Đồ án Tốt nghiệp xây dựng hệ thống điều khiển nhiệt độ ( bộ điều khiển 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 đ-a ra tín hiệu xử lý kịp thợi và chính xác. Một tập hợp toàn diện những chức năng dễ dàng sử dụng từng b-ớc 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 đ-ợc tinh chỉnh bởi sự hoạt động của bộ điều khiển ở thời gian bất kỳ và đ-ợc 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 ng-ời vận hành có thể điều khiển trực tiếp đầu ra. Ngoài ra nó còn đ-ợc ch-ơng trình hoá để hoạt động ở chế độ điều khiển ON/OFF mà điều chỉnh đ-ợc 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) đ-ợc 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 đ-ợc 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 đ-ợc ngăn chặn đến khi những thông số ở mức báo động đ-ợc ổn định. Đồ án tốt nghiệp Xây dựng hệ thống điều khiển nhiệt độ 2 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 khiển tuyến tính đ-ợc xây dựng phù hợp với những mô hình xây dựng sẵn trong bộ điều khiển. Tín hiệu ra đ-ợc số hoá và đ-ợc truyền đi một trong những cách sau: % công suất đầu ra, giá trị nhiệt độ quá trình, sự chênh lệch nhiệt độ, hay giá trị điểm đặt. Ngoài ra còn có thể điểu chỉnh đ-ợc dải chết đầu ra, thời gian cập nhật đầu ra với những tham số mở rộng tính linh hoạt của TCU tới những thiết bị cuối cùng. Một đầu ra đ-ợc báo động sự kiện, đ-ợc ch-ơng trình hoá để phát tín hiệu cảnh báo (khi lò nhiệt hay những thiết bị khác bị lỗi) để xử lý kịp thời. Sự báo động nhiệt độ hoạt động d-ới 2 điều kiện sau: 1. Đầu ra chính (OP)1 đang hoạt động và dòng nhiệt điện d-ới giá trị dòng báo động. 2. Đầu ra (OP1) đã tắt và dòng nhiệt điện lớn hơn dòng cảnh báo 10% khi thiết bị điều khiển bị ngắn mạch hoặc những sự kiện khác. Đầu vào Analog thứ cấp (0 - 20m ADC) có thể đ-ợc định dạng để hoạt động nh- một bộ tiền xử lý tín hiệu thứ cấp để xử lý điểm đặt của đầu ra sơ cấp. Chính điều này cho phép khả năng điều khiển tầng với thiết bị khác. Nhờ đầu vào Analog thứ cấp này ta có thể xây dựng đ-ợc một ht điều khiển tầng tích hợp trong một bộ điều khiển TCU. Chuẩn giao diện truyền thông RS 485 nhiều điểm nối tiếp cho phép TCU giao tiếp với các thiết bị kết hợp khác nh-: Máy in, bộ điều khiển trả trình hay máy tính chủ