả lập tín hiệu cảm biến trọng lượng của các hệ cân định lượng – định lượng cốt......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " THIẾT KẾ MODUL MÔ PHỎNG DÙNG TRONG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT - QUẢN LÝ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 THIẾT KẾ MODUL MÔ PHỎNG DÙNG TRONG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT - QUẢN LÝ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG DESIGNING A MODEL MODULE FOR TESTING BATCH CONCRETE MANAGEMENT – MONITOR - CONTROL SYSTEM Ngô Như Khoa - Phạm Ngọc Phương Đại học Thái Nguyên TÓM TẮT Trong bài báo này, chúng tôi ập trung vào việc thiết kế và xây dựng modul mô phỏng tvào/ra dựa trên vi điều khiển nhúng PsoC, phục vụ cho công tác thử nghiệm và hiệu chỉnh hệthống điều khiển – giám sát và quản lý trong các trạm trộn bêtông kiểu không liên tục. Modul cóchức năng giả lập toàn bộ các tín hiệu vào/ra sát thực tế. Đặc biệt trong đó, các đầu ra tươngtự giả lập tín hiệu cảm biến trọng lượng của các hệ cân định lượng – định lượng cốt liệu, địnhlượng ximăng, định lượng nước và phụ gia được thiết kế có tính toán đến tốc độ nạp của từngthành ph phối liệu vào hệ cân định lượng đảm bảo mô phỏng sát với thực tế. Qua thử ầnnghiệm, về cơ bản modul đã đáp ứng đầy các yêu cầu của công tác thử nghiệm hệ thống, chiphí thấp và áp dụng hiệu quả trong sản xuất kể cả trong điều kiện sản xuất hàng loạt. ABSTRACT In this paper, we focus on designing and making an in/out model module based onembedded microprocessor PsoC for testing and adjusting batch concrete management –monitor – control systems. The module can simulate the entire in/out situations matching withreal conditions. Especially, the outputs simulate loadcell signals of weight batching systems -weight batching of soil and sand, cement, water and additives designed with due attention to thespeed of loading the components into weight batching systems ensuring the match with reality.The test of this module has shown that, basically, it has fully met the requirements of systemtesting with low cost and effective application to production even mass production.1. Đặt vấn đề Mỗi hệ thống điều khiển trước khi đưa đi lắp đặt vào các trạm trộn trong thực tếđều cần phải được chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh tổng thể hệ thống. Công đoạn này baogồm các khâu: Thử nghiệm tính thông suốt của các đầu vào số, độ chính xác và độ tin cậy của - các đầu vào tương tự; Khả năng hoạt động của các thiết bị đệm công suất (rơle, contactor, vv) và sự - hoạt động của toàn bộ các thiết bị khi được lắp đặt vào tủ điều khiển; Phần mềm điều khiển; - Phần mềm quản lý phối liệu, nhật ký sản xuất, quản lý sản phẩm, vật tư tiêu hao - và kho công trường. Để tiến hành công tác thử nghiệm các hệ thống điều khiển – giám sát và quản lýtrạm trộn bêtông theo mẻ, có thể tiến hành theo ba phương án: 73 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009Phương án 1: Lắp đặt hệ thống điều khiển trên thiết bị trạm trộn thực tế hoặc kết nốiđến các khâu chấp hành thực tế và tiến hành thử nghiệm. Phương án này có hạn chế vềmặt chi phí cao, không chủ động hoàn toàn trong toàn bộ việc giả lập tham số.Phương án 2: Xây dựng một modul mô phỏng vào/ra, mod ul có chức năng giả lập toànbộ các tín hiệu vào/ra sát thực tế.Phương án 3: Xây dựng modul phần mềm chạy trên máy tính, độc lập với các phần mềmđiều khiển, giám sát và quản lý. Modul này có chức năng giả lập các dữ liệu đầu vào chohệ thống. Phương án thứ 3 này chỉ phù hợp cho việc kiểm tra và hiệu chỉnh các phầnmềm: phần mềm điều khiển trên PC và PLC, phần mềm giám sát và quản lý trên PC. Qua phân tích các phương án, chúng tôi đ lựa chọn phương án thứ hai để phát ãtriển modul mô phỏng phục vụ cho công tác thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống. Đây làphương án có tính kinh ế và tham số giả lập rộng và chủ động theo chương trình điều tkhiển. Trong phạm vi nghiên cứu của bài báo này, chúng tôi tập trung trình bày về mộtsố vấn đề chính trong việc thiết kế và xây dựng mạch điện tử mô phỏng các tín hiệu đầuvào/ ra cho tủ điều khiển bằng mạch nhúng vi điều khiển để giả lập toàn bộ tín hiệu đầuvào (nguồn áp, dòng, tín hiệu logic) cho PLC theo chu trình đã được lập trình sẵn. Mạchmô phỏng dựa trên vi điều kh iển nhúng có thể được lập trình để tham số hóa các tínhiệu: Đầu vào số: Giả lập các tín hiệu của các công tắc hành trình và lấy tín hiệu trực - tiếp tới đầu vào I/O của PLC. Đầu vào tương tự: Giả lập các tín hiệu của đầu cân loadcell (có thể lựa chọn ...