(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn

(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn(Luận văn thạc sĩ) Giải pháp nâng cao hệ số công suất COS của động cơ đồng bộ công suất lớn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

LÊ THỊ HẢI YẾN

GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COS  CỦA

ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN

Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Mã số: 8520216

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Thái Nguyên - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

LÊ THỊ HẢI YẾN

GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COS  CỦA

ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN

Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Mã số: 8520216

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 PGS.TS Nguyễn Hữu Công 2 TS Vũ Ngọc Kiên

Thái Nguyên - 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dựa trên sự hướng dẫn của tập thể các nhà khoa học và các tài liệu tham khảo đã trích dẫn Kết quả nghiên cứu là trung thực

Thái Nguyên, ngày 02 tháng 11 năm 2020

Học viên

Lê Thị Hải Yến

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH (HÌNH VẼ, ẢNH CHỤP, ĐỒ THỊ ) vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN PID 4

1.1 Tổng quan về lý thuyết điều khiển kinh điển PID 4

1.1.1 tổng quan về bộ điều khiển PID 4

1.1.2 phương pháp tổng hợp bộ điều khiển PID 6

2.2 Tìm hiểu bộ điều khiển pid trong plc s7 1200 9

2.2.1 giới thiệu plc s7 1200 9

2.2.2 bộ điều khiển pid trong plc s7 1200 17

2.2.3 phương pháp khai báo và cài đặt bộ điều khiển PID_Compact 23

1.3 Kết luận chương 1 29

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN 31

2.1 Tổng quan về điều khiển kích từ động cơ đồng bộ 31

2.1.1 Tổng quan 31

2.1.2 Điều khiển kích từ động cơ đồng bộ 34

2.2 Mô hình toán của động cơ đồng bộ 35

2.2.1 Sơ đồ mạch điện thay thế và đồ thị véc tơ 35

2.2.2 Công suất của động cơ đồng bộ 38

2.2.3 Sự ảnh hưởng của tải đối với dòng điện phần ứng, góc công suất và hệ số công suất 39

2.3 Mô hình toán động cơ đồng bộ trên hệ trục tọa độ véc tơ không gian 42

2.3.1 Phương trình điện áp, từ thông và mô men của động cơ đồng bộ 42

2.3.2 Phương trình liên hệ điện áp và từ thông trong các biến tham chiếu 50

2.3.3 Phương trình thay thế và mạch điện tương đương của Park 50

2.4 Kết luận chương 2 51

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ĐỂ NÂNG CAO HỆ

SỐ CÔNG SUẤT COS CHO ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN 52

3.1 Đánh giá một số nghiên cứu trong và ngoài nước 52

3.1.1 Một số nghiên cứu ngoài nước 52

3.1.2 Một số nghiên cứu trong nước 56

3.2 Xây dựng thuật toán điều khiển 59

3.2.1 Xây dựng cấu trúc điều khiển 59

3.2.2 Xây dựng sơ đồ mô phỏng trên matlab simulink 60

3.3 Thử nghiệm thuật toán trên mô hình thực nghiệm 67

3.3.1 Giới thiệu mô hình thực nghiệm 67

3.3.2 Kết quả thực nghiệm 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

7 SM Synchronous Machine Máy điện đồng bộ

8 PWM Pulse-width modulation Điều chế độ rộng xung

9 A/D Analog to Digital Chuyển đổi tương tự sang số

10 D/A Digital to Analog Chuyển đổi số sang tương tự

11 V/f Voltage/frequency Tỉ số điện áp/ tần số

12 PMSM Permanent Magnet

Synchronous Motor

Động cơ đồng bộ kích thích nam châm vĩnh cửu

data acquisition thập dữ liệu

18 SCR Silicon controlled rectifier Bộ chỉnh lưu bán dẫn

19 HSC High speed counter Đọc xung tốc độ cao

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG

Hình 1.1 Cấu trúc bộ điều khiển PID 4

Hình 1.2 Đặc tính động của bộ điều khiển PID 5

Hình 1.3 Đáp ứng nấc của hệ hở có dạng S 7

Bảng 1.1: Các thông số của bộ điều khiển P, PI, PID theo phương pháp Zeigler-Nichols với hệ hở có đáng ứng đầu ra với các thông số 7

Hình 1.4 Đáp ứng quá độ của hệ kín khi K K gh và tín hiệu vào dạng nấc 8

Bảng 1.2: Của bộ điều khiển P, PI, PID theo phương pháp Zeigler-Nichols với hệ kín dạng chuẩn 8

Hình 1.5 PLC S7-1200 đi kèm phần mềm lập trình tự động hóa tích hợp 9

Hinh 1.6 PLC S7 – 1200 và các module mở rộng 11

Hinh 1.7 Hình dạng bên ngoài của S7 – 1200 (CPU 1212C) 12

Hình 1.8 Cấu trúc bên trong PLC S7 1200 14

Hình 19 Hình ảnh một số loại Modul mở rộng của PLC S7 1200 14

Hình 1.10 Sơ đồ nối dây cho CPU 1212C AC/DC/RLY 15

Hình 1.11 Sơ đồ nối dây cho Modul mở rộng SM1232 AQ2x14bit 16

Hình 1.12 Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển PID của PLC S7 1200 18

Hình 1.13 Sơ đồ cấu trúc khối PIDT1 Anti Windup trong bộ điều khiển PID của PLC S7 1200 19

Hình 1.14 Sơ đồ khối làm việc của lệnh PID_Compact PLC S7 1200 20

Hình 1.15 Đặt tên Project 23

Hình 1.16 Chọn CPU phù hợp 24

Hình 1.17 Khai báo khối chương trình ngắt xử lý PID 24

Hình 1.18 Khai báo khối PID 24

Hình 1.19 Khai báo các đầu vào/ra cho khối PID theo yêu cầu công nghệ 25

Hình 1.20 Cấu hình loại bộ điều khiển 25

Hình 1.21 Thiết lập loại tín hiệu vào/ra 26

Hình 1.22 Thiết lập mức cao và mức thấp của giá trị vật lý điều khiển 26

Hình 1.23 Các tham số của bộ điều khiển 27

Hình 1.24 Đặt địa chỉ cho PLC 27

Hình 1.25 Đặt địa chỉ cho máy tính 28

Hình 1.26 Tham số bộ điều khiển PID sau khi thiết kế (Kp = 0.02; Ti = 0.2;

Td = 0.026) 29

Hình 2.1 Các thành phần cấu tạo của Động cơ đồng bộ công suất lớn 31

Hình 2.2 Stator của Động cơ đồng bộ 31

Hình 2.3 Rotor cực lồi 32

Hình 2.4 Rotor cực ẩn 32

Hình 2.5 Hệ thống chổi than, vành trượt 33

Hình 2.6 Sự tương tác giữa từ trường quay và từ trường không đổi làm cho chúng đạt được tốc độ đồng bộ 35

Hình 2.7 Sự hình thành từ trường quay trong máy điện 3 pha 36

Hình 2.8 Sự tương tác giữa từ trường Stator và từ trường Rotor 37

Hình 2.9 Sơ đồ mạch điện thay thế một pha 37

Hình 2.10 Đồ thị véc tơ dòng – áp của động cơ đồng bộ 38

Hình 2.11 Sơ đồ mạch điện thay thế và đồ thị véc tơ của động cơ đồng bộ khi bỏ qua điện trở phần ứng 38

Hình 2.12 Đồ thị véc tơ của động cơ đồng bộ khi tải thay đổi 40

Hình 2.13 Sự ảnh hưởng của nguồn kích từ đến hiệu suất làm việc 40

Hình 2.14 Họ đường cong V của động cơ đồng bộ 42

Hình 2.15 Máy điện đồng bộ hai cực, ba pha, nối sai, cực lồi [1] 43

Hình 3.1 Điều khiển kích từ động cơ đồng bộ có chổi than 52

Hình 3.2 Rotor của động cơ chổi than loại cực lồi 53

Hình 3.3 Điều khiển kích từ động cơ đồng bộ không chổi than 53

Hình 3.4 Rotor của động cơ không chổi than loại cực lồi 53

Hình 3.5 Sơ đồ cấu trúc điều khiển kích từ và ổn định hệ số Cos [23] 54

Hình 3.6 Cấu trúc điều khiển và kết quả mô phỏng [24] 54

Hình 3.7 Cấu trúc điều khiển và kết quả mô phỏng [25] 55

Hình 3.8 Sơ đồ khối điều khiển kích từ của GE Multilin Inc 56

Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện 3 pha 56

Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu có điều khiển bơm dòng DC cho Rotor động cơ đồng bộ đến 3000kW 57

Hình 3.11 Sơ đồ chức năng khối điều khiển pha xung 58

Hình 3.12 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển kích từ của công ty cổ phần cơ điện tử ASO 59

Hình 3.13 Cơ đồ cấu trúc của bộ điều chỉnh hệ số công suất 60

Hình 3.14 Lưu trình làm việc của hệ thống điều khiển kích từ động cơ đồng bộ công suất lớn 61

Hình 3.15 Mô hình mô phỏng trên Matlab Simulink 62

Hình 3.16 Thư viện máy điện đồng bộ trong Simulink 62

Hình 3.17 Các khối chức năng bên trong mô hình mô phỏng máy điện đồng bộ 63

Hình 3.18 Khối tổng hợp tín hiệu cơ khí 63

Hình 3.19 Khối tổng hợp các tín hiệu điện 64

Hình 3.20 Khối tổng hợp các tín hiệu đo lường 64

Bảng 3.1 Các thông số của tín hiệu khối đo lường 65

Hình 3.21 Thông số bộ điều khiển PID 65

Bảng 3.2 Số liệu mô phỏng: 66

Hình 3.22 Kết quả mô phỏng khi bộ điều khiển tự động dò và ổn định giá trị Cosφ tối ưu 67

Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của động cơ trong mô hình thực nghiệm 67

Hình 3.23 Động cơ đồng bộ 500kW 68

Hình 3.24 Sơ đồ khối chức năng mô hình thực nghiệm động cơ đồng bộ 500kW 69

Hình 3.25 Tủ điều khiển kích từ động cơ đồng bộ 500kW 70

Hình 3.26 Đặc tính ổn định giá trị Cos 72

Hình 3.27 Điện áp DC sau khối chỉnh lưu Thyristor 72

MỞ ĐẦU

I Đặt vấn đề

Động cơ đồng bộ công suất lớn chủ yếu được ứng dụng trong các trạm bơm, các máy nén khí cao áp trong ngành công nghiệp hoá chất Ưu điểm của nó so với động cơ không đồng bộ có cùng công suất là:

o Có hiệu suất cao hơn, có khả năng hoạt động ở Cos  1, điều này cho phép nâng cao hệ số Cos của lưới điện nhà máy và giảm kích thước, trọng lượng bản thân động cơ do dòng nhỏ hơn

o Độ nhạy với dao động điện áp nguồn thấp hơn do mô men cực đại tỷ lệ bậc nhất với điện áp

o Tần số quay không đổi và ít phụ thuộc vào dao động tải (trong một giới hạn cho phép nào đó) trên trục Rotor

Xong do có cấu tạo phức tạp và cần phải có nguồn kích từ phía Rotor nên việc điều khiển nó cũng khó khăn hơn so với động cơ không đồng bộ Trong quá trình khởi động cần phải xác định được chính xác thời điểm để bơm dòng kích từ vào Rotor (Thời điểm “bắt” đồng bộ) và phải điều chỉnh dòng kích từ này sao cho ổn định được

hệ số công suất Cos ở giá trị tối ưu để dòng Stator có giá trị nhỏ nhất, tổn hao ít nhất,

an toàn cho động cơ và đem lại hiệu suất làm việc cao nhất Nên động cơ đồng bộ yêu cầu chi phí vận hành cao hơn so với động cơ không đồng bộ

Trong quá trình làm việc cần điều khiển dòng kích từ sao cho hiệu suất làm việc của động cơ đạt MAX Hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Hệ số công suất Cos, dòng điện Stator, Mômen cản của tải MC … Về lý thuyết, động cơ đồng bộ có thể đạt Cos = 1, tuy nhiên trong thực tế Cos  1 (thông thường Cos < 0,98  0,99) Nếu bơm thừa dòng kích từ vào Rotor động cơ bị quá kích từ dẫn đến phát công suất phản kháng Q, Nếu bơm thiếu kích từ vào Rotor, động cơ bị non kích từ dẫn đến tiêu thụ công suất phản kháng Do vậy cần phải có thuật toán điều

khiển dòng kích từ này để nâng cao và ổn định được hệ số công suất Cos theo giá trị tối ưu

Trong những năm gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của lý thuyết điều khiển, các thuật toán điều khiển tối ưu đã được nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều vào thực tế, trong đó có lĩnh vực điều khiển truyền động điện nói chung và điều khiển động cơ đồng bộ nói riêng Đề tài tiếp tục nghiên cứu ứng dụng các thuật toán điều khiển hiện đại này vào việc điều khiển tối ưu quá trình làm việc của động cơ đồng bộ công suất lớn nhằm khai thác tối đa ưu điểm và hạn chế đến mức tối thiểu những nhược điểm của loại động cơ này

II Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết điều khiển kinh điển PID

- Động cơ đồng bộ và một số phương pháp điều khiển kích từ động cơ đồng bộ

- PLC S7 1200 và phần mềm TIA Portal

- Xây dựng thuật toán nhằm nâng cao và ổn định hệ số công suất Cos

III Hướng nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu lý thuyết liên quan đến đề tài: Lý thuyết điều khiển kinh điển PID

- Xây dựng thuật toán nhằm nâng cao và ổn định hệ số công suất Cos

- Xây dựng mô hình toán động cơ đồng bộ

- Cài đặt và thử nghiệm thuật toán trên mô hình đối tượng thực

IV Những nội dung nghiên cứu chính

Luận văn dự kiến được chia làm 03 chương: Đề tài tập trung nghiên cứu một số nội dung chính sau:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN PID CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ĐỂ NÂNG CAO

HỆ SỐ CÔNG SUẤT Cos CHO ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN

V Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết: Khai thác các nghiên cứu lý thuyết về PID, lý thuyết điều khiển mờ, nhằm xây dựng và mô phỏng thành công thuật toán điều khiển nhằm nâng cao và tự động ổn định hệ số công suất Cos cho đồng bộ động cơ đồng

bộ công suất lớn

Thực nghiệm: Cài đặt thuật toán vào hệ thống điều khiển kích từ động cơ đồng

bộ công suất lớn tại nhà máy, xí nghiệp tại tại các tỉnh phía Bắc Việt Nam

VI Ý nghĩa khoa học của đề tài

Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ đóng góp vào việc cải tiến thiết bị công nghệ, nâng cao chất lượng làm việc của hệ thống truyền động công suất lớn sử dụng động cơ đồng bộ ba pha công suất lớn

1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN

KINH ĐIỂN PID

1.1 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN PID

1.1.1 Tổng quan về bộ điều khiển PID

Tên gọi PID là chữ viết tắt của ba thành phần cơ bản có trong bộ điều khiển gồm khâu khuếch đại (P), khâu tích phân (I) và khâu vi phân (D) Người ta vẫn thường nói rằng PID là một tập thể hoàn hảo gồm ba tính cách khác nhau:

- Phục tùng và thực hiện chính xác nhiệm vụ được giao (tỷ lệ)

- Làm việc và có tích lũy kinh nghiệm để thực hiện tốt nhiệm vụ (tích phân)

- Luôn có sáng kiến và phản ứng nhanh nhạy với sự thay đổi tình huống trong quá trình thực hiện nhiệm vụ (vi phân)

Hình 1.1 Cấu trúc bộ điều khiển PID

Bộ điều khiển PID được sử dụng khá rộng rãi để điều khiển đối tượng SISO theo nguyên lý hồi tiếp Lý do bộ PID được sử dụng rộng rãi vì tính đơn giản của nó

cả về cấu trúc lẫn nguyên lý làm việc Bộ PID có nhiệm vụ đưa sai lệch e(t) của hệ thống về 0 sao cho quá trình quá độ thỏa mãn các yêu cầu cơ bản về chất lượng:

- Triệt tiêu sai số xác lập

- Giảm thời gian xác lập và độ vọt lố

- Hạn chế dao động

Quan hệ vào/ra của bộ điều khiển được thể hiện bằng biểu thức:

Hình 1.2 Đặc tính động của bộ điều khiển PID

Chất lượng hệ thống phụ thuộc vào các tham số Kp, TI, Td

- Thành phần khuếch đại (Kp) có tác dụng làm tăng tốc độ đáp ứng của hệ, và làm giảm, chứ không triệt tiêu sai số xác lập của hệ Muốn giảm nhỏ sai lệch tĩnh phải tăng hệ số Kp nhưng khi đó tính dao động của hệ thống sẽ tăng lên và hệ thống dễ mất

ổn định

- Thành phần tích phân TI tạo thành tín hiệu chậm sau có thể đảm bảo được độ chính xác trạng thái ổn định, nhưng lại bị hạn chế về độ nhạy

- Thành phần vi phân Td tạo thành tín hiệu vượt trước, tăng nhanh tốc độ tác động (nhanh hơn cả quy luật tỉ lệ), nhưng thành phần vi phân sẽ phản ứng với các nhiễu cao tần có biên độ nhỏ và không làm giảm sai lệch dư đồng thời độ chính xác trạng thái ổn định lại bị ảnh hưởng Vì vậy chỉ sử dụng ở những nơi đòi hỏi độ nhạy tác động nhanh (điều khiển tay máy)

1.1.2 Phương pháp tổng hợp bộ điều khiển PID

Muốn hệ thống có được chất lượng như mong muốn thì phải phân tích đối tượng rồi trên cơ sở đó chọn các tham số phù hợp Hiện có khá nhiều các phương pháp xác định các tham số Kp, TI, Td cho bộ điều khiến PID, song tiện ích hơn cả trong ứng dụng vẫn là:

- Phương pháp Ziegler – Nechols

- Phương pháp Chien –Hrones –Reswick

- Phương pháp tổng T của Kuhn

- Phương pháp tối ưu độ lớn và phương pháp tối ưu đối xứng

- Phương pháp tối ưu thế sai lệch bám

Phương pháp thực nghiệm Zeigler-Nichols

Đây là phương pháp phổ biến nhất để chọn thông số cho bộ điều khiển PID thương mại hiện nay Phương pháp này dựa vào thực nghiệm để thiết kế bộ điều khiển

P, PI, PID bằng cách dựa vào đáp ứng quá độ của đối tượng điều khiển

Zeigler và Nichols đã đưa ra hai cách chọn thông số bộ điều khiển PID tuỳ theo đặc điểm của đối tượng

Cách 1: Dựa vào đáp ứng quá độ của hệ hở, áp dụng cho các đối tượng có đáp

ứng dạng chữ S đối với tín hiệu vào là hàm nấc như hình 2.3

Ts 1

k )

s

(

S

Ls e







Cách 2: Dựa vào đáp ứng quá độ của hệ kín dạng chuẩn (Phản hồi bằng -1), áp

dụng cho các đối tượng có khâu tích phân lý tưởng Đáp ứng quá độ (hệ hở) của các đối tượng có khâu tích phân lý tưởng không có dạng như hình 3.1 mà tăng đến vô cùng Đối với các đối tượng thuộc loại này ta chọn thông số bộ điều khiển PID dựa vào đáp ứng quá độ của hệ kín như hình 2.4 Tăng dần hệ số khuyếch đại K đến giá trị giới hạn Kgh

, khi đó đáp ứng ra của hệ kín ở trạng thái xác lập là dao động ổn định

với chu kỳ Tgh

Hình 1.4 Đáp ứng quá độ của hệ kín khi K K gh và tín hiệu vào dạng nấc

Khi đó thông số của bộ điều khiển P, PI, PID được xác định như sau:

Bảng 1.2: Của bộ điều khiển P, PI, PID theo phương pháp Zeigler-Nichols với hệ kín dạng chuẩn

2.2 TÌM HIỂU BỘ ĐIỀU KHIỂN PID TRONG PLC S7 1200

2.2.1 Giới thiệu PLC S7 1200

a Tổng quan về PLC S7 1200

PLC SIMATIC S7 1200 là một đề nghị mới của SIEMENS cho các nhiệm vụ

tự động hóa với chính xác cao PLC SIMATIC S7 1200 được thiết kế dạng module nhỏ gọn, linh hoạt, một sự đầu tư an toàn mạnh mẽ phù hợp cho một loạt các ứng dụng PLC S7 1200 có một giao diện truyền thông đáp ứng tiêu chuẩn cao nhất của truyền thông công nghiệp và đầy đủ các tính năng công nghệ mạnh mẽ (Technology Function) tích hợp sẵng làm cho nó trở thành một giải pháp tự động hóa hoàn chỉnh và toàn diện

PLC S7 1200 bao gồm 4 phiên bản với nhiều tùy chọn cho người dùng (CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C và CPU 1215C), Tất cảc ác dòng CPU của Serial S7

1200 đều tíchh Hợp giao tiếp Ethernet và cũng có thể mở rộng giao diện truyền thông khác như RS232, RS485, Profibus, AS-I Trên các CPU này đều tích hợp sẵn các cổng vào ra số DI/DO và 2 cổng vào Analog AI với độ phân giải 10bit

S7-1200 sử dụng chung một phần mềm TIA PORTAL cho việc lập trình PLC

và các màn hình HMI Điều này giúp cho việc thiết kế, lập trình, thi công hệ thống điều khiển được nhanh chóng, đơn giản

Bên cạnh CPU S7-1200 và phần mềm lập trình mới, một dải sản phẩm các màn hình HMI mới dùng cho PLC S7-1200 cũng được giới thiệu Tất cả cùng tạo ra một giải pháp tích hợp, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ (Micro Automation)

Hình 1.5 PLC S7-1200 đi kèm phần mềm lập trình tự động hóa tích hợp

Các tính năng nổi bật của SIMATIC S7-1200:

- Cổng truyền thông Profinet (Ethernet) được tích hợp sẵn:

 Dùng để kết nối máy tính, với màn hình HMI hay truyền thông

PLC-PLC

 Dùng kết nối với các thiết bị khác có hỗ trợ chuẩn Ethernet mởĐầu nối

RJ45 với tính năng tự động chuyển đổi đấu chéo

 Tốc độ truyền 10/100 Mbits/s

 Hỗ trợ 16 kết nối ethernet, TCP/IP, ISO on TCP, và S7 protocol

- Các tính năng về đo lường, điều khiển vị trí, điều khiển quá trình:

 6 bộ đếm tốc độ cao (high speed counter) dùng cho các ứng dụng đếm và

đo lường, trong đó có 3 bộ đếm 100kHz và 3 bộ đếm 30kHz

 2 ngõ ra PTO 100kHz để điều khiển tốc độ và vị trí động cơ bước hay bộ

lái servo (servo drive)

 Ngõ ra điều rộng xung PWM, điều khiển tốc độ động cơ, vị trí valve,

hay điều khiển nhiệt độ

 16 bộ điều khiển PID với tính năng tự động xác định thông số điểu khiển

(auto-tune functionality)

- Thiết kế linh hoạt:

 Mở rộng tín hiệu vào/ra bằng board tín hiệu mở rộng (signal board), gắn

trực tiếp phía trước CPU, giúp mở rộng tín hiệu vào/ra mà không thay đổi kích thước hệ điều khiển

 Mỗi CPU có thể kết nối 8 module mở rộng tín hiệu vào/ra

 Ngõ vào analog 0-10V được tích hợp trên CPU

 3 module truyền thông có thể kết nối vào CPU mở rộng khả năng truyền

thông, vd module RS232 hay RS48550KB work memory, 2MB load memory

 Card nhớ SIMATIC, dùng khi cần rộng bộ nhớ cho CPU, copy chương

trình ứng dụng hay khi cập nhật firmware

 Chẩn đoán lỗi online / offline

Hinh 1.6 PLC S7 – 1200 và các module mở rộng

Phân loại

Việc phân loại S7-1200 dựa vào loại CPU mà nó trang bị: Các loại PLC thông dụng: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, CPU 1215C Thông thường S7-200 được phân ra làm 3 loại chính:

- Loại AC/DC/RLY:

 Nguồn nuôi: 120 – 240VAC

 Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC(từ 15VDC – 30VDC)

 Ngõ ra: Relay

 Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra Relay Do đó có thể sử dụng ngõ ra

ở nhiều cấp điện áp khác nhau( có thể sử dụng ngõ ra 0V, 24V, 220V…)

 Tuy nhiên, nhược điểm của nó là do ngõ ra Relay nên thời gian đáp ứng

không nhanh cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung, hoặc Output tốc độ cao…

- Loại DC/DC/RLY:

 Nguồn nuôi: 24VDC

 Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC( từ 15VDC –

 Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra transistor Do đó có thể sử dụng

ngõ ra này để biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao…

 Tuy nhiên, nhược điểm của loại này là do ngõ ra transistor nên chỉ có thể

sử dụng một cấp điện áp duy nhất là 24VDC, do vậy sẽ gặp rắc rối trong những ứng dụng có cấp điện áp khác nhau Trong trường hợp này, phải thông qua một Relay 24VDC đệm Hơn nữa nó lại cần nguồn nuôi 24VDC, do vậy cần phải có bộ nguồn DC kem theo

5- Nơi gắn dây nối

Hinh 1.7 Hình dạng bên ngoài của S7 – 1200 (CPU 1212C)

Số lượng đầu vào/ra số của PLC S7 1200 tùy thuộc vào từng dòng CPU khác nhau Ví dụ: CPU 1212C gồm 10 ngõ vào và 6 ngõ ra, có khả năng mở rộng thêm 2 module tín hiệu (SM), 1 mạch tín hiệu(SB) và 3 module giao tiếp (CM)

Các đèn báo trên CPU

 STOP / RUN (cam / xanh): CPU ngừng / đang thực hiện chương trình đã

 LINK: Màu xanh báo hiệu việc kết nối với tính thành công

 Rx / Tx: Đèn vàng nhấp nháy báo hiệu tín hiệu được truyền

Cấu trúc bên trong PLC S7 1200 cũng giống như các PLC cùng họ khác, PLC S7-1200 gồm 4 bộ phận cơ bản: bộ xử lý, bộ nhớ, bộ nguồn, giao tiếp xuất / nhập

Bộ xử lý còn được gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), chứa bộ vi xử lý, biên dịch các tín hiệu nhập và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu trong bộ nhớ của PLC Truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt động đến các thiết bị xuất

Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC (24V) cần thiết cho bộ xử lý và các mạch điện trong các module giao tiếp nhập và xuất hoạt động

Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình được sử dụng cho các hoạt động điều khiển dưới sự kiểm soát của bộ vi xử lý

Các thành phần nhập và xuất (input / output) là nơi bộ nhớ nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi và truyền thông tin đến các thiết bị điều khiển Tín hiệu nhập có thể từ các công tắc, các bộ cảm biến,… Các thiết bị xuất có thể là các cuộn dây của bộ khởi động động cơ, các van solenoid,…

Chương trình điều khiển được nạp vào bộ nhớ nhờ sự trợ giúp của bộ lập trình hay bằng máy vi tính

Hình 1.8 Cấu trúc bên trong PLC S7 1200

Modul chức năng và Modul mở rộng

Khả năng mở rộng của từng loại CPU tùy thuộc vào các đặc tính, thông số và quy định của nhà sản xuất

Hình 1.9 Hình ảnh một số loại Modul mở rộng của PLC S7 1200

S7-1200 có các loại module mở rộng sau:

- Communication module (CP): Modul truyền thông – RS232; RS485; Ethernet

- Signal board (SB): Vào số; ra số; vào analog; ra analog; RS485

- Signal Module (SM): Vào số; ra số; vào analog; ra analog; hoặc kết hợp

Đấu nối PLC S7 – 1200 với thiết bị ngoại vi

Việc đấu nối PLC S7 – 1200 tùy thuộc vào từng dòng CPU Tuy nhiên sẽ có quy tắc chung sau:

+ Các thiết bị đầu vào: Nút bấm, Cảm biến, biến trở, Switch sẽ được nối tới các đầu vào số (Ký hiệu: Ix.y) hoặc các đầu vào tương tự (Ký hiệu: IWx) tùy từng chức năng

+ Các thiết bị chấp hành: Rơle trung gian, Contactor, Biến tần, van tỉ lệ sẽ được nối tới các đầu ra số (Ký hiệu: Qx.y) hoặc các đầu ra tương tự (Ký hiệu QWx) tùy từng chức năng

Ví dụ 1: Hình 1.10 trình bày sơ đồ nối dây cho CPU 1212 AC/DC/RLY

Hình 1.10 Sơ đồ nối dây cho CPU 1212C AC/DC/RLY

+ Nguồn nuôi cấp bằng điện áp: 120VAC - 240VAC

+ 8 đầu vào số (8DI) được nối với nguồn 24VDC

+ 2 đầu vào tương tự (2AI) được nối với tín hiệu vào dạng Analog ( 0 – 10V hoặc 0 – 20mA hoặc 4 – 20mA)

+ 6 đầu ra Rơle (6DO), có thể nối qua nguồn AC hoặc DC đều được Vì bản bản chất nó chỉ là tiếp điểm thường hở của Rơle

Ví dụ 2: Hình 2.11 trình bày sơ đồ nối dây cho Modul mở rộng SM1232

AQ2x14bit

+ Nguồn nuôi: Dùng nguồn 24VDC

+ Các đầu ra Analog gồm 2 kênh (0 và 1) Các đầu vào này có thể được nối ra điều khiển các thiết bị chấp hành Analog (Biến tần, van tỉ lệ ) dạng điện áp (0 – 10V) hoặc đạng dòng điện (4 – 20mA hoặc 0 – 20mA)

Hình 1.11 Sơ đồ nối dây cho Modul mở rộng SM1232 AQ2x14bit

c Các vùng nhớ hay sử dụng

* Vùng nhớ đệm ngõ vào số I: CPU sẽ đọc trạng thái tín hiệu của các ngõ vào

số ở đầu mỗi chu kỳ quét, sau đó sẽ chứa các giá trị này vào vùng nhớ đệm ngõ vào

Có thể truy cập vùng nhớ này theo bit, Byte, Word hay Doubleword Tuy nhiên hay được sử dụng ở dạng bit:

I0.0; I0.1 I0.7; I1.0 I1.7; I2.0 I2.7: Giá trị sẽ bị mất khi PLC mất điện

* Vùng nhớ đệm ngõ ra số Q: Trong quá trình xử lý chương trình CPU sẽ

lưu các giá trị xử lý thuộc vùng nhớ ngõ ra vào đây Có thể truy cập vùng nhớ này theo bit, Byte, Word hay Doubleword Tuy nhiên hay được sử dụng ở dạng bit:

Q0.0; Q0.1 Q0.7; Q1.0 Q1.7; Q2.0 Q2.7: Giá trị sẽ bị mất

khi PLC mất điện

* Vùng nhớ trung gian biến M: Giá trị có thể bị mất hoặc không bị mất khi PLC mất điện (Việc này tùy thuộc vào chức năng lựa chọn Retain trong phần mềm TIA PORTAL)

+ Truy xuất dạng bit: M0.0 M0.7; M1.0 M1.7

+ Truy xuất dạng byte: MB0; MB1 MB100

+ Truy xuất dạng word: MW0; MW2; MW4; VW100 Lưu ý: MW0 = MB0 + MB1 do đó để không bị trùng ô nhớ dạng byte, ta nên sử dụng các ô nhớ cách đều nhau 2 đơn vị, ví dụ: MW0; MW2; MW4

+ Truy xuất dạng Double word: MD0; MD4; MD8 Lưu ý: MD0 = MB0 + MB1 + MB2 + MB3 do đó để không bị trùng ô nhớ dạng byte, ta nên sử dụng các ô nhớ cách đều nhau 4 đơn vị, ví dụ: MD0; MD4; MD8

* Vùng nhớ bộ định thời T: Các bộ định thời được sử dụng cho các yêu cầu điều khiển cần trì hoãn thời gian Có các loại: TON; TOF; TONR

* Vùng nhớ bộ đếm C: Có 3 loại bộ đếm là bộ đếm lên (CTU), bộ đếm xuống (CTD) và bộ đến lên-xuống (CTUD) Các bộ đến sẽ tăng hoặc giảm giá trị hiện hành

khi tín hiệu tại ngõ vào thay đổi trạng thái từ mức thấp lên mức cao, dùng trong các ứng dụng đếm sản phẩm

* Vùng nhớ ngõ vào tương tự AI (Analog Inputs): Các PLC S7-1200

chuyển giá trị một tương tự (dạng 0 – 10V hoặc 0 – 20mA) thành giá trị số (0 – 27648) và chứa vào một vùng nhớ 16 bit Bởi vì các giá trị tương tự chiếm một vùng nhớ word nên chúng luôn luôn có các giá trị word chẳng hạn như IW96, IW98, và

là các giá trị chỉ đọc

* Vùng nhớ ngõ ra tương tự AQ (Analog Outputs): Các PLC S7-1200

chuyển một giá trị số 16 bit (0 – 27648) sang giá trị điện áp (0 – 10V) hoặc dòng điện (0 – 20mA) Giống như các ngõ vào tương tự chúng ta chỉ có thể truy xuất các ngõ ra tương tự theo word Và là các giá trị word chẵn, chẳng hạn như QW92, QW94 ,

2.2.2 Bộ điều khiển PID trong PLC S7 1200

Bộ điều khiển PID của PLC S7 1200 có chức năng tổng hợp tín hiệu đầu vào, bằng cách so sánh tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi Từ đó điều chỉnh tín hiệu ở đầu ra sao cho đạt các chỉ tiêu về chất lượng một cách tối ưu Bộ điều khiển PID của PLC S7

1200 được chia thành 4 dạng lệnh, với các chức năng và trường hợp sử dụng khác nhau

Trong khuôn khổ của luận văn, Đối tượng điều khiển là bộ bán dẫn công suất AC/AC bao gồm các Thyristor mắc song song ngược có thể điều chỉnh được điện áp đầu ra để đặt lên bóng đèn, Tín hiệu điều khiển dạng Analog 4 – 20mA Do đối lượng

là khâu tuyến tính Nên ta sử dụng khối PID_Compact là phù hợp nhất Ta sẽ phân

tích kỹ chức năng và cấu trúc lệnh PID_Compact

Lệnh PID_Compact cung cấp bộ điều khiển PID với việc điều chỉnh tích hợp cho các đối tượng tuyến tính Có thể hoạt động ở các chế độ:

Không hoạt động Chế độ tiền xử lý Chế độ Dò tham số Chế độ tự động Chế độ bằng tay Giá trị đầu ra thay thế với giám sát lỗi

Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển PID_Compact của PLC S7 1200 được trình bày như hình 1.12, 1.13 và sơ đồ khối làm việc của khối PID_Compact như hình 1.14

Hình 1.12 Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển PID của PLC S7 1200

Giải thích các khối của sơ đồ PID_Compact:

+ CRP_IN và Scale: Do đầu vào Input_Per là tín hiệu dạng sau chuyển đổi Analog (INT), nên cần phải qua CRP_IN và Scale để đổi sang đại lượng vật lý

+ Limit: Là khâu giới hạn, nó không cho phép người vận hành đặt giá trị Setpoint lớn hơn giá trị cao (High) và nhỏ hơn giá trị thấp (Low) do người lập trình cài đặt

+ PIDT1_Anti Windup: Khâu xử lý PID, trong khâu này Việc xử lý tín hiệu khuếch đại, vi phân, tích phân thông qua các tham số Khuếch đại (Kp), Tích phân (Ti)

và Vi phân (Td) sẽ được thực hiện tại đây (hình 2.12)

+ PV_Alarm: Khâu thực hiện việc xử lý các tín hiệu cảnh báo khi giá trị phản hồi lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị người lập trình cài đặt

+ INV: Khâu đảo tín hiệu điều khiển đầu ra (nếu muốn)

+ Limit: Khâu giới hạn tín hiệu đầu ra, không cho vượt quá giá trị cho phép (bão hòa)

+ Ouput: Tín hiệu ra dạng %

+ CRP_OUT: Chuyển tín hiệu ra ở dạng % thành tín hiệu Analog để đưa đến các Modul Analog

+ PWM: Chuyển tín hiệu ra ở dạng % thành tín hiệu dạng xung để đưa đến các

Modul cần điều khiển độ rộng xung

Hình 1.13 Sơ đồ cấu trúc khối PIDT1 Anti Windup trong bộ điều khiển PID của PLC

S7 1200

Hình 1.14 Sơ đồ khối làm việc của lệnh PID_Compact PLC S7 1200

Chức năng các chân tín hiệu của bộ điều khiển PID S7 1200 với lệnh PID_Compact được trình bày như sau:

Bảng 1.3: Bảng chức năng các tín hiệu vào/ra của bộ điều khiển PID S7 1200

Chức năng thông số Dạng dữ

Giá trị mặc định

Setpoint Đầu vào Real Giá trị đặt của bộ điều khiển PID ở chế

Giá trị phản hồi vật lý của bộ điều khiển

Để sử dụng chân này cần cấu hình Config.InputPEROn = 0

0.0

Input_PER Đầu vào Word

Giá trị phản hồi Analog của bộ điều khiển Để sử dụng chân này cần cấu hình Config.InputPEROn = 1

0

Disturbance

ManualEnable Đầu vào Bool

Kích hoạt hoặc hủy kích hoạt chức năng điều khiển bằng tay (Mặc định FALSE) + ManualEnable = 0 thì chạy chế độ tự

0

động + ManualEnable = 1 thì chạy chế độ bằng tay

Manual Đầu vào Real Giá trị cài đặt khi vận hành bộ điều khiển

ErrorAck Đầu vào Bool Nếu ErrorAck = 0 – 1 thì ErrorBits and

Reset

Đầu vào Bool

Nếu Reset = 0 – 1 thì bộ điều khiển PID

sẽ được khởi động lại và tham số của PID thì không thay đổi

0

ModeActivate

Đầu vào Bool

Nếu ModeActivate = 0 – 1 thì bộ điều khiển PID sẽ được chuyển sang chế độ làm việc PID thì không thay đổi

0: Không hoạt động 1: Chuẩn bị dò tham số 2: Đang dò tham số 3: Chế độ tự động 4: Chế độ bằng tay 5: Giá trị đầu ra được thay thế bằng việc giám sát lỗi

ErrorBits Đầu ra DWORD Mã lỗi (cần tra bảng mã lỗi để biết rõ hơn) 0

2.2.3 Phương pháp khai báo và cài đặt bộ điều khiển PID_Compact

Bước 1: Tạo Project

Khởi động phần mềm TIA Portal chọn Creat new project Chọn đường dẫn và đặt tên Project, Click chọn Create

Hình 1.15 Đặt tên Project

Bước 2: Khai báo cấu hình phần cứng

Chọn Devices & Networks/Add new devices/Controlers/ chọn PLC phù hợp

Hình 1.16 Chọn CPU phù hợp

Bước 3: Khai báo khối chương trình ngắt PID (khối OB30)

Chọn Add new block/Orgnanization block/Cyclic interrupt/Nhập thời gian ngắt vào ô Cyclic time/OK

Hình 1.17 Khai báo khối chương trình ngắt xử lý PID

Bước 4: Khai báo khâu PID trong chương trình ngắt OB30 vừa tạo

Chọn Cyclic interrupt [OB30]/PID_Compact/OK

Hình 1.18 Khai báo khối PID

Bước 5: Khai báo các đầu vào/ra cho khối PID theo yêu cầu công nghệ

Hình 1.19 Khai báo các đầu vào/ra cho khối PID theo yêu cầu công nghệ

Bước 6: Khai báo cấu hình của bộ điều khiển PID

+ Chọn loại bộ điều khiển là điều khiển chiều dài, với chế độ điều khiển tự động

Hình 1.20 Cấu hình loại bộ điều khiển

+ Thiết lập loại tín hiệu vào (dạng vật lý, đồng nhất với tín hiệu Setpoint) và tín hiệu ra dạng Analog

Hình 1.21 Thiết lập loại tín hiệu vào/ra

+ Thiết lập mức cao và mức thấp của giá trị vật lý điều khiển

Hình 1.22 Thiết lập mức cao và mức thấp của giá trị vật lý điều khiển

+ Thiết lập mức cao và mức thấp của giá trị vật lý điều khiển

Hình 1.23 Các tham số của bộ điều khiển

Bước 7: Khai báo cấu hình máy tính và PLC để nạp chương trình xuống PLC

là 192.168.0.2)

Hình 1.25 Đặt địa chỉ cho máy tính

Bước 8: Nạp chương trình xuống PLC và chỉnh định tham số bộ điều khiển

- Nạp chương trình vào PLC

- Monitor chương trình trong PLC để quan sát dữ liệu thu thập được

- Chuyển hệ thống sang làm việc ở chế độ tiêu chuẩn

- Đặt điện áp Setpoint

- Chỉnh định tham số bộ điều khiển PID của PLC S7 1200

+ Tăng từ từ Td để nâng cao tốc độ tác động

+ Cập nhật tham số sau khi chỉnh định vào khối PID_Compact của PLC S7 1200

Hình 1.26 Tham số bộ điều khiển PID sau khi thiết kế (K p = 0.02; T i = 0.2;

T d = 0.026)

1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương 1 này, tác giả trình bày rất chi tiết về lý thuyết điều khiển kinh điển PID, sự ảnh hưởng của các tham số bộ điều khiển đến chất lượng của hệ thống Nêu các phương pháp tổng hợp bộ điều khiển, và lựa chọn phương pháp thực nghiệm

để tìm tham số bộ điều khiển Trong chương này, tác giả cũng giới thiệu về bộ PLC S7

1200 Đây là bộ PLC mới ra đời của hãng Siemens và cũng được được tích hợp sẵn bộ điều khiển PID Luận văn sẽ khai thác tính năng của bộ điều khiển này để ổn định hệ

số công suất theo lượng đặt

2 Chương 2 MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ

Hình 2.1 Các thành phần cấu tạo của Động cơ đồng bộ công suất lớn

STATOR: còn được gọi là phần cảm, kết cấu của stator động cơ đồng bộ giống

như kết cấu của stator động cơ không đồng bộ, bao gồm: Lõi thép và Cuộn dây

Hình 2.2 Stator của Động cơ đồng bộ

ROTOR: Còn được gọi là phần ứng dùng tạo ra từ trường kích thích dạng một

chiều nhằm tạo ra lực hút với từ trường Stator và quay đồng bộ với từ trường của quay