§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TCU
1.1. Giới thiệu chung về TCU.
Bộ điều khiển TCU (Tiếng Anh: The Temparature Controller Unit nhận
tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ (Cặp nhiệt điện hay các phần tử nhiệt điện trở và
biểu thị chính các nhiệt độ quá trình đồng thời đưa ra tín hiệu xử lý kịp thợi và
chính xác. Một tập hợp toàn diện những chức năng dễ dàng sử dụng từng bước
cho phép bộ điều khiển giải quyết nhiều yêu cầu ứng dụng khác nhau.
Bộ điều khiển TCU có thể hoạt động ở chế độ điều khiển PID cho cả sự
đốt nóng và làm mát. Nó tự động điều khiển chế độ xác lập hằng số. Hằng số
PID có thể được tinh chỉnh bởi sự hoạt động của bộ điều khiển ở thời gian bất
kỳ và được khoá từ xa sự thay đổi. TCU cho phép đáp ứng đầu ra phanh nhất mà
không có quá độ điều chỉnh. Nó có thể chuyển sang chế độ vận hành bằng tay
mà người vận hành có thể điều khiển trực tiếp đầu ra. Ngoài ra nó còn được
chương trình hoá để hoạt động ở chế độ điều khiển ON/OFF mà điều chỉnh được
độ trễ.
Hai màn hình hiển thị 4 số cho phép quan sát nhiệt độ quá trình và nhiệt
độ đặt, cho biết tình trạng của bộ điều khiển (Đang làm việc ở chế độ nào,
những Module đầu ra nào đang hoạt động, sự cảnh báo… và trạng thái đầu ra.
Các Module đầu ra có thể trao đổi đầu ra. Các Module đầu ra có thể thay thế và
trao đổi lẫn nhau (Relay, SSR, Drive, hoặc Triac) được thiết lập nhằm phục vụ
cho sự điều khiển chính, đầu ra bảnh báo, đầu ra làm mát và đầu ra định vị van.
Lựa chọn bảnh báo kép có thể được định dạng tùy vào sự thay đổi của
hoạt động (Nhiệt độ cao hay thấp, sự chênh lệch) ở chế độ chờ đầu ra và nguồn
nuôi sẽ được ngăn chặn đến khi những thông số ở mức báo động được ổn định.
Dòng tuyến tính từ 4 - 20mA (hoặc 0 - 10V) ở đầu ra có thể giao điện với
cơ cấu chấp hành, máy ghi biểu đồ, dụng cụ chỉ thị hay thiết bị điều khiển khác.
Kiểu đầu ra tuyến tính một chiều này có thể dùng cho những mô hình điều
1
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
2
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
Không sử dụng trực tiếp TCU để điều khiển motor, điều kiện van hay cơ
cấu chấp hành khác mà không phải là các thiết bị được bảo vệ. Làm như vậy có
thể gây nguy hiểm tới người vận hành hoặc các thiết bị, dụng cụ kết nối với nó.
Một điều cần chú ý là tín hiệu nhập vào từ cảm biến hay nguồn nuôi AC
của TCU phải được lấy độc lập với các thiết bị khác. Thêm nữa, khi TCU đang
làm việc tránh dùng mọi dụng cụ tác động vào nó.
Tất cả những điều nói trên nhằm đảm bảo sự an toàn cá nhân và ngăn
ngứa thiệt hại tới tất cả các thiết bị khác trong hệ thống.
1.2.2. Cấu tạo.
TCU có dạng hình khối chữ nhật hai màn hình quan sát và điều khiển
cùng với các bộ chỉ thị ở phía trước. Các nút bấm chức năng được đặt ở phía
dưới của các bộ chỉ thị và các chân nối vào/ra được đặt ở phía sau bên trong một
vỏ hộp bảo vệ.
Sơ đồ các chân vào/ra được mô tả như sau:
3
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
1.2.3. Các module đầu ra.
Bộ điều khiển TCU có 3 module đầu ra có thể hoạt động độc lập hay thay
thế và trao đổi lẫn nhau. Sự lựa chọn các module tuỳ theo những ứng dụng cụ
thể, các module đó là: Module Relay, Module logic/ SSR Drive, Modude Triac.
Các module này có thể dùng cho các ứng dụng như sau. Cho điều khiển chính
(OP1), cho hoạt động làm mát hay một số hoạt động cảnh báo. Các chân cắm
với ba module này được đặt kín trong TCU, khi dùng chú ý lựa chọn thích hợp
và lắp đặt đúng với nhãn ghi trên các chân cắm đó.
4
1
2
3
Hoặc:
Đầu v o Analog thà ứ cấp
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
* Một số hạn chế của module đầu ra.
Ở một vài mẫu trong họ TCU thì đầu ra cảnh báo và đầu ra điều khiển vị
trí van có dùng chung chân cắm. Nghĩa là người thiết kế phải lựa chọn một trong
hai chân cắn đó, vậy nên phải chú ý để quyết định sử dụng cho mục đích nào.
* Cài đặt các module đầu ra.
Khi sử dụng các module đầu ra xác định đúng nhãn của từng loại thích
hợp với nhãn chân cắm và chiều cắm cho chính xác. Riêng với ứng dụng điều
khiển van thì một số ký hiệu trên bo mạch có ý nghĩa như sau:
AL1: đầu ra điều khiển để mở van
AL2/OP2: đầu ra điều khiển đóng van
OP1 - Alarm # 1 là tín hiệu ra.
* Các module được biểu diễn trong hình vẽ dưới đây.
Relay:
Type: Form - C
Rating: 5A - 120/ 240 VAC Or 28 VDC
5
C
B
A
5A
POWER
1. Relay module
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
Logic:
Type: Non - isolated switch DC, 12VDC
Drive: 45ma max
Triac:
riac device
LOAD
120 VAC
1A
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
1.2.4. Chọn nguồn nuôi và cảm biến.
* Nguôn nuôi.
Hai loại nguồn nuôi cho TCU có thể được sử dụng là 115 VAC hay
230VAC. Công tắc lựa chọn nguồn nuôi được đặt bên trong vỏ hộp của bộ điều
khiển nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống, giữ gìn sự lựa chọn của người vận
hành.
* Cảm biến.
Hai cảm biến thường được dùng trong công nghiệp cho các ứng dụng cho
nhiệt độ không quá cao là: Cặp nhiệt điện và nhiệt điện trở TCU hỗ trợ hầu hết
các loại cảm biến thuộc hai kiểu nói trên. Người thiết kế hệ thống chỉ cần chỉ ra
kiểu cảm biến mình dùng và khai báo với TCU trong module tham số (1 - iN).
Loại cảm biến nào được dùng cần được khai báo nhất quán tính chất của nó có
thể có trong các module khác. Trước khi khai báo với TCU về loại cảm biến
được dùng cần điều chỉnh jum lựa chọn cảm biến là loại cặp nhiệt điện hay nhiệt
điện trở về đúng vị trí thích hợp.
* Nối tín hiệu từ cảm biến vào TCU.
Sau khi định vị được công tắc lựa chọn nguồn nuôi và cảm biến ta tiến
hành nối dây theo sơ đồ chỉ dẫn sau:
7
1
2
Nấc 1: Chọn nguồn 115 VAC
Nấc 2: Chọn nguồn 230 VAC
Nấc chọn nguồn
7
0
F hay
0
C mà không cần truy nhập và module chứa
tham số (1 - iN)
8
7
8
9
10
2 chân nối với
nhiệt điện trở
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
- Ở chế độ định dạng tham số ấn DSP để thoát khỏi tham số đang truy
nhập hay thoát hẳn ra ngoài chế độ hoạt động bình thường mà không làm thay
đổi giá trị của các tham số khác đã được cài đặt.
UP DN
- Ở chế độ hoạt động bình thường, nút ấn UP/ DOWN có thể điều chỉnh
trực tiếp giá trị điểm đặt nhiệt độ hoặc % công suất đầu ra (tất nhiên nếu hai
tham số này chưa bị khoá). Giá trị điểm đặt và % công suất đầu ra được hiển thị
trên màn hình thứ hai.
- Ở chế độ định dạng số thì nút UP/DOWN dùng để thay đổi giá trị của
tham số đang truy nhập (UP: tăng, DOWN: giảm)
PAR
- Ở tất cả các chế độ hoạt động nút ấn PAR dùng để truy nhập, thay đổi và
quét hết mọi tham số. Cũng dùng nút ấn này để chọn lựa chế độ hoạt động cho
bộ điều khiển TCU.
* Mặt trước thiết bị
1.4. Quan sát sự hoạt động
9
hoạt động
AL1: Hiện lên khi hệ thống có sự cố
Hiển thị khi màn hình
thứ 2, hiển thị % công
suất đầu ra
DEV: Hiện lên khi xuất hiện độ
chênh llệch giữa nhiệt độ quá
trình điểm đặt.
CUR: Hiện lên khi màn hình thứ
hai chỉ giá trị dòng đất nóng.
SEC. Hiện lên khi đầu vào Analog
thứ cấp được sử dụng
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
1.4.1. Công suất bộ điều khiển tăng.
Khi công suất ở trên mức được dùng, bộ điều khiển sẽ làm trễ lại sự chỉ
thị và hoạt động điều khiển hiện thời trong khoảng 5 giây để tiến hành kiểm tra
lại. Hoạt động này được bộ điều khiển thực hiện tự động với tốc độ rất cao nhằm
nhanh chóng tìm ra nguyên nhân đồng thời nó sẽ hiển thị tất cả các thông tin cơ
bản lên 2 màn hình và các bộ chỉ thị. Ban đầu nó sẽ làm sáng tất cả các màn
hình và hiển thị các dụng cụ chỉ báo (để người vận hành có thể biết được trạng
thái của hệ thống) và tiến hành kiểm tra lại tất cả các chức năng đang hoạt động.
Sau đó bộ điều khiển sẽ hiển thị kiểu senson trên màn hình chính để kiểm tra lại
sự khai báo, lưu chọn Jum có đúng với thực tế trong hoạt động không. Đồng
thời nó xem xét lại chương trình hoạt động của hệ thống. Nếu sai sót bên trong
được tìm thấy thì bộ điều khiển sẽ hiển thị thông tin đó lên cho đến khi sai sót
đó được sửa chữa (khi nó không tự sửa chữa được).
Sau sự kiểm tra và bổ sung một cách tuần tự như vậy, bộ điều khiển lại
bắt đầu hoạt động điều khiển dựa trên sự tính toán của bộ PID.
1.4.2. Công suất bộ điều khiển giảm.
Nếu như công suất bộ điều khiển đột nhiên giảm, thì nó sẽ tự động ghi
1.4.5. Hoạt động với điểm đặt xa hoặc điểm đặt cục bộ.
Điểm đặt của bộ điều khiểu có thể đặt ở 2 kiểu: Điểm đặt cục bộ hay điểm
đặt xa (khi kết hợp với thiết bị điều khiển khác).
Tham số "SPSL" cho phép lựa chọn 2 kiểu bộ điểm đặt này (tùy thuộc
vào hệ thống và lựa chọn của người vận hành). Khi trên dụng cụ chỉ thị hiển thị
REM tức chế độ điểm đặt xa được dùng, nếu tắt thì chế độ điểm đặt cục bộ được
dùng.
1.5. Các chế độ làm việc.
Bộ điều khiểu làm việc với rất nhiều tham số khác nhau, nhiều chế độ
điều khiển lựa chọn, hay có thể kết nối với những thiết bị khác vì vậy chế độ
làm việc là tương đối phức tạp. Hơn nữa vấn đề bảo đảm an toàn cho hệ thống
tránh được tác động bên ngoài nhằm thay đổi những lựa chọn của người vận
hành là yêu cầu rất cần quan trọng. Chính vì điều này mà bộ điều khiển đã phân
chia ra thành 4 chế độ với những tham số và sự can thiệp vào hệ thống khác
11
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
nhau. Chế độ hiển thị bình thường, chế độ không bảo vệ tham số, chế độ bảo vệ
tham số, chế độ ẩm.
1.5.1. Vào tham số cho bộ điều khiển.
Nút ấn PAR
12
CHẾ ĐỘ ẨM:
- Lựa chọn điểm đặt cục bộ/xa
- Chuyển chế độ:
tự động/bằng tay
- Gọi/huỷ chế độ Auto - time
- Reset đầu ra cảnh báo
Ấn và giữ
3s
P
P
A
R
P
A
R
Sự ngăn cản xâm
nhập chương trình
hoạt động
D
S
P
N
O
CHẾ ĐỘ BẢO VỆ THAM SỐ
- Hệ số khuyếch đại
- Hằng số thời gian tích
phân
- Hằng số thời gian vi
phân
- Hế số khuyếch đại # 2
- Hế số khuyếch đại # 2
- Điểm đặt trực tiếp
- Alrm 1
- Alrm 2
Vào mã
YES PAR
Mã không hợp lệ
CÁC MODULE THAM SỐ
1. Module các tham số vào
Output Dower
Output Dower offset
Propor tional Band
In tergral Time
Derivatire Time
Propor tional Band # 2
Integral Time # 2
Direct Doint
Ratio
Bius
Alkyl hoáảm 1 value
Alkyl hoáảm 2 value
1.5.2. Chế độ hiển thị bình thường.
Ở chế độ hiển thị bình thường (khi start hay restart bộ điều khiển luôn ở
chế độ này) nhiệt độ quá trình luôn luôn được hiển thị trên màn hình chỉnh.
Bằng cách ấn liên tiếp nút DSP thì các tham số hoạt động của hệ thống sẽ lần
lượt được quan sát màn hình thứ 2. Các tham số đó là.
13
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
+ Nhiệt độ đặt
+ % công suất ra
+ Dòng đốt nóng
+ Đầu vào Analog thứ 2
+ Độ chênh lệch nhiệt độ (giữa nhiệt độ quá trình và nhiệt độ đặt)
+ Đơn vị đo nhiệt độ (
0
F/
0
C).
Từ chế độ này ta có thể truy nhập sang chế độ ẩn bằng cách ấn và giữa
số cơ bản nhất của bộ điều khiển cũng như cũng như hệ thống. Các tham số này
có ý nghĩa vô cùng quan trọng quyết định kiểu hoạt động, chế độ làm việc, sự
phối hợp với các thiết bị khác… của bộ điều khiểu cũng như chất lượng của hệ
thống theo một tiêu chí nào đó.
Khi màn hình hiển thị "End" tức là các tham số đã được quyết hết và trở
về hiển thị bình thường hoặc tại một tham số nào đó nếu không có hoạt động
nào trong khoảng 5s thì bộ điều khiển tự đông quay lại chế độ hiển thị bình
thường. Các tham số và cá module chứa tham số sẽ được tóm tắt trong bảng
tham chiếu dưới đây.
Hiển thị Tham số
Phạm vi hoạt động
và các thành phần
Mô tả - ghi chú
SP Nhiệt độ đặt
Giới hạn trọng
khoảng (SPLO -
SPHI)
Chỉ xuất hiện khi giá trị điểm đặt bị khoá
hay chỉ đọc
OPOF
Khoảng bù offset
công suất đầu ra
- 99.9% đến 100%
(0.0)
Chỉ xuất hiện nếu hằng số thời gian tích
phân bằng 0 và bộ điều khiểu ở chế độ tự
động
Prop Hệ số khuyếch đại 0.0 đến 999 (4.0)
Nếu là 0 thì hoạt động ở chế độ kế
toán/OFF, khi sử dụng chế độ kế
CNFP YES
1 - IN Module chứa tham số vào
2 - OP Module chứa tham số ra
3 - LC Module khoá tham số
4 - AL Module chứa tham số cảnh****
5 - OL Module làm báo mát
6 - SC Module Serial comnuni
7 - 2 N Module đầu vào Analog thứ 2
8 - VP Module điều khiển vị trí van
9 - FS Module dịch vụ
End Trở về chế độ hiển thị bình
thường
1.5.4. Chế độ bảo vệ tham số.
Ở chế độ này chỉ một vài tham số của thiết bị là có thể thay đổi được (nếu
như không bị khoá trong modul 3 - L (ở chế độ không bảo vệ tham số) còn
những tham số của hệ thống và của bộ điều khiển trong 9 Module chỉ người vận
hành mới có thể truy nhập vào được. Điều này đảm bảo an toàn cho hệ thống
tránh được sự can thiệt xấu vào chương trình điều khiển.
Từ chế độ hiển thị bình thường, ấn PAR để chuyển sang chế độ này với
điều khiển là sư ngăn cản xâm nhập vào chương trình được sử dụng.
Muốn chuyển sang chế độ không bảo vệ tham số để vào đặt lại hệ thống
thì cần phải nhập 1 mã phù hợp với mã đặt trong chế độ không bảo vệ tham số
(ở tham số cocle - Module 3 - chất lượng). Nếu mã vào sai thì bộ điều khiểu sẽ
quay lại chế độ hiển thị bình thường.
Các tham số tóm tắt trong bảng sau:
Hiển thị Tham số
Phạm vi hoạt động
và các thành phần
Mô tả - ghi chú
Prop Hệ số khuếch đại 0.0 đến 999.9 (4.0)
Code
Mã truy nhập sang chế độ
không bảo vệ tham số
Không đến 250 (0)
Mã để truy nhập sang chế độ không bảo vệ tham
số mã này phải phù hợp với mã đặt trong chế độ
cần chuyển sang.
1.5.5. Chế độ ẩn.
Chế độ ẩn được truy nhập trực tiếp từ chế độ hiển thị bình thường (ẩn
PAR và giữ khoảng 3 giây) không phụ thuộc vào sự hoạt động của sự ngăn chặn
xâm nhập vào chương trình. Chế độ này chứa những tham số quy định các chức
năng điều khiển của bộ điều khiển. Những tham số này có thể bị khoá lại trong
Module 3 CL ở chế độ không bảo vệ tham số.
Các chức năng điều khiển mà bộ điểu khiển có thể thực hiện
+ Lựa chọn điểm đặt xa hoặc điểm đặt cục bộ
+ Chuyển chế độ tự động - điều khiển bằng tay
+ Bắt đầu/ phân huỷ chế độ tự chỉnh định
+ Reset lại hệ thống cảnh báo.
Nút PAR để quét hết tham số trong chế độ này và nút UP & DOWN để
lựa chọn chức năng điểu khiển thích hợp. Ấn PAR để trở về chế độ hiển thị bình
thường trong khi chức năng điểu khiển lựa chọn đang được thực hiện. Nếu ấn
DSP hoặc không tác động gì khoảng 5s thì sẽ thoát khỏi chế độ này mà không
có điều gì xảy ra .
Bảng tham chiến các tham số.
Hiển
thị
Tham số
Phạm vi hoạt động và các thành
phần
Miêu tả - ghi chú
đặt hoặc bị khoá (LOC)
1.5.6. Sự ngăn cản xâm nhập vào chương trình.
Có một vài cảnh báo hoặc chế sự xâm nhập xấu vào chương trình có thể
kể ra sau: Đặt mã truy nhập vào tham số code trong Module 3 - CL ở chế độ
không bảo vệ tham số, khai báo sự ngăn cản xâm nhập chương trình cho đầu vào
sử dụng (chân 7)
Ta có bảng sau:
Trạng thái đầu vào sử dụng Mã Mô tả
1
Không sử dụng hay sử dụng không
phải để khoá chương trình
0 Truy nhập được tất cả các tham số có
thể (luôn truy nhập được: chế độ
không bảo vệ và chế độ ẩu)
2
Đượcsử dụng để khoá chương trình 0 Chỉ truy nhập được vào chế độ có bảo
vệ và chỉ thay đổi được tham số nếu
không bị khoá
3
Được sử dụng hoặc không sử dụng Mã vào
1 ÷
250
Truy nhập vào chế độ bảo vệ từ chế độ
này phải vào mã phù hợp với mã trong
chế độ không bảo vệ tham số mới
chuyển sang được chế độ đó.
Tương ứng 3 trạng thái của đầu vào sử dụng là trạng thái của sự ngăn cản
xâm nhập vào chương trình.
Trạng thái của sự ngăn cản
xâm nhập chương trình
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
1.6.1. Module vào (1-In)
Module này chứa những tham số cơ bản nhất của bộ điều khiển cũng như
của cả hệ thống. Người thiết kế hay vận hành hệ thống có khả năng lựa chọn cấu
hình các thành phần trong hệ thống một cách cụ thể, chi tiết và khá linh hoạt. Sự
lựa chọn là tương đối đầy đủ: từ loại cảm biến, thang đo nhiệt độ, độ phân giải
nhiệt độ, bộ lọc tín hiệu, hằng số hiệu chỉnh...
• Lựa chọn cảm biến ( tham số: type)
Có 8 loại cảm biến kiểu cặp nhiệt điện và hai loại cảm biến nhiệt điện
trở được TCU hỗ trợ. Người thiết kế phải tính toán và lựa chọn đúng loại cần
dùng rồi tiến hành cài đặt. Một điều cần chú ý là trước khi tiến hành cài đặt
trong module tham số cần kiểm tra xem JAM lựa chọn cảm biến trong bo mạch
của TCU có thích hợp không.
• Đơn vị đo nhiệt độ ( tham số : SCALL)
Hai đơn vị đo nhiệt độ (
0
F) hoặc (
0
C) khi tiến hành chọn loại đơn vị nào
cần thống nhất với tất cả các tham số trong hệ thống.
• Độ phân giải nhiệt độ (tham số: dCPt).
Có thể chọn độ phân giải là 1
o
hoặc 0,1
o
. Nếu thay đổi cần kiểm tra lại
toàn bộ các tham số khác.
• Lọc tín hiệu vào ( tham số: FLtr)
Trong TCU tích hợp sẵn một số bộ lọc số cho phép lọc nhiễu với các độ
chính xác khác nhau. Bộ lọc này phân biệt khá rõ nhiễu của phép đo và nhiệt độ
F
804.0
o
F
APAN =
−
=
=
0 0
0 0
800 400
0,978
804 395
F F
F F
SHFt = 400
0
- ( 0.978 x 395
0
F ) = 13.7
0
F
• Giá trị tới hạn của diiểm đặt ( tham số là SPLO và SPHI )
Nhiệt độ của hệ thống sẽ nằm từ SPLO đến SPHI. Đây là hai giá trị nhằm
xác định vùng hoạt động an toàn cho hệ thống. Giá trị của điểm đặt có thể được
đặt bên ngoài TCU (như một thiết bị khác nối với nó) nhưng không thể nằm
ngoài vùng giới hạn này được
SPLO - từ -999 đến 9999
SPHI - từ -999 đến 9999
• SPrP
đặt JAM ở đúng vị trí.
r 385: 2 loại nhiệt điện
r 392: trở
(tc-J)
SCALL Đơn vị đo
nhiệt độ
o
F hoặc
o
C
(
o
F)
dCPt Độ phân giải
nhiệt độ
0 hoặc 0.0
(0)
FLtr
Bộ lọc số tín
hiều vào
0 đến 4
(1)
Giá trị càng cao thì chất lượng
học càng tốt nhưng sẽ tốn thời
gian hơn
SPAN
và SHFt
Hằng số hiệu
chỉnh tín hiệu
vào
(PLOC)
Cần thiết khi giao tiếp với các
thiết bị khác qua giao diện truyền
thông RSusin.
HCur Dòng đốt
nóng
0.0 đến 999.9 A
(50)
• SPrP
1.6.2- Module đầu ra (2-OP)
22
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
Module này chứa những tham số tác động đến tín hiệu của TCU như: đầu
ra điều khiển chính, đặc tính đầu ra trong chế độ tự chỉnh định, tìm lỗi cảm biến
… Các tham số sẽ được giới thiệu dưới đây:
• Chu kỳ làm việc của đầu ra điều khiển chính (CYct)
Sự lựa chọn chu kỳ này tuỳ thuộc vào hằng số thời gian quá trình và
module đầu ra sử dụng.
CyCT - 0 đến 250 (s)
Thông thường chu kỳ này được chọn bằng 1/10 chu kỳ của hệ thống (9/10
còn lại TCU sẽ chờ hoặc tiến gành một số hoạt động cần thiết cho vòng điều
khiển sau). Chu kỳ của hệ thống được tính từ lúc nhận tín hiệu vào (sau đó được
xử lý, truyền đi…) đưa tín hiệu điều khiển tới đối tượng đến khi đối tượng thực
sự bị tác động dưới tín hiệu điều khiển. Nếu chọn chu kỳ Cyct này quá nhỏ, thì
lãng phí khá nhiều thời gian chờ. Nếu chọn quá lớn thì tín hiệu điều khiển có
thể bị suy giảm. Nếu sử dụng module Triac, Logic / SSR để điều khiển thì có
thể chọn thời gian này ít hơn 1/10.
Nếu đặt Cyct = 0 thì OP sẽ tắt. Do đó nếu sử dụng đầu ra tương tự để sử
điều khiển thì đặt tham số này ở (0). Tham số này cũng bị bỏ qua khi cài đặt
hoạt động điều khiển vị trí van.
Giá trị CHYS từ 1
o
đến 250
o
Có thể đặt độ trễ nhỏ nhất nhằm loại trừ đến mức tối đa sự dao động
quanh giá trị điểm đặt. Nhìn chung giá trị này được chọn từ 2
o
đến 5
o
là có thể
thoả mãn yêu cầu. Trước khi chuyển sang chế độ tự chỉnh định tham số cần phải
đặt giá trị cho tham số này. Đôi với sự điều khiển tầng, trong vòng thứ cấp giá
trị này vào khoảng 1.5% thang đo nhiệt độ.
• Lựa chọn đặc tính đầu ra trong chế độ tự chỉnh định tham số.
Chế độ tự chỉnh này sẽ xác định các thông số của bộ điều khiển PID giúp
người thiết kế hệ thống, khi mà hoạt động nhận dạng đối tượng khó tiến hành
hay với sự điều khiển mà chất lượng và tiêu chuẩn không quá khắt khe. Trước
khi chuyển sang chế độ này, cần nhập vào đặc tính quá trình mong muốn. Có 5
đặc tính (hình vẽ) được đánh số tử 0 ÷ 4. Người vận hành hay thiết kế hệ thống
cần đưa vào tham số tcod một trong những giá trị từ 0 ÷ 4 tuỳ theo yêu cầu theo
yêu cầu cụ thể. Chế độ tự chỉnh định này sẽ ghi nhận trước được đặc tính của
đầu ra và điều khiển hệ thống theo đặc tính đó dưới sự điều khiển của bộ PID.
24
§å ¸n tèt nghiÖp X©y dùng hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
Nếu tcod được đặt bằng 0 thì đáp ứng đầu ra là nhanh nhất nhưng sự quá
điều chỉnh có thể xảy ra. Nếu tcod = 4 thì đáp ứng đầu ra chậm nhất nhưng
không có độ quá điều chỉnh hoặc gần như không đáng kể.
Các đặc tính của chế độ tự chỉnh định tham số.
• Đầu ra Analong tuyến tính một chiều (ANAS, ANLO, ANDB,