Báo cáo thực tập nhận thức xưởng điện

Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết Chương 1: Các thiết bị chương trình 1. Tổng quát về máy tính và các ứng dụng công nghiệp 1.1. Các lý do ứng dụng máy tính trong công nghiệp - Do sự phát triển của công nghiệp sản xuất điện tử: + Sản xuất được các loại máy tính ngày càng mạnh + Giá thành và chi phí vận hành ngày càng giảm - Do sự phát triển của công nghiệp sản xuất phần mềm + Giao tiếp giữa người và máy hoặc máy với máy dễ dàng + Tạo khả năng cho người sử dụng tham gia phát triển chương trình ứng dụng - Do yêu cầu của sản xuất + Nâng cao năng suất chất lượng hiệu quả + Tự động hóa sản xuất + Sản xuất cạnh tranh 1.2. Các hướng ứng dụng chính trong công nghiệp - Ứng dụng trong quản lý và điều hành sản xuất + Công cụ văn phòng: báo cáo, bảng biểu, thống kê, kế toán + Quản lý và điều hành sản xuất: Trợ giúp ra quyết định, lập kế hoạch sản xuât, điều hành sản xuất - Ứng dụng trong trợ giúp thiết kế kĩ thuật + Công cụ thiết kế + Công cụ mô hình hóa: Mô hình hóa hệ thống điều khiển tự động, mô hình hóa mạch điện tử, mô hình hóa trong nghiên cứu sức bền vật liệu, mô hình hóa trong xây dựng - Ứng dụng điều khiển các quá trình trong công nghiệp 1 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - Ứng dụng mạng tự động hóa - Mạng DCS - Mạng SCADA 1.3. Kiến trúc máy tính và nguyên lí làm việc - Kiến trúc máy tính - Nguyên lý làm việc + Khởi động máy tính + Khởi động chương trình ứng dụng + Đặc điểm làm việc: Làm việc có tính chu kì, làm việc rời rạc, … 1.4. Ghép nối vào ra máy tính - Định nghĩa: Quá trình vào ra là quá trình bộ vi xử lý đọc số liệu vào từ các cổng ngoại vi sau đó xử lý và gửi kết quả ra các ngoại vi - Phân loại: * Theo các phương pháp điều khiển vào ra + Vào ra điều khiển bằng chương trình + Vào ra điều khiển bằng ngắt + Vào ra điều khiển DMA * Theo cách truyền số liệu + Vào ra nối tiếp + Vào ra song song 1.5. Hệ thống đo lường và điều khiển bằng máy tính 2 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết 2. Giao diện của máy tính 2.1. Cổng LPT 2.2. Cổng COM 2.3. Slot mở rộng trong máy tính 2.4. Chu kì quét và thời gian quét - Chu kì quét Đặc điểm làm việc của PLC có tính chu kì gồm các bước: + Đọc lần lượt các đầu vào + Tính toán + Gửi kết quả ra + Giao tiếp nếu có - Thời gian quét Là thời gian thực hiện 1 chu kì, thể hiện phản ứng của CPU với các thay đổi ngoại vi. Thời gian quét phụ thuộc vào: + Độ dài chương trình + Tốc độ CPU + Thời gian giao tiếp 2.5. Các bước lập trình cho PLC - Tìm hiểu kĩ thuật, yêu cầu công nghệ - Dựng lưu đồ chung cho PLC - Chọn và phân công vào ra cho PLC - Phiên dịch lưu đồ sang giản đồ thang - Lập trình giản đồ thang vào LC - Mô phỏng chương trình sửa đổi rồi quay lại bước trên - Nối PLC với thiết bị thực - Kiểm tra, sửa lỗi - Chạy thử hệ thống - Lưu cất chương trình 3. Tổng quát về PLC và các ứng dụng công nghiệp 3.1. Các định nghĩa về PLC * Định nghĩa: PLC viết tắt của Programmable Logic Controler dịch sang tiếng Việt có nghĩa là thiết bị điều khiển có cấu trúc máy tính. Nó bao gồm bộ xử lý trung tâm CPU, bộ nhớ ROM, bộ nhớ RAM nhớ các chương trình ứng dụng và các cổng vào ra 3 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết * Vị trí của PLC trong hệ điều khiển - Hệ điều khiển truyền thống - Hệ điều khiển bằng PLC 4 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết 3.2. Khả năng của PLC * Điều khiển logic - Thay cho điều khiển Rơle - Thay Rơle thời gian, đếm - Thay cho các Panel điều khiển - Điều khiển tự động, bán tự động, bằng tay các quá trình * Điều khiển liên tục - Thực hiện các phép toán số học - Cung cấp thông tin - Điều khiển liên tục ( t o ,p) - Điều khiển PID - Điều khiển động cơ chấp hành - Điều khiển động cơ bước * Điều khiển mềm dẻo - Điều hành quá trình và báo động - Phát hiện lỗi và điều hành - Ghép nối máy tính - Ghép mạng tự động hóa xí nghiệp công nghiệp - Mạng cục bộ, mạng mở rộng - Mạng DCS, mạng SCADA 3.3. Ưu điểm sử dụng PLC trong tự động hóa - Thời gian lắp đặt công trình ngắn - Dễ thay đổi mà không gây tồn thất - Có thể tính chính xác được giá - Cần ít thời gian huấn luyện - Dễ thay đổi thiết kế nhờ phần mềm - Ứng dụng trong phạm vi rộng - Dễ bảo hành bảo trì - Độ tin cậy cao - Chuẩn hóa được phần cứng điều khiển - Thích ứng với môi trường khắc nghiệt 3.4. Các vấn đề chính cần biết khi sử dụng PLC * Đầu vào - Số lượng đầu vào phụ thuộc vào loại PLC - Loại đầu vào: Logic hoặc tương tự - Đặc điểm đầu vào: + Đầu vào được đánh số + Đầu vào được tín hiệu hóa + Đầu vào ghép cách li với CPU ngoại vi * Đầu ra 5 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - Đầu ra ghép Rơle - Đầu ra ghép Transitor hở * Bộ nhớ - Bộ nhớ RAM - Bộ nhớ EF ROM - Bộ nhớ EE ROM * Thiết bị ngoại vi - Thiết bị lập trình bằng tay - Phần mềm lập trình bằng máy tính - Ngôn ngữ lập trình: + Ngôn ngữ LAD – giản đồ thang + Ngôn ngữ Block – Khối logic + Ngôn ngữ mã lệnh * Các lệnh và hàm cơ bản của PLC - LD : Dùng để bắt đầu một dòng lệnh mới hoặc bắt đầu một NETWORK mới - AND: Dùng để nối nối tiếp 2 khối - OR : Dùng để nối song song 2 khối - NOT : Dùng để khai báo khối thường kín. NOT có thể dùng cùng với LD, AND, OR - OUT : Khối đầu ra - CNT : Lệnh lập trình bộ đếm - TIM : Lệnh lập trình bộ Rơle thời gian - FUN : Gọi hàm chức năng đặc biệt 3.5. Các lệnh lập trình cho PLC - Lệnh xóa PASWORD Ctr -> Montr -> Clr - Lệnh lập trình bằng CONSOL Khóa chuyển Program -> đánh mã lệnh -> writ - Xóa toàn bộ chương trình khóa -> Program Clr -> Set -> Not -> Reset -> Montr -> Clr - Xóa lệnh khóa -> Program Hiển thị lệnh cần xóa -> Del 6 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết Chương 2: Các phần tử bán dẫn và vi mạch 1. Các phần tử tiêu cực 1.1. Điện trở * Chức năng: - Dùng để hạn chế dòng điện - Cùng với các phần tử L,C để tạo thành các mạch thông dụng * Các thông số cơ bản - Điện trở định mức + Từ 1 ÷ dưới 1kΩ: Viết bằng chữ số. Ví dụ: 15 -> R = 15Ω + Từ 1kΩ ÷ dưới 10kΩ. Viết bằng chữ số + k + chữ số Ví dụ: 1k2 -> R = 1200Ω = 1.2kΩ + Từ 10kΩ ÷ dưới 1000kΩ. Viết bằng chữ số + k Ví dụ: 350k -> R = 350kΩ + Từ 1000kΩ trở lên. Viết bằng chữ số + M Ví dụ: 10M -> R = 10000kΩ = 10MΩ - Công suất tiêu tán lớn nhất cho phép Kí hiệu: Sau đó là theo số La Mã - Sai số: Quy định có 3 loại sai số cho điện trở là: ±5% ±10% ±20% Sai số này càng nhỏ thì càng tốt * Một số loại điện trở đặc biệt - Nhiệt điện trở R = R 0 (1+α.t) Với α là hệ số nhiệt điện trở Nhiệt điện trở thường dùng để làm cảm biến nhiệt độ - Điện trở quang R = Γ(Ө) Với Ө là quang thông ánh sáng Cường độ ánh sáng chiếu vào càng lớn thì điện trở càng giảm. Điện trở quang thường dùng để chế tạo cảm biến ánh sáng * Cấu tạo - Điện trở than: Chế tạo với những điện trở có trị số lớn nhưng công suất tiêu tán nhỏ - Điện trở dây quấn: Dùng loại dây hợp kim có điện trở suất cao, thường dùng chế tạo điện trở công suất lớn nhưng trị số không lớn * Cách đọc điện trở Các điện trở được thể hiện bằng các mã vạch. Có hai loại mã vạch: - Loại 4 mã vạch: 7 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - Loại 5 mã vạch: Ý nghĩa của các vạch trên thân điện trở: Vạch Loại 4 mã vạch Loại 5 mã vạch Thứ 1 Số thứ nhất Số thứ nhất Thứ 2 Số thứ hai Số thứ hai Thứ 3 Số chữ số 0 tiếp theo Số thứ ba Thứ 4 Sai số Số chữ số 0 tiếp theo Thứ 5 Sai số Ý nghĩa của các màu: Đen 0 Xanh lá cây 5 Nhũ vàng 5% Nâu 1 Xanh da trời 6 Nhũ bạc 10% Đỏ 2 Tím 7 Không màu 20% Cam 3 Xám 8 Vàng 4 Trắng 9 1.2. Tụ điện * Chức năng: - Làm phần tử lọc tiêu cực - Cùng với các phần tử khác tạo thành mạch cộng hưởng - Dùng trong mạch dao động, khâu vi phân, khâu tích phân * Các thông số cơ bản - Trị số điện dung: + Từ 1÷ dưới 1000pF: Viết bằng chữ số VD: 120 -> C = 120pF + Từ 1000pF ÷ 100000pF VD: 2μ5 -> 2.5 μF - Điện áp đánh thủng lớn nhất cho phép VD: C = 0.1 μF -> U đt max = 250V 1.3. Cuộn cảm * Chức năng: - Là phần tử lọc - Kết hợp với tụ tạo thành mạch vòng dao động hoặc mạch cộng hưởng * Các thông số cơ bản: - Trị số điện cảm - Dòng điện lớn nhất cho phép I cp max * Kí hiệu: - Cuộn cảm lõi không khí: 8 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - Cuộn cảm lõi sắt: 2. Các phần tử tích cực 2.1. Diode * Chức năng - Dùng để chỉnh lưu - Dùng để tách sóng - Làm các phần tử cảm biến * Các thông số cơ bản - Dòng trung bình qua diode: I tb - Điện áp ngược lớn nhất: U ng max - Điện áp rơi trên diode: ∆U = 0.5 ÷ 1 (V) * Các loại diode đặc biệt - Diode Zener (diode ổn áp) + Thường dùng trong mạch ổn áp + Ký hiệu: + Đặc tính V – A của diot Zener + Sơ đồ ổn áp kiểu tham số có điện trở cân bằng - Diode phát quang 9 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - Diode quang + Khi có ánh sáng chiếu vào thì dẫn + Khi không có ánh sáng chiếu vào thì khóa - Diode biến dung Khi dòng qua nó thay đổi thì trị số điện dung của nó thay đổi 2.2. Transistor * Chức năng: - Dùng làm khóa điện tử - Dùng để khuyếch đại tín hiệu Thuận (PNP) Nghịch (NPN) * Các thông số cơ bản - Dòng I CE max - Điện áp U CE max - Hệ số khuyếch đại β = E I Ic - Hệ số truyền đạt dòng: α = E I Ic = +1 β β - Tần số làm việc max * Các loại Transistor đặc biệt - UTT: Transistor 1 tiếp giáp ( 2 cực gốc) + Kí hiệu: + U ngưỡng = 0.68 U cc + Khi U EB1 < U ngưỡng thì khóa + Khi U EB1 ≥ U ngưỡng thì thông bão hòa - FET: Transistor trường 10 [...]... máy phát Có 4 loại máy điện quay cơ bản: + Máy điện không đồng bộ + Máy điện đồng bộ + Máy điện 1 chiều + Máy điện xoay chiều có vành góp 2.2 Máy biến áp * Định nghĩa: Máy biến áp là thiết bị điền từ đứng yên, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác sao cho tần số dòng điện không thay đổi * Nguyên... Máy điện tĩnh: Máy biến áp + Máy điện quay: Động cơ đồng bộ, không đồng bộ - Các thiết bị điều khiển: cầu dao, công tắc, rơle 2 Máy điện 2.1 Khái niệm chung về máy điện * Định nghĩa: Máy điện là một thiết bị điện từ, hoạt động dựa vào nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại, biến đổi các thông số của năng lượng điện * Cấu tạo Gồm 2 thành phần chính là mạch điện. .. khiển làm việc trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, sử dụng tiếp điểm cơ khí dùng để đóng cắt dòng điện - Khi đóng mạch ta không thấy xuất hiện tia lửa điện còn khi cắt mạch thì thấy xuất hiện tia lửa điện bởi: Để có tia lửa điện thì phải có 2 điều kiện là ion hóa không khí và có điện trường đủ lớn để biến vùng không gian đã bị ion hóa thành vùng dẫn 18 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết Khi ngắt dòng thì... 1kΩ, R3 = 110Ω - Dòng qua T2 13 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết U 12 I2 = R + R5 = = 0.09A 110 + 26 3 Chọn T2 loại Icmax = 1A, β = 20 I2 Iβ2 = β = 4.4mA U Mặt khác Iβ2 = R + R + R5 => R1 + R2 = 2.7kΩ 1 2 Chọn R2 = 2.4kΩ, R1 = 300Ω - Dòng qua T1 U 12 I1 = R = = 40mA 300 1 Chọn T1, T2, T3 là các transistor TIPP31 14 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết Chương 3: Các thiết bị điện từ 1 Các khái niệm cơ bản... Mạch điện: Gồm 2 hay nhiều dây quấn đứng yên hoặc chuyển động tương đối với nhau cùng với bộ phận mang chúng Thường được làm bằng vật liệu nhôm, đồng * Phân loại - Máy điện tĩnh Các bộ phận, dây quấn không chuyển động tương đối với nhau Thường gặp là máy biến áp, thường chỉ dùng biến đổi tham số điện năng giúp cho việc truyền tải và phân phối điện năng 15 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - Máy điện. .. lý cảm ứng điện từ 1.2 Các định luật * Định luật 1: Từ trường thay đổi sẽ làm xuất hiện suất điện động cảm ứng và khi khép mạch thì trong mạch sẽ xuất hiện dòng điện * Định luật 2: Dòng điện thay đổi sinh ra từ trường thay đổi * Định luật 3: Dây dẫn đặt trong từ trường có dòng điện chạy qua sẽ có lực điện từ tác dụng lên dây dẫn 1.3 Phân loại Thiết bị điện từ chia làm 2 loại chính: - Máy điện: Lại chia... dây W1 điện áp U1 xoay chiều sẽ sinh ra dòng i1 Dòng i1 biến thiên sinh ra từ thông Ф biến thiên trong lõi thép, móc vòng với 2 cuộn dây W 1 và W2 sinh ra sức điện động cảm ứng e 1, e2 Nếu cuộn W2 nối với tải thì khi đó sẽ xuất hiện dòng i2 và điện áp trên tải U2 Các công thức cơ bản: - Sức điện động cảm ứng: e1 = -W1 dθ dt e2 = -W2 dθ dt - Hệ số biến đổi điện áp: k= e1 W1 = e2 W2 Nếu bỏ qua điện áp... tiếp điểm Ở tiếp điểm sinh ra một điện áp từ đó sinh ra lực điện trường làm cho các điện tử có sẵn trong không gian giữa 2 tiếp điểm chuyển động và bắn phá các phần tử chất khí bão hòa, gây ra sự ion hóa chất khí, sinh ra các hạt mang điện tử, do đó gây ra sự dẫn điện trong không khí Đây chính là nguyên nhân của sự phóng điện khi cắt mạch Để hạn chế sự xuất hiện tia lửa điện, ngườ ta sử dụng các phương... Nhược điểm: Chất lượng điện không tốt, độ tin cậy không cao 3.4.2 Mạch tự động đóng cắt trên đường * Sơ đồ: 12 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết - RQ có Imax = 10mA Khi trời sáng RQ = 10Ω Khi trời tối RQ = 500kΩ - Dz có Uz = 5.6V RTr có R = 30Ω * Nguyên lý hoạt động - Khi trời tối Dz bị đánh thủng, T1 khóa -> T2 mở, T3 khóa -> có dòng qua rơle trung gian làm đèn sáng - Khi trời sáng, điện áp đặt lên Dz... tạo: Gồm lõi thép, dây quấn và vỏ máy - Lõi thép: + Được ghép từ các lá thép kĩ thuật điện + Dùng để làm mạch dẫn từ và làm khung để quấn dây + Gồm có trụ và gông được ép chặt với nhau bằng bulông và vít - Dây quấn + Dùng để dẫn điện, thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra + Phân loại: 2 loại: 16 Báo cáo thực tập - Phần lý thuyết Dây quấn đồng tâm là dây quấn hạ áp đặt bên trong phần trụ thép,