Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các ngành công nghiệp sản xuất và chế biến chất lỏng như hóa chất, nước uống đóng chai, sữa, nước mắm, dầu ăn, việc kiểm soát và ổn định mực chất lỏng cũng như lưu lượng dòng chảy đóng vai trò then chốt. Quá trình điều khiển chính xác giúp dây chuyền sản xuất vận hành liên tục, không bị gián đoạn, ngăn ngừa tình trạng cạn hoặc tràn bồn chứa khi nhu cầu xả ở đầu ra biến thiên, đồng thời giảm tải thao tác trực tiếp của nhân công và gia tăng tuổi thọ thiết bị.

Hệ thống bồn nước đơn là một đối tượng có quán tính và đặc tính phi tuyến phát sinh từ mối quan hệ giữa áp suất cột nước và lưu lượng xả qua van đáy. Việc duy trì mực nước ổn định theo giá trị đặt trước khi lưu lượng xả thay đổi đòi hỏi cơ cấu điều khiển phải có tốc độ đáp ứng nhanh và khả năng bù trừ sai lệch xác lập tốt. Để giải quyết bài toán này trong điều kiện công nghiệp, bộ điều khiển logic khả trình (PLC) kết hợp với hệ thống thu thập dữ liệu và giám sát (SCADA) là giải pháp tiêu chuẩn về độ tin cậy.

Mục tiêu tổng quát của đề tài là thiết kế, thi công mô hình thực nghiệm và xây dựng giải thuật điều khiển giám sát ổn định mức chất lỏng dùng PLC Siemens S7-1200 kết hợp giao diện SCADA trên nền tảng WinCC. Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được xác định bao gồm:

  1. Thiết kế và thi công hoàn chỉnh mô hình cơ khí hệ thống bơm ổn định mực chất lỏng.
  2. Khảo sát hệ thống, thu thập và xử lý tín hiệu analog từ cảm biến đo mức siêu âm.
  3. Nghiên cứu giải thuật điều khiển PID và xác định bộ thông số điều khiển thích hợp nhằm đạt độ đáp ứng nhanh, hệ thống ổn định và độ vọt lố nhỏ nhất.
  4. Nghiên cứu cấu trúc phần cứng, tập lệnh của PLC Siemens S7-1200 và ứng dụng phần mềm TIA Portal V13 để lập trình điều khiển.
  5. Xây dựng giao diện điều khiển, giám sát SCADA trên WinCC Advanced V13 (WinCC RT) hỗ trợ chế độ vận hành bằng tay (Manual), tự động (Auto), vẽ đồ thị đáp ứng (Trend view), cảnh báo lỗi và lưu trữ xuất dữ liệu ra file Microsoft Excel.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Bộ điều khiển PID kinh điển; PLC Siemens S7-1200; biến tần ABB ACS150; cảm biến đo mức siêu âm Honeywell-947-F4y-2D-1C0-300E; phần mềm TIA Portal V13 và WinCC Advanced V13.
  • Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung vào hệ thống điều khiển mức nước cho mô hình bồn nước đơn bằng giải thuật PID kinh điển; vận hành giám sát thông qua máy tính kết nối cáp Profinet/Ethernet. Các giải thuật điều khiển phi tuyến nâng cao (như logic mờ - Fuzzy Logic, mạng nơron - Neural Networks) không thuộc phạm vi thực hiện của đề tài. Thời gian thực hiện từ ngày 10/03/2015 đến ngày 20/07/2015 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài áp dụng lý thuyết điều khiển tự động kinh điển kết hợp mô hình hóa động học chất lỏng và kỹ thuật lập trình điều khiển công nghiệp:

  • Cơ sở lý thuyết điều khiển PID: Cấu trúc thuật toán PID được thiết lập theo phương trình vi tích phân: $$u(t) = K_p e(t) + K_i \int_{0}^{t} e(\tau) d\tau + K_d \frac{de(t)}{dt}$$ Trong đó, khâu tỉ lệ ($K_p$) tạo tác động điều khiển nhanh tỉ lệ thuận với sai lệch $e(t) = SP - PV$; khâu tích phân ($K_i$) triệt tiêu sai số xác lập nhưng có thể làm tăng độ vọt lố; khâu vi phân ($K_d$) phản ứng theo tốc độ biến thiên của sai lệch để hãm độ vọt lố và cải thiện độ ổn định.

  • Phương pháp chỉnh định Ziegler-Nichols thứ nhất: Áp dụng cho đối tượng có đáp ứng nấc hệ hở dạng đường cong chữ S, mô tả bởi hàm truyền: $$G(s) = \frac{K}{1 + Ts} e^{-Ls}$$ Các thông số của bộ điều khiển được xác định theo hệ số khuếch đại ($K$), hằng số thời gian ($T$) và thời gian trễ ($L$).

Bộ điều khiển $K_p$ $T_i$ $T_d$
P $\frac{T}{KL}$ $\infty$ $0$
PI $0.9 \frac{T}{KL}$ $\frac{L}{0.3}$ $0$
PID $1.2 \frac{T}{KL}$ $2L$ $0.5L$

  • Mô hình toán học bồn nước đơn: Phương trình cân bằng lưu lượng biểu diễn sự thay đổi chiều cao cột nước $H(t)$ theo diện tích mặt cắt ngang $A$, lưu lượng vào $Q_i(t)$ và lưu lượng xả qua van đáy $Q_o(t)$: $$A \frac{dH(t)}{dt} = Q_i(t) - Q_o(t)$$ Với quy luật xả đáy phi tuyến của Torricelli: $Q_o(t) = C_d a \sqrt{2g H(t)}$ (trong đó $C_d$ là hệ số xả của van, $a$ là diện tích tiết diện khe xả, $g = 980\text{ cm/s}^2$). Lưu lượng bơm vào phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển điện áp/tần số: $Q_i(t) = K_p U(t)$.

  • Phương pháp nghiên cứu thực tế:

    • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết điều khiển tự động, tra cứu tài liệu kỹ thuật của Siemens (S7-1200 System Manual), ABB (ACS150 User Manual) và Honeywell.
    • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế, lắp ráp phần cứng tủ điện và khung bồn nước; kết nối tín hiệu analog; thực hiện lập trình trên TIA Portal V13, mô phỏng trên S7-PLCSIM; hiệu chỉnh thực tế bộ thông số PID trên mô hình vật lý và kiểm tra chức năng SCADA WinCC.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống được thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh bao gồm ba phân hệ chính: kết cấu cơ khí thủy lực, hệ thống điện - điều khiển và giao diện giám sát SCADA.

1. Kết cấu phần cứng và thiết bị thủy lực

  • Hệ bồn nước gồm 2 bồn (bồn trên chứa chất lỏng điều khiển và bồn dưới chứa nước hồi lưu) có kích thước giống nhau: Chiều dài $D = 40\text{ cm}$, Chiều rộng $R = 40\text{ cm}$, Chiều cao $H = 40\text{ cm}$.
  • Bồn trên được trang bị van xả tay ở đáy để chủ động thay đổi tiết diện thoát nước nhằm tạo nhiễu lưu lượng. Mực nước được đo lường liên tục bằng cảm biến siêu âm Honeywell-947-F4y-2D-1C0-300E gắn cố định phía trên nắp bồn, xuất tín hiệu analog tương ứng với khoảng cách bề mặt chất lỏng.
  • Hệ thống bơm động cơ điện đẩy nước từ bồn dưới lên bồn trên qua hệ thống đường ống dẫn.

2. Cấu hình hệ thống điện và PLC S7-1200

  • Bộ điều khiển trung tâm là PLC Siemens SIMATIC S7-1200, cấp nguồn 24V DC từ bộ nguồn công nghiệp PM1207 (Input: 120/230V AC, Output: 24V DC/2.5A).
  • Biến tần ABB ACS150 nhận tín hiệu điều khiển Analog Output (0-10V hoặc 4-20mA) từ PLC để thay đổi tần số nguồn cấp cho động cơ máy bơm, qua đó điều chỉnh lưu lượng $Q_i(t)$ vào bồn trên.
  • Sơ đồ đấu nối bao gồm: mạch cấp nguồn động lực 220V AC, nguồn điều khiển 24V DC, các cổng vào/ra số (Digital I/O) cho nút nhấn, công tắc chuyển mạch và các cổng tương tự (Analog I/O) kết nối với cảm biến mức và biến tần.
Dòng CPU S7-1200 Bộ nhớ làm việc Bộ nhớ nạp I/O tích hợp (DI/DO) Ngõ ra xung / Analog In Module mở rộng tối đa
CPU 1211C 25 kB 1 MB 6 DI / 4 DO 2 PTO / 2 AI (0-10V) Không hỗ trợ
CPU 1212C 50 kB 2 MB 8 DI / 6 DO 2 PTO / 2 AI (0-10V) 2 module
CPU 1214C 100 kB 4 MB 14 DI / 10 DO 2 PTO / 2 AI (0-10V) 8 module
CPU 1215C 100 kB 4 MB 14 DI / 10 DO 4 PTO / 2 AI, 2 AO 8 module

Hệ thống chỉ thị trạng thái trên CPU S7-1200 được giám sát qua các cụm đèn LED:

Đèn chỉ thị Trạng thái hiển thị Ý nghĩa hoạt động
STOP/RUN Màu cam CPU đang ở chế độ dừng (STOP)
Màu xanh lá CPU đang ở chế độ thực thi (RUN)
Nhấp nháy cam/xanh CPU đang trong quá trình khởi động
ERROR Màu đỏ nhấp nháy Lỗi nội bộ, lỗi thẻ nhớ hoặc lỗi cấu hình phần cứng
Màu đỏ thuần túy Hỏng hóc phần cứng CPU
MAINT Nhấp nháy màu cam Yêu cầu bảo trì, cắm thẻ nhớ hoặc định lượng lại bộ nhớ
PROFINET Xanh lá (Link) / Vàng (Rx/Tx) Kết nối mạng thành công / Đang truyền nhận dữ liệu

3. Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát SCADA

  • Chương trình điều khiển: Lập trình trên nền TIA Portal V13. Khối hàm điều khiển đọc giá trị analog từ cảm biến siêu âm Honeywell, chuẩn hóa dữ liệu sang mức nước thực tế ($PV$), so sánh với mức nước đặt ($SP$) để tính sai lệch $e(t)$. Khối PID Compact tính toán giá trị ngõ ra điều khiển biến tần ABB.
  • Giao diện SCADA trên WinCC Advanced V13:
    • Giao diện màn hình chính: Cung cấp tổng quan mô hình, nút chuyển đổi các trang chức năng.
    • Giao diện điều khiển: Cài đặt giá trị đặt $SP$, các hệ số $K_p, K_i, K_d$, lựa chọn chế độ vận hành bằng tay (Manual) hoặc tự động (Auto), các nút bấm Start/Stop hệ thống.
    • Giao diện giám sát đồ thị (Trend view): Hiển thị đồng thời hai đường đặc tính $PV$ (mực nước thực tế) và $SP$ (mực nước đặt) theo trục thời gian thực $f(x)$.
    • Phân hệ lưu trữ dữ liệu (Historical Data / Data logs): Thu thập dữ liệu vận hành theo chu kỳ và hỗ trợ trích xuất báo cáo ra định dạng bảng tính Microsoft Excel.
    • Truyền thông: Sử dụng chuẩn mạng Profinet/Ethernet qua cáp RJ45, cấu trúc địa chỉ IPv4 đồng bộ lớp mạng giữa PLC và máy tính giám sát.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của bài toán tự động hóa điều khiển chất lỏng trong sản xuất công nghiệp nhằm tăng năng suất, chất lượng và độ an toàn cho thiết bị. Tác giả xác định rõ mục đích nghiên cứu, nhiệm vụ thiết kế thi công mô hình bồn nước thực tế, xây dựng giải thuật PID trên PLC S7-1200 và phần mềm SCADA WinCC. Chương này cũng phân định rõ phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đánh giá tình hình nghiên cứu liên quan và phác thảo phương pháp luận thực hiện gồm nghiên cứu lý thuyết, quan sát thực tế và thực nghiệm mô hình.

Chương II: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 đi sâu vào nền tảng lý thuyết điều khiển tự động và khí cụ điện:

  • Phân tích chi tiết các quy luật điều khiển tỉ lệ (P), tỉ lệ - tích phân (PI), tỉ lệ - vi phân (PD) và tỉ lệ - tích phân - vi phân (PID), làm rõ vai trò triệt tiêu sai số của khâu I và giảm vọt lố của khâu D.
  • Giới thiệu phương pháp Ziegler-Nichols thứ nhất dựa trên đáp ứng nấc hệ hở để chọn thông số PID.
  • Xây dựng mô hình toán học phi tuyến của bồn nước đơn dựa trên định luật bảo toàn thể tích và công thức xả Torricelli.
  • Phân tích chi tiết phần cứng PLC Siemens SIMATIC S7-1200 (các dòng CPU 1211C, 1212C, 1214C, 1215C), trạng thái đèn LED chỉ thị, các module mở rộng tín hiệu (SM), bảng tín hiệu (SB), module nguồn PM1207, module truyền thông CM1241 (RS232/RS485).
  • Trình bày cấu trúc truyền thông Profinet (Ethernet, TCP/IP, cấu hình địa chỉ IPv4) và hướng dẫn sử dụng phần mềm TIA Portal V13, từ tạo lập Project, cấu hình phần cứng, quản lý Tag đến nạp chương trình xuống PLC.

Chương III: Thiết kế và xây dựng hệ thống

Chương 3 tập trung vào khâu hiện thực hóa phần cứng mô hình:

  • Trình bày yêu cầu kết cấu và sơ đồ khối chức năng của hệ thống ổn định mức chất lỏng.
  • Thiết kế cơ khí hệ thống bồn chứa kép kích thước $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$, đường ống thủy lực, van xả tạo nhiễu bằng tay.
  • Lựa chọn thiết bị điện: Cảm biến khoảng cách siêu âm Honeywell-947-F4y-2D-1C0-300E, biến tần ABB ACS150, PLC Siemens S7-1200, bộ nguồn PM1207.
  • Xây dựng các bản vẽ sơ đồ nguyên lý đấu dây: Sơ đồ cấp nguồn động lực 220V AC, sơ đồ cấp nguồn điều khiển 24V DC, sơ đồ kết nối I/O giữa cảm biến siêu âm với ngõ vào analog của PLC và sơ đồ xuất tín hiệu analog từ PLC điều khiển biến tần ABB.

Chương IV: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát

Chương 4 mô tả thiết kế giải thuật phần mềm và hệ thống SCADA:

  • Xây dựng các lưu đồ giải thuật: Lưu đồ chương trình chính và lưu đồ thuật toán điều khiển ổn định mức nước dùng PID.
  • Thiết kế giao diện giám sát SCADA trên WinCC Advanced V13: Cấu hình kết nối giữa WinCC và PLC qua Profinet, tạo các màn hình làm việc (Screen), tạo các nút nhấn (Button), trường hiển thị/nhập dữ liệu (I/O Field), trường văn bản (Text Field).
  • Thiết lập bảng hiển thị đồ thị Trend View $f(x)$ để theo dõi trực quan đáp ứng quá độ của mực nước thực tế theo điểm đặt.
  • Cấu hình chức năng Historical Data, tạo các Data logs để lưu trữ dữ liệu vận hành và thiết lập tính năng xuất báo cáo ra file Excel.

Chương V: Kết quả đạt được

Chương 5 công bố kết quả thực nghiệm sau khi hoàn thiện chế tạo và tích hợp:

  • Hình ảnh và thông số mô hình cơ khí thực tế sau khi lắp ráp hoàn thiện tại xưởng.
  • Vận hành giao diện SCADA trên máy tính: Màn hình chính, màn hình điều khiển thông số và màn hình giám sát đồ thị Trend View thời gian thực.
  • Kiểm tra tính năng trích xuất dữ liệu vận hành sang file Microsoft Excel.
  • Phân tích các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống (dao động mặt nước, nhiễu tín hiệu cảm biến siêu âm, đặc tính phi tuyến của van và bơm).
  • So sánh hiệu năng hoạt động của hệ thống với các thiết bị điều khiển khác và đưa ra nhận xét tổng thể về chất lượng điều khiển.

Chương VI: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết toàn bộ các hạng mục đã hoàn thành của đồ án tốt nghiệp, khẳng định mô hình đã vận hành ổn định đúng yêu cầu kỹ thuật đặt ra, đồng thời vạch ra các hướng phát triển nâng cấp hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả thực nghiệm:

    • Chế tạo hoàn chỉnh mô hình bồn nước vật lý kích thước $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$ hoạt động ổn định, không rò rỉ, cơ cấu bơm và van xả hoạt động chính xác.
    • Lắp đặt tủ điện công nghiệp tích hợp thành công PLC Siemens S7-1200, biến tần ABB ACS150, bộ nguồn PM1207 và cảm biến siêu âm Honeywell-947-F4y-2D-1C0-300E.
    • Xây dựng thành công thuật toán PID trên TIA Portal V13, điều khiển biến tần thay đổi tốc độ bơm để duy trì mực nước bồn trên bám sát giá trị đặt $SP$, đáp ứng tốt khi có tác động mở van xả tạo nhiễu.
    • Thiết kế hoàn chỉnh giao diện SCADA trên WinCC Advanced V13, hiển thị trực quan biểu đồ Trend View thời gian thực và xuất dữ liệu lịch sử vận hành ra file Excel.

  • Đóng góp của đề tài:

    • Tự thiết kế và chế tạo thành công một mô hình thực nghiệm bồn nước hoàn chỉnh phục vụ nghiên cứu và thực hành điều khiển tự động.
    • Kết hợp đồng bộ các thiết bị tiêu chuẩn công nghiệp phổ biến từ các hãng lớn (Siemens, ABB, Honeywell) qua giao thức mạng Profinet/Ethernet.
    • Cung cấp tài liệu hướng dẫn kỹ thuật chi tiết từ khâu tính toán lý thuyết, thiết kế cơ khí, đấu nối phần cứng đến lập trình TIA Portal và thiết kế giao diện SCADA WinCC.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Đề tài chỉ áp dụng thuật toán PID kinh điển trên hệ bồn nước đơn, chưa triển khai các thuật toán điều khiển thích nghi hoặc phi tuyến hiện đại cho các hệ thống phức tạp hơn.
    • Hệ thống giám sát SCADA WinCC vận hành cục bộ trên máy tính thông qua cáp mạng RJ45 trực tiếp, chưa tích hợp Web Server hoặc điều khiển giám sát từ xa qua Internet/mạng không dây.
    • Tín hiệu cảm biến siêu âm còn chịu ảnh hưởng bởi hiện tượng gợn sóng bề mặt nước khi bơm hoạt động ở công suất lớn.

  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Nghiên cứu và áp dụng các thuật toán điều khiển nâng cao như điều khiển logic mờ (Fuzzy Logic), mạng nơron (Neural Networks), nơron mờ (Fuzzy Neural Networks) hoặc điều khiển thích nghi để tối ưu hóa chất lượng điều khiển cho đối tượng có độ phi tuyến cao.
    • Mở rộng mô hình sang hệ thống bồn nước đôi (Coupled-tank system), hệ thống nhiều bồn nối tiếp hoặc đa biến (kết hợp điều khiển đồng thời mức nước, lưu lượng và nhiệt độ).
    • Nâng cấp hệ thống giám sát qua giao diện Web Server tích hợp trên S7-1200 hoặc các giải pháp IoT công nghiệp để giám sát từ xa qua thiết bị di động.

Giá trị tham khảo

Đề tài là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo ứng dụng cao cho:

  • Sinh viên, học viên các ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Truyền thông, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Cơ điện tử đang thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp về hệ thống SCADA và PLC.
  • Kỹ sư và kỹ thuật viên bảo trì hệ thống tự động hóa công nghiệp cần tài liệu tham khảo thực tế về cấu hình biến tần ABB ACS150 kết hợp PLC S7-1200, xử lý tín hiệu analog cảm biến siêu âm Honeywell và lập trình WinCC Advanced V13 xuất báo cáo Excel.
  • Các phần đáng tham khảo nhất bao gồm: Sơ đồ đấu nối phần cứng I/O tủ điện, cấu trúc khối hàm xử lý tín hiệu analog và cấu hình PID trên TIA Portal V13, cùng quy trình thiết kế giao diện SCADA thu thập dữ liệu Historical Data trên WinCC.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mô hình vật lý của hệ thống được thiết kế với cấu trúc và kích thước cụ thể như thế nào?
    Mô hình gồm 2 bồn chứa nước (bồn trên và bồn dưới) có kích thước giống nhau: Chiều dài $D = 40\text{ cm}$, Chiều rộng $R = 40\text{ cm}$, Chiều cao $H = 40\text{ cm}$. Bồn trên gắn cảm biến siêu âm Honeywell đo mức và một van tay ở đáy để tạo nhiễu lưu lượng; bồn dưới dùng để chứa nước hồi lưu và cấp cho động cơ bơm đẩy ngược lên bồn trên.

  2. Cảm biến và cơ cấu chấp hành nào được sử dụng trong hệ thống?
    Hệ thống sử dụng cảm biến khoảng cách siêu âm Honeywell mã hiệu 947-F4y-2D-1C0-300E xuất tín hiệu tương tự (analog) để đo mức chất lỏng trong bồn trên; cơ cấu chấp hành là động cơ bơm nước được điều khiển tốc độ thông qua biến tần ABB ACS150 nhận lệnh analog từ PLC.

  3. PLC S7-1200 và máy tính giám sát giao tiếp với nhau qua giao thức và chuẩn kết nối nào?
    PLC S7-1200 và máy tính chạy giao diện SCADA WinCC giao tiếp với nhau qua cổng truyền thông Profinet (Ethernet) tích hợp sẵn trên CPU bằng cáp mạng RJ45, sử dụng giao thức TCP/IP với định dạng địa chỉ mạng IPv4.

  4. Tại sao nhóm tác giả lại lựa chọn bộ điều khiển PID kinh điển thay vì các thuật toán hiện đại như Fuzzy Logic hay Neural Networks?
    Theo giải trình của nhóm tác giả trong văn bản, đối tượng bồn nước đơn trong mô hình có độ phi tuyến không quá cao, do đó việc sử dụng bộ điều khiển PID kinh điển đã đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật về độ chính xác, tốc độ đáp ứng và tính ổn định, trong khi cấu hình đơn giản và tối ưu hơn cho phần cứng S7-1200.

  5. Giao diện SCADA trên WinCC Advanced V13 được trang bị những chức năng giám sát nào?
    Giao diện SCADA bao gồm màn hình chính, màn hình điều khiển cho phép cài đặt điểm đặt $SP$ và hệ số PID, màn hình giám sát vẽ đồ thị Trend View theo thời gian thực ($PV$ và $SP$), cùng chức năng Data logs ghi lại dữ liệu lịch sử vận hành (Historical Data) và hỗ trợ xuất báo cáo sang file Microsoft Excel.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Đào Minh Trí và Nguyễn Lê Văn Thành đã hoàn thành việc thiết kế, chế tạo mô hình thực nghiệm và lập trình điều khiển giám sát ổn định mực chất lỏng sử dụng PLC Siemens S7-1200. Hệ thống tích hợp đồng bộ giữa cảm biến siêu âm Honeywell, biến tần ABB ACS150 và giao diện SCADA WinCC Advanced V13, vận hành chính xác theo thuật toán PID kinh điển. Kết quả nghiên cứu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật về độ ổn định, khả năng kháng nhiễu và cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết cho việc ứng dụng PLC trong tự động hóa công nghiệp.