I. Đồ án tốt nghiệp điện tự động công nghiệp
Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng điện tự động công nghiệp trong lĩnh vực điều khiển nhiệt độ lò. Đề tài được thực hiện bởi sinh viên Vũ Trọng Tá dưới sự hướng dẫn của Th.S Ngô Quang Vĩ. Mục tiêu chính là thiết kế một hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sử dụng giao diện LabVIEW, một công cụ lập trình đồ họa phổ biến trong công nghiệp. Đồ án này không chỉ mang tính học thuật mà còn có giá trị thực tiễn cao, đặc biệt trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất công nghiệp.
1.1. Nhiệm vụ đề tài
Nhiệm vụ chính của đề tài là thiết kế và triển khai một hệ thống điều khiển nhiệt độ lò thông qua giao diện LabVIEW. Các yêu cầu cụ thể bao gồm việc nghiên cứu lý thuyết, thực hiện các tính toán kỹ thuật, và thiết kế các bản vẽ kỹ thuật. Địa điểm thực tập tốt nghiệp được chọn để triển khai hệ thống này. Đồ án cũng yêu cầu sinh viên phải nắm vững các nguyên lý hoạt động của lò công nghiệp và cách thức tích hợp LabVIEW vào hệ thống điều khiển.
1.2. Ý nghĩa thực tiễn
LabVIEW là một phần mềm được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Việc sử dụng LabVIEW trong đề tài này giúp tạo ra một hệ thống điều khiển linh hoạt, dễ dàng kết nối với các thiết bị phần cứng như Card USB-9090. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn giảm thiểu chi phí và thời gian vận hành. Đồ án cũng mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng LabVIEW vào các hệ thống điều khiển công nghiệp khác.
II. Điều khiển nhiệt độ lò công nghiệp
Chương này tập trung vào việc nghiên cứu các phương pháp điều khiển nhiệt độ lò trong công nghiệp. Các phương pháp điều khiển truyền thống như sử dụng Rơle và Thyristor được phân tích kỹ lưỡng. Đặc biệt, phương pháp điều khiển bằng Thyristor được đánh giá cao nhờ khả năng điều chỉnh nhiệt độ chính xác và hiệu quả. Đồ án cũng đề xuất việc kết hợp các phương pháp này với giao diện LabVIEW để tạo ra một hệ thống điều khiển hiện đại và tối ưu.
2.1. Nguyên lý hoạt động của lò điện trở
Lò điện trở hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi điện năng thành nhiệt năng thông qua các điện trở. Các phương pháp điều khiển nhiệt độ được áp dụng để đảm bảo nhiệt độ lò luôn ở mức ổn định. Phương pháp điều khiển bằng Thyristor được ưu tiên do khả năng điều chỉnh nhanh chóng và chính xác. Đồ án cũng đề cập đến các nguyên tắc điều khiển như nguyên tắc thẳng đứng tuyến tính và nguyên tắc điều khiển thẳng đứng arccos.
2.2. Phương pháp điều khiển Thyristor
Thyristor là một linh kiện bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp. Phương pháp điều khiển này cho phép điều chỉnh nhiệt độ lò một cách chính xác thông qua việc điều khiển góc kích của Thyristor. Đồ án cũng trình bày chi tiết về sơ đồ khối mạch điều khiển và cách thức tích hợp Thyristor vào hệ thống điều khiển nhiệt độ lò.
III. Ứng dụng LabVIEW trong điều khiển nhiệt độ lò
Chương này tập trung vào việc ứng dụng LabVIEW trong hệ thống điều khiển nhiệt độ lò. LabVIEW được sử dụng để thiết kế giao diện điều khiển và lập trình các thuật toán điều khiển. Đồ án cũng giới thiệu về Card USB-9090, một thiết bị phần cứng quan trọng trong việc kết nối giữa LabVIEW và hệ thống điều khiển. Việc sử dụng LabVIEW giúp tạo ra một hệ thống điều khiển linh hoạt, dễ dàng mở rộng và tối ưu hóa.
3.1. Thiết kế giao diện LabVIEW
Giao diện LabVIEW được thiết kế để hiển thị và điều khiển các thông số nhiệt độ của lò. Các công cụ như Front Panel và Block Diagram được sử dụng để tạo ra giao diện trực quan và dễ sử dụng. Đồ án cũng trình bày chi tiết về cách thức lập trình và kết nối LabVIEW với các thiết bị phần cứng như Card USB-9090.
3.2. Lập trình điều khiển bằng LabVIEW
Việc lập trình điều khiển bằng LabVIEW bao gồm các bước như thu thập dữ liệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu, và điều khiển các thiết bị đầu ra. Đồ án cũng giới thiệu về các thuật toán điều khiển như PID và Logic mờ được tích hợp sẵn trong LabVIEW. Điều này giúp tạo ra một hệ thống điều khiển chính xác và hiệu quả.
IV. Kết luận và đánh giá
Đồ án đã thành công trong việc thiết kế và triển khai một hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sử dụng giao diện LabVIEW. Hệ thống này không chỉ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật mà còn mang lại hiệu quả cao trong thực tiễn. Việc ứng dụng LabVIEW đã chứng minh được tính linh hoạt và khả năng tích hợp cao của phần mềm này trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Đồ án cũng mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng LabVIEW vào các lĩnh vực khác của công nghiệp.
4.1. Giá trị thực tiễn
Hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sử dụng LabVIEW có giá trị thực tiễn cao, đặc biệt trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất công nghiệp. Việc sử dụng LabVIEW giúp giảm thiểu chi phí và thời gian vận hành, đồng thời nâng cao độ chính xác và hiệu quả của hệ thống. Đồ án cũng góp phần vào việc phát triển các giải pháp tự động hóa công nghiệp tại Việt Nam.
4.2. Hướng phát triển
Trong tương lai, đồ án có thể được mở rộng bằng cách tích hợp thêm các công nghệ hiện đại như IoT và AI vào hệ thống điều khiển nhiệt độ lò. Việc nghiên cứu và ứng dụng LabVIEW trong các lĩnh vực khác của công nghiệp cũng là một hướng đi tiềm năng. Đồ án cũng khuyến khích các nghiên cứu tiếp theo nhằm tối ưu hóa và nâng cao hiệu quả của các hệ thống tự động hóa công nghiệp.
