Đề cương ôn tập Điều khiển tự động công nghiệp - Đại học Công nghiệp Hà Nội

Lý thuyết và thực hành môn Điều khiển tự động công nghiệp - Đại học Công nghiệp Hà Nội Lý thuyết và thực hành môn Điều khiển tự động công nghiệp - Đại học Công nghiệp Hà Nội Lý thuyết và thực hành môn Điều khiển tự động công nghiệp - Đại học Công nghiệp Hà Nội Lý thuyết và thực hành môn Điều khiển tự động công nghiệp - Đại học Công nghiệp Hà Nội Lý thuyết và thực hành môn Điều khiển tự động công nghiệp - Đại học Công nghiệp Hà Nội

LÝ THUYẾT ĐKTĐCN (3Đ)

I Sơ đồ khống chế thang máy tốc độ trung bình

1 Động cơ DC làm nhiệm vụ gì? Để thay đổi tốc độ động cơ này trong thực tế thường sử dụng phương pháp nào? Tại sao?

• Động cơ DC-> Nâng hạ buồng thang

• Những pp điều chỉnh tốc độ cho DCKĐB 3 pha:

Thay đổi Số cặp cực p

Điện áp Tần số

 Trong thực tế người ta sử dụng pp thay đổi tần số bằng biến tần vì:

• Điều chỉnh tốc độ động cơ theo yêu cầu

• Hệ thống điều chỉnh tốc độ đơn giản

• Thay đổi tốc độ động cơ cùng 1 lúc

• Tiết kiệm điện năng

• Cho phép mở rộng dải địa chỉ

• Đáp ứng được nhiều ứng dụng khác nhau

2 NCDC làm nhiệm vụ gì? Khi nào nó tác động và không tác động

• NCDC: cuộn nam châm điện có nhiệm vụ sinh ra 1 lực điện từ ép chặt cửa buồng thang vào trong quá trình di chuyển (Vô hiệu hóa các nhút nhấn mở của buồng thang)

• Tác động: Khi buồng thang di chuyển

+ VD: khi buồng thang đang ở tầng 1 mà có khách nhấn nút ĐT -> ĐC chạy theo chiều nâng (hạ) với tốc độ cao Khi công tắc tơ tốc độ cao C có điện -> tiếp điểm của nó sẽ cấp nguồn cho cuộn dây của CTT KDC và cuộn nam châm NCDC -> không cho phép mở cửa các tầng

• Không tác động: khi buồng thang dừng

+ Khi đến đúng tầng, công tắc chuyển đổi các tầng CĐT chuyển sang vị trí giữa, cắt điện cuộn nam châm NCDC -> cuộn NCDC mất điện -> chp phép hành khách mở cửa đi ra

3 Nêu chức năng nhiệm vụ của CDT1 đến CDT4 Nếu trong quá trình làm việc các CDT bị kẹt không lên được vị trí trên hoặc dưới hoặc giữa thì buồng thang sẽ như thế nào khi muốn dừng lại tầng đó

- CDT1- CDT4: Cảm biến 3 vị trí kiểu cơ khí được lắp tại sàn của tầng dùng để dừng buồng thang (báo vị trí buồng thang)

- Trong quá trình làm việc nếu các CDT bị kẹt thì xảy ra các trường hợp như sau:

+ Kẹt ở vị trí giữa: Khi nhấn nút chọn tầng, do bị kẹt ở giữa nên công tắc tơ

N và H không có điện, đồng thời phanh hãm NCH sẽ hãm làm cho buồng thang không di chuyển được

+ Kẹt không lên được vị trí giữa: Buồng thang không dừng lại được

+ Kẹt ở vị trí dưới:

• Khi đang ở dưới muốn lên tầng đó, buồng thang sẽ đi lên và ko dừng lại ở tầng được chọn mà đi lên tầng cao nhất tới khi chạm HC và dừng lại tại đó do phanh NCH

• Khi đang ở trên muốn xuống tầng đó: Buồng thang sẽ không đi

xuống mà đi lên tầng cao nhất sau đó dừng lại

+ Kẹt ở vị trí trên:

• Khi đang ở dưới muốn lên tầng đó: buồng thang sẽ ko đi lên mà đi xuống tầng thấp nhất tới khi HC đóng và dừng lại tại tầng đó

• Khi đang ở trên muốn xuống tầng đó: buồng thang sẽ đi xuống

nhưng không dừng lại ở tầng được chọn mà đi xuống tầng thấp nhất sau đó dừng lại

4 Nêu chức năng nhiệm vụ của CT1H đến CT3H Nếu trong quá trình làm việc các CT H bị kẹt không lên đc vị trí trên hoặc dưới hoặc giữa thì buồng thang sẽ như thế nào khi muốn dừng tại tầng đó

- CT1H đến CT3H: cảm biến 3 vị trí dùng để chuyển đổi tốc độ từ cao sang thấp cho quá trình hạ BT

- Trong quá trình làm việc nếu các CTH bị kẹt thì xảy ra các trường hợp như sau:

// Không chuyển đổi được tốc độ buồng thang nhưng vẫn dừng được vì dừng buồng thang không phụ thuộc vào CTH

+ CTH bị kẹt ở vị trí giữa: Thang máy chỉ đi được với tốc độ thấp

+ CTH kẹt ở vị trí dưới:

• Nếu đi từ dưới lên tầng đó: Đi bình thường

• Nếu đi từ trên xuống tầng đó: Không đi với tốc độ cao được mà chỉ đi với tốc độ thấp vì công tắc tơ C không có điện

+CTH kẹt ở vị trí trên:

• Nếu đi từ dưới lên tầng đó: Không đi được với tốc độ cao mà chỉ

đi với tốc độ thấp

• Nếu đi từ trên xuống tầng đó: Chỉ đi với tốc độ cao, không có chuyển đổi tốc độ từ cao sang thấp trong quá trình hạ

5 Nêu chức năng nhiệm vụ của CT2N đến CT4N Nếu trong quá trình làm việc các CT N bị kẹt không lên đc vị trí trên hoặc dưới hoặc giữa thì buồng thang sẽ như thế nào khi muốn dừng tại tầng đó

- CT2N đến CT4N: cảm biến 3 vị trí dùng để chuyển đổi tốc độ trong quá trình nâng BT

- Trong quá trình làm việc, nếu các CTN bị kẹt thì sẽ xảy ra các trường hợp: + CTN bị kẹt ở vị trí giữa: Thang máy chỉ đi được với tốc độ thấp

+ CTN bị kẹt ở vị trí dưới:

• Nếu đi từ dưới lên tầng đó: Không có chuyển đổi tốc độ từ cao sang thấp khi thang chuẩn bị dừng

• Nếu đi từ trên xuống tầng đó: Không đi với tốc độ cao được mà chỉ đi với tốc độ thấp vì công tắc tơ C không có điện

+CNT bị kẹt ở vị trí trên:

• Nếu đi từ dưới lên: Không đi với tốc độ cao được mà chỉ đi với tốc độ thấp vì công tắc tơ C không có điện

• Nếu đi từ trên xuống: Đi bình thường

6 Nêu chức năng và nhiệm vụ của HC trong sơ đồ Thực tế HC sẽ đc đặt ở đâu trong hệ thống điều khiển thang máy

- HC: Công tắc hành trình được lắp ở đỉnh và đáy buồng thang => Dùng khi buồng thang gặp sự cố

- Trong thực tế, HC được lắp đặt ở 2 đầu trên và dưới của cabin thang máy Được bố trí ở tầng thấp nhất và cao nhất

7 Nêu nguyên lý làm việc của NCH

- NCH: Phanh hãm điện từ => có chức năng như má phanh=> điều khiển 2 má phanh qua CTT Kp

- Khi NCH không được cấp điện => 2 má phanh ép chặt chục động cơ (ĐC ko quay, giữ cho buồng thang đứng im)

- Khi NCH có điện => tiếp điểm Kp đóng lại => Sinh ra một lực điện từ kéo

má phanh mở ra làm cho ĐC quay

8 Trong sơ đồ này có bao nhiêu thiết bị liên quan đến cảm biến Nêu cụ thể từng thiết bị

- Công tắc chuyển đổi tầng (cảm biến vị trí): CDT1-CDT4: công tắc 3 vị trí

 Được bố trí ở sàn tầng để dừng buồng thang và báo vị trí buồng thang

- Công tắc chuyển đổi tốc độ (cảm biến vị trí): CT1H-CT3H, CT2N-CT4N: được lắp cao hơn và thấp hơn so với sàn tầng khoảng cách từ 600-900mm

- Cảm biến trọng lượng KS1(báo overload) ,KS2 (báo có người trong buồng thang)

III.Băng tải

- CT0,CM1,CM2,CM3: các công tắc chuyển mạch (bộ khống chế dùng để điều khiển và lựa chọn chế độ làm việc theo các tuyến)

- RDB: role đèn báo cho cả hệ thống

- D1-D6: hiển thị chế độ làm việc của băng tải

- DV1-DV4: đèn báo của van mở cửa TP1,TP2

- Ng1,Ng2: Nguồn cấp cho đèn

+ NG1: nguồn định mức (ổn định)

+ Ng2: có dạng xung (cấp cho đèn có dạng nhấp nháy) => sử dụng để kiểm tra HT trước khi BT làm việc

- RKT2-RKT6: Tiếp điểm của role tốc độ (đo tốc độ của động cơ trong quá trình động cơ khởi động)

- K1-K6: Công tắc tơ dùng để dừng hệ thống khi có sự cố đóng cắt bằng tay

- RN1-RN6: tiếp điểm thường đóng của role nhiệt => Bảo vệ sự cố quá tải cho ĐC

-

1 Nêu nguyên tắc khi thiết kế 1 hệ thống điều khiển băng tải

Khi thiết kế 1 hệ thống băng tải cần tuân thủ các nguyên tắc:

- Thứ tự khởi động các động cơ truyền động băng tải ngược chiều với dòng vận chuyển vật liệu

- Dừng băng tải bất kì nào đó chỉ được phép khi băng tải trước đó dừng

- Phải có cảm biến tốc độ của mỗi băng tải và cảm biến có tải trên băng hoặc trong các thùng chứa

2 Giải thích tại sao sơ đồ cấp nguồn cho hệ thống đèn lại có 2 nguồn cấp

- Có 2 nguồn cấp :

+Ng1: nguồn định mức

+Ng2: có dạng xung => cấp cho đèn nhấp nháy

- >để phân biệt 2 trạng thái báo hiệu của đèn báo: kiểm tra đường vận chuyển

và kết thúc của các băng tải

3 Nêu chức năng và nguyên lý làm viêc của RN1 đến RN6

- RN1-RN6:các tiếp điểm thường đóng của rơ le nhiệt bảo vệ quá tải dài hạn

- Nguyên lý làm việc: các rơ le này được gắn với các CTT (khởi động từ) K1-K6, sử dụng nhiệt sinh ra để đóng ngắt mạch điện Đây là loại rowle thường đóng, sử dụng các thanh lưỡng kim để đóng mở mạch điện Khi motor hoạt động trong tình trạng quá tải trong 1 thời gian đủ dài -> cường độ dòng điện

tăng cao -> nhiệt độ ở thanh lưỡng kim sẽ tăng tới mức giới hạn => thanh lưỡng kim sẽ giãn nở để ngắt mạch điện Khi mạch bị ngắt  các khởi động

từ cũng bị ngắt => do đó motor được ngắt điện hoàn toàn

4 NCV1 đến NCV4 ở đây thiết bị gì ? Nêu nhiệm vụ của nó trong sơ đồ

- NCV1- NCV4: Cuộn nam châm điện để điều khiển cho van đảo chiều => Điều khiển xylanh đóng mở cửa => chỉ hướng vận chuyển trong băng

chuyền

5 RTh trong sơ đồ có nhiệm vụ gì? Bỏ đi có được không? Tại sao?

- RTh- Role thời gian có chức năng tạo thời gian trễ trước khi mở máy để thực hiện cảnh báo hệ thống chuẩn bị hoạt động

- Không nên bỏ role RTh vì: nếu không có RTh thì sẽ không tạo ra được thời gian trễ => chuông báo ko kêu vào đèn báo hiệu không nhấp nháy => hệ thống hoạt động ngay lập tức mà không có tín hiệu báo hiệu nào và có thể gây ra nguy hiểm cho mọi người khi làm việc với hệ thống băng tải

6 Khi thiết kế cho hệ thống truyền động băng tải thường chọn loại động

cơ nào? Tại sao?

- Khi thiết kế cho hệ thống truyền động băng tải thường chọn loại động cơ KĐB roto lồng sóc và roto dây quấn

 Vì:

+ Làm việc ở chế độ dài hạn với phụ tải hầu như không đổi

+ Không yêu cầu về điều chỉnh và khống chế tốc độ trong quá trình làm việc

7 CT1 đến CT6 trong sơ đồ là gì? Bỏ đi có được không? Tại sao?

- CT1-CT6: các công tắc dùng để dừng hệ thống khi có sự cố, đóng cắt bằng tay cho băng tải ( ở chế độ tự động CT1-CT6 đóng)

➔ Có thể bỏ đi nhưng ko nên bỏ

- Nếu bỏ các công tắc đóng cắt băng tải này đi thì hệ thống truyền động BT vẫn hoạt động bình thường, những trong thực tế ta không nên bỏ đi vì nếu 1 băng tải bị lỗi, hỏng mà không có công tắc đóng cắt thì dẫn đến việc khó sửa chữa hệ thống, cũng như từ lỗi của băng tải này ảnh hưởng đến các băng tải khác trong hệ thống

II Lò điện trở

1 Nêu nguyên lý tạo nhiệt trong hệ thống lò điện trở

- Nguyên lý: khi dòng điện chạy qua vật dẫn có điện trở R (vật rắn hoặc chất lỏng), nó sẽ tỏa nhiệt lượng trong vật theo định luật Joule-Lence Năng lượng nhiệt này sẽ đốt nóng bản thân vật dẫn hoặc gián tiếp đốt nóng các vật nung xếp gần đó

- Công thức: Q= R𝐼2t

Trong đó,

Q là nhiệt độ mà dây đốt ra nhiệt của lò sinh ra ( J)

R là điện trở của dây đốt ra nhiệt (Ω)

I là cường độ dòng điện đi qua dây đốt ra nhiệt (A)

t là thời gian mà dòng điện đi qua dây đốt (s)

2 Nêu một số loại cảm biến nhiệt Với sơ đồ trên dùng cảm biến loại nào

- Một số loại cảm biến nhiệt:

o Nhiệt điện trở kim loại

o Nhiệt kế thủy ngân

o Nhiệt điện trở

o Cặp nhiệt ngẫu

- Sơ đồ trên sử dụng loại cảm biến nhiệt điện trở NTC(RN)

3 TR1 là thiết bị nào? Nêu nguyên lý làm việc

- TR1 là thiết bị: transistor 1 lớp tiếp giáp (tran trường)

- Nguyên lý làm việc: UBE1>=0.68 Ung(Ucc) tran này sẽ dân => khi đó phía

sơ cấp của MBA xung có dòng => thứ cấp của MBA xung có dòng => có góc mở anpha của triac dẫn => cấp điện cho lò

4 Để thay đổi và khống chế nhiệt độ của lò điện trở sơ đồ thay đổi tín hiệu nào? Nhờ phần tử nào

- Muốn thay đổi nhiệt độ của lò điện → thay đổi góc mở α của Triac

- Muốn khống chế nhiệt độ của lò điện (nhiệt độ của lò luôn không đổi đo

nhiệt độ của lò thông qua điện trở R12 hay RN) → thay đổi góc mở α của Triac tự động thay đổi khi nhiệt độ của lò thay đổi

- Thực chất goc mở α không có quan hệ trực tiếp với nhiệt độ của lò mà có

quan hệ trực tiếp với điện áp cấp vào cho lò → điều chỉnh sẽ điều chỉnh điện áp (góc mở của anpha càng lớn thì điện áp cấp vào cho lò càng nhỏ)

*Nhờ phần tử: //Muốn thay đổi nhiệt độ của lò => sử dụng cảm biến nhiệt RN (cảm biến nhiệt được sử dụng trong mạch này có dạng NTC, điện trở của nó tỉ lệ nghịch với nhiệt độ đo được)

5 BAX là gì? Nêu nguyên lý hoạt động của nó

- BAX: biến áp xung

- Nguyên lí hoạt động: Biến áp xung cộng các tín hiệu xung, biến đổi cực tính của các xung và lọc bỏ thành phần một chiều trong dòng điện Loại biến áp này có thể làm tăng biên độ của điện áp hoặc dòng điện mà vẫn giữ được dạng xung không bị méo như lúc ban đầu Dòng điện là dòng xung cao (trên 1 KHz)

6 TC trong sơ đồ là thiết bị nào? Nêu nguyên lý làm việc của nó?

- TC là Triac (là thiết bị điều khiển)

- Nguyên lí hoạt động:

+ Xung điều khiển của TC được nối tới cuộn W2 (cuộn thứ cấp của máy biến áp xung)

+ Khi TC dẫn thì Udđ=Ung, khi TC ko dẫn thì Udđ=0

+ Khi có xung điều khiển từ thứ cấp của biến áp xung đến TC=> có góc

mở anpha=> góc mở của anpha càng lớn thì điện áp cấp vào cho lò càng nhỏ

 Điện áp ĐB(điện áp cấp cho lò) tỉ lệ nghịch với góc mở anpha của TC

7 D1 trong sơ đồ là mạch gì? Tại sao lại đưa vào?

- D1: mạch chỉnh lưu cầu

- Tại vì tác dụng của mạch chỉnh lưu là chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều để cung cấp điện cho các thiết bị toàn mạch cần.(các transitor)

Lò hồ quang

1 Mục đích việc nâng hạ điện cực lò hồ quang để làm gì? Khi nào thì cân nâng hoặc hạ điện cực lò hồ quang

- Mục đích: tạo hồ quang

- Giai đoạn nung nóng vật liệu và nấu chảy kim loại, giai đoạn này lò cần công suất nhiệt lớn nhất, để đảm bảo công suât nấu chảy, ngọn lửa hồ quang cần phải cháy ổn định

- Nếu thấy nhiệt độ của hồ quang điện thấp => hạ điện cực xuống

- Nếu thấy nhiệt độc của hồ quang cao => nâng điện cực

2 Hồ quang tạo ra bằng cách nào? Để nâng hạ điện cực sử dụng phần tử nào trong sơ đồ

- Để tạo ra ngọn lửa hồ quang -> người ta tạo ra hiện tượng ngắn mạch -> chạm điện cực vào phôi liệu => ngắn mạch => sinh ra hồ quang điện

- Để nâng hạ điện cực: Sử dụng động cơ một chiều kích từ độc lập Đ truyền động nâng - hạ điện cực thông qua cơ cấu truyền lực dùng bánh răng – thanh răng được cấp nguồn từ MĐKĐ

3 Cuộn CĐC1, CĐC2 có chức năng giống nhau không? Chứa năng của

nó

- CD1,CD2 có chức năng giống nhau chính: tạo ra từ thông cho máy điện khuếch đại→ cấp nguồn động cơ nâng hạ điện cực, ổn định nhiệt

độ lò hồ quang

- CD1: cấp nguồn cho động cơ nâng hạ điện cực tự động khi lò hồ quang mất ổn định

- CD2: cấp nguồn cho động cơ nâng hạ điện cực bằng tay

4 Động cơ Đ trong sơ đồ là động cơ gì? Chức năng của nó trong sơ đồ

- Đ: động cơ điện 1 chiều

- Chức năng: nâng hạ điện cực

5 MĐKĐ làm nhiệm vụ gì trong sơ đồ? Có thể thay thế MĐKĐ bằng 1 thiết bị khác đc không? Cụ thể

- Nhiệm vụ: cấp điện 1 chiều cho động cơ

- Có thể thay thế bằng thiết bị khác: máy phát điện nhỏ, mạch chỉnh

lưu