Hệ thống này sử dụng PLC Q series của Mitsubishi cùng module chuyển động QD77MS và hệ thống servo bus J4-B để thực hiện quá trình ép bảng đèn nền với áp suất ổn định. Giải pháp kết hợp chế độ vị trí và mô-men xoắn cho phép duy trì áp suất nhanh chóng, đồng thời sử dụng thuật toán PID trong chế độ mô-men xoắn để điều chỉnh tự động.

Nguyên lý hoạt động chính là: Giai đoạn đầu tiên di chuyển servo ở chế độ vị trí để tiếp cận nhanh chóng, sau đó chuyển sang chế độ mô-men xoắn khi gần đến điểm cuối, lúc này thuật toán PID sẽ đảm nhận việc điều chỉnh áp suất một cách tinh vi.

Dưới đây là các thông số servo quan trọng:

// Cấu hình module QD77MS
ThamSoTruc[1].CheDoDieuKhien := 16_8448;  // Hỗn hợp vị trí và mô-men
ThamSoTruc[1].GioiHanMoXoay := 3000;     // Đơn vị 0.01%, tránh quá tải
ThamSoPID.HeSoP := 120;                  // Hệ số khuếch đại tỷ lệ
ThamSoPID.ThoiGianI := 180;              // Thời gian tích phân hợp lý

Độ cứng servo nên đặt khoảng 42-48% để đạt được sự ổn định tối ưu. Độ cứng quá cao gây rung động, quá thấp làm chậm phản ứng. Nên tận dụng chức năng tự động hiệu chuẩn của servo J4-B.

Logic chuyển đổi chế độ được xây dựng như sau:

FUNCTION_BLOCK ChuyenDoiCheDo
VAR_INPUT
    ViTriHienTai: LREAL;
    ViTriMucTieu: LREAL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
    CheDoDieuKhien: DINT;
END_VAR

IF (ViTriMucTieu - ViTriHienTai) < 4.5 THEN
    CheDoDieuKhien := 2;  // Chuyển sang chế độ mô-men
    ChoPhepPID := TRUE;
ELSE
    CheDoDieuKhien := 1;  // Chế độ vị trí
    ThucHienPID(FALSE);   // Tắt PID
END_IF;

Ngưỡng chuyển đổi 4.5mm có thể điều chỉnh tùy theo quán tính cơ học thực tế. Sử dụng cấu trúc FB (Function Block) giúp dễ dàng thay đổi thông số cho các sản phẩm khác nhau mà không cần viết lại logic.

Thuật toán PID áp dụng vùng chết để ngăn ngừa dao động khi áp suất đã đạt yêu cầu:

XuLyPID:
SaiLech := ApSuatDat - ApSuatPhanHoi;
IF ABS(SaiLech) < 0.4 THEN  // Vùng chết 0.4N
    ThanhPhanTichPhan := GiuNguyen;
ELSE
    ThanhPhanTichPhan := ThanhPhanTichPhan + (SaiLech * ChuKy);
END_IF;
MoXoayDauRa := HeSoP*SaiLech + HeSoI*ThanhPhanTichPhan;

Giao diện HMI được thiết kế để hiển thị đồng thời đồ thị áp suất và vị trí trên cùng màn hình. Sử dụng hệ tọa độ hai trục Y trong phần mềm EasyBuilder Pro giúp dễ dàng quan sát điểm chuyển đổi chế độ.

Một số vấn đề cần lưu ý trong quá trình hiệu chỉnh: Mạch phanh điện từ trong bản vẽ EPLAN phải liên kết với mạch dừng khẩn cấp. Module QD77MS nên thiết lập chu kỳ đồng bộ 2ms để tránh độ trễ trong chế độ mô-men xoắn.