Nghiên cứu xây dựng chương trình cho vi điều khiển trong bộ ПТЭМ của máy xúc ЭΚΓ

TS. Nguyễn Chí Tình Đại học Mỏ - Địa Chấ

KS. Đặng Ngọc Huy Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

1. Đặt vấn đề

Hình 1. Các xung đáp ứng của khối DD3

Trong công nghiệp khai thác khoáng sản nói chung và ngành khai thác than lộ thiên nói riêng, máy xúc là một trong những thiết bị quan trọng trong dây truyền sản xuất. Với ưu thế về năng suất và khả năng bốc xúc đất đá có độ cứng cao so với các máy xúc thủy lực, máy xúc điện được sử dụng phổ biến tại các khai trường khai thác lộ thiên của Việt Nam, chủ yếu là các máy xúc điện của Nga với các loại như máy xúc íấÃ - 4,6, íấÃ - 5A, íấÃ - 8ẩ.

Điều khiển các truyền động điện chính trong những máy xúc này sử dụng hệ khuếch đại từ - máy phát - động cơ, với hệ điều khiển này đã cải thiện chế độ động lực học của máy và tăng năng suất của máy xúc khoảng 25%. Nhưng hạn chế của hệ thống truyền động khuếch đại từ - máy phát - động cơ là việc chỉnh định, bảo dưỡng hệ thống gặp nhiều khó khăn, sau một thời gian làm việc, chất lượng điều khiển đạt độ chính xác không cao.

Hình 2 - Các xung đáp ứng của khối DD

Ngày nay, với sự phát triển của kỹ thuật vi điều khiển đã làm thay đổi nhiều phương thức điều khiển trong sản xuất, việc ứng dụng kỹ thuật vi điều khiển tạo ra các bo mạch điều khiển thay thế khuếch đại từ trong điều khiển truyền động cho máy xúc íấÃ - 10 đã thực hiện được việc điều khiển một cách chính xác, khả năng phát hiện và xử lý các lỗi trong quá trình điều khiển nhanh chóng và tin cậy. Trung tâm của các bộ điều khiển này là các vi điều khiển với phần mềm cho các bộ vi điều khiển thuộc về bản quyền của nhà máy thiết kế, các chương trình được lập trình tại nhà sản xuất và không được chuyển giao. Bài báo này trình bày vấn đề nghiên cứu bộ điều khiển chính ẽềíè trong máy xúc íấÃ – 10, từ đó tiến hành lập trình và mô phỏng để tạo ra phần mềm đáp ứng điều khiển tương tự của nhà sản xuất.
2. Đáp ứng điều khiển của các vi điều khiển theo nhà sản xuất
Từ sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển cũng như các phần tử sử dụng trong mạch đã được nhà sản xuất cung cấp và kết quả các đáp ứng do nhà sản xuất đưa ra, tác giả đã thực hiện quá trình mô phỏng vi điều khiển DD3 với lập trình vi mạch điều xung – pha và bộ giải mã Prom DD4 tạo ra các tổ hợp điều khiển các thyristor như hình 3 (với U2 tương ứng với DD3, U6 tương ứng với DD4), đây là các vi điều khiển có chức năng điều khiển chính trong bộ điều khiển ẽềíè.
2.1 Vi điều khiển DD3 với lập trình vi mạch điều xung – pha
2.2. Bộ giả mã Prom DD4
Bảng 1-Bảng chân lý của DD4

3. Mô phỏng khối tạo xung điều khiển
3.1 Mạch mô phỏng

3.2 Chương trình lập trình cho vi điều khiển DD3

3.3 Chương trình lập trình cho DD4

void pwm_pul()
{
INTE=0; //Khong cho phep ngat do toc do
TMR0IE=0; //khong cho phep ngat TIMER0
TMR0IF=0; //Xoa ngat TIMER0
dem+=1;
if(dem<capn)(PORTB|=0x80); //do rong xung
else (PORTB&=0x00);
TMR0=0xfe;
if (dem==40)dem=0;
//lcd_display_value(3,14,t/1000);
TMR0IE=1;//cho phep ngat TIMER0
INTE=1;
}
void pwm_pull()
{
INTE=0; //Khong cho phep ngat do toc do
TMR0IE=0; //khong cho phep ngat TIMER0
TMR0IF=0; //Xoa ngat TIMER0
dem+=1;
if(dem<capn)(PORTB|=0x80); //do rong xung
else (PORTB&=0x00);
TMR0=0xfe;
if (dem==20)dem=0;
//lcd_display_value(3,14,t/1000);
TMR0IE=1;//cho phep ngat TIMER0
INTE=1;
}

- File giai_ma.h
#ifndef __giai_ma_h
#define __giai_ma_h
#define input PORTA
#define output PORTB
void delay(unsigned int n);
void pic_init(void);
void scan_port(void);
#endif
- File giai_ma.c
void scan_port()
{
if(input<8) output=0x40;
else
switch (input)
{
case 8: output=0x11;break;
case 9: output=0x21;break;
case 10: output=0x22;break;
case 11: output=0x0A;break;
case 12: output=0x0C;break;
case 13: output=0x14;break;
case 14: output=0x40;break;
case 15: output=0x40;break;
case 16: output=0x01;break;
case 17: output=0x01;break;
case 18: output=0x02;break;
case 19: output=0x02;break;
case 20: output=0x04;break;
case 21: output=0x04;break;
case 22: output=0x40;break;
case 23: output=0x40;break;
case 24: output=0x00;break;
case 25: output=0x20;break;
case 26: output=0x20;break;
case 27: output=0x00;break;
case 28: output=0x00;break;
case 29: output=0x00;break;
case 30: output=0x40;break;
case 31: output=0x40;break;
}
}

Hình 3 - Mạch mô phỏng khối tạo xung điều khiển thyristor

4. Kết quả mô phỏng các đáp ứng
Nhận xét: Trên cơ sở tìm hiểu sơ đồ nguyên lý, các thiết bị sử dụng trong mạch và kết quả các đáp ứng của các vi điều khiển và vi mạch chính trong bộ điều khiển của nhà sản xuất, tác giả đã tiến hành lập trình và sử dụng phần mềm Proteus thực hiện quá trình mô phỏng các vi điều khiển và các vi mạch chính trong bộ điều khiển ẽềíè. Kết quả đã thực hiện được mô phỏng khối DD4 và DD3 với các kết quả mô phỏng tương tự như các xung đáp ứng của các vi điều khiển và vi mạch theo nhà sản xuất.


Hình 4 :Tín hiệu điều khiển D4.10	Hình 5: Tín hiệu điều khiển DD4:11,12

Hình 6 - Tín hiệu điều khiển DD3:26	Hình 7 - Tín hiệu điều khiển DD3:3

5. Kết luận:
Như vậy, bài báo đã lần lượt giải quyết vấn đề đã nêu, với các kết quả nghiên cứu ban đầu, bài báo mong muốn mang đến một hướng giải pháp để có thể tiến đến chế tạo các bộ điều khiển chính trong máy xúc íấÃ – 10 cho khả năng chủ động về phần mềm bộ điều khiển, không phụ thuộc vào nhà sản xuất nước ngoài như hiện nay.
Tài liệu tham khảo:
[1] 1. Lê Văn Doanh (1998), Kỹ thuật vi điều khiển, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
[2]. А.М. Лузянин (2004), ПУЛЬТ НАСТРОЙКИ ПТЭМ ПНП-2 (646.000.000 РЭ).
[3]. А.М. Лузянин (2004), СТЕНД ДЛЯ НАЛАДКИ ЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТИПА типа ПТЭМ-2Р-22Ц (691.000.000 РЭ).
[4]. А.М. Лузянин (2004), СТЕНД ДЛЯ НАЛАДКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЛЕРА типа ТК-1 (694.000.000 РЭ).
[5]. А.М. Лузянин (2006), ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТИРИСТОРНЫЙ ЭКСКАВАТОРНЫЙ МОНОБЛОЧНЫЙ типа ПТЭМ-2Р-22Ц4 (728.000.000 РЭ).
[6]. А.М. Лузянин (2004), ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТИРИСТОРНЫЙ
ЭКСКАВАТОРНЫЙ МОНОБЛОЧНЫЙ типа ПТЭМ-2Р-22Ц (661.000.000 РЭ).
[7]. А.М.Лузянин (2006), УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ УКИ Руководство по эксплуатации (718.000.000 РЭ).

Số 108 (9/2009)♦Tự động hóa ngày nay

Newer news items: