NGUYỄN TẤN DŨNG – LÊ THANH PHONG LÊ TẤN CƯƠNG – LÊ VĂN HOÀNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NHIỆT – LẠNH TRONG SẢN XUẤT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* NGUYỄN TẤN DŨNG, LÊ THANH PHONG, LÊ TẤN CƯƠNG, LÊ VĂN HỒNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NHIỆT – LẠNH TRONG SẢN XUẤT NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2018 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIẾN CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NHIỆT - LẠNH TRONG SẢN XUẤT NGUYỄN TẤN DŨNG, LÊ THANH PHONG, LÊ TẤN CƯƠNG, LÊ VĂN HOÀNG NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh Dãy C, số 10-12 Đinh Tiên Hồng, Phường Bến Nghé, Quận 1,TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 6272 6361 – 028 6272 6390 E-mail: vnuhp@vnuhcm.edu.vn PHÒNG PHÁT HÀNH Nhà xuất ĐHQG-HCM tác giả/đối tác liên kết giữ quyền© Copyright © by VNU-HCM Press and author/ co-partnership All rights reserved Dãy C, số 10-12 Đinh Tiên Hồng, Phường Bến Nghé, Quận 1,TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 6272 6361 – 028 6272 6390 Website: www.nxbdhqghcm.edu.vn TRUNG TÂM SÁCH ĐẠI HỌC Dãy C, số 10-12 Đinh Tiên Hoàng, Phường Bến Nghé, Quận 1, TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 6272 6350 - 028 6272 6353 Website: www.sachdaihoc.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất ĐỖ VĂN BIÊN Xuất năm 2018 Chịu trách nhiệm nội dung ĐỖ VĂN BIÊN Tổ chức thảo chịu trách nhiệm tác quyền TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM Website: http://hcmute.edu.vn Biên tập NGUYỄN THỊ NGỌC ANH Sửa in PHƯỚC HUỆ Số lượng 300 cuốn, Khổ 16 x 24 cm, ĐKKHXB số: 1792-2018/CXBIPH/ 04-101/ĐHQGTPHCM, Quyết định XB số 183/QĐ-ĐHQGTPHCM NXB ĐHQG-HCM cấp ngày 07-9-2018 In tại: Cơng ty TNHH In & bao bì Hưng Phú Đ/c: 162A/1 – KP1A – P An Phú – TX Thuận An – Bình Dương Nộp lưu chiểu: Quý III/2018 Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM Website: http://hcmute.edu.vn ISBN: 978 – 604 – 73 – 6184 – TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIẾN CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NHIỆT – LẠNH TRONG SẢN XUẤT NGUYỄN TẤN DŨNG, LÊ THANH PHONG, LÊ TẤN CƯƠNG, LÊ VĂN HỒNG Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM, NXB ĐHQG-HCM TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm bảo hộ Luật Xuất Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam Nghiêm cấm hình thức xuất bản, chụp, phát tán nội dung chưa có đồng ý Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Tác giả ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! LỜI GIỚI THIỆU Quá trình nhiệt – lạnh trình ứng dụng nhiều lĩnh vực Cơng nghệ hóa học, Công nghệ thực phẩm Công nghệ sau thu hoạch Vì vậy, chất kỹ thuật chúng gồm ba phần chính: q trình hệ thống máy móc thiết bị, công nghệ tự động điều khiển Ở sách Tự động điều khiển trình thiết bị nhiệt lạnh sản xuất này, cố gắng giới thiệu truyền tải kiến thức chuyên sâu lĩnh vực tự động điều khiển trình nhiệt – lạnh nhằm ứng dụng tự động điều khiển hệ thống thiết bị nhiệt lạnh đạt mục đích sau đây: Khai thác khả làm việc hệ thống thiết bị nhiệt – lạnh cách tốt nhất, đạt hiệu suất làm việc cao theo ý muốn người yêu cầu công nghệ xác định trước Đảm bảo cho hệ thống thiết bị làm việc an toàn gặp cố nguy hiểm có khả làm hư hỏng hệ thống máy móc thiết bị khơng đáng có Đảm bảo cho người vận hành hệ thống thiết bị làm việc cách an toàn gặp cố nguy hiểm xảy Tiết kiệm sức lao động, tiết kiệm lượng trình, đảm bảo vệ sinh an tồn mơi trường làm việc, nâng cao hiệu kinh tế sản xuất Do vậy, việc tự động điều khiển trình thiết bị nhiệt – lạnh phần quan trọng lĩnh vực kỹ thuật Với ý nghĩa mà nhóm tác giả năm tiếp cận với thực tế tích lũy kinh nghiệm cộng với vốn kiến thức chuyên ngành cố gắng biên soạn sách chuyên khảo với mục đích phục vụ cho người làm việc, học tập, giảng dạy nghiên cứu ngành Công nghệ nhiệt – Điện lạnh, Các trình & thiết bị Cơng nghệ hóa học & Thực phẩm Cơng nghệ Kỹ thuật Môi trường Mặc dù cố gắng nhiều kiến thức chuyên ngành rộng nên q trình biên soạn khơng tránh khỏi thiết sót, mong đồng nghiệp độc giả chân thành phê bình góp ý để sách tái lần sau hồn thiện hơn, lần nhóm tác giả xin chân thành cám ơn Mọi lời phê bình góp ý xin gửi địa Email: tandzung072@yahoo.com.vn; Phone: 0918801670, Bộ môn: Công nghệ Thực phẩm, Khoa Cơng nghệ Hóa học & Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Chủ biên TS Nguyễn Tấn Dũng MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC PHẦN I: CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG – TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH 11 Chương 1: NHỮNG KHÁI NIỆM, KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA CÁC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH 13 I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 13 II MỘT SỐ KÝ HIỆU CƠ BẢN TRÊN SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN – MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC 15 Chương 2: CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG – ĐIỀU KHIỂN TRONG QUÁ TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 23 I CẦU CHÌ 23 II CẦU DAO 33 III NÚT ẤN KÉP 35 IV ÁPTÔMÁT 36 V CÔNG TẮC TƠ (Contactor) 42 VI RELAY NHIỆT 52 VII KHỞI ĐỘNG TỪ 58 VIII CÁC LOẠI RELAY ĐIỆN TỪ 61 IX RELAY KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHASE 64 X THERMISTOR BẢO VỆ ĐỘNG CƠ 70 XI RELAY THỜI GIAN 71 XII RELAY TỐC ĐỘ 80 XIII PHANH HÃM ĐIỆN TỪ 83 Chương 3: CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG – ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ BẢO VỆ ÁP LỰC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT – LẠNH 85 I THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TÍN HIỆU ÁP LỰC 85 II THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ ÁP LỰC GAS (môi chất lạnh) 86 III THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ ÁP LỰC DẦU (dầu bôi trơn) 98 IV THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TÍN HIỆU ÁP LỰC NƯỚC 109 V CÁC SỐ CẢM BIẾN ĐO ÁP SUẤT 113 VI CÁC MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN BẢO VỆ TÍN HIỆU ÁP LỰC 123 VII CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ÁP LỰC CĨ ĐẶC TÍNH LIÊN TỤC 126 Chương 4: CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG – TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ NHIỆT ĐỘ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT – LẠNH 147 I THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TÍN HIỆU NHIỆT ĐỘ 147 II THIẾT BỊ CÓ TIẾP ĐIỂM 149 III THIẾT BỊ KHÔNG TIẾP ĐIỂM 161 Chương 5: CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT – LẠNH 171 I CÁC LOẠI DIODE 171 II CÁC LOẠI TRANSISTOR 176 III CÁC LOẠI SCR (Silicon Controlled Rectifier) 192 IV CÁC LOẠI DIAC, TRIAC 196 V CÁC LOẠI ĐIỆN TRỞ NHIỆT (thermistor – thermal sensitive resistor) 198 PHẦN II: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG TRONG CÁC QUÁ TRÌNH V THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH 205 Chương 6: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN TRONG CÁC Q TRÌNH V THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH 207 I DÂY DẪN, VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN, CÁC TIẾP ĐIỂM ĐIỆN, HỒ QUANG ĐIỆN 207 II ĐỊNH LUẬT OHM, ĐỊNH LUẬT KIRCHOFF 222 III TỪ TRƯỜNG, ĐIỆN CẢM, CUỘN DÂY 226 IV NAM CHÂM ĐIỆN, BIẾN ÁP 227 V ĐIỆN DUNG VÀ TỤ ĐIỆN 232 VI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 239 VII CÔNG, CÔNG SUẤT, TỔN THẤT CÔNG SUẤT, HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN 248 VIII CÁC DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN (VOLT KẾ DC VÀ AC, AMPERE KẾ, VOM KIM VÀ SỐ) 251 Chương 7: CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG TRONG CÁC Q TRÌNH V THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH 257 I MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 257 II ĐỘNG CƠ ĐIỆN 261 III TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 261 IV TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHASE 274 V ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 278 VI ĐỘNG CƠ BƯỚC 313 PHẦN III: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG QUÁ TRÌNH V THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH 323 Chương 8: CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 325 I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 325 II PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 328 III NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH 335 IV THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 336 Chương 9: LOGIC MẠCH VÀ NGUYÊN TẮC THÀNH LẬP MẠCH ĐIỆN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 347 I LOGIC MẠCH 347 II HÀM LOGIC VÀ PHƯƠNG PHÁP TỐI GIẢN HÀM LOGIC 354 III NGUYÊN TẮC THÀNH LẬP MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 357 PHẦN IV: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HOÁ HỆ THỐNG LẠNH 361 Chương 10: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC HỆ THỐNG LẠNH CÔNG NGHIỆP 363 I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ LẠNH CÔNG NGHIỆP 363 II TỰ ĐỘNG HỐ MÁY NÉN LẠNH CƠNG NGHIỆP 411 III TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 429 IV TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT BỊ BAY HƠI 440 V TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT BỊ PHỤ 451 VI TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LẠNH DÙNG CÁC PHẦN TỬ RELAY, CONTACTOR 459 VII ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LẠNH BẰNG CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 471 ... – LẠNH TRONG SẢN XUẤT NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2018 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIẾN CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NHIỆT - LẠNH TRONG SẢN XUẤT NGUYỄN TẤN DŨNG, LÊ THANH PHONG, LÊ TẤN... 3: CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG – ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ BẢO VỆ ÁP LỰC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT – LẠNH 85 I THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TÍN HIỆU ÁP LỰC 85 II THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* NGUYỄN TẤN DŨNG, LÊ THANH PHONG, LÊ TẤN CƯƠNG, LÊ VĂN HỒNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CÁC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NHIỆT