Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp

ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP 1 1/21/2015 BÀI GIẢNG Nguyễn Thị Huế Bộ môn Kĩ thuật đo và Tin học công nghiệp TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 2 1/21/2015 NỘI DUNG MÔN HỌC 1 2 5 Giới thiệu chung và lịch sử phát triển của các hệ thống đo và điều khiển công nghiệp Cơ sở kĩ thuật truyền tin công nghiệp Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp 3 4 7 Các bộ điều khiển khả trình Các thiết bị giám sát trong công nghiệp Một số hệ thống công nghiệp thực tế 6 Các giao thức công nghiệp tiêu biểu NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 3 1/21/2015 Hệ thống trong công nghiệp  Hình bên là một hệ thống cân bằng định lượng, trong đó tổng tích luỷ vật liệu của băng cân sau thời gian t là: M (kg) = k.v.m.t Trong đó  k là một hệ số tỷ lệ,  v là vận tốc băng cân được xác định từ cảm biến đo tốc độ encoder,  m khối lượng tức thời từ cảm biến đo khối lượng loadcell,  t là thời gian hoạt động. NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 4 1/21/2015 Hệ thống trong công nghiệp NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 5 1/21/2015 2.1.1. Thiết bị đo trong hệ thống tự động 6 1/21/2015 NỘI DUNG CHƯƠNG 2 2.1 Các thiết bị đo lường trong công nghiệp 2.2. Các thiết bị chấp hành trong công nghiệp Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp 2 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 7 1/21/2015 2.1 CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 2.1.1.Tổng quan chung về thiết bị đo trong hệ thống tự động 2.1.2 Các thiết bị đo các đại lượng điện trong công nghiệp 2.1.3 Các thiết bị đo các đại lượng không điện trong CN NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp  Nhìn chung các thiết bị đo hiện trường có thể giao tiếp với trung tâm xử lí thông qua các chuẩn truyền 4-20 mA hoặc các NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 8 1/21/2015 2.1.1. Thiết bị đo trong hệ thống tự động giao thức số như profibus, CAN, modbus… hoặc giao thức lai là HART protocol.  Y x có thể là một chỉ thị α x (cơ điện) gọi là thiết bị đo tương tự, có thể là con số N x gọi là thiết bị đo số. Ngoài ra còn có các đại lượng A, B là các yếu tố ảnh hưởng hay là nhiễu tác dụng lên thiết bị đo và làm ảnh hưởng đến kết quả đo lường.  Phương trình đặc tính cơ bản của thiết bị đo có thể viết: Y x = F (X,A,B ) 9 1/21/2015 Mô hình thiết bị đo NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp  Độ nhạy của thiết bị đo (S)  Khoảng đo D x = X max - X min  Ngưỡng nhạy  Khả năng phân ly của thiết bị đo ,  Mở rộng thang đo của thiết bị đo  Độ chính xác của thiết bị đo (sai số)  Thời gian đo của thiết bị  Tổn hao công suất của thiết bị  Cấp chính xác của thiết bị đo.  10 1/21/2015 Đặc tính của thiết bị đo x ε x R x N NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp [...]... môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 11 2.1.2 Thiết bị đo các đại lượng điện Thiết bị đo công suất, đo công suất phản kháng Chủ yếu đo ở tần số công nghiệp Công suất đến hàng ngàn MW hay MVA Cos (phi) = 0-1 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 12 2.1.2 Thiết bị đo các đại lượng điện Thiết bị đo tần số Đo tần số đến hàng trăm GHz Chủ yếu đo tần số công nghiệp Độ phân giải đến 0.01Hz... NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 13 2.1.2 Thiết bị đo các đại lượng điện Thiết bị đo các thông số mạch điện RLC Đo từng thông số hay đo thông số phức hợp Phục vụ cho xác định thông số mạch điện Phục vụ cho đo các đại lượng không điện 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 14 2.1.3 Các thiết bị đo các đại lượng không điện Qua các thời kỳ phát triển, thiết bị đo các đại lượng... based) và bắt đầu chuyển sang giai đo n xây dựng trên cơ sở vi hệ thống (micro system based) 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 15 2.1.3 Các thiết bị đo các đại lượng không điện Đo nhiệt độ Đo áp suất Đo lưu lượng Đo vân tốc Đo mức Đo khoảng cách 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 16 Đo nhiệt độ Đo tiếp xúc Đo bằng nhiệt điện trở (Pt100 Pt1000, N, W, ) Đo bằng...2.1.2 Các thiết bị đo các đại lượng điện Thiết bị đo áp Đo điện áp DC và AC tần số tới hàng MHz Điện áp trong dải từ vài mV đến hàng MV Dụng cu đo chỉ thị tương tự hoặc số Thiết bị đo dòng điện (dùng cơ cấu chỉ thị điện từ và điện động hoặc số) Đo dòng điện DC và AC tần số tới hàng MHz dòng điện trong dải từ vài mV đến hàng MV Dụng cu đo chỉ thị tương tự hoặc số 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin... nhiệt độ trong công nghiệp 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 29 Một số Transmitter nhiệt độ trong công nghiệp 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 30 Một số Transmitter nhiệt độ trong công nghiệp 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 31 Đo nhiệt độ Như trên ta đã thấy thì hiện nay có rất nhiều loại cảm biến đo nhiệt độ khác nhau, và việc lựa... và tin học công nghiệp 25 Một số Transmitter nhiệt độ trong công nghiệp TDY 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 26 Một số Transmitter nhiệt độ trong công nghiệp Tranmitter kết nối theo giao thức MODBUS 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 27 Một số Transmitter nhiệt độ trong công nghiệp Tranmitter TMZ 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 28 Một... nhiệt và Bảng tổng hợp kinh nghiệm lựa chọn cảm biến nhiệt dựa theo các ngành nghề khác nhau: - Độ chính xác - Sự linh hoạt, có thể lắp ráp dễ dàng - Giới hạn khoảng nhiệt cần đo - Giá thành - Có thể điều chỉnh riêng lẻ hay không - Sự tương thích với môi trường và những ảnh hưởng (nếu có) của các tác nhân bên ngoài môi trường 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 33 Thiết bị đo các. .. thuật đo và tin học công nghiệp 35 Thiết bị đo các đại lượng không điện Áp suất ∆R = kε R ∆U = ⇒ ∆R/R : biến thiên tương đối của điện trở k : độ nhạy của cảm biến ( k = 50 – 100 đối với Si) ε : biến dạng của màng U CC ∆R U CC = kε 2 R 2 ∆U = Kp U CC ∆U này được đưa vào khuếch đại, qua bộ biến đổi U f vào vi điều khiển và một mặt sẽ truyền đi bằng số, một mặt biến thành dòng 4 – 20 mA truyền lên các thiết. .. Đo không tiếp xúc Đo bằng phương pháp hỏa quang kế Đo bằng hồng ngoại 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 17 0 2 Đo nhiệt độ Nhiệt ngẫu (can nhiệt) ET = KT (tnóng - ttự do) = KT tnóng – KT ttự do ET: sức điện động nhiệt ngẫu KT: độ nhạy của cặp nhiệt (µV/0C) tnóng: nhiệt độ đầu nóng (nhiệt độ cần đo) ttự do: nhiệt độ đầu tự do 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp. .. học công nghiệp 22 Nhiệt kế nhiệt điện trở Nhiệt kế nhiệt điện trở thường dùng trong công nghiệp, thường được chế tạo bằng Pt, dây đồng, dây Ni và có ký hiệu là: Pt100, Cu-100, Ni-100 Quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ cho bởi: R t = R 0 (1 + α.t ) 1/21/2015 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 23 Transmitter nhiệt điện trở 1- Nhiệt điện trở 3- Dòng cung cấp (hằng) 5- Modul ra 2- Modul vào . công nghiệp 4 1 /21 /20 15 Hệ thống trong công nghiệp NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 5 1 /21 /20 15 2. 1.1. Thiết bị đo trong hệ thống tự động 6 1 /21 /20 15 NỘI DUNG CHƯƠNG 2 2.1 Các thiết. nghiệp 2. 2. Các thiết bị chấp hành trong công nghiệp Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp 2 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 7 1 /21 /20 15 2. 1 CÁC THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 2. 1.1.Tổng. 7 10 x 6 T (Đồng- Constantan) B 1.6 300 C 350 C 15 x 11 - A 1.0 25 0 C 300 C 12 x 9 - H 0.65 20 0 C 25 0 C 10 x 7 - T 0. 32 200 C 25 0 C 10 x 7 - φ 000000000000000000000000000000000000000 NTH-Bộ môn