Giáo trình hướng dẫn phân tích ứng dụng quy trình tự động hóa với khối xử lý vi mạch tần số p10

Giáo trình hướng dẫn phân tích ứng dụng quy trình tự động hóa với khối xử lý vi mạch tần số p10

Thể loại: Tự động hoá
Lượt xem: 5,208Lượt tải: 2Số trang: 11

Mô tả tài liệu

. §å ¸n tèt nghiÖp T§H46 n NguyÔn V¨n Tó _ Líp ∑ (Y k =1 n k − a. X k ) = S = min. (3.35) LÊy vi ph©n theo a ta cã: -2 ∑ (Yk − a. X k ) .Xk = 0 k =1 (3.36) ⇒ a. ∑ X = k =1 k n n 2 ∑X k =1 n k .Yk 2 ⇒a= ∑X k =1 k .Yk / ∑ X víi Xk.Yk = 96,82. k =1 k n Thay sè vµo ta cã: a = 96,82 = 5470. 0,0177 VËy ta cã: Y = 5470.X . Thay y = Y vµ x = l−îng x vµ y lµ: y= 5470 x 1 ta cã hµm sè biÓu diÔn sù t−¬ng quan cña hai ®¹i X Tõ hµm trªn...

Tóm tắt nội dung

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 109 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi = S = min. (3.35) LÊy vi ph©n theo a ta cã: .Xk = 0 (3.36) ⇒ a. 2 1 YX 1 . ⇒ a = YX 1 . / 2 1 víi Xk.Yk = 96,82. Thay sè vµo ta cã: a = = 5470. VËy ta cã: Y = 5470.X . Thay y = Y vµ x = X 1 ta cã hµm sè biÓu diÔn sù t−¬ng quan cña hai ®¹i l−îng x vµ y lµ: y = x 5470 Tõ hµm trªn ta vÏ ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p vµo c−êng ®é ¸nh s¸ng chiÕu vµo quang trë, h×nh 3.21. H×nh 3.21: §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p cña quang trë vµo c−êng ®é ¸nh s¸ng. 200 400 600 800 c−êng ®é s¸ng (X100) ¸ p ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 110 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi Do ®Ò tµi cña ta chØ nghiªn cøu vÒ mét sè lo¹i c©y rau thuéc lo¹i C3 cho nªn c−êng ®é ¸nh s¸ng phï hîp cho c¸c lo¹i c©y nµy lµ tõ lux. Nh−ng do trong ®Ò khi tµi ta lµm thÝ nghiÖm ta chØ lµm víi bãng ®Ìn sîi ®èt cã c«ng suÊt lµ 60W nªn c−êng ®é ¸nh s¸ng kh«ng ®ñ ®−îc 80000 lux 3.3. thuËt to¸n ®iÒu khiÓn m« h×nh 3.3. 1. Ho¹t ®éng cña hÖ thèng. S¬ ®å tæng thÓ m« h×nh hÖ thèng. H×nh 3.22: S¬ ®å tæng thÓ m« h×nh hÖ thèng. Trong m« h×nh ta sö dông: • M¸y tÝnh c¸ nh©n PC. • Bé lËp tr×nh PLC S7 _ 200. • Hai ®éng c¬: - §éng c¬ phun s−¬ng cã c«ng suÊt 0,37 KW. - §éng c¬ cuèn m¸i. ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 111 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi • HÖ thèng c¶m biÕn gåm: - Hai c¶m biÕn nhiÖt. - Mét c¶m biÕn quang. • HÖ thèng ®−êng èng dÉn vµ c¸c vßi phun s−¬ng. • BÓ ®Ó cung cÊp n−íc s¹ch cho ®éng c¬. ∗ Ho¹t ®éng cña hÖ thèng: Khi ng−êi ®iÒu khiÓn Ên Start th× hÖ thèng b¾t ®Çu lµm viÖc. C¶m biÕn nhiÖt ®Æt trong nhµ l−íi nhËn tÝn hiÖu b»ng c¸ch c¶m biÕn nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong nhµ l−íi do nhµ l−íi hÊp thô nhiÖt cña ¸nh n¾ng mÆt trêi chiÕu xuèng. Khi c¶m biÕn nhËn ®−îc tÝn hiÖu nhiÖt ®−a qua bé biÕn ®æi t−¬ng tù sè sau ®ã ®−îc ®−a vµo PLC ®Ó diÒu khiÓn. NÕu nhiÖt ®é lín h¬n nhiÖt ®é giíi h¹n ®Ó c©y sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn (Ta ®Æt t > 300C) th× PLC ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b¬m s−¬ng ho¹t ®éng. Trong qu¸ tr×nh ®éng c¬ phun s−¬ng ho¹t ®éng th× c¶m biÕn nhiÖt ®é vÉn ho¹t ®éng b×nh th−êng nã vÉn c¶m biÕn nhiÖt ®é trong nhµ l−íi vµ cung cÊp tÝn hiÖu vÒ cho PLC nÕu nhiÖt ®é gi¶m tíi giíi h¹n cho phÐp (t < 250C) th× PLC sÏ ph¸t tÝn hiÖu ®Ó ng¾t nguån cung cÊp cho ®éng c¬ phun s−¬ng, lóc ®ã ®éng c¬ phun s−¬ng sÏ dõng. C¶m biÕn quang ®−îc ®Æt trªn m¸i cña nhµ l−íi nh»m môc ®Ých lµ c¶m biÕn c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu xuèng. Khi c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu C¶m biÕn ®iÒu khiÓn m¸y b¬m KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu H×nh 3.23:S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi Nguån nu«i Xö lý tÝn hiÖu (PLC) ChuyÓn ®æi tÝn hiÖu M¸y ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 112 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi xuèng nhá h¬n giíi h¹n cho phÐp, ®èi víi c¸c lo¹i c©y C3 (C¸c c©y rau C3 nh− cµ chua, khoai t©y,cñ c¶i...) lµ 30000 ÷ 80000 lux. ( Tµi liÖu Trång Trät §¹i C−¬ng do Hµ ThÞ Thanh B×nh chñ biªn). Nh−ng trong ®Ò tµi ta ®Æt ë ng−ìng 40000 lux. Khi c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu xuèng nhá h¬n 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn quang lµ lín h¬n 73 mV), th× tÝn hiÖu ®−îc ®−a qua bé so s¸nh sau ®ã truyÒn tÝn hiÖu tíi PLC , PLC sÏ truyÒn tÝn hiÖu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cuèn m¸i, cuèn m¸i l¹i. Khi c¶m biÕn quang c¶m biÕn ®−îc c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi lín h¬n 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn quang lµ nhá h¬n 73 mV) th× tÝn hiÖu truyÒn qua bé so s¸nh sau ®ã truyÒn tíi PLC , PLC sÏ truyÒn tÝn hiÖu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cuèn m¸i ®¶o chiÒu quay vµ tr¶i m¸i ra che l¹i. 3.3. 2. Giíi h¹n cña ®Ò tµi. Do m« h×nh ta chØ sö dông 1m3 cho nªn viÖc ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é sÏ chÞu ¶nh h−ëng rÊt lín cña m«i tr−êng v× thÕ mµ trong qu¸ tr×nh phun s−¬ng nhiÖt ®é cã thÓ sÏ kh«ng gi¶m tíi nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó cho c©y sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn lµ tõ 180C ÷ 240C mµ chØ gi¶m ®−îc vµi ®é C. ViÖc ta sö dông c¶m biÕn quang ë trªn m¸i còng gÆp ph¶i mét sè nh−îc ®iÓm nh−: Nh÷ng h«m trêi cã giã t©y dï c−êng ®é ¸nh s¸ng cña mÆt trêi yÕu nh−ng kh«ng khÝ rÊt nãng, lóc ®ã c¶m biÕn nhËn tÝn hiÖu b¸o vÒ cho PLC, PLC ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cuèn m¸i vµo ®iÒu ®ã sÏ cã h¹i cho c©y rau. Mét giíi h¹n n÷a cña ®Ò tµi lµ: Ta chØ ®iÒu tiÕt tõ nhiÖt ®é cao xuèng nhiÖt ®é thÊp mµ kh«ng ®iÒu tiÕt theo h−íng ng−îc l¹i, v× thÕ mµ khi gÆp ph¶i nh÷ng h«m nhiÖt ®é ngoµi trêi h¹ thÊp xuèng d−íi nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó c©y sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn th× hÖ thèng ngõng lµm viÖc vµ ph¶i sö dông tíi biÖn ph¸p kh¸c ®Ó gi÷ Êm cho c©y rau. Do ®Ò tµi cña ta chØ nghiªn cøu vÒ mét sè lo¹i c©y rau thuéc lo¹i C3 cho nªn c−êng ®é ¸nh s¸ng phï hîp cho c¸c lo¹i c©y nµy lµ tõ lux. ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 113 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi Nh−ng do trong ®Ò khi tµi ta lµm thÝ nghiÖm ta chØ lµm víi bãng ®Ìn sîi ®èt cã c«ng suÊt lµ 60W nªn c−êng ®é ¸nh s¸ng kh«ng ®ñ ®−îc 80000 lux. NÕu ta sö dông lo¹i bãng ®Ìn cã c«ng suÊt lín h¬n thi nhiÖt ®é táa vµo quang trë sÏ lín ®iÒu ®ã sÏ lµm gi¶m ®é nh¹y cña quang trë . MÆt kh¸c do ®éng c¬ ta sö dông ®Ó cuèn m¸i lµ ®éng c¬ mét chiÒu víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc lµ 24V, nªn trong ®Ò tµi ta ®Æt cho c¶m biÕn quang ë ng−ìng c−êng ®é ¸nh s¸ng ®Ó PLC t¸c ®éng lµ 40000 lux. NÕu c¶m biÕn quang nhËn ®−îc tÝn hiÖu lµ c−êng ®é ¸nh s¸ng ë møc thÊp h¬n 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn quang lµ nhá h¬n 73 mV) th× PLC t¸c ®éng vµo ®éng c¬ cuèn m¸i cuèn m¸i l¹i, cßn khi c¶m biÕn quang nhËn ®−îc tÝn hiÖu lµ c−êng ®é ¸nh s¸ng ë møc trªn 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn quang lµ lín h¬n 73 mV) th× PLC t¸c ®éng vµo ®éng c¬ cuèn m¸i ®¶o chiÒu quay vµ tr¶i m¸i ra che l¹i. 3.4. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi 3.4.1. Ph©n ®Þnh nh÷ng ®Çu vµo vµ nh÷ng ®Çu ra PH©n c«ng tÝn hiÖu vµo Ký hiÖu §Þa chØ PhÇn tö ON I0.0 Nót Ên khëi ®éng, th−êng më. I0.1 C«ng t¾c hµnh tr×nh trong, th−êng ®ãng. I0.2 C«ng t¾c hµnh tr×nh ngoµi, th−êng më. S1 AIW0 C¶m biÕn nhiÖt ®é. S2 AIW2 C¶m biÕn quang. PH©n c«ng tÝn hiÖu ra Ký hiÖu §Þa chØ PhÇn tö M1 Q0.0 §éng c¬ b¬m s−¬ng. M2 Q0.1 §éng c¬ cuèn m¸i cuèn cuèn m¸i l¹i. M3 Q0.2 §éng c¬ cuãn m¸i tr¶i m¸i ra. 3.4.2. L−u ®å thuËt to¸n ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 114 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi S1=1 khi nhiÖt ®é trong nhµ l−íi lín h¬n 250C. S2=1 khi c−êng ®é ¸nh s¸ng lín h¬n 40000 lux 3.4.3. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trinh dieu khien //Dang STL NETWORK 1 //Bat dong co bom suong LD I0.0 AW>= AIW0, +19200 S Q0.0, 1 Q0.0 =1 S2=1 Q0.1 = 0 Q0.2 = 1 Q0.1 = 1 Q0.2 = §óng §óng ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 115 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi NETWORK 2 //Tat dong co bom suong LD I0.0 AW<= AIW0, +16000 R Q0.0, 1 NETWORK 3 //Bat dong co cuon hoac keo mai che LD I0.0 AW<= AIW2, +4672 LPS A I0.2 S Q0.1, 1 R Q0.2, 1 LPP NOT AN I0.1 R Q0.1, 1 S Q0.2, 1 NETWORK 4 //Dung dong co cuon mai che LDN I0.1 R Q0.1, 1 NETWORK 5 //Dung dong co keo mai che LD I0.2 R Q0.2, 1 //Dang LAD ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 116 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi 3.5. KÕt luËn ch−¬ng iiI. Qua nghiªn cøu vµ t×m hiÓu lý thuyÕt ë ch−¬ng III nµy chóng t«i ®· lµm ®−îc mét sè c«ng viÖc nh−: - T×m hiÓu vÒ mét sè ph−¬ng ph¸p ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é phæ biÕn ®−îc sö dông hiÖn nay. Tõ ®ã chóng t«i quyÕt ®Þnh chän ph−¬ng ph¸p phun s−¬ng ®Ó phôc vô cho ®Ò tµi nµy. - TÝnh to¸n, thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o ra hai c¶m biÕn: C¶m biÕn quang vµ C¶m biÕn nhiÖt ®é. - còng ë trong ch−¬ng III nµy, chóng t«i ®· x©y dùng ®−îc thuËt to¸n ®iÒu khiÓn cña m« h×nh lµ c¬ së quan träng cho kh©u tiÕp theo lµ lËp tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng. Tuy nhiªn, do cßn nhiÒu h¹n chÕ nªn m« h×nh ch−a hoµn toµn nh− thùc tÕ, nh−ng ®©y sÏ lµ phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®Ó cã thÓ x©y dùng ®−îc hÖ thèng ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi. ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 117 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ 1. KÕt luËn Sau mét thêi gian nghiªn cøu ®Ò tµi, mÆc dï gÆp nhiÒu khã kh¨n nh−ng víi nç lùc cña b¶n th©n cïng víi sù h−íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o ThS. Ng« TrÝ D−¬ng ®Õn nay ®Ò tµi tèt nghiÖp cña t«i ®· c¬ b¶n hoµn thµnh. Tõ kÕt qu¶ nghiªn cøu ®−îc trong ®Ò tµi: "Nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi ”. Chóng t«i ®−a ra mét sè kÕt luËn vµ ®Ò nghÞ sau: • MÆt tÝch cùc. - §Ò tµi ®· nªu ®−îc qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña ngµnh tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ë trong n−íc vµ trªn thÕ giíi, ph©n tÝch vai trß, ý nghÜa øng dông còng nh− h¹n chÕ cña nã trong s¶n xuÊt, ®Æc biÖt lµ trong lÜnh vùc n«ng nghiÖp. - Nghiªn cøu vµ t×m hiÓu vÒ mét sè lo¹i c¶m biÕn: C¶m biÕn nhiÖt vµ c¶m ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 118 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi biÕn quang. Tõ ®ã tÝnh to¸n, thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o ra hai c¶m biÕn nµy víi ®é chÝnh x¸c t−¬ng ®èi cao. - Nghiªn cøu vÒ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn cô thÓ lµ bé ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh PLC S7-200 víi khèi xö lý CPU224. - Nghiªn cøu phÇn mÒm S7-200. Tõ ®ã lËp tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng víi s¬ ®å c«ng nghÖ thùc tiÔn. - X©y dùng m« h×nh thùc, ch¹y thö nghiÖm lÊy kÕt qu¶ so s¸nh víi lý thuyÕt. • MÆt h¹n chÕ. - Do cßn rÊt nhiÒu h¹n chÕ vÒ mÆt thiÕt bÞ vµ dông cô nªn c¸c c¶m biÕn nhiÖt ®é vµ c¶m biÕn quang sö dông trong m« h×nh ®−îc chØnh ®Þnh ch−a thùc sù chuÈn theo lý thuyÕt nªn ë ®Çu ra vÉn cã nh÷ng sai sè nhÊt ®Þnh. - MÆt kh¸c do thêi gian cã h¹n nªn viÖc ®iÒu khiÓn ®éng c¬ phun s−¬ng ë trong m« h×nh míi chØ dõng l¹i ë møc lµ ®ãng më cho ®éng c¬ ho¹t ®éng mµ ch−a ®iÒu khiÓn ®−îc c«ng suÊt (Tèc ®é) cña ®éng c¬ phun s−¬ng lín hay nhá theo sù thay ®æi cña nhiÖt ®é lín hay nhá ë trong nhµ l−íi. • MÆt nhËn thøc. - Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu, t×m hiÓu c¸c tµi liÖu ®Ó thùc hiÖn ®Ò tµi ngoµi nh÷ng hiÓu biÕt v« cïng quan träng vÒ sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ tù ®éng ho¸, viÖc øng dông cña tù ®éng ho¸ vµo mäi lÜnh vùc cña ®êi sèng x· héi … §Ò tµi cßn gióp t«i tiÕp cËn víi nh÷ng kiÕn thøc vÒ ®iÒu khiÓn logic vµ c¸c phÇn mÒm lËp tr×nh ®ang ®−îc øng dông réng r·i trong c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng hiÖn nay nh−: psoc, matlab… - H¬n thÕ n÷a ®Ò tµi cßn gióp t«i cã thªm kiÕn thøc thùc tÕ vÒ ¸p dông tù ®éng ho¸ vµo trong n«ng nghiÖp, mét lÜnh vùc v« cïng quan träng ®ang ®−îc §¶ng vµ Nhµ n−íc rÊt quan t©m vµ ®©y còng lµ nhiÖm vô rÊt quan träng cña mét kü s− tù ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Khoa c¬ ®iÖn - 119 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi ®éng ho¸ n«ng nghiÖp, nh»m gióp nÒn n«ng nghiÖp n−íc nhµ ph¸t triÓn ®Ó héi nhËp víi khu vùc vµ thÕ giíi. 2. §Ò nghÞ. Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn do thêi gian vµ nhËn thøc cßn h¹n chÕ nªn viÖc t×m hiÓu x©y dùng m« h×nh ch−a ®óng víi m« h×nh s¶n xuÊt thùc tÕ. MÆc dï vËy em rÊt mong ®Ò tµi cña m×nh ®−îc c¸c b¹n khãa sau tiÕp tôc nghiªn cøu, hoµn thiÖn vµ ph¸t triÓn thªm nh÷ng mÆt mµ ®Ò tµi ch−a lµm ®−îc. Qua t×m hiÓu em nhËn thÊy mét triÓn väng rÊt to lín cña hÖ thèng trång rau s¹ch cã sù kÕt hîp gi÷a c¸c biÖn ph¸p kü thuËt: ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu vµ kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt, trång rau trong dung dÞch (hay trång rau thñy canh) trong nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh. V× thÕ em rÊt mong c¸c b¹n khãa sau t×m hiÓu, nghiªn cøu theo h−íng kÕt hîp c¶ hai biÖn ph¸p kü thuËt nµy. §Ó nã nhanh chãng ®−îc hoµn thiÖn vµ ®−îc øng dông réng r·i vµo trong n«ng nghiÖp, ®Ó n«ng nghiÖp n−íc ta cã ®ñ s¶n phÈm rau s¹ch vµ an toµn ®Ó cung cÊp cho ng−êi tiªu dïng. Cuèi cïng em kÝnh mong quý thÇy c« trong bé m«n §iÖn kü thuËt, cïng quý thÇy c« trong khoa C¬ §iÖn t¹o ®iÒu kiÖn tèt h¬n n÷a vÒ thêi gian còng nh− thiÕt bÞ vµ tµi liÖu ®Ó ®Ò tµi cã thÓ hoµn thµnh tèt h¬n vµ cã tÝnh øng dông thùc tÕ cao. Box .