Bài giảng Trang bị điện-điện tử trong máy công nghiệp - Chương IV: Khí cụ điện & điện tử (Phần 2) - Ngô Hà Quang Thịnh

Nội dung text: Bài giảng Trang bị điện-điện tử trong máy công nghiệp - Chương IV: Khí cụ điện & điện tử (Phần 2) - Ngô Hà Quang Thịnh

1. Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Đại Học Bách Khoa Khoa Cơ Khí Bộ Môn Cơ Điện Tử Môn Học: Trang Bị Điện-Điện Tử Trong Máy Công Nghiệp Chương IV Khí Cụ Điện Phần 2 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
2. Khí Cụ Đo Lường & Hiển Thị
3. Ampe Kế → Phân loại: TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
4. Đo Dòng DC → Các cơ cấu đo điện từ, từ điện và điện động đều hoạt động được với dòng điện DC cho nên chúng được dùng làm bộ chỉ thị cho ampe kế DC. RS: điện trở shunt Rm: điện trở nội của cơ cấu đo Dòng điện đo: I = Im + IS Im : dòng điện đi qua cơ cấu đo IS : dòng điện đi qua điện trở shunt IRmax m Imax : dòng điện tối đa của cơ cấu đo RS IIC max IC: dòng điện tối đa của tầm đo TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
5. Đo Dòng DC → Đối với ampe kế có nhiều tầm đo thì dùng nhiều điện trở shunt để mở rộng tầm đo khi chuyển tầm đo là chuyển điện trở shunt TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
6. Đo Dòng AC → Diode mắc nối tiếp với cơ cấu đo từ điện, do đó dòng điện chỉnh lưu qua cơ cấu đo, dòng điện qua RS là dòng AC. Im: dòng điện qua cơ cấu đo Imax: dòng điện cực đại cho phép qua cơ cấu đo IC: dòng điện tầm đo Giá trị hiệu dụng của dòng AC qua RS: Điện trở RS được xác định: TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
7. Đo Dòng AC Áp dụng công thức cho các tầm đo. • Tại tầm đo A: IcA=250 (mA) Imax 0.1mA UDm R0.6 1 k Rk0.318 2 0.318 2 1.06 SA I0.1 mA I max 1mA cA 0.318 2 0.318 2 • Tại tầm đo B: ISB=500 (mA) Imax 0.1mA UDm R0.6 1 k R 0.318 2 0.318 2 172.3 SB I0.1 mA I max 5mA cB 0.318 2 0.318 2 •Tại tầm đo C: I =750 (mA) SC Imax 0.1mA UDm R0.6 1 k R 0.318 2 0.318 2 84.2 SC I0.1 mA I max 10mA cC 0.318 2 0.318 2 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
8. Vôn Kế TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
9. Vôn Kế → Phân loại: TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
10. Đo Điện Áp DC Cho sơ đồ mạch hình bên, biết Volt kế dùng cơ cấu từ điện có Rm = 10k và Imax = 100µA. Ở 3 tầm đo V1 = 2.5V, V2 = 20V và V3 = 50V. Hãy tính các điện trở R1, R2, R3. TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
11. Đo Điện Áp AC → Tương tự như đo dòng điện AC phải dùng mạch chỉnh lưu diode để biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều: D1 chỉnh lưu dòng điện AC ở nửa chu kỳ dương D2 cho dòng điện ở nửa chu kỳ âm qua (không đi qua cơ cấu đo) Điện áp nghịch không rơi trên D1 và cơ cấu đo, tránh điện áp nghịch lớn khi đo điện áp AC có giá trị lớn TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
12. Đồng Hồ Vạn Năng → Đồng hồ vạn năng hay vạn năng kế là một dụng cụ đo lường điện có nhiều chức năng. Các chức năng cơ bản là ampe kế, vôn kế và ôm kế. → Ngoài ra có một số đồng hồ còn có thể đo tần số dòng điện, điện dung tụ điện, kiểm tra bóng bán dẫn (transistor) TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
13. Đồng Hồ Vạn Năng → Đồng hồ vạn năng điện tử. → Đồng hồ vạn năng điện tử, còn gọi là vạn năng kế điện tử là một đồng hồ vạn năng sử dụng các linh kiện điện tử chủ động, và do đó cần có nguồn điện như pin. → Đây là loại thông dụng nhất hiện nay cho những người làm công tác kiểm tra điện và điện tử. Kết quả của phép đo thường được hiển thị trên một màn hình tinh thể lỏng nên đồng hồ còn được gọi là đồng hồ vạn năng điện tử hiển thị số TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
14. Đồng Hồ Vạn Năng → Hỗ trợ cho đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt. → Đo tần số trung bình, khuếch đại âm thanh, để điều chỉnh mạch điện của radio. Nó cho phép nghe tín hiệu thay cho nhìn thấy tín hiệu (như trong dao động kế). → Dao động kế cho tần số thấp. Xuất hiện ở các vạn năng kế có giao tiếp với máy tính → Bộ kiểm tra điện thoại → Bộ kiểm tra mạch điện ô-tô → Lưu giữ số liệu đo đạc (ví dụ của hiệu điện thế) TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
15. Oscillocope → Dao động ký là một loại máy vẽ di động hai chiều X và Y để hiển thị dạng tín hiệu đưa vào cần quan sát theo tín hiệu khác hay theo thời gian. → Kim bút vẽ của máy là một chấm sáng, di chuyển trên màn hình của ống tia điện tử theo quy luật của điện áp đưa vào cần quan sát. TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
16. Oscillocope → Cấu tạo: ► Ống tia điện tử là bộ phận trung tâm của máy. Sử dụng loại ống 1 tia khống chế bằng điện trường, có nhiệm vụ hiển thị sóng trên màn hình và là đối tượng điều khiển chính. ► Màn hình ► Súng điện từ ► Hệ thống lái tia TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
17. Oscillocope → Các chỉ tiêu kỹ thuật: ► Phạm vi tần số công tác được xác định bằng phạm vi tần số quét ► Độ nhạy (hệ số lái tia theo chiều dọc): mV/cm ► Là mức điện áp cần thiết đưa đầu vào kênh lệch dọc bằng bao nhiêu mV để tia điện tử dịch chuyển được độ dài 1 cm theo chiều dọc của màn sáng. Độ nhạy có thể tính được bằng mm/V ► Đường kính màn sáng: Oscillope càng lớn, chất lượng càng cao thì đường kính màn sáng càng lớn (thông thường khoảng 70-150mm) ► Ngoài ra còn có hệ số lái tia theo chiều ngang, trở kháng vào TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
18. Giới Thiệu Về PLC Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Control) là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Tương đương một mạch số TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
19. Cấu Trúc PLC TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
20. Phân Loại PLC PLC Hãng sản xuất Version Siemen PLC Siemen (S7-200, S7-300, S7-400) Omron PLC Mitsubishi (Fx, Fx0, FxON) Mitsubishi Alenbratlay TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
21. Các Bộ Điều Khiển Vi Xử Lý  Dùng trong những chương trình có độ phức tạp không cao  Giao diện không thân thiện với người sử dụng  Tốc độ tính toán không cao  Không lưu trữ hoặc lưu trữ với dụng lượng rất ít TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
22. Các Ứng Dụng PLC TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
23. Các Ứng Dụng PLC TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
24. Các Ứng Dụng PLC TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
25. Các Ứng Dụng PLC TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
26. Ưu Điểm Của Hệ Thống PLC Ưu Điểm  Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như dùng rơ-le  Độ linh hoạt cao khi chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển  Chiếm vị trí không gian nhỏ  Nhiều chức năng điều khiển  Tốc độ cao, công suất tiêu thụ nhỏ  Không cần quan tâm nhiều về lắp đặt  Có khả năng mở rộng I/O để kết nối thêm các khối chức năng  Giá thành không cao TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
27. Giới Thiệu Các Ngôn Ngữ Lập Trình Ngôn Ngữ “Liệt Kê Lệnh” (ký hiệu là STL: Statement List)  Là ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính  Một chương trình ghép bởi nhiều câu lệnh theo thuật toán nhất định  Mỗi lệnh chiếm một hàng theo cấu trúc: “tên lệnh” + “toán hạng” TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
28. Giới Thiệu Các Ngôn Ngữ Lập Trình So Sánh Các Ngôn Ngữ Lập Trình TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
29. Các Module PLC S7-300 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
30. Các Module PLC S7-300 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
31. Các Module PLC S7-300 IM (Interface Module): module ghép nối FM (Function Module): module có chức năng điều khiển riêng (module điều khiển động cơ Servo, module điều khiển động cơ bước, module PID, module điều khiển vòng kín, module đếm, định vị, điều khiển hồi tiếp) CP (Communication Module): module phục vụ truyền thông trong mạng (MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet) giữa các PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
32. Các Module PLC S7-300 Cấu Hình Tổng Quát PLC S7-300 với 4 thanh rack nối với nhau nhờ module IM và cáp nối 368 TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
33. Tập Lệnh Cơ Bản LAD Mô Tả Toán Hạng Tiếp điểm thường mở n: I, Q, M, L, D, T, C được đóng nếu n = 1 Tiếp điểm thường n: I, Q, M, L, D, T, C đóng được mở nếu n = 1 Cuộn dây đầu ra n: I, Q, M, L, D, T, C được kích thích khi được cấp dòng điều khiển TS. Ngô Hà Quang Thịnh, nhqthinh@hcmut.edu.vn
34. The End 67