Thiết kế bộ điều khiển cho động cơ

Luận văn Thiết kế điều khiển cho động LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Mục lục Lời mở đầu Phần I: giới thiệu chung Chơng I: Giới thiệu công nghƯ läc bơi I Giíi thiƯu chung II ứng dụng cụ thể thiết bị lọc bụi điện III u, nhợc điểm chung thiết bị lọc bụi điện IV Nguyên lí việc làm khí điện V Cấu trúc phận thiết bị lọc bụi điện VI Những trình làm khí điện 14 VII Møc ®é thu bơi theo lÝ thut 17 VIII Các nhân tố ảnh hởng thiết bị lọc bơi ®iƯn thùc tÕ 17 IX øng dơng thĨ phơng án yêu cầu lọc bụi 21 Ch−¬ng II: R¬le thêi gian 23 I R¬le thêi gian ®iƯn tõ 24 II R¬le thêi gian kiĨu thđy lùc 29 III Rơle thời gian kiểu đồng hồ 30 IV Rơle thời gian kiểu động 33 V 37 Rơle thời gian điện tử VI Rơle thời gian dùng vi mạch 555 42 VII Rơle thời gian kiểu mạch số 46 Phần I: thiết kế điều khiển cho động Chơng I: Thiết kế chế tạo mạch 48 49 I Các yêu cầu 49 II Thành lập sơ đồ khối 50 Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp III Khối tạo xung chuẩn 50 IV Khối chia tần 54 V 62 Khối đếm thời gian yêu cầu VI Khối logic điều khiển 74 VII Khối thị thời gian 76 VIII Bộ chuyển mạch 79 Chơng II: Thiết kế mạch 82 I Sơ đồ nguyên lí toàn mạch 82 II C¸c linh kiƯn 85 III KÕt ln 86 Tài liệu tham khảo 88 Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Nớc ta trình công nghiệp hóa, đại hóa đất nớc Trong công nghiệp ngành đợc quan tâm hàng đầu nớc ta Nhờ năm gần ngành công nghiệp có nhiều thành tựu đáng kể Các nhà máy xí nghiệp mọc lên nh nấm, với khu liên hiệp, khu chế xuất Sản lợng công nghiệp không ngừng đợc tăng lên, chất lợng hàng hóa ngày đợc nâng cao, sản phẩm đa dạng nhiều chủng loại Đó nhờ áp dụng khoa hoc kĩ thuật vào sản xuất Trong ngành điện có vai trò quan trọng Là nớc phát triển nên ngành điện tử tự động có vai trò quan trọng công nghiƯp n−íc ta Nã cã øng dơng tÊt c¶ nhà máy, xí nghiệp đợc điều khiển cách tự động nhờ thiết bị điện tử, nhờ máy tính Ngành công nghiệp phát triển không ngừng, đáp ứng đợc nhu cầu ngời vật chất tinh thần Song song với phát triển không ngừng công nghiệp môi trờng sống ngày bị ô nhiễm nặng nề Trong vấn đề bụi công nghiệp đợc quan tâm Bụi nguy hiểm cho sức khỏe ngời, đặc biệt bụi nhà máy than, nhà máy xi măng, nhà máy phân đạm Chính mà nhà máy phải có hệ thông lọc bụi, để đảm bảo điều kiện làm việc công nhân Trong hệ thống lọc bụi lọc bui tĩnh điện đợc dùng chủ yếu Trong điều khiển cho động rung gõ trờng lọc bụi tĩnh điện phận thiếu hệ thông lọc bui tĩnh điện Bộ điều khiển sử dụng thiết bị điện tử Lơng Văn Häc http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Đề tài thiết kế gồm cã phÇn: PhÇn I: Giíi thiƯu chung Gåm cã hai chơng : Chơng I : Giới thiệu công nghệ lọc bụi Chơng II: Rơle thời gian Phần II: Thiết kế điều khiển cho động Gồm có hai chơng : Chơng I : Sơ đồ nguyên lí mạch Chơng II: Thiết kế mạch điều khiển Cùng với cố gắng thân đợc nhận giúp đỡ, bảo tận tình của thầy giáo môn, đặc biệt hớng dẫn thầy giáo Nguyễn Quang Tuyến em đà hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em mong nhận đợc góp ý, bổ sung thầy cô giáo bạn để đồ án em đợc hoàn thiện Em xin gửi tới thầy giáo Nguyễn Quang Tuyến toàn thể thầy cô giáo môn lời cảm ơn chân thành Sinh viên Lơng Văn Học Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Phần I Giới thiệu chung Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ®å án tốt nghiệp Chơng I Giới thiệu công nghệ lọc bụi I Giới thiệu chung Ngành công nghiệp nớc ta ngày phát triển mạnh Nó dần đáp ứng đợc nhu cầu ngày cao ngời Song song với phát triển môi trờng sống ngày bị ô nhiễm nặng nề Một nguyên nhân lớn chất thải công nghiệp Vì việc thiết kế hệ thống lọc bụi cần thiết thiếu xây dựng nhà máy, đặc biệt nhà máy xi măng, nhà máy phân đạm Hệ thống lọc bụi đảm bảo đợc điều kiện làm việc cho công nhân Nhng vấn đề đặt nhà máy chọn hệ thống lọc bụi cho phù hợp với nhà máy cụ thể Các phơng pháp läc bơi chđ u hiƯn gåm cã: - Läc bơi ly t©m - Läc bơi Èm - Lọc bụi tĩnh điện Với phát triển vợt bậc ngành điện đặc biệt tự động hoá xí nghiệp, phơng pháp lọc bụi tĩnh điện phơng pháp hiệu nhà máy công nghiệp có lợng bụi lớn nh nhà máy xi măng, nhà máy phân bón v.v II ứng dụng cụ thể thiết bị lọc bụi điện: Thiết bị lọc bụi kiểm Y: (loại nằm ngang đợc sử dụng rộng rÃi nhà máy luyện kim: lò mactanh, lò quay, lò nung đôlômit, nồi Thiết bị lọc bụi điện loại thờng lọc đợc khí khô nhiệt độ cao Và thiết bị loại thờng đợc đặt sau hệ thống xiclôn để làm bụi khô khí (trớc vào thiết bị lọc bụi điện) Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Thiết bị lọc bụi điện ẩm kiểu ống trụ vùng: Thiết bị lọc bụi loại cho thu hồi bụi tinh bụi lắng tợng bụi quấn theo khí môi trờng ngoài, đồng thời điện trở suất lớp bụi giảm Thiết bị loại thờng đợc đặt phía xởng nên cần mái che thiết bị Thiết bị lọc bụi lới điện vùng: Thiết bị loại có hai vùng ®iƯn tr−êng riªng biƯt, ®ã mét ®iƯn tr−êng ®Ĩ tích điện cho hạt bụi điện trờng khác để lắng bụi Nhờ điện trờng thực tốt vai trò Thiết bị lọc bụi kiểu chủ yếu làm không khí có nhiệt độ đến 400C hàm lợng bụi ban đầu 10mg/m3 Với thiết bị lọc bụi đợc áp dụng công nghiệp làm khí có hàm lợng bụi ban đầu lớn III Ưu, nhợc điểm chung thiết bị lọc bụi điện Ưu điểm: - Hiệu suất thu bụi cao Hiệu suất thu bụi đạt tới 99% Chi phí lợng thấp, cần 0,3 đến 1,8 MJ cho 1000m3 khÝ th¶i - Cã thĨ thu đợc hạt bụi với kích thớc nhỏ tới 0,1 m nồng độ bụi từ vài gam đến 50g/cm3 - Nhiệt độ khí đạt tới 5000C - Thiết bị lọc bụi làm việc với áp suất chân không áp suất cao - Có thể điều khiển tự động hoá hoàn toàn Nhợc điểm: - Do thiết bị có độ nhạy cao nên có saikhác nhỏ giá trị thực tế thông số công nghiệp giá trị tiánh toán thiết kế hiệu thu bụi giảm sút nhiều - Những cố học dï nhá cịng ¶nh h−ëng tíi hiƯu qu¶ thu bơi - Thiết bị lọc bụi điện không đợc ứng dụng để làm khí có chứa chất dễ nổ, thiết bị lọc bụi thờng xuất tia lửa điện Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp IV Nguyên lý việc làm khí điện: Hình 1.1 Hình vẽ bên trình bày cho ta nguyên lý tích bụi lắng bụi thiết bị lọc bụi điện Khí thải cần lọc bụi đợc thổi qua hệ thống hai điện cực Điện cực nối đất gọi điện cực lắng bụi đợc lắng chủ yếu cực Điện cực thứ đợc gọi điện cực quầng sáng Điện cực đợc cung cấp dòng điện chiều có điện cao, ®iƯn thÕ cao nªn c−êng ®é ®iƯn tr−êng xung quanh có giá trị lớn gây va đập ion mÃnh liệt Biểu bên ion hoá mÃnh liệt nhìn thấy quầng sáng bao phủ quảnh điện cực Sự phóng điện quầng sáng xảy sát bề mặt điện cực quầng sáng Sự phóng điện quầng sáng không lan rộng hai điện cực mà yếu tắt dần theo phơng tới điện cực lắng từ điện cực quầng sáng tới điện cực lắng cờng độ điện trờng yếu dần (điện trờng hai điện cực điện trờng không đều) Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Các ion khí đợc tạo chủ yếu vùng quầng sáng Dới tác động lực điện trờng ion chuyển động phía điện cực trái dấu với chúng Các ion dơng chuyển dịch phía cực âm (cực quầng sáng cực âm) Các ion âm chuyển dịch phía cực dơng (cực dơng cực lắng) Sự chuyển dịch dòng ion điện cực tạo dòng điện Dòng điện đợc gọi dòng điện quầng sáng Khi thổi khí thải có chứa bẩn qua không gian hai điện cực ion bám dính lên bề mặt hạt bụi hạt bụi trở nên mang điện cực trái dấu với điện tích chúng tính đợc Khi tới điện cực hạt bụi đợc lắng lại bề mặt điện cực Lợng bụi đợc lắng chủ yếu bề mặt điện cực lắng Trên bề mặt điện cực quầng sáng có bụi lắng lại, nhng lợng bụi nhỏ, không đáng kể so với lợng bụi lắng lại điện cực lắng Theo mức độ tích tụ bụi bề mặt điện cực ngời ta định kỳ rung lắc điện cực, xối nớc rửa điện cực thu lấy bụi V Cấu trúc phận thiết bị lọc bụi điện: Phụ thuộc vào điều kiện bảo quản, thành phần, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm không khí, tính chất vật lý, hoá học bụi, yêu cầu mức độ làm v.v mà cấu tạo thiết bị lọc bụi có kiểu khác Nhng cấu tạo chúng có phận cấu trúc sau: Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Đặc điểm: Ta nhận xét thấy mạch điện đơn giản, tin cậy làm việc xác, mặt khác 1/2 vi mạch 4011 hai phần tử NAND lại, đợc sử dụng cho mục đích điều khiển hiển thị, lên mạch điện cho phép tận dụng tối điện áp linh kiện Vì u điểm ta chọn mạch điện cho mục ®Ých ®Õn thêi gian nghØ vµ thêi gian lµm viƯc VI Khèi logic ®iỊu khiĨn Logic ®iỊu khiĨn ®ãng ngắt động Để đóng ngắt dòng điện cho động ngời ta dùng trực tiếp phần tử bán dẫn để thực điều đợc dòng áp phần tử bán dẫn nhỏ Việc đóng ngắt động trờng hợp đợc thực nhờ công tắc có cuộn dây hút đợc cấp điện áp 100 đến 380V Để đóng cắt điện cho cuộn hút công tắc tơ có điện áp cao nh phải thông qua tiếp điểm rơle thờng dùng dòng điện chiều với điện áp 12 đến 24V đợc điều khiển nhờ phần tử logic điều khiển đóng cắt động Đơn giản sử dụng tranzitor NPN nh hình 1.12a +VCC +12V RL401 D401 Tõ khèi ®Õm thêi gian A R401 47K Q401 R402 10K Hình 1.12a Lơng Văn Häc 74 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp có vấn đề đặt tiếp điểm cửa RL 401 vỉ với hệ thống điều khiển không an toàn sửa chữa Do RL401 đợc bố trí mảng với rơle trung gian kh¸c cđa hƯ thèng tr−êng läc bơi RL401 chọn loại P-C-22 Liên Xô (cũ) có cuộn dây hút sử dụng điện áp chiều 12V, điện trở 180 ôm nên dòng điện qua cuộn dây là: I= U 12 − = = 0,055A R 180 Từ dòng điện chọn loại Tranzistor Q401-C2383 có điện ¸p UCEmax= 300V; lcmax = 1,5 A thõa ®đ ®Ĩ điều khiển rơle - R402 phân áp cực gốc ổn định cho Q401, chọn giá trị 10K - R401 điện trở hạn chế dòng cực gốc cho Q401 Theo số liệu nhà sản xuất vi mạch CMOS điện áp cực đại CMOS thấp điện áp nguồn khoảng 2V chọn iB Q401 khoảng 20mA để bÃo hoà, lúc giá trị Ubc = 0,6V vËy ®iƯn trë R 401 tÝnh nh− sau: R401 = (12 − 2) − 0,6 V ≈ KΩ 0,6 V 20mA + 10KΩ Chän R401 = 47K Điốt D101 dập tắt xung tự cảm cuộn dây RL 401 Q401 đóng mở, để bảo vệ Q401 Logic hiển thị Khối hiển thị thời gian làm việc hiển thị thời gian nghỉ phải làm việc lần lợt Muốn phải thông qua số phần tử logic mà ta sử dụng phần tử NADN lại IC302 - 4011 Sơ đồ logic hiển thị hình vẽ 1.12b, phần tử NAND đặt nối tiếp cho ta mạch điện không đảo Lơng Văn Học 75 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp B LV=0 Từ khối đếm thời gian Nghỉ =1 Đến khối hiển thị NAND4 NAND3 hình 1.12b VII Khối thị thời gian 1.Các yêu cầu a Khối thị thời gian phải đảm bảo độ xác hiĨn thÞ thêi gian b»ng led b Phải có hai hệ thống hiển thị riêng biệt cho thời gian nghỉ thời gian làm việc, hệ thèng hiĨn thÞ digit c Khèi hiĨn thÞ thêi gian đợc đặt mặt tủ điều khiển để tiện cho việc theo dõi vận hành thiết bị Sơ đồ nguyên lý (hình 1.13b) Do nhiệm vụ khối hiển thị thời gian led nªn thùc chÊt nã bao gåm mét bé đếm xung BCD kết hợp với giải mà BCD phù hợp với LED Ngoài để đảm bảo hiển thị lần lợt thời gian nghỉ hời gian làm việc phải có thêm số phần tử logic để thực chức - IC502 lo¹i 4518 chøa hai bé BCD cïng mét vá 16 chân hai hàng sơ đồ bố trí chân trạng thái không khác loại 4520 mà ta đà nói tới khối thời gian khác 4518 đếm nhị phân nhóm 10, 4520 đếm nhị phân nhóm 16, việc sử dụng 4518 cho phép hệ thống thị hai digit cần vi mạch 4518 Lơng Văn Học 76 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ®å ¸n tèt nghiÖp VCC f g a b c d e 16 15 14 13 12 11 10 LE: Chốt (khi H) BI: Làm tối hiển thị (khi L) B LE H X L L L L L L L L L L L L L C BI H L H H H H H H H H H H H H H D X X L L L L L L L L H H H LT BI LE D A GND C X X L L L L H H H H L L L b X L H H H H H L L H H H L - c X L H H L H H H H H H H L - B X X L L H L L H H H L L L H H H A X X L L L H L H L H L H L H H a X L H H H H L H H H H H L - d X L H H H H L H H L H L L - LT: KiĨm tra hiĨn thÞ (khi L) a,b,c,d,e,f,g: Lèi hiĨn thÞ cathode chung E X L H H H H L L H L H L L - f X L H H L L H H H L H H L - g X L L L H H H H H L H H L - Display Chốt Tắt hiển thị A Tèi hiĨn thÞ F a f e b g c d Hình 1.13a Lơng Văn Học 77 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp +VCC C301 D501 16 15 10 11 12 13 14 IC 502 R501 TGLV 18 §K 17 TGN 16 IC 504 7xR503 15 16 IC 505 15 7xR504 3 GND 12V +VCC 10 D502 15 R502 IC 503 C502 +VCC 11 12 13 14 15 R501 16 IC 506 16 IC 507 7xR505 15 15 7xR506 Hình 1.13b Lơng Văn Học 78 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp IC503 - 4518 IC 540, 505, 506 , 507 lo¹i 4511, thuéc hä CMOS, gi¶i m· BCD phù hợp với led catốt chung Các cổng NAND NAND hoạt động nh cổng trun sè víi ch©n cho phÐp chun ë møc H lợi dụng trạng thái hoạt động cổng ngời ta cần không chân EN cho phép xung thời gian cóp đợc truyền đến đếm hay không NAND3 làm nhiệm vụ nghịch đảo tín hiệu từ logic điều khiển hiển thị đến đảm bảo hai công trun NAND vµ NAND sÏ cho phÐp xung thêi gian nghØ ®i qua cỉng NAND sÏ cho phép xung T làm việc cách tơng ứng, cổng NAND nằm vi mạch IC 501 loại 4011 - IC 502, IC 503 (4518) đếm BCD, xung thời gian đợc đa vào chân EN (tích cực sờn xuống) chân CK- L chân RS đợc nối qua tụ điện C501, C502 ®iƯn trë R501, R502 nh»m xo¸ sè ®Õm lóc khëi ®éng c¸c ®ièt D501, D502 lÊy ®iƯn ¸p ®iỊu khiĨn để RS đếm LLLL tơng ứng hết thời gian nghỉ thời gian làm việc - Để đảm bảo tiện lợi cho công nhân vËn hµnh theo dâi thêi gian nghØ vµ thêi gian làm việc hiển thị thời gian làm việc hiển thị thời gian nghỉ phải tắt ngợc lại Dựa vào trạng thái hoạt động 4511 Nếu chân làm tối thiểu hiển thị BI ë møc thÊp LT ë møc cao làm tăng hiển thị Nh cần đa mức logic điều khiển thích hợp vào hai chân thực đợc yêu cầu Các ®iƯn trë ®Ưm nèi hiĨn thÞ bao gåm x R503.330Ω; x R504.330Ω; x R505.330Ω; x R506.330 Các điện trở hạn chế dòng qua LED VIII Bộ chuyển mạch (SW301, SW302) Các yêu cầu a Bộ chuyển mạch phải đảm bảo ổn định, xác, không gây ảnh hởng đến xung điều khiển khối đếm đến khối logic điều khiển Lơng Văn Học 79 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp b Thao tác nhanh ngọn, tin cậy sử dụng c Các công tắc chuyển mạch đợc đặt mặt tủ điều khiển để tiện việc theo dõi vận hành thiết bị d Đảm bảo độ tiện nghi Bộ chuyển mạch Trên thực tế ta có cách chuyển mạch: + Chuyển mạch không tiếp điểm (dùng IC) + Chuyển mạch có tiếp điểm (cơ khí) a Chuyển mạch có tiếp điểm Theo yêu cầu thiết kế chuyển mạch bao gồm tiếp điểm tròn xoay cần hoạt động nấc tiếp điểm thời gian vặn sang tiếp điểm Vận hành đơn giản hay đợc sử dụng nay, nhiên thiết kế không dùng loại gây nhiễu xung đến thời gian dẫn đến sai lệch trình b Chuyển mạch không tiếp điểm ta dùng IC chuyển mạch với thiÕt kÕ nµy ta dïng IC 601- 4066 Nã lµ loại vi mạch CMOS đa năng, chân 13,5,6 12 điều khiển chuyển mạch tơng tự Để đóng mạch ta nối chân điều khiển mạch với nguồn cung cấp VCC Điện trở thông mạch 80ữ250 Để ngắt chuyển mạch ta nối chân điều khiển với đất Điện trở ngắt 109 chân vào hoán vị cho Lu ý giá trị nguồn cung cấp hai chế độ (mode) số (digital), ta dùng chế độ digital nên nối chân nguồn 14 với +12V chân nối với đất Các đầu A1, B1, C1, Dòng điện đợc đấu qua dắc cắm vào đầu đếm thời gian 4,8,16,32 Các đầu A2, B2, C2 dây dẫn không đợc đấu vào công tắc ấn để đóng mở cho đầu output (Không, K1, K2, K3, K4) Lu ý: công tắc ấn (Không, K1, K2, K3, K4) phải chọn loại công tắc hoạt động công tắc không hoạt động đợc, đợc nối liên Lơng Văn Học 80 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ®å án tốt nghiệp động đến (nghĩa ấn công tắc công tắc khác trạng thái hở mạch dạng công tắc bập bênh) Các điện trở R601 có nhiệm vụ phân áp ghìm âm không dơng chọn loại điện trở R601=10K 3.9 Nguồn cung cấp Trên thực tế đo dòng ®iƯn tiªu thơ cđa mét bé ®iỊu khiĨn (ch−a kĨ rơle bao gồm tạo xung chuẩn ®Õm thêi gian sÏ xÊp xØ 30mA Nh− vËy nÕu tính cách rộng rÃi (khi đếm thời gian dùng chung tạo xung chuẩn) trờng có hệ thống điều khiển tiêu thụ dòng điện 90mA Nh phần chọn rơle đà biết dòng qua rơle PC22 55mA, rơle tiêu thụ 3*55 = 165 mA, digit thị thời gian tổng dòng điện cung cấp cho 56*12 = 672mA Trong đó: 10V điện áp nguồn cung cấp (đà trừ điện áp rơi vi mạch giải mÃ) 2V điện áp tơi led Tơng tự nh hệ thống vi mạch đếm giải mà phục vụ cho hệ thống hiển thị tiêu thụ dòng điện khoảng 210mA cho 23 vi mạch (mỗi hệ thống hiển thị gồm vi m¹ch 4518, vi m¹ch4511, vin, m¹ch 4011) VËy tổng dòng tiêu thụ cực đại hệ thống điều khiển động dung gõ trờng lọc bụi (kể phần thị) là: l = 90mA + 165mA + 627mA + 210mA = 1,137A Điều phải đợc tính đến thiết kế máy biến áp chỉnh lu ổn áp 12V cung cấp cho tất phận điều khiển khác trờng lọc bơi chi tiÕt, vµ cịng sư dơng chung ngn DC12V với hệ thống điều khiển khác phạm vi thiết kế không cần phải tính biến áp nguồn cung cấp Lơng Văn Học 81 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp Chơng II Thiết kế mạch I Sơ đồ nguyên lý toàn mạch Qua trình phân tích lựa chọn phơng pháp thiết kế mạch điện sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động điều khiển động rung gõ trờng läc bơi sÏ bao gåm phÇn chÝnh nh− sau: Khối tạo xung chuẩn chia tần (hình 2.1) Khối bao gồm mạch tạo xung chuẩn sử dụng IC 101 - 741C mạch chia tần để nối xung sec để cung cấp cho hệ thống điều khiển cực phóng bunke Do dùng chung nh nên khối đợc thiết kế lắp ráp mạch in với khối nguồn Khối cần có đầu + 12V, GND xung xung sec 10V Khối đếm thời gian điều khiển động (hình 2.2) Bao gồm đếm thời gian nghỉ, thời gian làm việc logic điều khiển rơle điều khiển hiển thị Riêng rơle trung có điện áp tiếp điểm nên đợc đặt chung với khối rơle phụ thuộc cho hệ thống Các chuyển mạch đặt mặt tủ điều khiển nên có 10 đầu phụ thuộc nên có 10 đầu phục vụ cho chuyển mạch, hai đờng xung sec, đờng đến RN401 điều khiển hiển thị đờng VCC=12V Tổng cộng có 15 đờng Riêng đờng dây GND đợc nối mát qua sợi dây riêng gắn với vỏ tủ điều khiển Việc thay đổi thời gian làm việc phút hay giây đợc thực nhờ đảo cầu nối J01 mạch in lắp ghép linh kiện Khối hiển thị thời gian (hình 4-3) Khối chứa toàn hệ thống đếm, giải mà hiển thị LED7 Tỉng céng cã digit, m¹ch in cđa khèi đặt phía mặt tủ điều Lơng Văn Học 82 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lơng Văn Học R303 83 J01 D305 IC 304A D302 0,1 C704 IC 303A R206 R304 D302 AND4 AND3 R308 R307 AND2 AND1 GND 407/16 C703 10 16 C301 R301 15 R302 Q401 NAND2 D303 D401 NAND1 +VCC NAND3 NAND4 R402 R401 +VCC +VCC 11 12 IC 304 13 14 D306 15 +VCC 11 12 13 IC 303 14 10 16 +VCC 17 16 15 14 13 12 11 10 SW301 32 SW302 Min Sec Điều khiển hiển thị 16 RL401 +12V 32 16 +12V đồ án tốt nghiệp khiển có đầu dây phục vụ cho khèi nµy lµ: +VCC, GND thêi gian lµm viƯc thêi gian nghỉ điều khiển hiển thị Hình 2.1 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiÖp +VCC C301 D501 16 15 IC 502 R501 TGLV 18 §K 17 TGN 10 11 12 13 14 16 IC 504 7xR503 15 16 IC 505 15 7xR504 3 GND 12V +VCC 10 D502 15 R502 IC 503 C502 +VCC 11 12 13 14 15 R501 16 IC 506 16 IC 507 7xR505 15 15 7xR506 Hình 2.2 Lơng Văn Häc 84 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp II Các linh kiện: Tên vi m¹ch 101 201 202 203 204 205 301 302 303 304 502 503 504 505 506 507 601 602 501 KÝ hiÖu 741 4017 4081 4011 4520 4518 4511 4006 Số lợng Tên điện trở R101 R307 R308 R102 R402 R601*4 R103 R501 R502 R301 R302 R303 R304 R305 R306 R401 R503*7 R506*7 R504*7 Tơ ®iƯn C301 C302 C501 C502 C701 C702 C703 C704 1F/16V 0,1F/50 470F/16V L−¬ng Văn Học DZ101 D301 D306 D401 D501 D502 Kí hiệu 1/8 Sè l−ỵng 4K7 10K 10 2K2 5K6 4K7 330Ω 28 §ièt BZY5V1 IN1415 Tranzitor Q401 85 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp III Kết luận: Đánh giá tiêu chất lợng hệ thống điều khiển tự động động rung gõ 1.Khả chuyên môn hoá cao: Chỉ cần loại mạch in cho lắp ráp mạch điều khiển cho hệ thống động rung gõ ( cực l¾ng - cùc phãng - Bunke) 2.TiÕt kiƯm linh kiƯn, sử dụng chuyển mạch tiếp điểm nhất, phù hợp víi bé gi¾c c¾m cđa hƯ thèng cị Mét bé tạo xung chuẩn cần vi mạch 4017, vi mạch 741, vi mạch 4081 Rõ ràng sử dụng mạch điều khiển tạo xung thời gian riêng cần 6x3 = 18 vi mạch cho trờng Nếu sử dụng tạo xung chuẩn cho hệ thống động trờng tiết kiệm tạo xung (12 vi mạch) b làm phép tính đơn giản, trung bình vi mạch giá 3.500 đồng ta tiết kiệm đợc 12x3.500= 42.000 đồng cho trờng Vậy ta cần xung chuẩn cho hệ thống điều khiển để biết linh kiện mà đảm bảo độ xác tin cậy mạch Độ xác: Đạt độ xác cao, sai sè lín nhÊt kiĨm tra b»ng ®ång hå bÊm giây điện tử 0,1 sec Thực tế sai số không đáng kể phụ thuộc vào tần số điện lới quốc gia Khả chống nhiễu, độ tin cậy Do hệ thống đợc thiết kế sở vi mạch số họ CMOS nên mang đầy đủ u điểm họ CMOS, là: - Công suất tiêu tán bé: trạng thái tĩnh cần 2,5 N cho cổng lôgic Công suất bé họ TTL nhiều cổng CMOS đợc thiết kế dẫn điện có xung CK liệu kích thích - Điện áp làm việc thay đổi dải rộng từ ®Õn 15 V-DC, vËy nã cã thĨ sư dơng với điện áp nguồn ổn định nằm dải Lơng Văn Học 86 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồ án tốt nghiệp - TÝnh chèng nhiÔu IC-CMOS chèng nhiÔu rÊt tèt, th−êng 2,25mV cho điện áp cấp 5V 4,5mV cho ®iƯn ¸p cÊp 10V Thêi gian trƠ cđa CMOS ®ãng vai trò phận lọc nhiễu Xung 10 suất biến sau chuỗi cổng CMOS, nhng ngợc lại đợc khuyếch đại sau chuỗi cổng TTL, tính chất đặc biệt mà IC-CMOS đợc dùng để thiết kế mạch điện thiết bị công nghiệp phải hoạt động môi trờng đầy nhiễu điện-từ trờng Với điện áp cấp 5V CMOS làm việc bình thờng điện áp cấp ổn định điện áp nhiễu đến 1V - Độ tin cậy: Do mạch điện làm việc sở kỹ thuật số nên độ tin cậy cao Trên thực tế mạch h hỏng h hỏng chủ yếu sơ suất vận hành gây chạm chập mà Kiểu mạch có trạng thái: Hoặc chạy tốt bình thờng không chạy mà Do vấn đề hiệu chỉnh độ xác mạch không đợc đặt đây, điều cho phép giảm bớt nhiều công lắp ráp, hiệu chỉnh sửa chữa Độ ổn định mạch cao thực tế hệ số chia số đếm phần tử mạch không bị ảnh hởng nhiệt độ độ ẩm môi trờng mà đại lợng nằm giới hạn cho phép Nh vậy, mạch điện thiết kế đáp ứng đầy đủ yêu cầu hệ thống điều khiển động rung gõ trờng lọc bụi Vì hoàn toàn ứng dụng tốt thực tế Lơng Văn Học 87 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ®å án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo Kĩ thuật lọc bụi làm khí Hoàng Kim Cơ Nhà xuất Giáo Dục 1999 khí cụ điện Phạm Văn Chới Bùi Tín Hữu Nguyễn Tiến Tôn Nhà xuất Khoa học kĩ thuật kĩ thuật điện tử Đỗ Xuân Thụ (chủ biên) Nhà xuất Khoa học kĩ thuật kĩ thuật mạch điện tử Phạm Minh Hà Nhà xuất Khoa học kĩ tht – 1997 kÜ tht ®iƯn tư sè øng dụng Võ Trí An Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Lơng Văn Học 88 http://www.ebook.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... thời gian kiểu động 33 V 37 Rơle thời gian điện tử VI Rơle thời gian dùng vi mạch 555 42 VII Rơle thời gian kiểu mạch số 46 Phần I: thiết kế điều khiển cho động Chơng I: Thiết kế chế tạo mạch... việc A Lôgic điều khiển Điều khiển S RS EN Định thời làm nghỉ B Trigger Out put B Hình 2-13e Đầu tiên ấn nút S để kích cho định thời làm việc A Thông qua logic điều khiển đóng mạch cho động làm việc,... gian kiểu động Loại rơle có cấu trúc chung nh sơ đồ hình 2.7 Rơle gồm phận sau: Bộ phận động lực Bộ phận động lực để rơle hoạt động liên tục, lâu dài động công nhỏ cỡ 2ữ5(W) Có loại động đợc dùng