Ứng dụng servo với động cơ bước vòng kín

Động cơ bước vòng kín là giải pháp điều khiển chính xác và hiệu quả trong các ứng dụng đòi hiểu hiệu suất của Servo.

Quan điểm truyền thống cho rằng, servo có ưu điểm vượt trội khi ứng dụng đòi hỏi tốc độ hơn 800 vòng/phút. Trong khi động cơ bước chỉ thích hợp với các ứng dụng yêu cầu tốc độ thấp, tăng tốc và giảm tốc thấp hoặc trung bình và mô men giữ lớn.

Với ứng dụng đòi hỏi mô men lớn, khi dùng điều khiển vỏng hở sẽ gặp rủi ro khi bị mất xung. Tuy nhiên nếu có thêm phản hồi tốc độ tạo thành vòng kín, động cơ bước sẽ tăng tốc độ nhanh hơn, hoạt động êm ái hơn.

Với động cơ bước phản hồi vòng kín, việc đấu dây sẽ giảm thiểu so với servo giúp tăng thời gian hoàn thiện hệ thống

Gần đây, trong những công ty chế tạo CNC trong ngành gỗ đã bắt đầu chuyển sang dụng động cơ bước vòng kín. Kết quả đạt được là hệ thống hoạt động ổn định trong khi chi phí chế tạo máy cắt giảm được hơn 5%.

Lựa chọn đúng thiết bị đo mức chất rắn trong bình

Trong thực tế có rất nhiều phương pháp để đo mức chất rắn khác nhau, tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể mà mỗi phương pháp có những điểm hạn chế.

Việc đo mức chất rắn gây ra nhiều khó khăn vì khi đưa chất rắn vào bình chứa, chúng thường tạo đống hoặc tạo kết dính với nhau. Không giống chất lỏng là một dạng đồng nhất.  Trong thực tế người ta thường sử dụng 3 phương pháp khác nhau để xác định mức chất rắn trong bồn.

Nguyên lý chung của ba phương pháp này là đo thời gian từ khi xung năng lượng phát ra từ cảm biến sau đó phản xạ bề mặt của chất rắn cần đo và trở về cảm biến. Đối với phương pháp dùng sóng ra da tiếp xúc, xung năng lượng tạo ra chỉ khoảng đường kính 1-2 inch xung quanh que đo, do đó mức chất rắn đo được thực chất chỉ phản ánh một khu vực rất bé. Trong khi hai phương pháp còn lại thì mức chất rắn thu được phản ảnh một khu vực rộng hơn. Sử dụng phương pháp nào là còn tùy vào yêu cầu đo của từng quá trình

1. Phương pháp sử dụng sóng ra đa với que dò tiếp xúc trực tiếp

Phương pháp có nhược điểm là khi lượng chất rắn càng dồn đống lên cao sẽ tạo lực ép vào que đo, có thể gây cong vênh. Trong trường hợp này để giảm sức ép này thì thường sử dụng que dạng mềm. Hơn nữa việc chịu tiếp xúc trực tiếp đôi khi gây ăn mòn hoặc bị xước que đo.

Nói chung, phương pháp này vẫn là một phương pháp đo chính xác và mang tính kinh tế cao

2. Phương pháp sử dụng sóng ra đa không tiếp xúc và sóng siêu âm

Hai phương pháp này độ chính xác lại phụ thuộc vào môi trường truyền sóng và bản chất của chất rắn.

Đối với phương pháp đo bằng sóng ra da thì hằn số hằng số điện môi. Với chất rắn có hằng số điện môi cao thì sự phản xạ cao. Nhưng khi chất rắn có hằng số điện môi thấp thì gây khó khăn cho sóng phản xạ nên việc đo khó chính xác

Đối với phương pháp bằng sóng siêu âm phụ thuộc vào mật độ chất rắn. Với chất rắn mật độ cao phản xạ sẽ tốt hơn. Còn mật độ thấp sẽ hấp thụ sóng siêu âm. Gây khó khăn hơn.

Tóm lại việc lựa chọn đúng phương pháp đo mức có thể tính toán được thể tích nguyên liệu với sai số 3%

Bài demo PLC cho người mới bắt đầu

                              Bài demo PLC+HMI 

Đối với người mới bắt đầu làm quen lập trình PLC, Các chức năng cơ bản như logic bit ( AND/OR), bộ định thời ( timer), bộ đếm ( counter) là những cái cần phải nắm bắt. Sau đây là một chương trình cơ bản demo đối với PLC Omron CP1E (http://dienminhquang.com/thiet-bi-omron/bo-lap-trinh-plc/cp1e/) kết hợp với màn hình cảm ứng Weintek( http://dienminhquang.com/thiet-bi-weintek/). Việc kết nối giữa CP1E và màn hình HMI tôi sẽ viết ở một bài viết sau.
1. Tạo mạch bật tắt bơm

2. Tạo bộ đếm tăng giảm

3. So sánh giá trị đếm để tạo các cảnh bảo thấp/cao
- Cảnh báo ngưỡng thấp

Cảnh báo ngưỡng cao

4. Sử dụng on-delay timer để tạo một đầu ra On trong một khoảng thời gian ( one-shot output)

5. Tạo màn hình giao diện HMI

Mọi thông tin thêm xin vui lòng liên hệ
Mr. Tiệp - Email dienminhquang@gmail.com
Hotline: 0936.296.483

Robot tự hành hoàn toàn tự động tại nhà máy Tesla GigaFactory

Công nghệ định hướng của robot sử dụng bản đồ số thay vì dùng những cách dẫn đường thông thường như Nam Châm định hướng. Với khả năng làm việc 19h thì tương lai rất gần một nhà máy hiện đại sẽ hoàn toàn do robot kiểm soát...Khi đó con người làm gì nhỉ!

Ví dụ lập trình PLC Bài 4- Tạo đầu ra đảo trạng thái

Bài 4- Tạo đầu ra đảo trạng thái

Đầu ra đảo trạng thái là mạch cơ bản khi lập trình PLC

Ví dụ được thực hiện với PLC CP1E của Omron. Phần mềm lập trình CX- Programmer V9

Chi tiết CP1E xin vui lòng xem tại
http://dienminhquang.com/san-pham/cp1e-e20dr-a/ hoặc liên hệ Mr. Tiệp 0936.296.483 để biết thêm chi tiết

Loạt bài về ví dụ lập trình PLC-Bải 3

Bài 3 - Tạo xung on/off đầu ra

Ví dụ được thực hiện bởi PLC Omron CP1E và phần mềm lập trình của hãng Omron CX-Programmer V9

Chi tiết CP1E xin vui lòng xem tại
http://dienminhquang.com/san-pham/cp1e-e20dr-a/ hoặc liên hệ Mr. Tiệp 0936.296.483 để biết thêm chi tiết

Giới thiệu nguyên lý điều khiển của Trạm Trộn Bê Tông Tự Động

Trạm trộn bê tông tự động được thiết kế để trộn bê tông theo mẻ đặt trước ví dụ mỗi mẻ 0.5m3, 1m3 tùy thuộc vào thể tích nồi trộn. Người vận hành có thể thực hiện ở 2 chế độ là bằng tay và tự động hoàn toàn
1. Chế độ bằng tay
Người vận hành lần lượt cân cốt liệu theo cấp phối mác bê tông định trộn thông thường 3 hoặc 4 cốt liệu gồm cát, đá to, đá nhỏ. Các vật liệu này được chứa vào từng khoang riêng biệt và được xả xuống cân băng định lượng hoặc gầu kíp bằng cửa xả điều khiển bằng xi lanh khí nén. Người vận hành lần lượt sẽ cân các thành phần cốt liệu sau đó sẽ vận chuyển cốt liệu này để đổ vào phễu chờ hoặc đổ trực tiếp vào nồi trộn.
Sau khi cân xong cát đá người vận hành cân nước , cân xi , phụ gia và xả vào nối trộn
Nồi trộn được quay liên tục để trộn đều các thành phần cốt liệu, nước, xi măng, phụ gia trong thời gian định sẵn theo công nghệ, thông thường là vài chục giây. Sau khi trộn xong sẽ mở cửa xả nồi trộn để xả bê tông vào xe bồn bê tông.
Mẻ tiếp theo lại lặp lại như thế.
2. Chế độ vận hành tự động
Máy tính và PLC sẽ điều khiển việc cấp phối và trộn hoàn toàn tự động theo thứ tự mô tả ở phần 1.

Hình chụp tủ điện tại công trường

Thiết bị điều khiển được sử dụng
1. Máy tính chạy phần mềm điều khiển
2. PLC S7-1200 của Siemens hoặc CP1L-EM của Omron
3. Đồng hồ cân K3HB-VLC của Omron hoặc đồng hồ Mypin - China
4. Loadcell cát đá, nước, xi
5. Các loại van điện từ khí nén.

Thông tin xin tham khảo thêm tại
http://dienminhquang.com/tu-dien-va-vat-tu-tram-tron/

Loạt bài ví dụ về lập trình PLC - Bài 2

Bài 2 - Tạo chương trình Tắt Trễ - Off delay

Yêu cầu

Chương trình PLC sử dụng CX-Programmer của Omron để mô phỏng với plc CP1E

Chi tiết CP1E xin vui lòng xem tại
http://dienminhquang.com/san-pham/cp1e-e20dr-a/ hoặc liên hệ Mr. Tiệp 0936.296.483 để biết thêm chi tiết

Hệ thống theo dõi và kiểm soát năng lượng

Hệ thống theo dõi điện năng

  Trong bối cảnh hội nhập quốc tế sâu rộng như hiện nay, vấn đề cạnh tranh toàn cầu diễn ra khốc liệt ngay tại Việt Nam là không thể tránh khỏi. Các doanh nghiệp sản xuất để tồn tại và phát triển bắt buộc phải tích cực nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất để sản phẩm có sức cạnh tranh tốt nhất. Một trong những cách mà chúng ta có thể thực hiện ngay là rà soát tiết kiệm chi phí vận hành doanh nghiệp, trong đó tiết kiệm năng lượng mang lại những lợi ích kinh tế lâu dài. Thấu hiểu vấn đề này, chúng tôi đã đầu tư thời gian và công sức để nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật giúp khách hàng kiểm soát được lượng điện tiêu thụ trong nhà máy, qua đó người quản lý có cách biện pháp thiết thực nhằm giảm thiểu tiêu hao năng lượng lãng phí, nâng cao năng hiệu quả sản xuất. Giải pháp bao gồm những thiết bị phần cứng để đo lượng điện năng tiêu thụ và phần mềm để lưu trữ và phân thích dữ liệu thu thập được.

Phần cứng bao gồm:

-          Biến dòng (CT) loại thông dụng để do dòng điện tiêu thụ

-          Đồng hồ đo năng lượng và các thông số điện năng khác như dòng, áp, cos phi… có khả năng kết nối để truyền dữ liệu đi trung tâm

-          Bộ chuyển đối tín hiệu lên máy tính

Phần mềm lưu trữ và phân tích dữ liệu EnergyViewer

-          Hiện thị tức thời các thông số năng lượng tiêu thụ hiện thời, tích lũy,..điện áp, dòng diện… tại mỗi điểm đo

-          Vẽ đồ thị theo thời gian thực

-          Lưu trữ và truy vấn thông tin

-          Có khả năng theo dõi trực tuyến từ xa qua mạng internet

-          Ngôn ngữ : tiếng việt/tiếng anh

-          Có thể tùy chỉnh theo yêu cầu

Thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ:

Công ty TNHH Kỹ Thuật Điện Minh Quang

Số 26B, ngõ 66 Tân Mai, Hoàng Mai, Hà Nội

Mobile: 0936.296.483

Thuật toán điều khiển PID công nghiệp

Thuật toán điều khiển PID được sử dụng để điều khiển rất nhiều các loại quá trình trong công nghiệp, trong đó quá trình nhiệt là ứng dụng phổ biến nhất. Trong phạm vi bài viết này tôi sẽ đi sâu vào giải thích việc ứng dụng PID trong các bộ điều khiển nhiệt. Một số quá trình yêu cầu việc gia nhiệt nhanh, trong khi cái khác lại yêu cầu độ chính xác cao, không có quá nhiệt xảy ra. Để đạt được cả hai tiêu chí này dường như là việc rất khó đối với các bộ điều khiển PID truyền thống. Do đó, Omron đã phát triển thuật toán điều khiển PID cải tiến gọi là 2-PID cho phép vừa đạt được độ chính xác cao lại vừa gia nhiệt nhanh.

Hình bên trên giải thích các thành phần của một vòng điều khiển đơn. Bao gồm

1 – SP tức giá trị nhiệt độ đặt

2- MV tức đầu ra điều khiển

3- PV giá trị nhiệt độ đo được

4- Thuật toán PID

5-  Quá trình

Trên phương diện thiết bị, các thành phần được thể hiện như bên dưới

Giá trị đặt nhiệt độ(1) được đặt trong bộ điều khiển, thuật toán PID(4) được cài đặt trong bộ điều khiển, đầu ra điều khiển (4) là đầu ra trên bộ điều khiển nhiệt độ. Quá trình (5) gồm bộ phận chấp hành như rơ le bán dẫn, hoặc contactor và bộ phận tải nhiệt. Giá trị nhiệt hiện tại (3) được đo từ can nhiệt, thông dụng là can K và Pt100.

Với thuật toán PID cải tiến, người ta đưa thêm vào 1 tham số alpha có thể điều chỉnh được, tạo thành bộ PID feedforward như sau. Đây thuật toán điều khiển vừa có khả năng kháng nhiễu lại vừa có khả năng đáp ứng nhanh

Nhờ hệ số alpha này mà đặc tính điều khiển tốt hơn rất nhiều, cụ thể như sau. Ở giá trị mặc định trong bộ điều khiển nhiệt độ thì alpha là 0.65, đây là giá trị thông dụng cho hầu hết các quá trình công nghiệp

Máy đóng can Bán Tự Động

Điều Khiển Máy Đóng Can Bán Tự Động

Máy định lượng bột bán tự động hầu hết là loại sử dụng vít tải để định lượng bột. Nguyên tắc định lượng là theo số vòng quay của vít tải hoặc theo thời gian xả bột để đóng vào hộp hoặc can. Quá trình xử lý trước đó như đưa can vào chuyền và quá trình xử lý sau đó như đóng nắp, hoặc xếp can được làm bằng tay. Do đó nó được gọi là máy đóng can bán tự động. Đây là một loại máy cấu trú đơn giản giá thấp nhưng độ tin cậy cao. Phù hợp với doanh nghiệp sản xuất vừa và nhỏ.

Mô tả quá trình hoạt động

Lượng bột định lượng được cài đặt từ màn hình cảm ứng HMI, Can được đặt vào vị trí bằng tay. PLC làm nhiệm vụ phát xung điều khiển Servo để đạt được đúng lượng bột đã cài đặt. Trọng lượng được đo bằng loadcell sau đó đưa về PLC để tính toán, nếu trọng lượng đạt yêu cầu thì đưa can ra để dán nhãn, đóng thùng. Nếu trọng lượng chưa đủ thì sẽ đưa vào quá trình thứ hai để thêm bột. Sơ đồ điều khiển như dưới

Điểm mấu chốt để đạt được chính xác định lượng nằm ở vít tải. Nếu bước vít tải quá lớn thì sẽ không đạt được độ chính xác cao. Do đó khi dung vít tải bước nhỏ thì phải tang tốc độ của Servo để đạt được độ chính xác mong muốn. Hệ thống này yêu cầu phải điều khiển servo chính xác ở tốc độ cao.

Thiết bị sử dụng

1.       Màn hình cảm ứng Weintek 7 inch, 65 nghìn màu TFT, kết nối Ethernet với S7-1200 hỗ trợ chức năng tag giúp lập trình thuận tiện

2.       Bộ điều khiển PLC S7-1200 của Siemens, lập trình bởi STEP 7 V13 SP1. Hỗ trợ hàm PID

3.       Bộ servo và motor của Delta hiệu suất và giá thành hợp lý

4.       Loadcell của hãng Keli

Thông số đạt được của máy đóng can

-          Trọng lượng cân từ 1 đến 500g

-          Độ chính xác từ 0.3 đến 1%

-          Tốc độ định lượng 20 đến 70 can/phút

-          PLC hoạt động ổn định, màn hình cảm ứng chạy mượt mà, giao diện đẹp

Loạt ví dụ lập trình PLC - Bài 1

Bài 1: Bật đầu ra ON một khoảng thời gian ( đặt được) khi tác động nút nhấn đầu vào PLC
Chương trình được viết bởi CX-Programmer của Omron mô phỏng PLC dòng CP1E của Omron
- Đầu vào là w1.00
- Đầu ra là w0.1
- Timer sử dụng để đặt thời gian T0, giá trị đặt 10s

Chi tiết CP1E xin vui lòng xem tại
http://dienminhquang.com/san-pham/cp1e-e20dr-a/ hoặc liên hệ Mr. Tiệp 0936.296.483 để biết thêm chi tiết