ỨNG DỤNG NGÔN NGỮ SCL VÀ PLC CODER TRONG TÍCH HỢP THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN KHÔNG HỖ TRỢ CHO PLC

Abstract

Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng ngôn ngữ lập trình SCL (Structured Control Language) và công cụ PLC Coder để phát triển các hệ thống điều khiển không tích hợp sẵn trên bộ điều khiển PLC. Ngôn ngữ SCL là một ngôn ngữ lập trình được sử dụng để lập trình và phát triển các bộ điều khiển trên nền tảng PLC. Công cụ PLC Coder giúp chuyển đổi các bộ điều khiển từ Matlab/Simulink thành mã nguồn tương ứng cho bộ điều khiển PLC. Trong nghiên cứu này, ba bộ điều khiển PID, FUZZY-PID và RBFNN-PID được thực hiện trên PLC để điều khiển nhiệt độ của đối tượng. Đối với bộ điều khiển PID, ngoài sử dụng lệnh tích hợp trên PLC nó còn được thực hiện bằng công cụ PLC coder. Bộ điều khiển FUZZY-PID là sự kết hợp của một bộ FUZZY để tinh chỉnh các hệ số của bộ điều khiển PID, bộ FUZZY được thiết kế trên Matlab/Simulink và sinh mã SCL bằng công cụ PLC coder để tích hợp vào PLC. Trong khi đó, mạng RBFNN được viết trực tiếp bằng ngôn ngữ SCL để tích hợp vào PLC nhằm mục đích tinh chỉnh hệ số cho PID để tạo nên bộ điều khiển RBFNN-PID. Ngoài mô phỏng các bộ điều khiển với đối tượng nhận dạng trên Matlab/Simulink, đáp ứng của chúng cũng được thu thập với đối tượng thật để phân tích đánh giá. Kết quả thực nghiệm cho thấy, các bộ điều khiển đã được thiết kế và mô phỏng thành công bằng công cụ Matlab/Simulink, cho đáp ứng như mong muốn khi thực hiện trên PLC S7-1200 của Siemens. Bộ FUZZY và RBFNN đã được thực hiện thành công trên PLC và cho thấy khả năng tinh chỉnh được bộ tham số của bộ điều khiển PID trong các trường hợp khác nhau, cải thiện được chất lượng của bộ điều khiển PID. Kết quả đề tài cho thấy khả năng tích hợp được các bộ điều khiển không hỗ trợ sẵn vào PLC và đồng thời cũng cho thấy được khả năng ứng dụng PLC trong thực hiện thí nghiệm các thuật toán điều khiển tự động thay vì phải sử dụng các mạch chuyên dụng. Từ khóa: PLC, SCL, PLC coder, FUZZY-PID, RBF-PID.