Luận văn: Nghiên cứu và thực hiện bộ điều khiển PID trênPLC S7-300

Lượt xem: 81,010Lượt tải: 3Số trang: 84

Mô tả tài liệu

Nước ta đang trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa để từng bước bắt kịp sự phát triển cùng các nước trong khu vực cũng như các nước trên thế giới về mọi mặt kinh tế, kỹ thuật và xã hội. Công nghiệp sản xuất hàng hóa đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các mặt kể trên. Việc tự động hóa là sự lựa chọn đúng đắn trong mọi lĩnh vực nhằm tạo ra sản phẩm hàng loạt, có chất lượng cao, tăng khả năng cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường....

Tóm tắt nội dung

những nền tảng vốn có và thay thế một số trang thiết bị sao cho vốn đầu tư là nghiên cứu và thực hiện bộ điều khiển PID trênPLC S7-300 là nội dung đồ tiếp với các trạm tớ nó quản lý hoặc có thể giao tiếp với các trạm tích cực Các trạm chủ là các thiết bị điều khiển được tích hợp một cách Quản lý và điều khiển hệ thống đèn tín hiệu giao thông. Để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế, các bộ điều khiển PLC Số lượng các module được sử dụng nhiều hay ít tùy thuộc vào từng bài toán điều khiển cụ thể, tuy nhiên bao giờ cũng phải có một module chính, Các module còn lại là những module truyền ,nhận tín hiệu với đối tượng điều khiển, các module chuyên dụng như PID, điều khiển động cơ...được gọi là các module mở rộng. * Module CPU: là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485)...và có thể có một vài cổng Module CPU có thể quản lý được 3 rack, các đường tín hiệu được tích hợp vào trong module và các hệ thống kết nối có sẵn. Loại CPU chỉ có một cổng truyền thông phục vụ cho việc kết nối với Module tín hiệu vào số (DI - Digital Input). Số lượng các cổng vào số trên mỗi module có thể là 8, 16 hoặc 32 tùy thuộc vào từng loại. Module tín hiệu ra số (DO - Digital Output). Số lượng các cổng ra số trên mỗi module có thể là 8, 16 hoặc 32 tùy thuộc vào từng loại. Module tín hiệu vào /ra số (DI/DO - Digital Input/ Digital Output). lượng các cổng vào /ra số trên mỗi module có thể là 8 vào /8 ra hoặc các bộ chuyển đổi tương tự số. Số lượng các cổng vào tương tự trên các bộ chuyển đổi số tương tự. Số lượng các cổng ra tương tự trên mỗi Module tín hiệu vào /ra tương tự (AI/AO - Analog Input/Analog Số lượng các cổng vào /ra tương tự trên mỗi module có thể là dụng có nhiệm vụ nối từng nhóm các module mở rộng lại với nhau thành một khối và được quản lý chung bởi một module CPU. Các thiết bị chủ được lắp đặt trong phòng thí nghiệm của trường bao S7 -300, CPU 315 - 2DP lắp đặt trong phòng thí nghiệm của trường có cấu Tất cả các module được đặt trên thanh rack, mỗi module chiếm một khe Việc giao tiếp giữa CPU và các module mở rộng được Như vậy là một CPU được ghép nối cùng các module mở rộng trên thanh rack, trong đó việc truy nhập của CPU vào các module mở rộng được vị trí lắp đặt của module mở rộng trên mỗi thanh rack mà các cổng vào /ra Module CPU 315 – 2DP là loại có hai cổng truyền thông, cổng thứ nhất Hệ thống chỉ thị: Hệ thống chỉ thị báo các trạng thái hoạt động của CPU, bao Hình 1.4: Sơ đồ cấu trúc chung của một bộ điều khiển logic khả trình (PLC) điều khiển toàn bộ hoạt động của PLC. Bộ đệm vào ra: phục vụ cho việc truy xuất các tín hiệu vào /ra số, còn các tín hiệu vào /ra tương tự được truy xuất trực tiếp. đầu vào và tín hiệu logic đầu ra. Bộ đếm (Counter): thực hiện chức năng đếm sườn xung của các tín hiệu Cổng vào /ra Onboard: là các cổng vào /ra được gắn ngay trên module Quản lý ghép nối: quản lý việc ghép nối của CPU với các module mở Bus: phục vụ cho việc truyền thông nội bộ và giữa CPU với các thiết bị Trong CPU đã được cài đặt sẵn hệ điều hành của chương trình, thực hiện tất cả các chức năng điều khiển thời gian thực, truyền thông, chuẩn đoán CPU có bộ nhớ chương trình và RAM tốc độ cao (tốc độ xử lý lệnh tương Chức năng lưu trữ thông tin: CPU có thể lưu trữ tất cả các thông tin về Trong một số trường hợp đặc biệt CPU còn có khả năng lưu trữ số của hệ thống cho người vận hành: CPU có khả năng kiểm tra và chuẩn đoán các tình trạng kỹ thuật của hệ thống, bao gồm cả về cấu hình cứng và lỗi trong lỗi vào /ra hay lỗi của pin và các trạng thái hoạt động như RUN, STOP... Chức năng thông tin: có thể sử dụng thiết bị lập trình (PC, PG...) để quan sát sự thay đổi trạng thái của các tín hiệu trong quá trình thực hiện chương trình, thậm chí có thể thay đổi các biến số một cách độc lập với Ngoài ra thiết bị lập trình còn có thể được dùng để cung cấp cho người sử dụng các thông tin về dung lượng bộ nhớ, chế độ hoạt động của CPU, bộ nhớ làm việc và bộ nhớ số liệu đang được sử dụng, kết nối tĩnh với các thiết bị lập trình (PCs, OPs), 8 kết nối động đồng thời với s7 – 300/400, có thể thiết lập một mạng đơn giản gồm 16 CPU kết nối với nhau và thực hiện được “truyền thông số liệu toàn cục”. PROFIBUS – DP của CPU cho phép thực hiện việc điều khiển phân tán. Ngoài ra còn cơ một số chức năng được tích hợp sẵn trên CPU như: bộ + Các lệnh thời gian / bộ đếm. + Số bộ đếm được duy trì khi có + Số bộ đếm được duy trì khi + Số timer được duy trì khi có pin Các đầu vào / ra On-board + Đầu vào / ra số, tương tự Tổng số đầu vào / ra tương tự 128 kênh cơ sở của một hệ thống gọi là hệ thống số nhị phân. dây, 1 cho thấy kích hoạt hoặc có điện, và một 0 cho biết không được kích Các bit logic giải thích tín hiệu của 1 và 0 và kết hợp chúng được gọi là kết quả "kết quả của logic" (RLO). Các hoạt động logic được kích hoạt bởi các hướng dẫn bit logic thực --- | | --- (thường mở) được đóng lại khi giá trị bit được lưu giữ tại Nếu tình trạng tín hiệu ở <địa chỉ> quy định là "0", tiếp điểm được mở Khi tiếp điểm được mở, kết quả hoạt động logic (RLO) = "0". Khi được sử dụng trong bộ, --- | | --- nối nối tiếp với RLO bởi logic AND . --- | / | --- (Thường đóng) được đóng lại khi giá trị bit được lưu giữ tại Nếu tình trạng tín hiệu ở <địa chỉ > quy định là "1",tiếp điểm được mở Khi tiếp điểm được mở ra , điện không chảy qua tiếp điểm và kết quả hoạt Khi được sử dụng trong bộ, --- | / | --- được nối tiếp với bit RLO bởi XOR (Bit Exclusive OR) tạo ra một RLO ="1" nếu tín hiệu của hai bit chỉ Nếu có dòng điện để các cuộn dây (RLO = 1), các bit ở vị trí Nếu không có điện các cuộn dây (RLO = 0), các bit ở vị trí <address> Một cuộn dây xuất chỉ có thể được đặt ở cuối bên phải Một đầu ra phủ nhận có thể được tạo ra bằng cách sử dụng | --- NOT | -- cuộn dây đầu ra được đặt bên trong một MCR hoạt động. "0" được ghi vào địa chỉ quy định bất kể các tiếp điểm của Role có giá trị như thế nào thì các cuộn giây trong MCR đều có giá trị là “0”. * Một địa chỉ L diện tích chỉ có thể được sử dụng nếu nó được khai báo một đầu ra phủ nhận có thể được tạo ra MCR phụ thuộc chỉ được kích hoạt nếu một cuộn dây đầu ra trung bình được đặt bên trong của MCR hoạt động. hoạt, nếu MCRđang bật trạng thái của đầu ra trung bình được đặt giá trị như logic "=0" bất kể giá trị thiết lập có thay đổi như thế nào. --- (R) (cuộn Reset) được thực hiện chỉ khi RLO trước đó là "1" (dòng <address> của một phần tử được đặt lại thành "0". có dòng điện để cuộn dây) không có tác dụng và tính chất của địa chỉ quy Các <address> cũng có thể là một bộ đếm thời gian (T no) có giá trị là thiết lập lại bộ đếm thời gian đến. no.) Có giá trị là thiết lập lại truy cập tới "0". MCR phụ thuộc chỉ được kích hoạt nếu một cuộn dây đầu ra trung bình được đặt bên trong của MCR hoạt động. hoạt, nếu MCRđang bật trạng thái của đầu ra trung bình được đặt giá trị như logic "=0" bất kể giá trị thiết lập có thay đổi như thế nào. <address> BOOL I, Q, M, L, D Bit thiết lập hoặc thiết lập lại S BOOL I, Q, M, L, D Cho phép lập lại chương trình R BOOL I, Q, M, L, D Cho phép lập lại chương trình Q BOOL I, Q, M, L, D Tín hiệu trả về địa chỉ RS (Reset Flip Flop-Set) là thiết lập lại nếu như tín hiệu và của chân R= “1” và tín hiệu vào của S= “0”.Ngược lại nếu đầu vào của R=0 và đầu vào S (Set) và R (Reset) được thực hiện chỉ khi RLO là "1". có tác dụng và địa chỉ các quy định trong hướng dẫn này vẫn không thay đổi. MCR off, trạng thái hiện tại của địa chỉ quy định không thay đổi bất kể giá trị thay đổi tín hiệu trong các địa chỉ từ "1" thành "0" và hiển thị nó như là RLO --- (P) --- (Phát hiện sườn tích cực của RLO) phát hiện một sự thay đổi tín hiệu trong các địa chỉ từ "0" đến "1" và hiển thị nó như là RLO = "1" sau khi chỉ bit BR được bao gồm trong hoạt động logic và trong mạng tiếp theo. tôi không khuyên bạn nên sử dụng SAVE và sau đó kiểm tra các bit BR trong cùng một khối hoặc trong khối cấp dưới, bởi vì các bit BR có thể được sửa sau đó được đặt thành giá trị của bit RLO và sau đó bạn có thể kiểm tra xem <address1> BOOL I, Q, M, L, D Quét tín hiệu <address2> BOOL I, Q, M, L, D M_BIT cạnh bộ nhớ bit, Q BOOL I, Q, M, L, D Đầu ra NEG (phát hiện địa chỉ không tích cực) so sánh tình trạng tín hiệu của <address1> với tình trạng tín hiệu quét trước đó được lưu trữ trong Giá trị RLO hiện nay là "1" và giá trị trước của RLO là "0" (phát hiện tăng cạnh), các bit RLO sẽ là "1" sau khi hướng dẫn này. <address1> BOOL I, Q, M, L, D Quét tín hiệu <address2> BOOL I, Q, M, L, D M_BIT cạnh bộ nhớ bit, Q BOOL I, Q, M, L, D Đầu ra POS (Phát hiện địa chỉ tích cực) so sánh tình trạng tín hiệu của <address1> với tình trạng tín hiệu từ quét trước đó đã được lưu trữ trong Nếu giá trị RLO hiện nay là "1" và giá trị trước đó của RLO là "0" (phát hiện tăng cạnh), các bit RLO sẽ là "1" sau khi hướng dẫn này. IN1 và IN2 được so sánh có các kiểu so sánh sau cho ta chon. Nếu so sánh là đúng, các RLO của hàm là "1". IN2 INT I, Q, M, L, D Giá trị thứ hai để so sánh I (So sánh các số nguyên) có thể được sử dụng như một liên lạc Nó có thể được đặt ở bất kỳ vị trí mà một số liên lạc bình thường IN2 INT I, Q, M, L, D Giá trị thứ hai để so sánh D (So sánh hai số nguyên) có thể được sử dụng như một liên lạc Nó có thể được đặt ở bất kỳ vị trí mà một số liên lạc bình thường IN2 INT I, Q, M, L, D Giá trị thứ hai để so sánh I (So sánh số thực) có thể được sử dụng như một liên lạc bình Nó có thể được đặt ở bất kỳ vị trí mà một số liên lạc bình thường có Các hướng dẫn chuyển đổi đọc nội dung của các tham số IN và chuyển đổi Kết quả có thể được truy vấn tại tham số OUT. Chuyển đổi số nguyên từ 16Bit sang số nguyên 32 Bit ể thực hiện cho các phép Chuyển đổi từ số nguyên 32 Bit sang số được định dạng dưới dạng BCD ( chứa 7 Chuyển ổi từ số nguyên 32 Bit sang số thực ể phục vụ cho các phép toán trên số đảo tất cả các Bit của số nguyên 16 Bit đảo tất cả các Bit của số nguyên 32 Bit Có một khu vực dành riêng cho Counter trong bộ nhớ của CPU. Các counters truy cập là các chức năng duy nhất mà có thể truy cập vào Bits 0 đến 9 của từ truy cập có chứa giá trị số trong mã nhị phân. Bạn có thể thay đổi giá trị số nằm trong phạm vi này bằng cách sử dụng Bạn cung cấp một truy cập với một giá trị định sẵn bằng cách nhập một số nhị phân thập phân (dạng BCD: mỗi bộ bốn bit có chứa mã nhị phân cho một Bits 0 đến 11 của chứa truy cập các giá trị tính trong định dạng mã nhị Những con số sau đây cho thấy nội dung của các truy cập sau khi bạn đã tải các giá trị tính 127, và nội dung của các counter sau khi truy cập đã được thiết lập. S BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập nhớ đầu vào của PV WORD I, Q, M, L, D Tới giá trị thiết lập couter R BOOL I, Q, M, L, D Reset đầu vào CV WORD I, Q, M, L, D Truy cập hiện tại giá trị, số CV_BCD WORD I, Q, M, L, D Truy cập hiện tại giá trị, mã Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của các truy cập Sô sườn xung đếm được , được ghi vào thanh ghi 2 byte của bộ đếm, gọi Nội dung của thanh ghi C-Word được gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm và kí hiệu bằng CV và CV_BCD. Đối với Counter, giá trị đặt trước PV chỉ được chuyển vào C-Word tại Bộ đếm sẽ được xóa tức thời bằng tín hiệu xóa R(Reset). được xóa cả C-Word và C-bit đều nhận giá trị 0. S BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập nhớ đầu vào của counter PV WORD I, Q, M, L, D Tới giá trị thiết lập couter R BOOL I, Q, M, L, D Reset đầu vào CV WORD I, Q, M, L, D Truy cập hiện tại giá trị, số thập CV_BCD WORD I, Q, M, L, D Truy cập hiện tại giá trị, mã BCD Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của các truy cập S_CU (Up Counter) là cài sẵn với giá trị tại PV đầu vào nếu có một cạnh Truy cập được thiết lập lại nếu có giá trị"1" tại R đầu vào và giá trị số sau đó được thiết lập về. Số lượt truy cập là tăng thêm một khi thay đổi tín hiệu tại CU đầu vào từ "0" đến "1" và giá trị của các truy cập ít hơn "999". Nếu truy cập được thiết lập và nếu RLO = 1 tại đầu vào CU, việc Tín hiệu tại đầu ra Q là "1" nếu đếm số lớn hơn số không và "0" nếu S BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập nhớ đầu vào của PV WORD I, Q, M, L, D Tới giá trị thiết lập couter R BOOL I, Q, M, L, D Reset đầu vào CV WORD I, Q, M, L, D Truy cập hiện tại giá trị, số CV_BCD WORD I, Q, M, L, D Truy cập hiện tại giá trị, mã Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của các truy cập S_CU (Up COUNTER) là cài sẵn với giá trị tại PV đầu vào nếu có một cạnh tích cực ở đầu vào S.truy cập được thiết lập lại nếu có một "1" tại R đầu vào và giá trị số sau đó được thiết lập về. Số lượt truy cập là tăng thêm một khi nhà nước thay đổi tín hiệu tại CU đầu vào từ "0" đến "1" và giá trị của các truy cập ít hơn "999". Nếu truy cập được thiết lập và nếu RLO = 1 tại đầu vào CU, việc truy Tín hiệu tại đầu ra Q là "1" nếu đếm số lớn hơn số không và "0" nếu --- (SC) (nhớ giá trị counter) chỉ thực hiện nếu có giá trị tích cực trong RLO. Vào thời điểm đó, giá trị định sẵn chuyển vào truy cập được chỉ định. Khi giá trị tăng đến 999 thì tín hiệu kích tăng Khi giá trị giảm đến 0 thì tín hiệu kích giảm không Số lượng các khối dữ liệu được chuyển Các DB DI lệnh tiếp theo và truy cập vào các khối điều kiện khi RLO của các hoạt động logic trước đây là "1". Nếu một bước nhảy có điều kiện là không được thực hiện, những thay LABEL là nhận diện cho đích đến của một chỉ dẫn nhảy.Các ký tự đầu tiên phải là chữ cái, các ký tự khác có thể là chữ cái hoặc số. S BOOL I, Q, M, L, D Bắt đầu đầu vào TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn R BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập lại đầu vào BI WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng BCD WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của Timer Nếu tín hiệu ở đầu vào S là “1” Timer được kích hoạt chạy, khi tín hiệu đầu vào S là “0” hoặc chạy đủ thời gian đặt ở TV thì Timer dừng hoặc tín hiệu ở đầu vào R là “1” thì Timer cũng dừng. khi có tín hiệu ở đầu vào S( tức là đầu vào S chuyển trạng thái từ 0 lên 1). Tín hiệu ra của Q là “1” khi mà Timer đang chạy Ngược lại Timer ngừng chạy thì Q có tín hiệu ra là “0” Đầu ra BI lưu giá trị đếm của Timer theo dạng Integer Đầu ra BCD lưu giá trị đếm của Timer theo dạng BCD Chức năng Timer này là tạo xung có thời gian được đặt sẵn S BOOL I, Q, M, L, D Bắt đầu đầu vào TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn R BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập lại đầu vào BI WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng BCD WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của Timer Timer kích có nhớ, khi có tín hiệu cạnh lên ở đầu vào S Timer chạy. Trong quá trình chạy nếu có tín hiệu mới từ đầu vào S thì Timer lại được Trong quá trình chạy mà có tín hiệu ở đầu vào R thì Timer dùng lại Đầu ra BI lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer Đầu ra BCD lưu giá trị hiện thời của Timet theo dạng BCD S BOOL I, Q, M, L, D Bắt đầu đầu vào TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn R BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập lại đầu vào BI WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng BCD WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của Timer Nếu tín hiệu vào S là “1” thì Timer bắt đầu chạy khi đủ thời gian thì ngưng khi đó ngõ ra Q sẽ có tín hiệu ra là “1”. Nếu tín hiệu đầu vào của S vẫn giữ trạng thái tín hiệu là “1”, khi có tín hiệu Reset (tín hiệu đầu vào của R=1) Các ô nhớ BI lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer, BCD lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng BCD S BOOL I, Q, M, L, D Bắt đầu đầu vào TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn R BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập lại đầu vào BI WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng BCD WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của Timer Timer kích có nhớ, khi có tín hiệu xung cạnh lên ở đầu vào S thì Timer bắt đầu chạy, ngõ ra của Q=1 khi Timer đang chạy ngược lại Timer dừng thì tín hiệu Timer chỉ tắt khi có tín hiệu Reset và đã đếm hết thời gian Trong qua trình Timer chạy nếu có sự chuyển đổi tín hiệu từ đầu vào S Các ô nhớ BI lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer, BCD lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng BCD S BOOL I, Q, M, L, D Bắt đầu đầu vào TV S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn R BOOL I, Q, M, L, D Thiết lập lại đầu vào BI WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng BCD WORD I, Q, M, L, D giá trị thời gian còn lại, định dạng Q BOOL I, Q, M, L, D Trạng thái của Timer S_OFFDT đầu ra Q =1 khi có tín hiệu tích cực của chân đầu vào S và Timer Q=0 khi đủ thời gian và đầu vào Các ô nhớ BI lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer, BCD lưu giá <time value> S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn value> khi có tín hiệu cạnh tích cực của RLO. Khi hết thời gian cài đặt (<time value>) mà tín hiệu vào của RLO vẫn là 1 thì Tno vẫn On. Trong trường hợp chua đủ < time value> mà tín hiệu của RLO là “0” thì Time sẽ được Reset và ngõ ra của Tno sẽ OFF. <time value> S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn <time value> khi có tín hiệu cạnh tích cực của RLO. ngay lập tức và Tno vẫn tiếp tục chạy cho đến khi thời gian đã được định trước ngay cả khi có sự thay đổi của RLO tới “0”trước khi bộ đếm thời gian hết hạn. Các tín hiệu ra của Tno là “1” khi mà Tno đang chạy. lại khi có sự thay đổi RLO từ “0” đến “1” trong khi hẹn giờ đang chạy. <time value> S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn value> khi có tín hiệu cạnh tích cực của RLO. value> đủ mà không có báo lỗi thì bit đầu ra của Tno tác động là “1”. những thay đổi RLO từ "1" thành "0" trong khi bộ đếm thời gian đang chạy, Trong trường hợp này đầu ra của Tno luôn cho kết <time value> S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn <time value> khi có tín hiệu cạnh tích cực của RLO. Tín hiệu của Time là “1” Khi có tín hiệu vào của Reset thì giá trị hiện tại của Time cũng như tín hiệu đầu ra của Ton được Reset về “0” Việc khởi động lại bộ đếm thời gian với giá trị thời gian quy định nếu những <time value> S5TIME I, Q, M, L, D Giá trị thời gian định sẵn --- (SF) (Off-Delay Timer cuộn) bắt đầu đếm thời gian quy định nếu có một EN BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu vào ENO BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu ra IN1 WORD I, Q, M, L, D Giá trị đầu tiên cho hoạt động IN2 WORD I, Q, M, L, D giá trị thứ hai cho hoạt động OUT WORD I, Q, M, L, D Kết quả từ hoạt động logic Lệnh WAND_W thực hiện việc giao 2 Word, kết quả được cất vào ô Word EN BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu vào ENO BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu ra IN1 WORD I, Q, M, L, D Giá trị đầu tiên cho hoạt động IN2 WORD I, Q, M, L, D giá trị thứ hai cho hoạt động OUT WORD I, Q, M, L, D Kết quả từ hoạt động logic Lệnh WOR_W: lệnh thực hiện việc hợp 2 Word, kết quả được cất vào ô Word EN BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu vào ENO BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu ra IN1 WORD I, Q, M, L, D Giá trị đầu tiên cho hoạt động IN2 WORD I, Q, M, L, D giá trị thứ hai cho hoạt động OUT WORD I, Q, M, L, D Kết quả từ hoạt động logic EN BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu vào ENO BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu ra IN1 WORD I, Q, M, L, D Giá trị đầu tiên cho hoạt động logic IN2 WORD I, Q, M, L, D giá trị thứ hai cho hoạt động logic OUT WORD I, Q, M, L, D Kết quả từ hoạt động logic EN BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu vào ENO BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu ra IN1 WORD I, Q, M, L, D Giá trị đầu tiên cho hoạt động IN2 WORD I, Q, M, L, D giá trị thứ hai cho hoạt động OUT WORD I, Q, M, L, D Kết quả từ hoạt động logic Lệnh WXOR_W : Lệnh thực hiện việc Xor Word, kết quả được cất vào ô Word EN BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu vào ENO BOOL I, Q, M, L, D Kích hoạt tính năng đầu ra IN1 WORD I, Q, M, L, D Giá trị đầu tiên cho hoạt động logic IN2 WORD I, Q, M, L, D giá trị thứ hai cho hoạt động logic OUT WORD I, Q, M, L, D Kết quả từ hoạt động logic tượng có mô hình liên tục như lò, động cơ, mức… Đầu ra của đối tượng được đưa vào đầu vào của bộ điều khiển qua các cổng vào tương tự của các module Tín hiệu ra của bộ điều khiển có nhiều dạng và được đưa đến các cơ cấu chấp hành qua những module vào ra khác Qua các cổng ra số của module ra số (DO), hoặc Mỗi module mềm PID đều có một khối dữ liệu riêng (DB) để lưu giữ các dữ liệu phục vụ cho chu trình tính toán thực hiện luật điều khiển. hàm FB của module mềm PID đều cập nhật được những khối dữ liệu này ở CONT_C nhằm tạo ra bộ điều khiển có tín hiệu dạng xung tốc độ cao thích Một bộ điều khiển PID mềm được hoàn thiện thông qua khôi hàm FB toán các biến khác cùng với bộ điều khiển theo thuật điều khiển PID cũng được tich hợp sẵn trong một module điều khiển mềm. Những module mềm không toàn năng tới mức có thể ứng dụng được Đặc tính điều khiển và tốc độ xử lý của module việc trích mẫu tín hiệu đầu vào cho mạch vòng điều khiển đó (liên quan đến tín giữa số mạch vòng điều khiển PID và khả năng cũng như tốc độ tính toán của Chỉ ở những bài toán có số vòng điều khiển ít người ta mới có thể sử dụng các module mềm có tần suất truy nhập cao. điều khiển trong khi thiết kế để bộ điều khiển phù hợp với đối tượng như: luật phân PI… Chất lượng của hệ thống hoàn toàn phụ thuộc vào các tham số của Phụ thuộc vào cơ cấu chấp hành, người sử dụng có thể chọn được FB41 “CONT_C” được sử dung để điều khiển các quá trình kĩ thuật với các biến đầu vào và đầu ra tương tự trên cơ sở thiết bị khả trình Simatic. Trong khi thiết lập tham số, có thể tích cực hoặc không tích cực một số thành phần chức năng của bộ điều khiển PID cho phù hợp với đối tượng. dụng module mềm PID như một bộ điều khiển với tín hiệu chủ đạo đặt cứng của thuật điều khiển PID của bộ điều khiển mẫu với tín hiệu tương tự. Sơ đồ cấu trúc của module mềm FB41 “CONT_C” được minh họa như Module mềm PID bao gồm tín hiệu chủ đạo SP-INT, tín hiệu ra của đối tượng PV-PER, tín hiệu giả để mô phỏng tín hiệu ra của đối tượng PV-IN, các biến trung gian trong quá trình thực hiện luật và thuật điều khiển PID như 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 dược nhập dưới dạng số nguyên kiểu biểu diễn của PV-PER từ dạng số nguyên sang số thực dấu phảy động có Tín hiệu ra của CRP-IN = PV-PER Chuẩn hóa: Chức năng của hàm chuẩn hóa PV-NORM tín hiệu ra của đối tượng là chuẩn hóa tín hiệu ra của hàm CRP-IN theo công thức: Hai tham trị khống chế dải giá trị cho phép của PV-NORM là PV-FAC và Mặc định PV-FAC của hàm PV-NORM có giá trị bằng 1 và PV- tín hiệu chủ đạo và tín hiệu ra của đối tượng. là dầu vào của khối DEADBAND có tác dụng lọc những dao động nhỏ xung tượng mà có thể bỏ qua sự ảnh hưởng của nhiễu trong lân cận điểm làm việc Thuật PID được thiết kế theo kiểu song song của ba thuật điều khiển Chính vì cấu trúc song song như vậy nên ta có thể thông qua các tham trị P-SEL, I-SEL hay D-SEL mà tích hợp được các thuật điều khiển khác  Khai báo tham số và các biến của Modul mềm PID Chúng ta có thể khai báo tham số và các biến cho bộ điều khiển trong Ở chế độ bằng tay các giá trị của các biến được chọn bằng tay. tích phân (INT) tự thiết lập chế độ LNM-LNM-P-DISV và bộ vi phân (DIF) Điều đó đảm bảo việc chuyển chế độ từ thiết lập giá trị bằng tay về chế độ tự động không gây một biến đổi đột ngột nào đối với các biến đã được thiết lập giá trị bằng tay. Cũng có thể giới hạn cho cho các giá trị được thiết lập bằng tay nhờ hàm LMNLIMIT.Một bít cờ sẽ có giá trị bằng 1 khi biến vào coa giá trị vượt quá Hàm LMN-NORM sẽ chuẩn hóa tín hiệu ra của hàm LMN = (Tín hiệu ra của LMNLIMIT) * LMN-FAC + LMN-OFF 0. Các giá trị đặt bằng tay có thể theo một cách biểu diễn riêng. OUT có chức năng biến đổi từ kiểu biểu diễn số thực dấu phảy động sang Ngoài ra nhiễu có thể được lọc trước bằng cách đưa qua đầu vào DISV.  khối FB41 “CONT_C” có 26 tham biến hình thức đầu vào như sau: Khi đầu vào “manual value on” có khiển sẽ bị ngắt, các fía trị sẽ được vào/ra đầu vào PV-PER phải được nối với các cổng vào/ra và đầu vào Hoạt động của bộ điều khiển PID có Hoạt động của bộ điều khiển PID có phân được kích hoạt khi giá trị logic TRUE được thiết lập tại cổng vào Đầu ra của bộ điều khiển tích phân có Đầu ra của bộ điều khiển tích phân có thể được nối vào cổng I-ITL- Hoạt động của bộ điều khiển PID có được kích hoạt khi giá trị logic TRUE được thiết lập tại cổng vào Giá trị khởi tạo có thể đặt ở đầu vào Giá trị hạn chế trên được thiết lập Giá trị hạn chế dưới được thiết lập Giá trị giới hạn được nhân với một Giá trị giới hạn được nhân với một Giá trị đầu ra của bộ điều khiển tích phân có được thiết lập thông qua Giá trị ra được thiết lập bằng tay thông Giá trị đầu ra thiết lập bằng tay theo kiểu biểu diễn phù hợp với các cổng vào/ra Tín hiệu ra của bộ điều khiển tỷ lệ được Tín hiệu ra của bộ điều khiển vi phân Tín hiệu ra của bộ điều khiển vi phân Tín hiệu quá trình được xuất qua cổng ra Tín hiệu sai lêch được xuất qua cổng ra FB42 “CONT_S” là module mềm được tích hợp sẵn trong phần mềm điều khiển các đối tượng kỹ thuật với đầu ra của bộ điều khiển là tín hiệu số. Tín hiệu ra số hoàn toàn thích hợp đối với các cơ cấu chấp hành kiểu tích Trong khi thiết lập tham số, người thiết kế có thể tích cực hoặc không tích cực bộ điều khiển PI bước cho phù howpk với yêu cầu của bài toán điều Có thể sử dụng module mềm FB42 “CONT_s” như một bộ điều khiển theo luật PI với tín hiệu chủ đạo đặt trước hoặc có thể sử dụng trong Chức năng của bộ điều khiển này hoàn toàn tuân theo thuật điều khiển PI với tín hiệu quá trình là tín hiệu tương tự và tín hiệu ra của bộ điều khiển là tín hiệu số. Một phần trong các chức năng của module mềm này là đóng vai trò của một bộ điều khiển PI có các giá trị và tín hiệu đầu ra số đặt bằng tay. việc ở chế độ này bộ điều khiển bước không cần đến tín hiệu hồi tiếp. Tín hiệu chủ đạo: được biểu diễn kiểu số thực dấu phẩy động và được Tín hiệu ra của đối tượng: Tín hiệu ra của đối tượng được đưa thẳng từ cổng vào tương tự theo kiểu số nguyên hoặc được truyền sau khi đã biến trị truyền từ cổng vào tương tự sang kiểu số thực dấu phẩy động trong khoảng Tín hiệu ra của CRP_IN= PV_PER* Chuẩn hóa: Chức năng của hàm PV_NORm là chuẩn hóa tín hiệu lấy từ đầu Mặc định PV_FAC có giá trị bằng 1 và PV_OF có giá trị bằng 0. Lọc nhiễu có tác động trong lân cận điểm làm việc: Tín hiệu sai lệch là hiệu giữa tín hiệu chủ đạo và tín hiệu ra của đối tượn. FB42 cũng có khối DEADBAND được thiết kế ngay sau tín hiệu sai lệch và Khối hàm FB42 của module mềm PID làm việc không cần phải có tín Chức năng của luật I trong thuật điều khiển PI và tín hiệu sai lệch được tính trong một bộ tích phân INT, sau đó so sánh với tín hiệu ra của bộ điều khiển theo luật tỷ lệ như một giá trị hồi tiếp. này được đưa vào một role ba vị trí có trễ Three_ST và đầu ra của role này thể giảm tần số đóng cắt của bộ điều khiển bằng cách tạo ra vùng trễ khi Ngoài ra, để giảm ảnh hưởng của nhiễu trong trường hợp điều khiển không hồi tiếp, có thể lọc nhiễu cho hệ bằng cách đưa tín hiệu vào đầu vào Hệ thống được khởi tạo lại hoàn toàn khi cổng vào COM_RST có giá Tất cả các cổng ra nhận giá trị mặc định. Tất cả các tham số hình thức đầu vào của FB42 “CON_S” gồm: Tín hiệu ra QLMNUP được thiết lập Tín hiệu ra QLMNDN được thiết lập Khối hàm FB43 “PULSEGEN” có tác dụng hỗ trợ việc thiết kế một bộ Nó được biến đổi tín hiệu đầu vào IVN dạng số thực ( thường là đầu ra LMN của module mềm PID) thành một dãy xung có chu kỳ cố định và độ rộng tương ứng với độ lớn của tín hiệu đầu vào. “CONT_C” để có được một bộ điều khiển PID với tín hiệu dạng xung Hình3.5: bộ điều khiển PID với đầu ra dạng xung Hardware trong hộp thoại hiện ra ta khai báo thanh ray( rack) và các module Trong thư mục CPU314 ta có các thư mục con như sau: Source files, chính của Step7-300 ta có các khối đã được xây dựng như sau: công của các thầy cô trong bộ Điện tự động khoa Điện – Điện tử, được sự chỉ