Mạch cầu Wheatstone: Mạch cầu Wheastone dùng để chuyển đổi sự thay đổi của điện trở thành sự thay đổi của điện áp trên đường chéo của cầu. Hình 1.1.11: Mạch cầu wheastone Trong sơ đồ trên Rx = Ro + ΔR, ΔU = V+ - V- ta có: Nếu ΔR << Ro thì biểu thức trên có thể viết lại như sau: HOME BACK NEXT
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Mạch cầu Wheatstone: Mạch cầu Wheastone dùng để chuyển đổi sự thay đổi của
điện trở thành sự thay đổi của điện áp trên đường chéo của cầu.
Hình 1.1.11: Mạch cầu wheastone Trong sơ đồ trên Rx = Ro + ΔR, ΔU = V+ - V- ta có:
Nếu ΔR << Ro thì biểu thức trên có thể viết lại như sau:
1.5 Caûm bieán bieán aùp vi sai Caáu taïo: Caûm bieán bieán aùp vi sai goàm coù moät cuoän sô caáp vaø hai cuoän thöù caáp quaán treân moät oáng hình truï, trong oáng coù moät loõi ferite di chueån töï do
Trong PLC, phaàn cöùng CPU vaø chöông trình laø ñôn vò cô baûn cho quaù trình ñieàu khieån hoaëc xöû lyù heä thoáng Neáu muoán thay ñoåi hay môû roäng chöùc naêng cuûa qui trình coâng ngheä , ta chæ caàn thay ñoåi chöông trình beân trong boä nhôù cuûa PLC .
2.1.2Caáu truùc, nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa PLCTaát caû caùc PLC ñeàu coù thaønh phaàn chính laø : Moät boä nhôù chöông trình RAM beân trong ( coù theå môû roäng theâm moät soá boä nhôù ngoaøi EPROM ). Moät boä vi xöû lyù coù coång giao tieáp duøng cho vieäc gheùp noái vôùi PLC. Caùc Modul vaøo /ra.
laäp trình baèng tay hay baèng maùy tính. Ñoái vôùi caùc PLC lôùn thöôøng laäp trình treân maùy tính nhaèm hoå trôï cho vieäc vieát, ñoïc vaø kieåm tra chöông
trình Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa PLC
+ Ñôn vò xöû lyù trung taâm : CPU ñieàu khieån caùc hoaït ñoäng beân trong PLC. Boä xöû lyù seõ ñoïc vaø kieåm tra chöông trình ñöôïc chöùa trong boä nhôù, sau ñoù seõ thöïc hieän thöù töï töøng leänh trong chöông trình
+ Heä thoáng bus : tuyeán duøng ñeå truyeàn tín hieäu, heä thoáng goàm nhieàu ñöôøng tín hieäu song song : Address Bus : Bus ñòa chæ duøng ñeå truyeàn ñòa chæ ñeán caùcModulkhaùcnhau. DataBus: Bus duøng ñeå truyeàn döõ lieäu. Control Bus : Bus ñieàu khieån duøng ñeå truyeàn caùc tín hieäu ñònh thì vaø ñieåu khieån ñoàng boä caùc hoaït ñoäng trong PLC . Trong PLC caùc soá lieäu ñöôïc trao ñoåi giöõa boä vi xöû lyù vaø caùc modul vaøo ra thoâng qua Data Bus. Address Bus vaø Data Bus goàm 8 ñöôøng, ôû cuøng thôøi ñieåm cho pheùp truyeàn 8 bit cuûa 1 byte moät caùch ñoàng thôøi hay song song.
Neáu moâït modul ñaàu vaøo nhaän ñöôïc ñòa chæ cuûa noù treân Address Bus , noù seõ chuyeån taát caû traïnh thaùi ñaàu vaøo cuûa noù vaøo Data Bus. Neáu moät ñòa chæ byte cuûa 8 ñaàu ra xuaát hieän treân Address Bus, modul ñaàu ra töông öùng seõ nhaän ñöôïc döõ lieäu töø Data bus. Control Bus seõ chuyeån caùc tín hieäu ñieàu khieån vaøo theo doõi chu trình hoaït ñoäng cuûa PLC. Caùc ñòa chæ vaø soá lieäu ñöôïc chuyeån leân caùc Bus töông öùng trong moät thôøi gian haïn cheá. Heâï thoáng Bus seõ laøm nhieäm vuï trao
+ Tieáp theo, boä xöû lyù seõ ñoïc vaø xöû lyù tuaàn töï leänh moät trong chöông trình. Trong ghi ñoïc vaø xöû lyù caùc leänh, boä vi xöû lyù seõ ñoïc tín hieäu caùc ñaàu vaøo, thöïc hieän caùc pheùp toaùn logic vaø keát quaû sau ñoù seõ xaùc ñònh traïng thaùi cuûa caùc ñaàu ra. + Cuoái cuøng, boä vi xöû lyù seõ gaùn caùc traïng thaùi môùi cho caùc ñaàu ra taïi caùc modul ñaàu ra. Xöû lyù xuaát nhaäp: Goàm hai phöông phaùp + Caäp nhaät lieân tuïc +Chuïc aûnh quaù trình xuaát nhaäp
2.2 Giới thiệu chung về bộ điều khiển alpha programable controller 2.2.1 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG LOGIC
2.2.2 KHỐI CHỨC NĂNG
2.2.1 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG LOGIC
Bao gồm các khối:a.KHỐI AND b. KHOÁI OR (HOẶC):c. KHỐI NOT ( ĐẢO):d. KHỐI NAND (VÀ-ĐẢO):e. KHỐI NOR ( HOẶC- ĐẢO):f. KHỐI EXOR hay XOR ( HOẶC LOẠI TRỪ):
2.2.2 KHỐI CHỨC NĂNG Các khối chức năng là chương trình trọng tâm của Alpha Controller. Các khối cung cấp một phạm vi hoạt động rộng lớn và đã được lập trình để dễ sủ dụng một vài khối chức năng có những thông số được tạo ra đẻ đáp ứng những yêu cầu riêng của chương trình.
Bao gồm các khối :
a. Khối chức năng Boolean b. Khối chức năng SET/RESETc. khối chức năng PULSE
d. Khối DELAY:
e. Khối ONE SHOT f. Khối FLICKER: g. Bộ đếm lên xuống h. The Compare Block :(Khối so sánh)i. Bộ hẹn giờ:(realtime)
2.2.3CÀI ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂNa.Phương pháp điều khiển lập trình:
b.Cài đặt chương trình cho Alpha
* Các nguyên tắc khi làm việc trên Alpha:Nguyên tắc 1:
Vào phương thức lập trình bằng cách bấm 2 phím ESC và OK đồng thời.
Nguyên tắc 2: Khi nhập vào một mạch phải thực hiện:
+ Khi con trỏ có dạng gạch dưới chân, ta có thể di chuyển con trỏ:Dùng các phím mũi tên để di chuyển con trỏ trong mạch.Bấm OK để chọn đầu nối hay khối.Bấm ESC để thoát khỏi ngõ vào mạch.+ Khi con trỏ có dạng một khối đậm ta có thể chọn đầu nối hay khối.Dùng các phím mũi tên để chọn đầu nối hay khối.Bấm OK để chấp nhận sự lựa chọn.Bấm ESC để trở lại một bước.Nguyên tắc 3:
Alpha chỉ lưu trữ chương trình đã hoàn tất.
4.1Hệ thống điều khiển máy nén khí4.1.1Giới thiệu hệ thống nén khíKhái niệm:Máy nén khí là các máy móc (hệ thống cơ học) có chức năng làm tăng áp suất của chất khí.Ứng dụng:Các máy nén khí dùng để cung cấp khí có áp suất cao cho các hệ thống máy công nghiệpCác loại máy nén khí theo cơ chế hoạt động:+ Máy nén khí chuyển động tròn (trục vít)+ Máy nén khí chuyển động tịnh tiến (pittong)+ Máy nén khí đối lưu+ Máy nén khí ly tâm+ Máy nén khí dòng hỗn hợp+ Máy nén khí màng lọc+ Máy nén khí dạng cuộn
4.2 Hệ thống hãm động cơ4.2.1Giới thiệu :Để hãm một động cơ điện đang làm việc ta có thê sử dụng phương pháp hãm cơ khí hoặc hãm bằng điện.
4.2.2Hãm bằng phương pháp cơ khí:Hãm theo phương pháp cơ là dùng phanh cơ hoặc phanh điện – cơ. Phanh điện – cơ thường đặt ở cổ trục động cơ và có nhiều kiểu, nhiều loại nhưng nguyên tắc hoạt động của
chúng tương tự nhau
Có ba trạng thái hãm điện: Hãm tái sinh (hãm có hoàn trả năng lượng về lưới). Hãm ngược. Hãm động năng.Đặc điểm chung cho cả ba trạng thái hãm điện là động cơ đều làm việc ở chế độ máy phát, biến cơ năng mà hệ truyền động đang có thành điện năng hoặc trả về lưới hoặc tiêu thụ dưới dạng nhiệt trên điện trở hãm. Mô men quay động cơ ở chế độ máy phát là mô men hãm đối với hệ truyền động.
4.3Điều khiển động cơ bước4.3.1Giới thiệu: Động cơ bước là loại động cơ được dùng để biến đổi các lệnh cho dưới dạng xung điện thành sự dịch chuyển dứt khoát vể góc hay đường thẳng- như là bước từng bước mà không cần cảm biến phản hồi.4.3.2Động cơ bước nam châm vĩnh cửu (Permanent maget stepper motor)Đây là động cơ bước 4 pha, mổi pha quấn trên 2 cực Stator. Stator có 8 cực. Roto bằng nam châm vĩnh cửu có trục thẳng
hang
4.4Động cơ bước từ trở biến đổi 1 tầng (single stak variable-reluctance stepper motor) Roto và Stator được chế tạo từ vật liệu từ. Động cơ có 3 pha. Mổi pha có 4 cực hay
răng của Stator 4.5Động cơ bước từ trở biến đổi nhiều tầng (Multistack variable-reluctance stepper motor)
Động cơ có thể có nhiều tầng . Stator của mổi tầng có 4 cực, mổi cực có 3 răng. Trong mổi tầng số răng của Roto và Stator giống nhau. Răng của 3 Roto có vị trí đặt giống nhau nhưng răng của Stator đặt lệch
nhau 1/3 bước răng.
4.4Hệ thống Servo motor4.4.1Giới thiệu động cơ servoĐộng cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở - ta cấp điện để động cơ quay nhưng chúng quay bao nhiêu thì ta không biết, kể cả đối với động cơ bước là động cơ quay một góc xác định tùy vào số xung nhận được.
4.4.2Hoạt động của servoĐể quay động cơ, tín hiệu số được gới tới mạch điều khiển. Tín hiệu này khởi động động cơ, thông qua chuỗi bánh răng, nối với vôn kế. Vị trí của trục vôn kế cho biết vị
trí trục ra của servo
4.5Hệ thống biến tần động cơ4.5.1Giới thiệu về biến tần động cơ
. Biến tần là bộ nguồn bán dẫn điều khiển kết hợp với động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha để thực hiện khởi động/dừng và điều chỉnh chính xác số vòng quay động cơ theo yêu cầu công nghệ. Có nhiều loại biến tần được thiết kế phù hợp với dẫy động cơ công suất từ rất nhỏ (vài trăm Woat) đến hàng 100kW.
4.5.2Nguyên lý làm việc: Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha của nguồn điện vào thành điện áp một chiều nhờ bộ chỉnh lưu cầu ba pha.Sau đó nhờ bộ nghịch lưu (INVERTER) sẽ đổi ngược lại thành điện áp xoay chiều ba pha biến đổi theo phương pháp điều chế độ rộng Điều cần lưu ý khi sử dụng bị biến tần điều khiển động cơ không đồng bộ: Nếu khoảng cách nối dây cáp điện giữa động cơ và biến tần đủ lớn sẽ xẩy ra hiện tượng quá điện áp (do hiện tượng phản xạ sóng điện áp), có thể dẫn đến lão hóa cách điện cuộn dây stato, giảm tuổi thọ thậm
chí làm hỏng động cơ
4.6Hệ thống điều khiển vị trí4.6.1Giới thiệu: Hệ thống điều khiển vị trí là hệ thống điều khiển cho động cơ đến từng micromet Hệ thống gồm bốn bộ phận: bộ phận điều chỉnh vị trí, bộ phận vận chuyển, bộ phận
làm việc chính và bộ phận xuất.
Một số mô hình điều khiển vị trí
4.7Hệ thống điều khiển nhiệt độ4.7.1Điều khiển ON-OFFa.Sơ đồ điều khiển:
b.Nguyên lý làm việc Phương pháp điều khiển ON-OFF còn được gọi là phương pháp đóng ngắt hay dùng khâu Relay có trể, cơ cấu chấp hành sẻ đóng nguồn để cấp năng lượng ở một mức tối đa cho thiết bị tiêu thụ nhiệt nếu nhiệt độ đặt w(k) lớn hơn nhiệt độ đo y(k), ngược lại mạch điều khiển sẽ ngắt mạch cung cấp năng lượng khi nhiệt độ đặt nhỏ hơn nhiệt độ đo.
4.7.2Điều khiển PID a.Giới thiệu Bộ điều khiển PID được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế để điều khiển nhiều loại đối tượng khác nhau như nhiệt độ, tốc độ động cơ, mức
chất lỏng trong bồn chứa,… Lý do bộ điều khiển này được sử dụng rộng rãi là vì nó có khả năng triệt tiêu sai số xác lập, tăng đáp ứng quá độ, giảm độ vọt lố nếu tham
số điều khiển được chon lựa thích hợp.
Khảo sát vòng hở
Điều khiển vòng kín
Đặc trưng của các bộ điều khiển PID
Điều khiển tỉ lệ (Kp) có ảnh hưởng làm giảm thời gian lên nhưng không loại bỏ sai số xác lập. Điều khiển tích phân (Ki) sẽ loại bỏ sai số xác lập nhưng co thể đáp ứng quá độ xấu đi. Điều khiển vi phân (Kd) có tác dụng làm tăng sự ổn định của hệ thống, giảm vọt lố và cải thiện đáp ứng quá độ.