Đề tài điểu khiển và cung cấp nước cho dân cư trong nhà máy

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ  BÁO CÁO GIỮ KỲ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH PHẦN 1: ĐỀ TÀI:CẢM BIẾN QUANG PHẦN ĐỀ TÀI: ĐIỂU KHIỂN VÀ CUNG CẤP NƯỚC CHO DÂN CƯ TRONG NHÀ MÁY GVHD: TS LÊ ANH TUẤN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 BẢNG ĐÁNH GIÁ THÀNH VIÊN ST T Đánh giá Họ tên MSSV Phân cơng cơng việc hồn thành (%) Tìm hiểu cảm biến quang phản xạ gương, làm Đậu Trọng Danh 41901076 word phần 1, Tìm hiểu mơ hình hệ Hồn thành tốt thống, ngun lý, làm ppt Tìm hiểu cảm biến quang thu phát chung, làm Nguyễn Quang Thanh 41901134 word phần Hồn thành Tìm hiểu mơ hình hệ tốt thống, nguyên lý, làm word phần Tổng quan cảm biến Trần Hải Vũ 41901150 quang, làm ppt phần Hồn thành Tổng quan mơ hình hệ tốt thống, làm word phần Tìm hiểu cảm biến Nguyễn Văn Sang 41900727 quang khuếch tán, làm ppt Hồn thành phần Tìm hiểu mơ tốt hình hệ thống, code, làm Trần Mình Duy 41901085 i ppt phần Ứng dụng mơ phỏng, Hồn thành viết code tốt Tổng quan mơ hình hệ thống code, ngun lý, làm word, Link thuyết trình nhóm Phần 1: https://drive.google.com/file/d/1XOmruteJCUis8X72P9jauQDr7BzMydsP/view? usp=share_link ii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢN Hình 2.1 Hình dáng cảm biến quang thu phát chung Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động cảm biến quang thu phát 10 Hình 2.3 Hình dáng cảm biến quang phản xạ gương 11 Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động cảm biến quang phản xạ gương .12 Hình 2.5 Nguyên lý hoạt động cảm biến quang khếch tán .14 Y Hình 3.1 Ứng dụng cảm biến quang 17 Hình 3.2 Ứng dụng cảm biến quang .17 Hình 3.3 Ứng dụng cảm biến quang .18 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch .19 Hình 4.2 Kết đếm sản phẩm 22 Hình 4.3 Kết reset băng chuyền .23 iii MỤC LỤC PHẦN 1: CẢM BIẾN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN QUANG 1.1 Giới thiệu 1.2 Khái niệm cảm biến quang 1.3 Cấu tạo cảm biến quang 1.4 Thông số kĩ thuật .2 1.5 Phân loại 1.6 Ưu nhược điểm cảm biến quang 1.6.1 Ưu điểm cảm biến quang .3 1.6.2 Nhược điểm cảm biến quang CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI CẢM BIẾN QUANG 2.1 Cảm biến quang thu phát chung 2.1.1 Đặc điểm, Cấu tạo nguyên lý hoạt động, thông số kỹ thuật 2.1.2 Ưu,nhược điểm 2.1.3 Ứng dụng 2.2 Cảm biến quang phản xạ gương .6 2.2.1 Đặc điểm, Cấu tạo nguyên lý hoạt động chung 2.2.2 Ưu,nhược điểm 2.2.3 Ứng dụng 2.3 Cảm biến khuếch tán 2.3.1 Đặc điểm, Cấu tạo nguyên lý hoạt động chung iv 2.3.2 Ưu,nhược điểm 2.3.3 Ứng dụng CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN QUANG 10 3.1 Ưu điểm 11 3.2 Nhược điểm .11 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG PHẦN MỀM PROTEUS 12 4.1 Thiết kế mạch đo lường 12 4.2 Nguyên tắc thiết kế 12 4.3 Nguyên lý hoạt động .12 4.4 Sơ đồ khối hệ thống 13 4.5 Sơ đồ giải thuật hệ thống 14 4.6 Kết mô hệ thống .14 PHỤ LỤC I: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 17 v PHẦN 1: CẢM BIẾN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN QUANG 1.1 Giới thiệu Trong công nghiệp, số lượng vật thể hay sản phẩm di chuyển băng tải lớn từ hàng trăm đến hàng nghìn Vì vậy, để kiểm đếm số lượng sản phẩm thủ công khơng thể thực Do đó, cảm biến quang sử dụng nhiều công nghiệp Giúp đơn giản hóa việc kiểm đếm số lượng sản phẩm độ xác cao 1.2 Khái niệm cảm biến quang Cảm biến quang tiếng Anh gọi (Photoelectric sensor) tạo thành linh kiện quang điện Đây thiết bị phát chùm tia sáng chiếu vào vật thể thu nhận lại ánh sáng phản xạ Khi có thay đổi phận thu, mạch điều khiển cảm biến quang cho tín hiệu ngõ OUT Cảm biến quang thiết bị đóng vai trị vơ quan trọng lĩnh vực cơng nghiệp tự động hóa Nếu khơng có cảm biến quang khó có tự động hóa Ngày nay, cảm biến quang sử dụng rộng rãi nhiều nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp Với tính đặc biệt phát vât thể từ xa, đo lường khoảng cách đến vật thể tốc độ di chuyển đối tượng 1.3 Cấu tạo cảm biến quang Thơng thường, cấu tạo cảm biến quang có phận là: - Bộ phận thu sáng - Bộ phận phát sáng - Mạch xử lý tín hiệu đầu Bộ phận thu sáng: Thông thường thu sáng phototransistor hay gọi tranzito quang Bộ phận có nhiệm vụ cảm nhận ánh sáng từ chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ Hiện có nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC Mạch tích hợp tất phận quang, mạch xử lý, khuếch đại chức vào vi mạch (IC) Bộ phận thu nhận ánh sáng cách trực tiếp từ phát, ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát trường hợp phản xạ khuếch tán Bộ phận phát sáng: Các loại cảm biến quang hầu hết thường sử dụng đèn bán dẫn LED ánh sáng phát thường dạng xung Nhịp điệu xung giúp cảm biến dễ dàng phân biệt ánh sáng cảm biến ánh sáng từ nguồn khác Các loại LED thông dụng đèn LED đỏ, LED hồng ngoại LED laser Một số dịng cảm biến đặc biệt dùng đèn LED trắng màu xanh Ngoài số trường hợp thấy loại đèn LED vàng Mạch xử lý tín hiệu đầu ra: Mạch đầu chuyển tín hiệu tỷ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON/OFF khuếch đại Khi lượng ánh sáng thu vượt so với mức ngưỡng xác định tín hiệu cảm biến kích hoạt Mặc dù số loại cảm biến hệ trước tích hợp mạch nguồn dùng tín hiệu tiếp điểm relay phổ biến Ngày loại cảm biến chủ yếu thường dùng tín hiệu bán dẫn (PNP/NPN) Một số cảm biến quang cịn có tín hiệu tỉ lệ nhằm phục vụ cho ứng dụng q trình đo đếm 1.4 Thơng số kĩ thuật Loại cảm biến: Cảm biến thu – phát, phản xạ gương phản xạ khuếch tán Nguồn cấp: nguồn cấp phổ biến 12-24VDC, 24-240VAC ±10% 50/60Hz, 24240VDC ±10% Ngõ ra: Tiếp điểm relay 30VDC 3A, 250VAC 3A tải trở Khoảng cách phát hiện: 15m loại thu – phát; 0.1~3m, 0.1~5m phản xạ gương 700mm phản xạ khuếch tán Độ trễ: Lớn 20% khoảng cách cài đặt định mức Vật phát chuẩn: Vật mờ đục Ø15 mm cảm biến thu-phát), Ø60 mm (phản xạ gương), mờ (phản xạ khuếch tán) Nguồn sáng: Sử dụng LED hồng ngoại 940nm, 850nm LED đỏ (660 nm) Chế độ hoạt động: Có thể lựa chọn Light ON Dark ON Chỉ thị hoạt động: Đèn led xanh (chỉ thị nguồn, ổn định), đèn led vàng (chỉ thị hoạt động) Điều chỉnh độ nhạy: Biến trở điều chỉnh 1.5 Phân loại Có loại cảm biến quang phổ biến : - Cảm biến quang khuếch tán (diffuse reflection sensor) - Cảm biến quang thu phát chung (through – beam sensor) - Cảm biến quang phản xạ gương (retro – reflection sensor) 1.6 Ưu nhược điểm cảm biến quang 1.6.1 Ưu điểm cảm biến quang Phát vật thể từ khoảng cách xa lên tới 100m mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vật thể Ít bị hao mịn, tuổi thọ, tính ổn định độ xác cảm biến cao Có thể phát nhiều vật thể khác lúc Thời gian đáp ứng nhanh, điều chỉnh độ nhạy tùy theo ứng dụng 1.6.2 Nhược điểm cảm biến quang Nếu sử dụng mơi trường có nhiều bụi cảm biến hoạt động không tốt Khoảng cách nhận biết vật phụ thuộc nhiều vào yếu tố màu sắc hệ số phản xạ vật