báo cáo thực tập điện tử công suất, vi xử lý

Các công nghệ đều đợc điều khiển tự động hóa bằng nhiều phầnmềm khác nhau với mục đích chung là giúp con ngời thuận tiện trong khi làm việc.Trong đợt thực tập này, sinh viên chúng tôi đã

lời nói đầu

Trong thời kì công nghiệp hoá ngày càng phát triển của đất nớc ta Và nhu cầu của con ngời ngày càng đợc cải thiện và nâng cao.khi đó việc áp dụng nền công

nghiệp hoá, hiện đại hoá vào sản xuất một điều rất cần thiết và là cả một vấn đè đẻ chúng ta quan tâm

Phải noi rằng nền công nghiệp hoá,hiện đại hoá đã làm con ngời đỡ vất vảvà tạo

điều kiện tốt để nớc ta thúc đẩy quá trình hội nhập nền kinh tế thế giới

Trong nền công nghiệp hoá, hiện đại hoá đó thì lĩnh vực tự động hoá xí

nghiệp ,công nghiệp cũng đóng góp một phần không nhỏ Ví dụ nh :các băng truyền, băng tải, thang máy đều áp dụng tự động hoá xí nghiệp để cải tiến và nó đã giúp conngời tiết kiệm đợc sức lao động và có thể thay thế đợc nhiều công nhân và thuận tiện hơn cho ngời sử dụng Các công nghệ đều đợc điều khiển tự động hóa bằng nhiều phầnmềm khác nhau với mục đích chung là giúp con ngời thuận tiện trong khi làm việc.Trong đợt thực tập này, sinh viên chúng tôi đã tiếp súc đợc phần nào với các công nghệ tiên tiến từ các linh kiện điện tử đơn giản nh :tụ điện, IC, đi ốt , đén các thiết bị tuej đọng có tính năng cao nh :OMRON, LOGO và các linh khiện cần thiết cho việc lắp giáp các mạch điện tử từ đó thấy đợc rằng, ngoà việc học lý thuyết trên lớp thì việc đợc thực tập để đợc tiếp cận với các thiết bị củ theerlaf rất quan trọng khi nó giúp cho sinh viên có thêr nhận biết một cách trực quan và thực tế hơn rất nhiều

Thời gian thực tập tuy ngắn nhng thực sự chúng tôi đã có đợc những kinh nghiệm rất quý báu để làm hành trang cho công việc sau lày

Chúng tôi chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy Hà Tất Thắng và các anh chị của trung tâm thực tập đã giành cho tôi những bài học quý báu

Phần I:

điện - điện tử

A Giới thiệu các loại linh kiện điện tử.

Ví dụ :Màu trên thân điện trở theeo thứ tự là:

Nâu đen cam nhũ vàng khi đó giá trị của điện trở là 10 000 5%

A K

 ý nghĩa các màu:

II Tụ điện.

 Chức năng: làm nhiệm vụ lọc các sóng đa hài ghép trong các mạch dao

động

 Tụ phân cực dùng trong mạch xoay chiều và một chiều

 Tụ không phân cực dung trong mạch một chiều

 Cách đọcgiá trị của tụ :

 Tụ giấy : Đọc trực tiếp trị số ghi trên vỏ tụ

 Tụ gốm : Đọc theo chỉ số ghi trên vỏ tụ

Đặt thang đo của đồng hồ ở thang điện trở rồi đặt 2 que đồng hồ vào 2 chân của đi

ốt nếu kim đồng hồ trở về gần giá trị 0 thì que đen là chân A chân còn lại là chân K

và đặt que của đồng hồ ngợc lại nếu thấy kim đồng hồ không dịch chuyển thì đi ốt còntốt và nếu kim đồng hồ trở về gần giá trị 0 thi đi ốt đã bị hỏng

Điều kiện mở của đi ốt là UAK >0 Ngợc lại thì đi ốt sẽ khoá

que của đồng hồ đặt vào 2 chân bất kì của Thyzitor nếu thấy 2 chân có điện trở nhỏ thìque đỏ là chân K còn que đen la chân A chân còn lại là chân G

 Khi đặt 2 que vao 2 chân A và G nếu thấy điện trở nhỏ thì Thyzitor đó bị hỏng, hoạc đặt que đen vào chân A que đỏ vào chân K rồi kích xung vào chân G neus

Thyzitor mở thì Thyzitor vẫn còn tốt và ngợc lại thì Thyzitor đã bị hỏng

điều kiện đẻ mở Thyzitor là:

UAK > 0 và IG > 0

C E

 - Cách xác định chân của Tranzito: điển hình C828 và A564

 Đặt đồng hồ ở thang đo điện trở, tiến hành đo điện trở ở các chân, chân chung đo đợc điện trở nhỏ là chân B

Nếu chân chung là que đỏ của đồng hồ thì đó là loại ngợc C828

 Nếu chân chung là que đen của đồng hồ thì đó là loại thuận A564

 Đặt que đo vào hai chân còn lại và thử tác động nhiễu vào chân B, khi có

đ-ợc nhiễu tác động lớn nhất, với loại ngđ-ợc que dơng là C, que âm là

E, Với loại thuận que dơng la E, que âm là C

VII IC tuyến tính

 Chức năng : duy trì điện áp một chiều ổn định ở đầu ra

 Có hai ho IC ổn áo thờng gặp là:

 Họ ổn áp nguồn dơng 78xx

 Họ ổn áp nguồn âm 79xx

4 3 2 1

5 6 7 8

 Họ 78: chân 1 (đầu vào), chân 2 (nối đất), chân 3 (đầu ra)

 Họ 79: chân 1 (nối đất) , chân 2 (đầu vào) , chân 3 ( đầu ra)

 Đối với IC họ 78 và 79 thì chân 1,2,3 theo thứ tự từ trái sang

 Phân loại: có hai loại

- Mạch ổn áp một chiều kiểu tham số

- Mạch ổn áp kiểu bù:có hai loại:

 ổn áp bù tuyến tính

 ổn áp bù kiểu xung

1.Mạch ổn áp một chiều kiểu tham số.

điện áp U2 luôn ở một giá trị xác định không vợt quá giá trị điện áp đánh

thủng của diot zener

 Khi U1 thay đổi dòng điện I qua điện trở R cũng thay đổi tơng ứng Do đó điện áp đầu ra U2 sẽ giữ không đổi

 Khi dòng tải It tăng thì dòng qua đi ốt giảm  dòng I1 luôn luôn không

đổi

Nếu U1 không đổi thì U2 cũng không đổi

 Ưu điểm của mạch ổn áp loại này là:sơ đồ mạch đơn giản, dễ lắp đặt và giá thành rẻ

 Nhợc điểm: chất lợng điện không tốt, độ tin cậy không cao

U2 - Ech = U ( U đợc đa vào khối Y khuyếch đại )

 Tín hiệu sai lẹch đó đợc đa vào khối điều chỉnh D để thay đổi dòng Id

RI

b.Bù tuyến tính nối tiếp.

 Trong đó D là khối điều chỉnh, Ech là khối tạo suất điện động chuẩn ,Y là khối

so sánh

 Dựa trên sự biến đổi điện trơ trong chủa khối điều chỉnh D theo sai lệch

giữa U2 và Ech Vì một lí do nào đó U1 thay đổi kéo theo U2 thay đổi, qua mạch sosánh và qua bộ khuyếch đại Y tín hiệu sai lệch sẽ tác động

vào khối điều chỉnh D làm cho điện trở trong của khối điều chỉnh thay

đổi theo hớng điện áp điều chỉnh Udc tren khối sẽ bù lại sự thay đổi

của U1 làm điện áp đầu ra U2 trở lại ổn định

 Mạch ổn áp một chiều kiểu bù cho điện áp ra có chất lợng cao hơn, có thể thay

đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi Ech

 Tuy nhiên mạch điện ổn áp kiểu bù lại có một nhợc điểm lớn là phải có bảo vệ quá tải và ngắn mạch khối điều chỉnh D

C1 =1000 F/50V (tụ một chiều)

C2=C3= 10nF( tụ xoay chiều)

R=1K

IC ổn áp: 7812 và 7912LED mầu: xanh và đỏ

 Ban đầu khi cấp nguồn cho mạch thì cả hai chân Tranzito T1, T2 đều thông

nhng do cấu tạo của các đèn bán dẫn có cấu tạo không giống nhau, do

đó sẽ có 1 tranzito thông hơn tranzito kia

 Giả sử ban đầu Tranzito T1 thông hơn T2 thì TC(T1)> IC(T2) và UCE(T1)<UCE(T2)

UCE(T1) sẽ giảm dần thông qua tụ C1 , đặt vào cực bazo của T2 làm cho

điện áp của UBE(T2) giảm Do đó dòng IC(T2) giảm, điện thế UC của T2 tăng

lên thông qua C2 đặt vào cực bazo của T1 làm cho UBE của T1 tăng dẫn

đến Ic của T1 cũng tăng Sau đó UC(T1) sẽ giảm, thông qua tụ C1 đặt vào

cực bazơ của T2 làm cho UBE của T2 giảm, Uc của T2 tăng thông qua C2

đặt vào cực bazơ của T1 làm cho UBE của T1 cũng tăng lên.Quá trình này xảy ranhanh nhất và tiến tới chế độ xác lập và ổn định

 T1 thông và T2 khoá Khi T1 dẫn hoàn toàn thì C2 đợc nạp và C1 phóng Tụ C 2

nạp

 Quá trình nạp của tụ C2nh sau: từ dơng nguồn qua RC2 đến C2 đến tiếp

giáp của BE trở về âm nguồn

 Quá trình phóng của tụ C1 nh sau: từ cực dơng nguồn của T1 qua tiếp

giáp CE của T1 trở về nguồn rồi qua RB2 Đối với cực âm của tụ C1 tạo

thành 1 vòng kín Khi tụ C1 phóng hết thì UBE của T2 bắt đầu tăng dần T2

thông, quá trình nạp tơng tự

b.Mạch tạo xung vuông.

 Mạch tạo xung vuông dùng Tranzito.

C

2

 Giả thiết khi đóng nguồn, cả hai tranzito đều thông nhng do cấu tạo của

hai tranzito không hoàn toan giống nhau nên có một chiếc thông hơn - - Saumột quá trình quá độ xảy ra giữa các cực của hai tranzito, T1 thông và

T2 khoá

 Khi T1 thông, tụ C2 dợc nạp, tụ C1 phóng điện Tụ C2 đợc nạp theo

đờng từ dơng nguồn +12VRC2 tiếp giáp BE của T1 đất Tụ C1

phóng điện theo đờng tù cực dơng tiếp giáp CE của T1Ri của

nguồn RB2 về bản cực âm Khi tụ C1 phóng hết, UBE(T2) tăng dần và T2

dẫn T1 khoá Quá trình cứ lặp đi lặp lại nh trên

 Thời gian phóng nạp của tụ:

1K1K

50

K

1 2

6 3

IC 555

-+

R 1

12(V)

Chân 4: reset FF: Flip-Flop.

 Giả sử ban đầu ở chân 3 của IC có mức logic là ''1'' thì tranzito bị khoá Khi

tụ C đợc nạp điện qua điện trở RA ,RB, khi điện áp của tụ đặt giá trị bằng

2/3 điện áp của nguồn thì đầu ra của bộ so sánh cao hơn có mức logic là

''0'' Do đó đầu ra của SFFC có mức logic là ''1''  đầu chân 3 có mức

logic''0'' Dẫn đến tranzito T ngắn mạch tụ điện C thông qua RB, đầu ra

của IC 555 chuyển lên mức logic là ''1'' chuyển sang mức logic ''0''

 Nếu đầu vào bộ so sánh lâu hơn, điện áp giảm xuống dới mức 1/3 điên áp

nguồn thì đầu ra của nó có mức logic là ''0'' trạng thái của khối SFFC

làm cho đầu ra của khối logic SFFC có mức logic ''0'' dẫn đến tranzito T

bị khoá đầu ra chân 3 IC 555 có mức logic ''1'' quá trình cứ lặp đi lặp

lại nh thế  tạo xung vuông

-R3= 10K

 Khi cấp điện cho máy biến áp thì điện ấp thứ cấp của biến áp đợc chỉnh lu thành

điện áp một chiều qua bộ chỉnh lu Khi đó dòng điện sẽ đi qua R1 qua D1

nạp cho tụ C3 dẫn đến Ti1 đợc mở, đa điện áp vào IC7812 sẽ là điện áp

ổn định và đèn led xanh sẽ sáng báo hiệu đã có nguồn

 ở điều kiện làm việc bbình thờng led xanh sáng, led đỏ không sáng dẫn

đến T3 và T2 không hoạt động Khi gặp sự cố ngắn mạch M đợc đóng thì

dòng điện tải đi qua 2 điện trở sánh R3, R4 dẫn đến các tranzito T2, T3

thông Do đó sẽ mở Ti2 lúc này điện áp đi từ cầu chỉnh lu qua R1 qua led

đỏ qua T2 xuống đất Vì vậy, Ti1 bị khoá và thông qua dòng điện đặt lên

IC7812

 Khi Ti1 khoá thì led xanh tắt đồng thời led đỏ sáng báo hiệu là sự cố, ấn nút

D mạch lại hoạt động bình thờng

 Ưng dụng những mạch trên đẻ làm mạch in

các bức làm mạch nh sau

 Dùng bút viết kính đẻ vẽ mạch lên trên tấm fit đồng sau đó ngâm vào dung dịch

FeCL3 để cho tấm đồng bị ăn mòn chỉ còn lại dờng mạch vẽ , sau đó tẩy sạch vết mực và đánh giấy giap rồi mạ thiếc lên đờng mạch đo ,và khoan chân linh kiện và cuối cùng là cắm kinh kiện vào rồi hàn lại

 Sơ đồ mạch in

Phần II

PLC

I khái niệm PLC

Là một thiết bị lập trình đợc, nó đợc thiết kế chuyên dụng trong công nghiệp để

điều khiển đến phức tạp, tuỳ vào ngời sử dụng mà nó có thể thực hiện hàng loạt các quá trình

II đặc tính

 Độ bền cao

 Tính chuyên nghiệp hoá, để thay đổi để sửa chữa chơng trình

 Giao tiếp ngời và máy đơn giản

 Nó là thiết bị điều khiển cấu trúc máy tính

 Đầu vào ,ra đợc tín hiệu hoá

II Vị chí của PLCtrong hệ thống

 Hệ điều khiển truyền thống

 Cần ít thời gian huấn luyện

 Trong các nhà máy dầu khí, bánh kẹo, rợu bia

 Trong công nghiệp thực phẩm, đóng gói sản phẩm

 Đầu vào, ra:

 Số lợng đầu vào ,ra tuỳ thuộc vào công nghệ ,chon PLC có số lợng đầu vào lớn hơn số lợng đầu vào yêu cầu

 Có hai loại đầu vào :

+số +tơng tự

 Đầu ra :

 Chọn PLC có số lợng đầu ra lớn hơn công nghệ yêu cầu

+Đâu ra tiếp điểm

 Tổ chức bộ nhớ.

 Bộ nhớ của PLC chia làm hai phần: bộ nhớ chơng trình ( Program

Memory) và bộ nhớ dữ liệu ( Data Memory)

 Quản lý bộ nhớ PLC do hệ điều hành đảm nhiệm

 ROM: bộ nhớ cứng dùng để nhớ hệ điều hành điều khiển PLC do nhà

sản xuất viết, có hai loại là: EPROM, EEPROM

 RAM: bộ nhớ động dùng nhớ chơng trình ứng dụng đợc nuôi băng

pin

 Bộ nhớ chơng trình:

 Chỉ lu giữ một chơng trình Ngời sủ dụng chỉ có thể truy nhập

vào bộ nhớ chơng trình từ phần mềm lập trình chuyên dụng vì

bộ nhớ này do hệ điều hành quản lý

 Ngời sử dụng truy nhập bộ nhớ chơng trình ở hai mức:

Nạp chơng trình từ bộ lập trình vào PLC ( Dowload)

Nạp chơng trình từ PLC vào bộ lập trình ( Upload)

 Ngời sử dụng có thể vảo vệ chơng trình trong bộ nhớ chơng trình nhờ password

 Bộ nhớ dữ liệu:

 Ngời dùng có thể truy nhập bộ nhớ dữ liệu ở nhiều mức khác nhau

nh theo bit, byte, word, double có thể thao tác ghi, đọc, xoá và có

thể chỉ đọc

 Chia làm các vùng, mỗi vùng lu giữ một kiểu dữ liệu xác định tạo

thành một cấu trúc dữ liệu của một họ PLC cụ thể

Tổ chức bộ nhớ dũ liệu:

 Bộ nhớ dữ liệu đợc chia lam các vùng, mỗi vùng có một tên riêng

để lu giữ một kiểu dữ liệu xác định

 Ngời dùng truy nhập tới các vùng dữ liệu thông qua tên

Các vùng dữ liệu:

 Vùng ảnh đầu vào : là vùng lu giữ dữ liệu đọc từ các module vào

Kích thớc của vùng ảnh đầu vào quy định số lợng đầu vào cực đại

Truy nhập dạng bit, byte, word

 Vùng ảnh đầu ra : lu giữ dữ liệu đợc gửi ra tại module đầu ra Truy

nhập dạng bit, byte word

 Vùng lu giữ các kết quả tính toán:lu giữ các kết quả tính toán

trung gian hay còn gọi là các vùng nhớ dữ liệu bên trong Truy nhập

dạng bit, byte, word

 Vùng nhớ duy trì: lu giữ các kết quả tính toán, trạng thái dữ liệu

cần đợc duy trì khhi mất nguồn

 Các vùng nhớ phụ : gồm vùng nhớ đệm để lu giữ tạm thời các kết

quả và vùng nhớ để phục vụ cho việc truyền thông Vùng này có thể

truy nhập ở dạng bit, byte, word

 Vùng nhớ đặc biệt :gồm các vùng nhớ cờ và vùng nhớ cấu hình hệ

thống Có vùng nhớ đặc biệt chỉ có thể đọc, có vùng nhớ đặc biệt có

thể đọc, ghi.Truy nhập dạng bit, byte, word

 Vùng nhớ dữ liệu: dùng để lu giữ dữ liệu, lu giữ liệu trong quá

trình tính toán, đặt cấu hình tính toán Vùng nhớ này chỉ có thể truy

Các modul vào ra: analog

Các modul vào ra đặc biệt

Các thiết bị ngoại vi

 - Phím LD: Có chức năng nhập các điểm phụ vào chơng trình và cho ta ý

 nghĩa của các điểm phân nhánh

 - Phím AND: Có chức năng cho phép các điểm phụ đợc nối với nhau để

 hình thành một mạch nối tiếp

 - Phím OR: Cho phép các điểm đợc nối vào mạch để hình thành một mạch

 Nối song song

 Phím OUT: Dùng cho các lệnh đầu ra.

 Phím TIME: Dùng để điều khiển thời gian

 Phím COUNTER: (CNT) Dùng để điều khiển bộ đếm

 Phím NOT: Đợc kết hợp với OR, AND, LD để tạo thành các điểm thờng kín

 Phím HR: Dùng để thiết lập các Rơle lu trữ hoặc duy trì

 Phím TR:Dùng để thiết lập các khối Rơle trung gian

B 1

C

2 D 3

6 9

EXT

CHG CH

*DM

 Các bớc lập trình PLC:

 Tìm hiểu công nghệ

 Chọ lựa PLC

 Lập lu đồ thuật toán thực hiện công nghệ yêu cầu

 Chuyển từ sơ đồ mạch logic sang giản đồ thang

 Lập trình bằng thiêt bị cầm tay hoặc máy tính

 Kiểm tra thực nghiệm

 Kết luận, hiệu chỉnh nếu sai thì quay lại từ đầu

 Thử nghiệm với hệ thống thực và hoàn chỉnh tài liệu

 LD: Bắt đầu cho một đờng dẫn

 END: Dùng để nối tiếp cho hai đầu vào trở lên

 OR: Dùng để nối song song các điều khiểm trong vùng một dây lệnh

 NOT: Đảo đầu vào thờng dùng tập lệnh vào/ra kín

 TIMER: Đếm thời gian

 COUNTER: Đếm các sự kiện

 AND: Kết thúc chơng trinh(FUN 01)

 OR LD: Dùng để nối hai khối logic song song với nhau

 AND LD: Dùng để nối hai khối nối tiếp với nhau

 Các lệnh và hàm chức năng:

 Timer

 ABC: Chỉ số (số thứ tự của Timer) có giá trị từ 000 đến 511

Sau dấu # là giá trị đặt : 0000 đến 9999 với đơn vị 0,1 s

 Timer sẽ bắt đầu đếm lùi từ giá trị đặt khi điều kiện vào của nó là ON và bị

xoá trở về giá trtị đặt khi điều kiện vào làOFF

 Nếu điều kiện vào vẫn là ON khi Timer đếm đến 0 thì bit ra của Timer sẽ là ON Giá trị đặt và bít ra đều Reset khi điều kiện vào là OFF.

 Counter

 - Đợc dùng để đếm các sự kiện

 - Counter sẽ đểm giảm dần từ giá trị đặt khi đầu vào Reset là OFF và có

xung vào CP chuyển từ OFF sang ON.Bít ra của Counter sẽ là ON

khi-đầu vào Reset là On giá trị đếm của Counter ngay lập tức đợc đa về giá

trị đặt và Counter sẽ không đếm nếu Reset vẫn là ON.Đặc biệt gía trị

đếm của Counter không bị mất khi PLC bị mất nguồn

 Chú ý: Khi sử dụng cả Timer/Counter số thứ tự ABC dùng chung.Nếu Timer dùng thì Counter thôi và ngợc lại

 KEEP(11)

 Đợc dùng để duy trì trạng thái của một bít, xác định bằng hai điều kiện S

và R(SET và RESET) Khi S chuyển từ OFF sang ON đầu ra sẽ đợc lập

khi R chuyển từ OFF sang On nó sẽ xoá

 Bộ ghi dịch SFT(10)

 SFT ghi giữ số liệu đếm và đẩy số liệu từ ô nhớ này đến ô nhớ kế cận, hoặc

từ kênh này đến kênh khác mỗi khi có một xung CLOCK xuất hiện

 DIFU(13),DIFD(14)

 Các hàm DIFU(13), DIFD(14) đợc dùng để bắt các sờn lên và sờn

xuống DIFD của một tín hiệu vào và tạo ra một biến trung giancó độ dài