Tài liệu Module mềm PID - Trường TCNKTCN Hùng Vương

Phần mềm Step7 cung cấp các module mềm PID để điều khiển các đối tượng có mô hình liên tục như lò, động cơ,mức... Đầu ra của đối tượng được đưa vào đầu vào của các bộ điều khiển qua các cổng vào tương tự của các module vào tương tự của Simantic s7-300/400. Để nắm rõ kiến thức hơn mời các bạn cùng tham khảo tài liệu Module mềm PID.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu Module mềm PID - Trường TCNKTCN Hùng VươngTrường TCN KTCN Hùng Vương TT Cơ Điện Tử MODULE MỀM PIDNhững module mềm có trong Step7 Phần mềm Step7 cung cấp các module mềm PID để điều khiển các đối tượng có môhình liên tục như lò, động cơ,mức… Đầu ra của đối tượng được đưa vào đầu vào của các bộđiều khiển qua các cổng vào tương tự của các module vào tương tự của Simantic s7-300/400. Tín hiệu ra của bộ điều khiển có nhiều dạng và được đưa đến các cơ cấu chấp hànhqua những module vào ra khác nhau như: Qua cổng ra tương tự của các module ra tương tự (AO) hoặc Qua các cổng ra số của module ra số(DO) hoặc Qua các cổng phát xung ra tốc độ cao Phụ thuộc vào cơ cấu chấp hành, người sử dụng có thể chọn module mềm PID tươngthích . Ba module PID được tích hợp trong phần mềm Step7 phù hợp với ba kiểu cơ cấuchấp hành nêu trên, đó là: 1. Điều khiển liên tục với module mềm FB41(tên chính thức CONT_C) 2. Điều khiển bước với module mềm FB42(tên chính thức CONT_S) 3. Điều khiển kiểu phát xung với khối hàm hỗ trợ FB43(tên chính thức PULSEGEN)Chú ý: Khi sử dụng các hàm này cần khai báo trong OB35 ( khối OB ngắt theo chu kỳ)Ngoài ra Module mềm PID còn hỗ trợ thệm cho phần vẽ đồ thị với khối hàm FB58TCONT_CP hỗ trợ cho hàm FB41 và FB59 TCONT_S I. ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC VỚI FB41(CONT_C) Sơ đồ cấu trúc của module mềm được minh họa trong hình: FB41(CON_T) được sử đụng để điều khiển các quá trình kĩ thuật với các biến đầuvào và đầu ra tương tự trên cơ sở thiết bị khả trình Simantic. Trong khi thiết lập tham số, cóthể tích cực hoặc không tích cực một số thành phần chức năng của bộ điều khiển PID saocho phù hợp với đối tượng.K.Sư Trần Văn HiếuEmail: tranhieu.hungvuong@gmail.com161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phường 12, Quận 5Trường TCN KTCN Hùng Vương TT Cơ Điện Tử Cấu trúc của module phần mềm FB41 “CON_C” Có thể sử dụng module mềm PID như một bộ điều khiển với tín hiệu chủ đạo đặtcứng ( fix setpoint) hoặc thiết kế một hệ thống điều khiển nhiều mạch vòng theo kiều điềukhiển cascade. Những chức năng điều khiển được thiết kế trên cơ sở của luật điều khiển PIDcủa bộ điều khiển mẫu với tín hiệu tương tự. Module mềm PID bao gồm tín hiệu chủ đạo SP_INT, tín hiệu ra của đối tựơngPV_PER , tín hiệu giả để mô phỏng tín hiệu ra của đối tượng PV_IN , các biến trung giantrong quá trình thực hiện luật và thuật điều khiển PID như PVPER_ON,P_SEL,I_SEL ,D_SEL , MAN_ON….. Tín hiệu chủ đạo SP_INT được nhập dưới dạng số thực dấu phẩy động.K.Sư Trần Văn HiếuEmail: tranhieu.hungvuong@gmail.com161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phường 12, Quận 5Trường TCN KTCN Hùng Vương TT Cơ Điện Tử Tín hiệu ra của đối tượng PV_PER:Thông qua hàm nội của FB41 có tên CRP_IN,tín hiệu ra của đối tượng có thể đựơc nhập dưới dạng số nguyên có dấu hoặc số thực dấuphẩy động. Chức năng của CRP_IN là chuyển đổi kiểu biểu diễn của PV_PER từ dạng sốnguyên sang số thực dấu phẩy động có giá trị nằm trong khoảng -100 đến 100% theo côngthức: Tín hiệu ra của CRP_IN = PV_PER*100/27648 Chuẩn hóa : chức năng của hàm chuẩn hóa PV_NORM tín hiệu ra của đối tượng làchuẩn hóa tín hiệu ra của hàm CRP_IN theo công thức Tín hiệu ra của PV_NORM=(tín hiệu ra của CRP_IN) * PV_FAC_OFF Hai tham trị khống chế giải giá trị cho phép của PV_NORM là PV_FAC vàPV_OFF . Mặc định PV_FAC của hàm PV_NORM có giá trị bằng 1 và PV_OFF có giá trịbằng 0. Lọc nhiễu tác động trong lân cận điểm làm việc. Tín hiệu sai lệch là hiệu giữa tínhiệu chủ đạo và tín hiệu ra của đối tượng. Nó được tạo ra ngay trong FB41 và là đầu vào củakhối DEADBAND hoặc của đối tượng mà có thể bỏ qua sự ảnh hưởng của nhiễu trong lâncận điểm làm việc ta chọn DEAD_W = 0Chọn luật điều khiển trên module FB41 (CONT_C)Hình vẽ dưới mô tả thuật PID được thiết kế theo kiểu song song của 3 thuật điều khiển đơnlẻ : tỉ lệ P, tích phân I và vi phân D theo sơ đồ cấu trúc (sau khối DEADBAND) Chính vìcấu trúc song song như vậy nên ta có thể thông qua các tham trị P_SEL,I_SEL, hay D_SELmà tích hợp các thuật điều khiển khác nhau từ bộ lấy mẫu như thuật điều khiển P , PI , PID Thuật điều khiển PIDĐặt giá trị :Phần mềm cho phép chọn chế độ tự động ( automatic mode) hoặc chế độ bằng tay. Ở chế độbằng tay các giá trị của các biến được chọn bằng tay . Bộ tích phân (INT) tự thiết lập chế độK.Sư Trần Văn HiếuEmail: tranhieu.hungvuong@gmail.com161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phường 12, Quận 5Trường TCN KTCN Hùng Vương TT Cơ Điện TửLNM_LNM, P-DISV và bộ vi phân (DIF) tự động về 0. Điều đó đảm bảo cho việc chuyểnchế độ t ...