LÝ THUYẾT ĐO LƯỜNG & ĐiỀU KHIỂN BẰNG MÁY TÍNH

Ngày nay việc xử dụng máy tính nói riêng và vi xử lý nói chung trong các dây chuyền sản xuất hiện đại đã là yêu cầu bắt buộc để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Trong các sản phẩm dân dụng, việc sử dụng vi xử lý góp phần tăng tính thông minh của sản phẩm và tạo tiện lợi cho người sử dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LÝ THUYẾT ĐO LƯỜNG & ĐiỀU KHIỂN BẰNG MÁY TÍNH BÀI GIẢNG BÀIĐO LƯỜNG VÀ ĐiỀU KHIỂN BẰNG MÁY TÍNH CHƯƠNG MỞ ĐẦU CH Ngày nay việc xử dụng máy tính nói riêng và vi xử lý nói chung trong các dây chuyền sản xuất hiện đại đã là yêu cầu bắt buộc để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Trong các sản phẩm dân dụng, việc sử dụng vi xử lý góp phần tăng tính thông minh của sản phẩm và tạo tiện lợi cho người sử dụng. CHƯƠNG MỞ ĐẦU CH Vi xử lý được sử dụng trong điều khiển và đo lường dưới các dạng sau: Máy tính điều khiển Vi xử lý điều khiển nhúng (embedded (embedded microprocessor, embedded micro- controller) Bộ điều khiển logic lập trình được (PLC) Cả ba dạng đều được thiết kế dựa trên cơ sở hoạt động của vi xử lý với chức năng xử lý thông tin thông CHƯƠNG MỞ ĐẦU CH Môi trường NhiễuSản phẩm vào Sản phẩm ra Quá trình vật lýNăng lượng vào Năng lượng ra Tín hiệu đo lường và điều khiển Thiết bị Máy tính Thiết bị xuất nhập CHƯƠNG MỞ ĐẦU CH Cấu trúc tổng quát của hệ thống điều khiển quá trình gồm các phần sau: Bộ xử lý trung tâm Các kênh truyền thông liên lạc giữa người - máy tính (HMI) và giữa máy tính –máy tính . tính và Các thiết bị ghép nối và chuyển đổi tương tự - số (ADC), chuyển đổi số - tương tự (DAC). Thiết bị đo lường (cảm biến) Cơ cấu chấp hành (relay, động cơ, van khí và thủy lực, xy lanh thủy khí…) CHƯƠNG MỞ ĐẦU CH Khi dùng máy tính để đo lường – điều khiển ta phải giải quyết vấn đề là xuất một dữ liệu 8 bit ra một thanh ghi hay đọc dữ liệu 8 bit từ thanh ghi vào một biến. Vấn đề này được giải quyết dễ dàng bằng các ngôn ngữ lập trình như hợp ngữ, Pascal, C, Visual C, Delphi… Điều khiển nhúng ĐiHệ điều khiển nhúng là hệ thốngmà máy tính được nhúng vào vòngđiều khiển của sản phẩm nhằmđiều khiển một đối tượng, điềukhiển một qúa trình công nghệ đápứng các yêu cầu đặt ra. Điều khiển nhúng ĐiHệ thống điều khiển nhúng lấy thông tin từ các cảm biến, xử lý tính toán các thuật điều khiển và phát tín hiệu điều khiển cho các cơ cấu chấp hành.Điều khiển nhúngĐi HMI (Human Machine Interface) HMIHMI là từ viết tắt của Human-Machine-Interface, có nghĩa là thiết bị giao tiếpgiữa người điều hành thiết kế với máymóc thiết bị.Nói một cách chính xác, bất cứ cách nàomà con người “giao diện” với một máymóc thì đó là một HMI. HMI (Human Machine Interface) HMICảm ứng trên lò viba của bạn là mộtHMI, hệ thống số điều khiển trên máygiặt, bảng hướng dẫn lựa chọn phầnmềm hoạt động từ xa trên TV đều làHMI,…HMI (Human Machine Interface)HMIHMI (Human Machine Interface)HMIHMI (Human Machine Interface)HMI HMI (Human Machine Interface) HMIKhi các quá trình ở sàn nhà máy được tựđộng hóa nhiều hơn, người điều khiểncần có thêm nhiều thông tin về quá trình,và yêu cầu về hiển thị và điều khiển nộibộ trở nên phức tạp hơn. Một trong nhữngđặc điểm tiến bộ trong lĩnh vực này làhiển thị dạng cảm ứng. HMI (Human Machine Interface) HMIĐiều này giúp cho người điều khiển chỉcần đơn giản ấn từng phần của hiển thịcó một “nút ảo” trên thiết bị để thực hiệnhoạt động hay nhận hiển thị. Nó cũng loạibỏ yêu cầu có bàn phím, chuột và gậyđiều khiển, ngoại trừ công tác lập trìnhphức tạp ít gặp có thể được thực hiệntrong quá trình rửa trôi. HMI (Human Machine Interface) HMIMột ưu điểm khác nữa là hiển thị dạngtinh thể lỏng. Nó chiếm ít không gian hơn,mỏng hơn hiển thị dạng CRT, và do đó cóthể được sử dụng trong những không giannhỏ hơn. HMI (Human Machine Interface) HMINgười điều khiển làm việc trong khônggian rất hạn chế tại sản nhà máy. Đôi khikhông có chỗ cho họ, các công cụ, phụtùng và HMI cỡ lớn nên họ cần có HMI cóthể di chuyển được. ADC – DAC ADC (analog digital converter- digital analog converter)Kỹ thuật tương tự (analog techique)Khi ta nói trước micro thì lực của khôngKhikhí tác động vào micro cũng thay đổi. Ởđây, micro đóng vai trò như màng nhỉ. Khiđó điện áp ở 2 đầu micro sẽ thay đổi theolực của không khí. Sự thay đổi của điệnáp này sẽ tương tự với sự rung động củamàng nhỉ. ADC – DAC ADC (analog digital converter- digital analog converter)Bởi vậy, người ta gọi đây là kỹ thuậttương tự( Analog). Rõ ràng, bất kỳ sự thayđổi nào của điện áp này điều có ý nghĩa.Nhiễu sẽ làm cho biên độ tín hiệu thayđổi. Đây chính là nguồn gốc nhược ...