Thiết kế sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển.

Cân định lượng là một laọi cân được điều khiển tự động dùng trong nhiều ngành công nghiệp ở các lĩnh vực khác nhau như: hoá chất, xây dựng, xi măng,.... Cân định lượng dùng để pha chế các loại vật liệu khác nhau với liều lượng được đặt trước, sau đó được trộn đều để tiếp tục cho khâu kế tiếp. ... Quy trình hoạt động chính: Ban đầu vật liệu được chứa ở các bình chứa A, B, C, khi có tín hiệu điều khiển mở cửa sẽ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển. Chương 1: Thiết kế sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển. 1. Yêu cầu công nghệ: a.Sơ đồ công nghệ: A B C a b cd1 e1 f1 D D D d2 e2 f2 G M g 2.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cân định lượng: Cân định lượng là một laọi cân được điều khiển tự động dùng trong nhiều ngành công nghiệp ở các lĩnh vực khác nhau như: hoá chất, xây dựng, xi măng,.... Cân định lượng dùng để pha chế các loại vật liệu khác nhau với liều lượng được đặt trước, sau đó được trộn đều để tiếp tục cho khâu kế tiếp. Ở sơ đồ công nghệ trên ta sử dụng hệ thống 3 phễu tạo thành 3 tầng có nhiệm vụ khác nhau. Tầng thứ nhất chứa vật liệu, tầng thứ hai sử dụng để cân định lượng vật liệu, tầng thứ ba có nhiệm vụ trộn đều vật liệu. Trên thực tế để quy trình công nghệ có tính ưu việt hơn ta có thể mở rộng không chỉ với số lượng 3 phễu mà có thể còn nhiều hơn. Quy trình hoạt động chính: Ban đầu vật liệu được chứa ở các bình chứa A, B, C, khi có tín hiệu điều khiển mở cửa sẽ trút vật liệu xuống các phễu D, E, F, được trút cho tới khi các cảm biến d1, e1, f1, có tín hiệu để đóng các bình A, B, C, lại sau khi các bình này đã đóng lại hoàn toàn đồng thời có đủ các tín hiệu d2 , e2 , f2 , các phễu D, E, F, sẽ được mở ra xả vật liệu xuống phễu G, ở đây diễn ra quá trình trộn vật liệu nhờ việc điều khiển mở động cơ M, sau khi trộn xong có tín hiệu g mở cửa xả vật liệu đã trộn ra ngoài tiếp tục công việc tiếp theo. Như thế đã kết thúc một quá trình công nghệ của hệ thống cân định lượng và quy trình lại bắt đầu lại từ đầu.3. Đặt các biến logic cho hệ thống: Vì ta thấy một điểm đặc biệt là sự hoạt động của các phễu A-D, B-E, C-F, là hoàn toàn như nhau về mặt công nghệ nên ta có thể tách ra thành 3 nhánh song song riêng biệt và chỉ cần xét một nhánh rồi suy ra công nghệ cho các nhánh còn lại. Vậy ở đây ta sẽ xét cho nhánh phễu A-D-G, rồi từ đó suy ra các hàm điều khiển logic cho các nhánh còn lại vì về logic chúng hoàn toàn như nhau.- đặt biến đầu vào là:+ Các biến logic: a, d2 ,g quy định sự xuất hiện hay biến mất của tínhiệu điều khiển sự đóng mở của các van theo thứ tự lần lượt đóng mởcác cửa của bình A, D, G.+ Biến logic d2 quy định sự có hay mất của tín hiệu phát ra từ bộ cảmbiến khối lượng được đặt ở phễu D.+ Ta quy định sự xuất hiện của các tín hiệu logic nay khi có là giá trịbằng 1, còn khi mất là giá trị bằng 0.- Các biến đầu ra: A,D,G, là các biến đầu ra chỉ trạng thái đóng mở của các van đóng mở hoạt động các cửa của phễu A,D,G. Ta quy định giá trị logic khi van mở là =1, và khi van đóng là =0.+ Biến M là biến logic chỉ trạng thái làm việc của động cơ, quy định giátrị logic của M là : khi động cơ hoạt động thì M =1, còn khi nghỉ làM=0. Quy trình hoạt động của nhánh cân định lượng A-D-G: Trước khi khởi động hệ thống hệ thống cân định lượng, hệ đang được xắc lập tại trạng thái ban đầu là: Các tín hiệu a, g, là đang có cho nên lúc này vật liệu còn ở trong bình chờ A chưa được trút xuống bình cân D điều đó làm cho chưa thể có tín hiệu d1 đưa về từ cảm biến vì cảm biến chưa bị tác động, và lúc này tín hiệu d2 chưa có , van cửa D khoá, động cơ chưa hoạt động. Sau khi cho phép làm việc có tín hiệu mở máy, tín hiệu a mất làm cho van điều khiển cửa xả A được mở ra trút vật liệu xuống bình cân định lượng D. đến một lúc nào đó vật liệu đã được trút đủ lượng yêu cầu ( lượng do người vận hành đặt từ trước ) lập tức cảm biến d1 được tác động tín hiệu d1 xuất hiện tiến hành 2 việc: khoá van điều khiển cửa A lại, mở van điều khiển cửa D ra cho vật liệu được trút xuống phễu trộn G. Đòng thời với việc van điều khiển cửa D được mở ra sẽ xuất hiện tín hiệu d2 làm cho động cơ M bắt đầu làm việc tiến hành trộn vật liệu ở trong bình trộn G. Sau một khoảng thời gian cần thiết các tín hiệu d1 ,g mất đi làm cho van điều khiển cửa G mở ra, cửa D thì đóng lại, vật liệu được xả ra khỏi bình trộn và chu trình cứ được lặp đi lặp lại như thế. Khi muốn ngừng hệ thống ta cho tác động ngắt các tín hiệu d2 và bật tín hiệu g thì hệ thống sẽ quay trở về trạng thái ban đầu.II.Tổng hợp mạch điều khiển : Các biến đầu ra chỉ trạng thái các van điều khiển A, D, B, E, C, F, M, chỉ phụ thuộc vào các biến đầu vào tương ứng a,b,c,e1,d1,f1,d2,e2,f2, và g. Như đã xét ở trên vì chúng có cùng hoạt động tương tự nh ...