TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TẦNG
SONG SONG CHO MÔ HÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT

GVHD: ThS. VÕ LÂM CHƯƠNG
SVTH: VÕ TẤN LONG

MSSV: 18146335

LÊ LONG THỊNH

MSSV: 18146378

NGUYỄN MINH CÔNG

MSSV: 18146272

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TẦNG
SONG SONG CHO MÔ HÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT

GVHD: ThS. VÕ LÂM CHƯƠNG
SVTH: VÕ TẤN LONG

MSSV: 18146335

LÊ LONG THỊNH

MSSV: 18146378

NGUYỄN MINH CÔNG

MSSV: 18146272

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Cơ điện tử
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Võ Lâm Chương
MSSV: 18146335

Điện thoại: 0932075501

MSSV: 18146378

Điên thoại: 0902354914

Nguyễn Minh Công MSSV: 18146272

Điện thoại: 0333152590

Sinh viên thực hiện: Võ Tấn Long
Lê Long Thịnh

1. Mã số đề tài: 221DT10
- Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TẦNG SONG SONG CHO MÔ
HÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Kích thước khung mô hình: 700x700x1500mm.
- Lý thuyết về Parallel Cascade Control.
3. Nội dung chính của đồ án:
- Hoàn thiện mô hình phần cứng, bao gồm phần lắp đặt cơ khí và tủ điện điều khiển.
- Tìm mô hình toán cho đối tượng điều khiển dựa trên dữ liệu thực nghiệm và các
phương pháp nhận dạng.
- Sử dụng cấu trúc điều khiển tầng song song (Parallel Cascade Control), nghiên cứu
thuật toán điều khiển cho hệ thống dựa trên phương pháp hiệu chỉnh bộ điều khiển
PID.
- Sử dụng phần mềm Matlab trong việc tìm mô hình toán và thiết kế các bộ điều khiển,
các phần mềm ứng dụng lập trình PLC S7-300 trên Tia Portal và thiết kế giao diện trên
WinCC để điều khiển và thu thập dữ liệu.
- So sánh điều khiển giữa Parallel Cascade Control với Cascade Control (điều khiển
nối tiếp)

i

4.

Các sản phẩm dự kiến:

- Mô hình thực nghiệm hệ thống trao đổi nhiệt.
- Chương trình điều khiển.
- Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp.
5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày nộp đồ án:
7. Ngôn ngữ trình bày:

TRƯỞNG KHOA
(Ký, ghi rõ họ tên)

Bản báo cáo:

Tiếng Anh



Tiếng Việt 

Trình bày bảo vệ:

Tiếng Anh



Tiếng Việt 

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

ii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PH
...

...
61

 Hàm truyền bồn trao đổi
%Ham truyen bon trao doi
Ktd = 60.2
thetatd = 190
Ttd = 2943
sim(hamtruyenbontraodoi.slx)
plot(simout,r)
hold on
grid on
data = xlsread(solieubtd.xlsx)
x = data (: ,2)
y = data (: ,1)
plot (x, y, b)
hold on
grid on

 PID lưu lượng
%Ham truyen luu luong
62

K=7.3
tau=5.2
theta=0
%PID luu luong
tau_c=0.71
Kc=tau/(K*(tau_c+theta))
Ti=tau
Td=0
sim(cpidluuluong.slx)
plot(simout,r)

 PID hệ thống trao đổi
%Ham truyen luu luong
K=7.3
tau=5.2
theta=0
%Ham truyen bon trao doi
63

K1=60.2
tau1=2943
theta1=190
%PID luu luong
tau_c=0.71
Kc=tau/(K*(tau_c+theta))
Ti=tau
Td=0
sim(cpidluuluong.slx)
plot(simout,b)
hold on
grid on
%PID bon trao doi
tau_c1=300
Ti1=tau1+tau_c-tau+0.5*theta1*theta1/(tau_c1+theta1)
Kc1=Ti1/((K1/K) * (tau_c1+theta1))
Td1=0.5*theta1*theta1/(tau_c1+theta1) + (tau*tau+tau1*tau_c1-tau*tau_c-tau*tau1(theta1*theta1*theta1/(6*tau_c1+6*theta1)))/Ti1
sim(cpidtong.slx)
plot(simout1,r)
hold on
grid on

64

65

PHỤ LỤC II
PHẦN CỨNG PLC
 Cài đặt phần cứng PLC

 Cài đặt DI16/DO16 16x24V/0.5A

66

 Cài đặt DO 16x24VDC/0.5A

 Cài đặt AI 8x12 BIT

67

68

 Cài đặt AO 2x12BIT

69

CHƯƠNG TRÌNH PLC
 Tên và địa chỉ các biến nhớ
Tên địa chỉ

Địa chỉ

START

I0.0

RUN

I0.1

STOP

I0.2

DEN_START

Q0.0

DEN_RUN

Q0.1

DEN_STOP

Q0.2

INVERTER_COLDTANK

Q3.0

INVERTER_HOTTANK

Q3.1

IN_PT100_BN

IW288

IN_PT100_BTDN

IW292

IN_CKD_FLOW

IW300

OUT_INVERTER

QW290

OUT_HEATER

QW292

START_S

M0.0

RUN_S

M0.1

STOP_S

M0.2

ENABLE_PI-F

M1.4

ENABLE_PID-T

M1.5

BTDN

MD11

HZ_COLDTANK

MD30

BTDN

MD11

70

 Chương trình điều khiển đèn và nút nhấn

 Chương trình khai báo đọc cảm biến nhiệt độ PT100

71

 Chương trình khai báo đọc cảm biến nhiệt độ lưu lượng CKD

 Chương trình điều khiển của biến tần và bộ gia nhiệt Omron

72

 Chương trình PID của hệ thống

 Chương trình ngắt OB35 của hệ thống

73

 Chương trình duy trình Start với khối lệnh điều khiển đèn

 Khối lệnh đọc giá trị của PT100 và đọc giá trị của cảm biến lưu lượng CKD

74

 Khối lệnh điều khiển công suất bộ gia nhiệt

 Khối lệnh điều khiển biến tần bồn nóng

75

 Khối lệnh PI điều khiển biến tần

 Khối lệnh PID điều khiển Bộ công suất gia nhiệt

76

 Bảng xem và thay đổi các thông số nhập để điều khiển nhiệt độ

77

PHỤ LỤC III
CHƯƠNG TRÌNH WINCC GIÁM SÁT CỦA HỆ THỐNG
 Giao diện chính của hệ thống

 Các giao diện giám sát và điều khiển

78

79

80