Bài tập lớn Điều khiển số

Việc thay đổi giá trị tổng trở của roto đợc thực hiện theo phơng pháp : Sử dụng biến trở điều chỉnh đơn giản bằng tay trong mạch roto : Cách này có u điểm việc điều chỉnh giá trị điện tr

lời nói đầu

Trong những năm gần đây công nghệ thông tin có những bớc phát triển nhảy vọt, đặc biệt là sự ra đời của máy tính đã tạo cho xã hội một bớc phát triển mới, nó

ảnh hởng đến hầu hết các vấn đề của xã hội và trong công nghiệp cũng vậy Hoà cùng với sự phát triển đó, ngày càng nhiều nhà sản xuất đã ứng dụng các các họ vi

xử lý có tính năng mạnh vào trong công nghiệp, trong việc điều khiển và xử lý dữ liệu Những hạn chế của kỹ thuật tơng tự nh sự trôi thông số, sự làm việc cố định dài hạn, những khó khăn của việc thực hiện chức năng điều khiển phức tạp đã thúc đẩy việc chuyển nhanh công nghệ số Ngoài ra điều khiển số còn cho phép tiết kiệm linh kiện phần cứng, cho phép têu chuẩn hoá Với cùng một bộ vi xử lý, một cấu trúc phần cứng có thể dùng cho mọi ứng dụng, chỉ cần thay mội dung ô nhớ Tuy nhiên

kỹ thuật số có những nhợc điểm nh xử lý các tín hiệu rời rạc , đồng thời tín hiệu

t-ơng tự có u điểm mà kỹ thuật số không có đợc nh tác động nhanh và liên tục Vì vậy ngày nay xu hớng trong điều khiển là phối hợp điều khển số và điều khiển tơng tự

Để nắm vững đợc những kiến thức đã học thì việc nghiên cứu là cần thiết đối với sinh viên Đồ án môn học Điều khiển số đã giúp cho em biết thêm dợc rất nhiều về cả kiến thức lẫn kinh nghiệm

Nhân đây em cũng xin cảm ơn rất nhiều đến thầy giáo Phạm Công Ngô đã tận tình hớng dẫn và chỉ bảo em để làm bài này

CHƯƠNG 1 SƠ Đồ KHốI Hệ THốNG

Công nghiệp hóa - Hiện đại hoá là mục tiêu số một của đất nớc ta hiện nay trên con đờng đi lên một cờng quốc của khu vực và thế giới Kỷ nguyên điện tử tin học đang phát triên mạnh mẽ trên toàn thế giới, ứng dụng những thành tựu đó trong lĩnh vực công nghiệp và đặc biệt là trong truyền động điện công nghiệp là hết sức quan trọng, cần thiết Với khối lợng tình toán những bài toán công nghiệp là tơng đối lớn, ngày nay đây

là một công việc nặng nề phức tạp Ngày nay với những bộ vi xử lý, vi điều khiển, tốc

độ cao đã hoàn toàn thoả mãn những yêu cầu đặt ra với những đòi hỏi trên Và tạo ra một bớc đột phá mới trong lĩnh vực điều khiển tự động, đó chính là lĩnh vực điều khiển

số Mô hình cơ bản của hệ thống điêù khiển số là :

Đối tợng ĐK

D/A

Vi xử líDIGITALA/D

Khối đo phản hồi

A/D : (Analog / Digital ) bộ biến đổi tơng tự sốD/A : (Digital / Analog) bộ biến đổi số tơng tự

Tín hiệu vào ra của đối tợng điều khiển là tín hiệu liên tục, còn tín hiệu vào ra máy tính là tín hiệu số Trên cơ sở sơ đồ khối hệ thống điều khiển số đó chúng ta sẽ xây dựng sơ đồ khối của hệ thống điều khiển động cơ xoay chiều ba pha nh sau:

Đối tợngKhuếch đại nguồn

Đây là sơ đồ khối cơ bản mà bất kỳ một hệ thống điều khiển nào cũng không thể thiếu đợc Nhng đứng trớc những đòi hỏi của hệ thống xoay chiều ba pha, yêu cầu chất lợng hệ thống mà các kỹ s cần cân nhắc các phơng án điều khiển, và tìm ra một phơng

án tối u, thoả mãn bài toán kinh tế, với những yêu cầu mà hệ thống đòi hỏi Nhng trên tất cả ngời kỹ s cần đặt tính kỹ thuật và kinh tế lên hàng đầu

Trong lĩnh vực truyền động điện mức chính xác của tốc độ động quyết định tất cả chất lợng hệ thống

Chính vì vậy, xây dựng các phơng án điều khiển cho từng loại động cơ phù hợp với hệ thống chúng ta cần đặt lên hàng đầu Trong hệ truyền động điện xoay chiều động cơ thờng đợc sử dụng gồm hai loại chính là : động cơ đồng bộ và động cơ không đồng

bộ, trong đó động cơ không đồng bộ đợc ứng dụng nhiều nhất, còn động cơ đồng bộ ít

sử dụng,nó chỉ thờng dùng trong một số ứng dụng đặc biệt

Trong động cơ xoay chiều không đồng bộ còn chia ra làm hai loại : động cơ xoay chiều không đồng bộ roto dây quấn và động cơ xoay chiều không đồng bộ roto lồng sóc Trớc đây trong các hệ truyền động điện xoay chiều, ngời thiết kế thờng sử dụng động cơ xoay chiều roto dây quấn do những yêu cầu vợt trội của nó trong các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ.Tuy nhiên ngày nay loại roto lồng sóc chiếm u thế tuyệt đối trên thị trờng Vì lý do đơn giản dễ chế tạo, không cần bảo dỡng, kích thớc nhỏ

Và sự phát triển vũ boã của kỹ thuật vi điện tử, với giá thành ngày càng hạ, đã cho phép thực hiện thành công các kỹ thuật điều khiển phức tạp đối với loại roto lồng sóc

Các phơng án xây dựng sơ đồ điêù khiển hệ thống :

1.1 Điều chỉnh điện áp đặt vào Stato động cơ :

Xuất phát từ phơng trình đặc tính cơ :

M =

s X s

R R

R U

Ư

' ) ' (

3

2 2

1 1

2

2 1

+ + ω

Ta có :

mô men của roto M r tỷ lệ với bình phơng điện áp stato

Nếu phơng trình đặc tính cơ của phụ tải có dạng :

) (

ω

ω

=

x cdm

0

ω ω

điều này có nghĩa là động cơ có độ trợt định mức nhỏ, lúc đó tổn thất khi điều chỉnh sẽ

là :

∆P r =M cdm.

) 1 ( ) (

0

0

ω ω

Việc điều chỉnh điện áp stato là không thể triệt để do mọi đặc tính điều chỉnh đều

đi qua điểm không tải lý tởng, tổn thất công suất trợt động cơ tăng lên nếu tốc độ quay của roto :

s P M

loại tải có mô men là hàm tăng của tốc độ

1.2.Điều chỉnh điện trở đặt vào roto động cơ :

Xuất phát từ phơng trình đặc tính cơ :

R R

R U

' ) ' (

3

2 2

1 1

2

2 1

+ +

= ω

Từ phơng trình trên ta thấy khi giữ giá trị điện áp, tần số của động cơ không đổi nếu thay đổi điện trở mạch roto (điện trở R' 2)thì đặc tính cơ của động cơ cũng biến đổi theo

Phơng pháp điều chỉnh điện trở mạch roto, thực hiện các quá trình điều chỉnh thông số mạch điện roto của động cơ, giá trị của điện trở tổng mạch roto gồm có

R= R roto +R p

Khi tăng giá trị của điện trở tổng R, hệ số trợt tới hạn s th' tăng còn mô men tới hạn của động cơ vẫn giữ không đổi Việc thay đổi giá trị tổng trở của roto đợc thực hiện theo phơng pháp :

Sử dụng biến trở điều chỉnh đơn giản bằng tay trong mạch roto :

Cách này có u điểm việc điều chỉnh giá trị điện trở là hết sức đơn giản nhng nó lại

có những nhựơc điểm rất lớn : độ chính xác điều chỉnh thấp và gây ra tổn hao rất lớn Cách này không đợc ứng dụng trong các hệ truyền động đòi hỏi độ chính xác cũng nh yêu cầu kinh tế cao

Sử dụng mạch chỉnh l u - mạch xung điện trở :

Trong các này thay vì sử dụng biến trở điều chỉnh bằng tay nh trên, ngời ta sử dụng một mạch chỉnh lu với các xung điện áp có độ rộng tay đổi theo thòi gian trong từng chu kỳ (mạch băm xung) để thực hiện việc đóng mở điện trở R p trong mạch roto

Khi xung điện áp đóng (trong khoảng thời gian t1), điện trở Rp sẽ đợc nối vào mạch roto và tổng trở mạch roto sẽ là :

R=R roto +R p

Sau khoảng thời gian t1 xung điện áp mở (trong khoảng thời gian t2 ), điện trở R p

đợc gắt ra khỏi mạch roto Điện trở tổng lúc đó chính bằng điện trở của mạch roto R roto

Nh vậy ta có một chu kỳ T=t1+t2 giá trị tổng trở trung bình của roto sẽ là :

1 2

1

t t

t R

R tr roto

+ +

=

Từ biểu thức trên ta thấy khi thay đổi độ rộng xung (thay đổi t1),điện trở của mạch roto sẽ thay đổi và tốc độ động cơ cũng biến đổi theo

Phơng pháp điều chỉnh trên đợc gọi là “ phơng pháp điều chỉnh xung điện trở

”.Nó có u điểm là điều chỉnh một cách chính xác, dễ dàng, tổn hao công suất ít khả năng tự động hoá cao.Tuy vậy nó có mặt hạn chế là sơ đồ mạch chỉnh lu dễ bị ảnh hởng của hiễu bên ngoài

1.3.Ph ơng pháp điều chỉnh công suất tr ợt bằng hệ nối tầng điện d ới đồng bộ :

Khi điều chỉnh tốc độ bằng hệ nối tầng thì vừa điều chỉnh bằng đợc công suất trợt vừa điều chỉnh đựơc tốc độ động cơ.Nội dung chính của phơng pháp điều chỉnh này dựa trên nguyên lý điều chỉnh công suất trợt của động cơ Nguyên lý này thờng áp dụng cho các truyền động công suất lớn vì khi đó việc tiết kiện năng có ý nghĩa rất lớn Phạm

vi điều chỉnh tốc độ động cơ không lớn và mô men động cơ giảm khi tốc độ thấp Do có

sử dụng nghịch lu phụ thuộc nên trong tính toán,thiết kế cần để ý tới giới hạn hai đầu của góc điều khiển nghịch lu β min và β max.

Ngoài ra, đối với các hệ thống công suất lớn vấn đề khởi động của động cơ rất quan trọng.Trong thực tế thờng sử dụng điện trở phụ bằng chất lỏng để khởi động động cơ

đến vùng tốc độ làm việc sau đó chuyển sang chế độ điều chỉnh công suất trợt.Vì vậy nên áp dụng hệ thống này cho các truyền động có số lần khởi động, dừng may và đảo chiều ít

Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật kinh tế mà ta có thể xác định đợc cấu trúc cơ bản của

hệ điều khiển biến tần - động cơ, theo đó có thể chia ra thành các bộ biến đổi sau

*Biến tần trực tiếp :

Là biến tần có tần số đầu ra luôn nhỏ hơn tần số lới f1 : f=(0ữ5) f1 Loại này ờng dùng cho truyền động có công suất lớn.

th-Biến tần gián tiếp nguồn áp :

Thờng dùng cho truyền động nhiều động cơ.Đối với biến tần nguồn áp yêu cầu chất lợng điện áp cao thờng dùng trong các biến tần có điều chế độ rộng xung

Biến tần có nghịch lu độc lập nguồn dòng :

Thích hợp cho truyền động đảo chiều,công suất động cơ truyền động lớn

Đối với động cơ roto lồng sóc, để thực hiện điều chỉnh tốc độ thờng dùng phơng pháp biến đổi tần số kết hợp với việc biến đổi điện áp ( sử dụng các bộ biến tần ) Chính vì vậy việc lựa chọn phơng án thiết kế hệ điều chỉnh cho động cơ cần phải nghiên cứu, phân tích tính toán ở đây chính là phơng pháp điều chỉnh hệ biến tần - động cơ roto lồng sóc

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy toàn bộ nền công nghiệp phát triển à biến đổi sâu sắc.Những mặt hạn chế trớc đây đã đợc giải quyết và hoàn thiện một cách toàn diện.Ngày nay khi nói tới xây dựng một hệ thống kỹ thuật, bên cạnh các vấn đề về kinh tế, kỹ thuật thì vấn đề tối u hoá quá trình công nghệ đóng một vai trò hêt sức quan trọng Trong nhiều năm phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung

và nghành truyền động nói riêng, những thành tựu đạt đợc là rất lớn.Sự kết hợp ngày một hoàn hảo, sâu sắc giữa điện và điện tử đã tạo nên những đột phá mới vè công nghệ truyền động hiện đại.Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ các hệ truyền động một chiều, sự xuất hiện các bộ biến tần đã khiến cho các hệ truyền động xoay chiều phát triển ngày một mạnh và chiếm u thế hầu hết các hệ truyền động hiện đại

Hiện nay trong các hệ truyền động xoay chiều, việc ứng dụng các thiết bị biến tần kết hợp với động cơ roto lồng sóc đã tạo nên bớc đột phá cho cả hai yếu tố kỹ thuật và kinh tế.Hầu hết các hệ thống truyền động xoay chiều hiện nay đều sử dụng động cơ roto lồng sóc đi liền với các bộ biến tần bởi các u thế vợt trội của nó so với các hệ khác

Đối với yêu cầu xây dựng bộ biến tần cho các hệ điều khiển truyền động điện, trên thực tế có rất nhiều gải pháp khác nhau.Nhng nhìn chung ta có thể xếp các bộ biên

tần vào hai nhóm chính :nhóm các bộ biến tần điều khỉên bằng tín hiệu tơng tự (Analog Control) và nhóm các bộ biến tần điều khiển bằng tín hiệu số (Digital Control).

Đối với nhóm thứ nhất bộ biến tần đợc xây dựng dựa trên nền tảng kỹ thuật vững chắc sẵn có của công nghệ điện, điện tử - điện tử công suất và các phơng pháp điều khiển tơng tự Nhóm này đợc phát triển và ứng dụng hầu hết các hệ truyền động trớc

đây và một số ít hiện nay.Còn nhóm thứ hai đây là hớng phát triển mới nhằm khai thác các thế mạnh của công nghệ vi điện tử, và đặt nền tảng cho hớng phát triển mới

Ngày nay việc xây dựng và phát triển công nghệ thông tin vào quá trình sản xuất

là một xu thế tất yếu Nó chính là nền tảng công nghệ tơng lai của toàn bộ nền công nghiệp nói chung cũng nh các nghành công nghệ cao nói riêng.Sự xuất hiện ngày một nhiều các thiết bị điều khiển công nghiệp tích hợp máy tính đã chứng minh điều đó Hiện nay, hầu hết các nhà sản xuất hệ thống điều khiển công nghiệp trên thế giới đều tập chung đi sâu vào xu hớng phát triển và xây dựng hệ thống, dựa trên nền tảng máy tính Và theo đó là sự phát triển của các công nghệ vi xử lý mà hạt nhân của nó chình

là các àP.

Từ những phân tích trên, căn cứ vào thực tế của sự phát triển công nghệ nói chung cũng nh nghành truyền động nói riêng, trong đồ án này chúng em lựa chọn phơng án xây dựng bộ biến tần cho hệ truyền động điện xoay chiều ba pha.Việc điều khiển tốc

độ và mô men động cơ đòi hỏi phải đợc thiếtkế chính xác dáp ứng đợc công nghệ cao

và đi liền với nó là chi phí sẽ tăng

Việc sử dụng động cơ xoay chiều trong các lĩnh vực nh :

Truyền động xe kéo, điều khiển công suất, các hệ thống thông gió - điều nhiệt ngày một phổ biến Sự gia tăng không ngừng những ứng dụng của động cơ xduay chiều trong thực tế phần lờn bắt nguồn từ chính những đặc điểm nổi bật của nó :thiết kế tin cậy, khả năng sinh mô men lớn, dải tốc độ hoạt động rất rộng.Mặc dù việc thiết kế hệ

điều khiển cho các động cơ xoay chiều là hết sức phức tạp và chi phí cao hơn so với

động cơ một chiều, nhng nhờ sự phát triển mạnh của công nghệ điều khiển số và kỹ thuật mạch điện tử tích hợp, đã làm giảm đáng kể mức độ phức tạp cũng nh chi phí của quá trình thết kế, xây dựng phần cứng các hệ điều khiển Chính vì vậy mà động cơ điện xoay chiều ngày càng đựoc ứng dụng nhiều hơn trong các hệ thống điều khiển tốc độ

Tuy vậy bên cạnh những cải tiến trên, tính phức tạp của hệ thống vẫn còn là một cản trở lớn cho các hệ điều khiển tốc độ sử dụng động cơ xoay chiều.Do trong hệ thống này có quá nhiều chức năng phải thực hiện :

Hệ thống phải biến đổi tín hiệu một chiều từ nguồn thành tín hiệu xoay chiều, phải thực hiện điều khiển đồng thời cả hai tham số : điện áp – tần số của các tín hiệu xoay chiều đó Mặc dù công nghệ điều khiển đã chuyển phần lớn các chức năng dó cho phần mềm thực hiện nhng các thiêt bị phần cứng điện tử vẫn giữ vai trò chủ đạo và chúng giải quyết đợc tất cả những giới hạn mà phần mềm không giải quyết đợc Trong thực tế đối với động cơ điện xoay chiều có hai phơng pháp điều khiển tốc độ cơ bản : phơng pháp điều khiển vectơ và phơng pháp điều khiển vectơ không gian Phơng pháp

điều khiển véc tơ không gian đợc sử dụng xây dựng các thuật toán trong các bộ biến tần

CHƯƠNG 2.THIếT Kế PHầN CứNG CHO Hệ

THốNG ĐIềU KHIểN TRUYềN Động Động CƠ XOAY CHIềU BA PHA

*1 Sơ đồ ghép phối vào ra:

Sơ đồ nguyên lý :

Bộ đếm xung & mã hoá

Đệm dữ liệu

M¸y tÝnhBiÕn tÇn

§éng c¬

Mã hoá

Sơ đồ mạch card điều khiển máy tính(see the figure)

Nguyên lý làm việc card ghép nối máy tính điều khiển :

Bộ vi xử lý có nhiệm vụ tính toán các thông số theo các thuật toán của các kỹ s thiết kế đã lập trình Đầu tiên ta đặt chế độ định trớc cho động cơ làm việc bằng cách

đặt tốc độ quay của roto.Bộ vi xử lý sẽ tính toán với tốc độ ta đặt trứơc, vi xử lý thông qua bọ biến đổi D/A mà đa ra một điện áp nào đó vào bộ biến tần

Và bộ biến tần sẽ khởi động quay roto động cơ.Khi động cơ bắt đầu làm việc bộ

đo tốc độ quay của động cơ cũng làm việc và nghi nhận tốc độ quay của động cơ và phản hồi về bộ vi xử lý trung tâm.Để đo tốc độ quay ta có thể sử dụng một trong ba khả năng : máy phát tốc, maý phat xung, máy đo góc tuyệt đối.Trong đó, máy phát tốc

đã dần đi vào dĩ vãng, do dộ chính xác thấp, lại đòi hỏi phần biến đổi ADC có độ chính xác cao để số hoá tín hiệu đo

Vì vậy ở trong phần thiết kế hệ thống này chúng ta sử dụng máy phát xung ENCORDER Máy phát xung ENCORRDER hoạt động trên nguyên tắc từ huặc quang học đều cấp ra hai chuỗi tín hiệu digital lệch pha nhau một góc 90ο,lặp lại (tơng ứng với số vạch khắc của máy) sau mỗi vòng quay Số vạch khắc của máy thờng nằm trong khoảng 512 8192/1 vòng Thông thờng các máy phát còn kèm theo khả năng xử lý x-

ờn của các tín hiệu và trên cơ sở đó cho phép tăng số lợng vạch /1vòng lên 4 lần.Các chuỗi xung đợc đa tới các cửa vào của khâu đếm tiến, thông qua lợng đếm đợc trong một chu kỳ nhất định ( ví dụ chu kỳ điều chỉnh tốc độ quay T n ) ta sẽ tính đợc tốc độ

Nếu tận dụng đợc khả năng nhân 4, ta có công thức sau :

ICE n

Inc

n n

4

60

Trong đó :

T n : chu kỳ điều chỉnh tốc độ quay, ở đây đồng thời là chu kỳ đếm xung (đo bằng giây)

n ICE : lợng vạch / 1vòng của máy phát (ICE: ỉncemental encorder)

n Inc : lợng vạch đếm đợc trong thời gian T n

Khi đó thông qua công thức trên bộ vi xử lý sẽ tính đợc tốc độ quay của động cơ xoay chiều ba pha.Tiếp đó bộ xử lý trung tâm sẽ so sánh với tốc độ đặt trớc, tính toán sai lệch Sau đó đa dữ liệu điều khiển biến tần thông qua bộ ADC gián tiếp điều khiển tốc độ

động cơ xoay chiều ba pha

Cứ nh vậy số liệu máy tính sẽ cập nhật theo từng chu kỳ của vòng lặp điều khiển chính xác tốc độ động cơ do yêu cầu hệ thống đòi hỏi

Card ghép nối máy tính điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều ba pha gián tiếp qua biến tần ta cần dùng rãnh cắm 16 bit theo tiêu chuẩn rãnh cắm ISA (Industry standard architecture ).Thông thờng rãnh cắm ISA có 62 đờng tín hiệu dụng cho mục

đích thông tin với một card cắm vào Về cơ bản các đờng tín hiệu nay đợc chia thành các đờng dẫn tín hiệu, đờng dẫn địa chỉ và đờng dẫn điều khiển.Vùng vào ra của máy tính PC đã chiếm giữ 64Kbyte của bộ nhớ tổng cộng với dung lợng hàng Mbyte trở lên Vì vậy vùng vào ra của một card mở rộng không đợc phép bao trùm lên vùng địa chỉ voà / ra của máy tính.Địa chỉ quy định của một card mở rộng chỉ đợc phép có địa chỉ nằm

9

card mở rộng có thể đặt chính trên card.Bây giờ nhiệm vụ của tấm bản mạch ( card ) đợc gài vào là so sánh các đờng dẫn địa chỉ ở máy tính với địa chỉ đã đợc thiết lập xem có thống nhất không và thông báo sự đánh giá ở một bộ điều khiển logic.Chỉ khi sự thống nhất một cách chính xác mới có thể tiến hành sự trao đổi thông tin với máy tính.Thông thờng một card mở rộng có nhiều khối chức năng, bộ biến đổi A/D, D/A, khối xuất nhập dữ liệu số, các khối này đợc trao đổi dới những địa chỉ khác nhau điều khiển từ máy tính

Mạch logic bộ giải mã chứa linh kiện hai vi mạch 74HC138.Vi mạch74HC138 chứa một bộ giải mã 1 trong 8 với 3 tín hiệu lựa chọn chip Nhờ một con số nhị phân, ở linh khiện này ta có thể chọn đúng lối ra từ trong số tám lối ra Khi lối ra đợc chọn sẽ nhận mức tín hiệu LOW ( “ 0 ” ) trong khi các lối khác vẫn nhận mức logic HIGH ( “ 1” ).Bộ giải mã logic đảm nhiệm đồng thời sự điều khiển bộ đệm bus hai chiều

dẫn của card mở rộng.Sự ghép nối này là rất quan trọng, nhờ vậy các tín hiệu trên đờng dẫn dữ liệu không bị ảnh hởng quá mạnh.Vi mạch 74HC245 chứa 8 bộ đệm với các lối

ra ba trạng thái ( tristate ) để trao đổi thông tin giữa các đờng dẫn bus dữ liệu theo hai hớng vào máy tính và ra ngoại vi

Hớng trao đổi dữ liệu đợc xác định từ mức logic ở lối vào DIR, DIR=0 chuyển dữ liệu từ ngoại vi về máy tính DIR =1 chuyển dữ liệu từ máy tính ra ngoại vi

Việc chuyển hớng dữ liệu đợc quản lý tốt nhất, đơn giản nhất là bằng tín hiệu /IOR, ta có thể nối trực tiếp với chân DIR.Qua đó đảm bảo rằng bộ đệm bus 74HC245 chỉ xắp xếp những dữ liệu trên bú dữ liệu của máy tính PC

Vi mạch 74HC245 chỉ hoạt động khi chân G không tích cực ( G = 0), và ở trang thái treo khi chân G tích cực ( G =1 ) Khi máy tính PC thực hiện việc truy nhập đọc

việc Chân Y4 cũng đợc nối với chân G2B tín hiệu làm việc của chip 74HC138 khác giải mã chọn Y1 là dịa chỉ bộ đếm vi mạch 8253, cùng với địa chỉ từ chân A0, A1 từ máy tính chọn các bộ đếm và các chế độ hoạt động Chân Y0 kết hợp với tín hiệu từ chân A0, A1

việc : một phần chọn bộ biến đổi DAC, một phần kết hợp với tín hiệu /IOW thông qua mạch NOR 74HC022 đầu vào để kích hoạt chốt dữ liệu 74HC373.Chip 74HC373 chốt dữ liệu dùng cho bộ biến đổi DAC Khi viết lên thiết bị ngoại vi ở địa chỉ cơ bản thì chân G ( 74HC245 ) ở mức low và kích hoạt bộ đệm 74HC245 bộ này đẩy dữ liệu theo hớng lên thiết bị ngoại vi và cần đến bộ chốt dữ liệu 74HC373

Vi mạch 74HC373 có chứa 8 mạch D-flip-flop, các mạch này lu giữ vào linh kiện các dữ liệu kề sát ở rãnh cắm PC đợc cho phép chốt bằng sự tích cực ở lối vào CLK Dữ liệu này đợc dùng cho bộ biến đổi DAC (địa chỉ 310H)

Phơng pháp biến đổi đợc dùng rộng rãi nhất ở các bộ biến đổi D/A là sử dụng các mạng điện trở R-2R.Sự sắp xếp khá đặc biệt của các mạng điện trở đã mang lại những

u điểm nổi bật so với các phơng pháp khác Phần chính của mạng điện trở có thể xem

nh là một bộ chia điện áp.Bộ này có đặc tính là mỗi điểm nút đợc đáu bằng một điện trở R Nhờ vậy mà mỗi điểm nút dòng điện đi qua đợc chia theo tỷ lệ 1:1, đối với bit cao nhất đi qua điện trở đợc tính bằng biểu thức :

R

U

I ref

2

=

còn qua các điện trở tiếp theo sẽ bằng:

đơng

là :

Cách đấu điện trở R-2R ở bộ biến đổi D/A

U ref : điện thế chuẩn của OP

R: điện trở

Một bộ chuyển đổi qua lại sẽ xác định liệu dòng điện sẽ đi xuống mass hay là đi qua điểm lấy tổng của mạch Mức high đặt ở chuyển mạch sao cho dòng điện đi qua

điểm lấy tổng và do vậy đóng góp một phần vaò dòng điện tổng cộng

Dòng điện tổng cộng ở lối ra OUT 1 sau đó đợc tính theo biểu thức :

R

N U

I ref

256

.

=

ở đây N là giá trị của byte dữ liệu ( kề sát lối ra ) Khi ta nối chân ra OUT1 với nối vào không đảo của một bộ khuyếch đại thuật toán có điện trở R đợc đấu nh điện trở phản hồi thì điện áp lối ra đợc tính nh sau:

N U R I

trong các bộ biến đổi ADC chuyên dụng thì điện trở phản hồi đợc tích hợp ngay trên chip của vi mạch Ngợc lại chỉ trong một số ít bộ biến đổi ADC bộ khuyếch đại thuật toán đợc cùng tích hợp trên chip nên sau đó phải lắp thêm ở ngoài

Trong mạch điện này, giá trị tuyệt đối của R là không quan trọng, và giá tri của

R có thể dao động trong khoảng rộng Khi chú ý tới độ chính xác của quá trình biến

đổi thì ta thấy chỉ có việc tạo cặp của các điện trở đóng một vai rò quyết định Ngày nay, với trình độ phát triển của công nghệ cao thì yêu cầu này có thể thực hiện với độ chính xác cao

Chân Y1 low kết hợp với A0, A1 bộ đém 8253 đợc hoạt động.Vì yêu cầu của quá trình công nghệ là phải tính đợc tốc độ quay của động cơ phản hồi về thì ta mới thực hiên đợc thuật toán điều khiển và hệ thống điều khiển mói có nghĩa Chính vì vậy

mà ta cần đến bộ đếm 8253 để đếm số xung mà ENCORDER chuyển về trong một thời gian mở cổng đợc xác định chính xác Thời gian mở cổng có thể đợc thực hiện theo chế độ 1.ở đây tín hiệu lối ra giữ nguyên ở mức low đối với n chu kỳ giữ nhịp (n

= giá trị bắt đầu ).Khi ta dẫn tín hiệu này đến lối vào GATE của một bộ đếm khavs hoạt động ở chế độ 2 thì bộ đếm này sẽ đếm các xung ở lối vào trong thời gian T ( tức

bộ đếm tần 16 bit)

Bộ đếm 0 chia tần số so sánh từ một bộ phát dao động dùng bộ cộng hởng có tần

số 1MHz thành các gía trị nhỏ hơn.Bọ dếm 1 tạo ra các thời gian mở cổng khác nhau

Bộ đếm 2 hoạt động ở chế độ 2 sẽ đếm số xung ở lối vào của ENCORDER trong thời gian T

và tăng dòng cực góp đi qua điện trở 4.7K nối với mass.Cần chú ý mas này không

đồng nhất với mass của môdun bus đợc nối với các vi mạch của card

Vì thế không có sự liên kết về điện giữa hệ thống bus với mức điện áp ở cực góp của một tranzitor quang

Để trao đổi, kết nối dữ liệu với bên ngoài ta dùng cổng truyền thông RS232.Ta không dùng hết tất cả các chân đợc chế tạo, mà chỉ dùng 3 chân :

- chân 2 truyền dữ liệu từ ADC 0808 tới bộ biến tần điều

khiển tốc độ động cơ xoay chiều ba pha

- chân 7 lấy mass từ thiết bị bên ngoài

*Mạch khuyếch đại công suất dùng cho biến tần nguồn áp :