Bài Tập Lớn Môn Hệ Thu Thập DLDK TSL

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Lời Nói Đầu Trong q trình phát triển đất nước vấn đề cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước đặt lên hang đầu Do khoa học có vị trí quan trọng Những thành tựu ứng dụng vào phục vụ đời sống người hang ngày Và nghành đo lường điều khiển nâng lên tầm Bởi hệ thống sản xuất khâu kiểm tra giám sát, lấy tín hiệu phản hồi, điều khiển chấp hành hoạt động Trong nhu cầu chúng ta, điện đóng vai trò quan trọng phần khơng thể thiếu người Nó đóng vai trò chủ đạo sử dụng rộng rãi lĩnh vực từ nhu cầu sống tới lĩnh vực kinh tế, trị, văn hóa… Từ người biết tới điện sử dụng nhu cầu cần thiết sống có nhiều phát minh liên quan đến việc sử dụng điện, với hệ thống sản xuất, dây truyền sản xuất đời, hệ thống thơng minh đời Điều giúp giải nhu cầu người, sống Với thay đổi khí hậu, nhiệt độ thay đổi theo Để chống lại thay đổi người sử dụng ứng dụng điện vào việc Đó phát minh hệ thống điều khiển nhiệt độ Trong báo cáo em thực việc xây dựng hệ thống điều khiển đo giám sát nhiệt độ dựa mô ứng dụng phần mềm Win CC Và phần mềm S7-200 hãng siemens TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội I Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Tổng quan kiến thức yêu cầu Các vấn đề kỹ thuật đo lường 1.1 Khái niệm: - Đo lường trình đánh giá định hướng đại lượng cần đo để có kết số với kỹ thuật đo Kết đo lường giá trị số đại lượng cần đo A, tỷ số đại lượng đo X đơn vị cần đo X0, phương trình phép đo X = A.X0 rõ so sánh đại lượng cần đo với mẫu cho kết số - Các cách thực phương pháp đo gồm: đo trực tiếp; đo gián tiếp; đo thống kê 1.2 Các đại lượng đặc trưng kỹ thuật đo lường - Tín hiệu đo: tín hiệu mang thong tin giá trị đại lượng đo Nó tín hiệu liên tục Analog tín hiệu rời rạc Digital - Đại lượng đo: thơng số xác định q trình vật lý đại lượng điện, đại lượng theo thời gian… 1.3 Điều kiện đo Các thông tin đo lường gắn chặt với môi trường sinh đại lượng đo Khi tiến hành phép đo ta phải tính tới ảnh hưởng môi trường đến kết đo dùng dụng cụ đo không để ảnh hưởng đến đối tượng đo, cần phải tính đến điều kiện đo khác để chọn thiết bị đo tổ chức phép đo cho tốt 1.4 Đơn vị đo Là giá trị đơn vị tiêu chuẩn đại lượng đo quốc tế quy định mà quốc gia phải tuân theo Các đơn vị tiêu chuẩn là: Chiều dài mét (m) Khối lượng kilogram (kg) TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Thời gian giây (s) Cường độ dòng điện ampe (A) Nhiệt độ Kenvin (K) Cường độ ánh sang Candela (cd) Số lượng vật chất mol (mol) 1.5 Thiết bị đo phương pháp đo A, Thiết bị đo Là thiết bị kỹ thuật dùng để gia cơng tín hiệu mang thơng tin đo thành dạng tiện lợi cho người quan sát Để thực phép đo cần có: - Thiết bị tạo mẫu thiết bị đo để khôi phục đại lượng vật lý định Thiết bị mẫu phải đạt độ xác cao - Dụng cụ đo: thiết bị để gia công thông tin đo lường thể kết đo dạng số, đồ thị bảng sô, tùy theo cách biến đổi tín hiệu thị, dụng cụ đo chia thành dụng cụ đo analog digital - So sánh: gồm có thiết bị tự động người điều khiển - Biến đổi Kết đo trình phép đo, rõ so sánh đại lượng cần đo với mẫu cho kết số - Các thao tác đo lường: thao tác xác định mẫu thành lập mẫu; thao tác so sánh ; thao tác biến đổi; thao tác thể kết hay thị B, Các phương pháp đo TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội - Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Đo trực tiếp: cách đo mà kết nhận trực tiếp từ phép đo - Đo gián tiếp: cách đo mà kết suy từ phép đo, từ phối hợp nhiều phương pháp đo trực tiếp - Đo thống kê: phép đo nhiều lần đai lượng điều kiện giá Từ dùng phép tính xác xuất để thể kết đo có độ xác cần thiết Kết đo Phương pháp biến đổi thẳng: Chuyển đổi - Mạch đo Chỉ thị Chuyển đổi: biến đổi hai đại lượng vật lý với nhau, chuyển đổi điện – điện, chuyển đổi không điện – điện Và dạng liên tục dạng rời rạc - Mạch đo: mạch cộng; mạch trừ; mạch tích phân; mạch khuếch đại; mạch logic - Chỉ thị: tức khâu cuối để thể kết đo Ta dùng kim thị, thị số X ∆X Chuyển đổi Xk Mạch đo Chỉ thị Chuyển đổi ngược X: đại lượng đo Xk: đại lượng chuẩn phản hồi ∆X = X - ∆X TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL So sánh cân bằng: X – X = ∆X = So sánh không cân ∆X ≠ → X = Xk + ∆X Các đại lượng đặc trưng - Sai số tuyệt đối: ∆ = Xđo – Xthực với Xđo dụng cụ đo được; Xthực giá trị mẫu - Sai số tương đối: ᵞ% =𝑋 ∆ 𝑡ℎự𝑐 *100% - Sai số quy đổi: X% thể cấp xác dụng cụ đo ∆ ᵞqđ% = 𝑋𝑚𝑎𝑥 *100% 𝑚𝑎𝑥 𝑋𝑚𝑎𝑥 : sai số lớn thang đo ∆𝑚𝑎𝑥 : sai số tuyệt đối cảu thang đo - Độ nhạy S:là độ biến thiên tương đối đại lượng vào S= S= ∆Y ∆X 𝑑𝑦 𝑑𝑥 tuyến tính phi tuyến Với x đại lượng vào; y đại lượng - Ngồi tổng trở vào dụng cụ Các vấn đề kỹ thuật điều khiển - Điều khiển tác động lên đối tượng để đối tượng làm việc theo đích - Hệ thống điều khiển: tập hợp thành phần vật lý co liên hệ tác động qua lại với để huy hiệu chỉnh thân đối tượng hay hệ thống khác - Xung quanh có nhiều hệ thống điều khiển phân chia thành dạng hệ thống điều khiển bản: Hệ thống điều khiển tự TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL nhiên; hệ thống điều khiển nhân tạo; hệ thống điều khiển tự nhiên nhân tạo Trong hệ thống đối tượng điều khiển hệ thống vật lý, thiết bị kỹ thuật, chế sinh vật, hệ thống kinh tế,quá trình… đối tượng nghiên cứu thiết bị kỹ thuật gọi la điều khiển học kỹ thuật Mỗi hệ thống kỹ thuật, chịu tác động bên cho ta đáp ứng Tác động vào đầu vào tác động đầu Các tác động vào  Hệ thống phần tử hệ thống Các đáp ứng Phân tích hệ thống Nhằm xác định đặc tính đầu hệ sau đem so sánh với tiêu yêu cầu để đánh giá chất lượng điều khiển hệ thống Muốn phân tích hệ thống điều khiển tự động người ta dùng phương pháp trực tiếp gián tiếp để giải hai vấn đề bản: - Tính ổn định hệ thống - Chất lượng trình điều khiển-quá trình xác lập trạng thái tĩnh trạng thái động Để giải vấn đề dùng mơ hình tốn học; phần tử hệ thống điều khiển đặc trưng mơ hình tốn phần tử cho mơ hình tốn tồn hệ thống Ta xác định đặc tính ổn định hệ thống qua mơ hình tốn hệ thống với việc sử dụng lý thuyết ổn định toán học  Tổng hợp hệ thống TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Mơn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Chính xác định thông số cấu trúc thiết bị điều khiển Thực thiết kế hệ thống điều khiển, qua trình tổng hợp thường kèm theo tốn phân tích  Các mơ hình diễn tả hệ thống điều khiển sử dụng phổ biến thuận tiện như: - Hệ thống phương trình vi phân - Sơ đồ khối - Graph tín hiệu - Hàm truyền đạt - Khơng gian trạng thái Về mặt lý thuyết hệ thống điều khiển diễn tả phương trình tốn Giải phương trình nghiệp chúng diễn tả trạng thái hệ thống Tuy nhiên việc giải phương trình thường khó tìm nghiệm, lúc cần đặt giả thuyết để đơn giản hóa nhằm dẫn tới phương trình vi phân thường-Hệ điều khiển tuyến tính liên tục Ta dựa vào mơ hình tốn học để nghiên cứa tính chất hệ thống  Phương trình vi phân Các nội dung phương trình vi phân x(t) y(t) biến phụ thuộ t biến độc lập, ta có: TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Xét phương trình vi phân ta có: Nghiệm phương trình đặc trưng có ý ngĩa ta xét đến tính ổn định hệ thống  Sơ đồ khối - Sơ đồ khối biểu diễn khối liên kết với để diễn tả mối quan hệ đầu vào đầu hệ thống vật lý - Sơ đồ khối thuận tiện để diễn tả mối quan hệ phần tử hệ thống điều khiển Ta có sơ đồ khối: TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Trong sơ đồ khối có khối khâu biểu thị tác động phần tử, phần tử tác động, phần tử chịu tác động, biến số vào, tín hiệu gây nhiễu, tín hiệu phản hồi  Vậy để điều khiển đối tượng ta điều khiển tự động điều khiển gián tiếp Trong thực tế người ta thường sử dụng điều khiển nhiệt độ kiểu tự động Yêu cầu thiết kế Trong xu công nghiệp ngày hội nhập, đất nước ngày phát triển việc sử dụng hệ thống điều khiển tự động điều tất yếu, điều đồng nghĩa với yêu cầu đặt hệ thống phải đảm bảo yêu cầu tiêu chất lượng tiêu kỹ thuật Trong báo cáo em thực việc thiết kế phần mềm Win CC lS7-200 ứng dụng Đề tài ứng dụng xây dựng hệ thống điều khiển đo giám sát nhiệt độ, cụ thể em thực việc thiết kế hệ thống điều khiển đo giám sát nhiệt độ lò Việc xây dựng thiết kế mơ thực dựa phần mềm Wicc Thiết kế hệ thống cho phải hoạt động tốt điều kiện, khơng bị lỗi cho dù có tác động nhiễu Hệ thống phải đáp ứng thời gian, kịp thời Các thiết bị sử dụng TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Do hệ thống bao gồm điều khiển đo giám sát nhiệt độ, nên ta tách làm phần xây dựng hệ thống điều khiển đo xây dựng hệ thống giám sát nhiệt độ sau ta ghép nối phần lại với Nhưng trước xây dựng hệ thống ta cần phải nói qua thiết bị dùng, ưu điểm sử dụng hệ thống a) Các thiết bị chủ yếu  PLC S7-200 PLC (Programmable Logic Controller ) điều khiển lập trình, PLC xếp vào họ máy tính, sử dụng ứng dụng cơng nghiệp thương mại PLC có đầy đủ chức tính tốn vi xử lý Ngồi ra, PLC có tích hợp thêm số hàm chuyên dùng điều khiển PID, dịch chuyển khối liệu, khối truyền thơng…  PLC có ưu điểm: - Có kích thước nhỏ, thiết kế tăng bền để chịu rung động, nhiệt, ẩm tiếng ồn, đáng tin cậy - Rẻ tiền ứng dụng điều khiển cho hệ thống phức tạp - Dễ dàng nhanh chống thay đổi cấu trúc mạch điều khiển - PLC có chức kiểm tra lỗi, chẩn đốn lỗi - Có thể nhân đơi ứng dụng nhanh tốn  Một PLC gồm có phần sau: - Bộ nguồn: cung cấp nguồn thiết bị module mở rộng kết nối vào - CPU: thực chương trình liệu để điều khiển tự động tác vụ trình - Vùng nhớ - Các ngõ vào/ra: gồm có ngõ vào/ra số, vào/ra tương tự Các ngõ vào dùng để quan sát tín hiệu từ bên ngồi đưa vào (cảm biến, cơng tắc), ngõ dùng để điều khiển thiết bị ngoại vi trình TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL h Khối chấp hành Khối có nhiệm vụ báo hiệu, cảnh báo nhiệt độ đo vượt nhiệt độ đặt Khối bao gồm thiết bị phần tử chấp hành, công tắc tơ, nút ấn i Khối giám sát Khối giám sát PC dùng để giám sát nhiệt độ để điều chỉnh nhiệt độ theo mức cần thiết tùy theo mục đích sử dụng người Thiết kế chung  Đo nhiệt độ để thực phép đo đâi lượng tuỳ thuộc vào đặc tính cảu đại lượng cần đo, điều kiện đo, độ xác theo yêu cầu phép đo mà ta thực đo nhiều cách khác sở hệ thống đo lường khác chuyển đổi mạch đo thị Hình 2.4:.Sơ đồ khối hệ thống đo lường tổng quát: TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 32 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL - Khối chuyển đổi: làm nhiêm vụ nhận trực tiếp đại lượng vật lí đặc trưng cho đối tượng cần đo biến đổi đại lượng thành đại lượng vật lí thống ( dòng điện hay điện áp) để thuận lợi cho việc tính tốn - Mạch đo: có nhiệm vụ tính tốn biến đổi tín hiệu nhận từ chuyển đổi cho phù hợp với yêu cầu thể kết đo thị - Khối thị: làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện nhận từ mạch đo để thể kết đo  hệ thống đo lường số Hệ thống đo lường số áp dụng tương đối rộng hệ thống đo lường có ưu điểm: tín hiệu tương tự qua biến đổi thành tín hiệu số có xung rõ ràng trạng thái 0;1 giới hạn nhiều mức tín hiệu gây sai số mặt khác hệ thống tương thích với liệu máy tính, qua giao tiếp với máy tính ứng dụng rộng rãi kĩ thuật - Nguyên lí hoạt động: Đối tượng cần đo đại lượng vất lí, dựa vào đặc tính đối tượng cần đo mà ta chọn loại cảm biến phù hợp để biến đổi thông số đại lượng vật lí cần đo thành đại lượng điện, đưa vào mạch chế biến tín hiệu ( gồm: cảm biến, hệ thống khuếch đại, xử lí tín hiệu) Bộ chuyển đổi tín hiệu sang số adc (analog digital converter) làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số kết nối với vi xử lí TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 33 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Bộ vi xử lí có nhiệm vụ thực phép tính xuất lệnh sở trình tự lệnh chấp hành thực trước Bộ dồn kênh tương tự ( multiplexers) chuyển đổi adc dùng chung cho tất kênh liệu nhập vào vi xử lí có tín hiệu chọn kênh cần xử lí để đưa vào chuyển đổi adc đọc giá trị đặc trưng qua tính tốn để có kết đại lượng cần đo  Các phương pháp đo: đo nhiệt độ phương pháp đo lường không điện nhiệt độ cần đo thấp (một vài độ kelvin), cao (vài ngàn, vài chục ngàn độ kelvin) độ xác nhiệt độ có cần tới vài phần ngàn độ, có vài chục độ chấp nhận việc đo nhiệt độ tiến hành nhờ dụng cụ hỗ trợ chuyên biệt cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, điode transistor, ic cảm biến nhiệt độ, cảm biến thạch anh…tuỳ theo khoảng nhiệt độ cần đo sai số cho phép mà người ta lựa chọn loại cảm biến phương pháp đo cho phù hợp: - khoảng nhiệt độ đo phương pháp tiếp xúc dùng cặp nhiệt TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 34 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL điện (cặp nhiệt ngẫu) từ -2700c đến 25000c với độ xác đạt tới +/-1% đến 0,1% - khoảng nhiệt độ đo phương pháp tiếp xúc dùng cảm biến tiếp giáp p-n (điode, transistor, ic) từ -2000c đến 2000c, sai số đến +/0,1% - phương pháp đo không tiếp xúc xạ, quang phổ … có khoảng nhiệt độ đo từ 10000c đến vài chục ngàn độ c với sai số +/-1% đến 10% thang đo nhiệt độ gồm: thang đo celcius (0c), thang đo kelvin (0k), thang đo fahrenheit (0f), thang đo rankin (0r) t(0c) = t(0k) – 273,15 t(0f) = t(0r) – 459,67 t(0c) = [ t(0f) – 32]*5/9 t(0f) = t(0c)*9/5 + 32  Bộ chuyển đổi tương tự số Nguyên tắc thực chuyển đổi ADC: mạch chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số, chuyển tín hiệu ngõ vào tương tự (dòng điện hay điện áp) thành dạng mã số nhị phân có giá trị tương ứng chuyển đổi adc có nhiều phương pháp nhiên, phương pháp có thơng số khác nhau: + độ xác chuyển đổi a-d + tốc độ chuyển đổi + dải biến đổi tín hiệu tương tự ngõ vào Hoạt động: - Đầu tiên kích xung start để chuyển đổi adc hoạt động TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 35 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL - Tại tần số xác định xung clock điều khiển làm thay đổi thành số nhị phân lưu trữ ghi (register) Sơ đồ khối tổng quát: startcommand va v’a CONTROL UNIT CLOCK conparator d/a converter Regestor digital output - Số nhị phân ghi chuyển thành dạng điện áp v’ a chuyển đổi - Bộ so sánh, so sánh v’ a với điện áp ngõ vào va v’ a < va ngõ so sánh giữ mức cao v’ a > va ngõ so sánh xuống mức thấp trình thay đổi số ghi ngưng lúc v’ a gần va , số ghi số cần chuyển đổi f) Giao tiếp cổng nối tiếp Cổng nối tiếp RS232 giao diện phổ biến Người ta gọi cổng cổng COM 1,còn cổnh COM để tự cho ứng dụng khác Giống máy in cổng COM sử dụng rộng rãi để giao tiếp với thiết bị ngoại vi Việc truyền liệu cổng COM truyền theo kiểu nối tiếp, nghĩa bit liệu truyền nối tiếp đường dẫn Lọai truyền có khả dùng cho ứng dụng có u cầu truyền khoảng cách lớn, khả gây nhiễu nhỏ đáng kể so với cổng song TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 36 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL song(cổng náy in) Cổng COM khơng phải hệ thống bus cho phép dễ dàng tạo liên kết hình thức điểm với điểm máy tính cần trao đổi thông tin với nhau, thành viên thứ tham gia vào trao đổi thông tin Cổng nối tiếp dạng 25 chân dạng chân TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 37 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Miêu tả chân cổng nối tiếp: CHÂN CHÂN (loại9chân) (loại25chân) 3 20 22 6 KÝ HIỆU DC D RX D TX D VÀO/RA MÔ TẢ Lối vào Data carier detect Lối vào Receive data Lối Transmit data Lối Dataterminal ready Lối vào Ring indicator Lối Data set ready Lối vào Request to send Lối vào clear to send TD 5 R RI DS Nối đất R RT S CT S GN D Việc truyền liệu xảy đường dẫn Qua chân cắm TXD gửi liệu đến vi điều khiển Trong liệu mà máy tính nhận được, lại dẫn đến chân RXD tín hiệu khác đóng vai trò hỗ trợ trao đổi thơng tin, trường hợp ứng dụng dùng hết.Vì tín hiệu cổng COM thường mức +12V, -12V nên không tương TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 38 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL thích với điện áp TTL, nên để giao tiếp vi điều khiển 8051 với máy tính qua cổng COM ta phải qua vi mạch biến đổi điện áp cho phù hợp với TTL, ta chọn vi mạch MAX 485 để thực việc tương thích điện áp  RS 485 Giao diện thông số RS 485 nói rõ tài liệu TIA/EIA485.Là chuẩn tương tự ISO/IEC 8482.1993.RS 485 có nhiều ưu điểm RS 232: - Giá thành thấp: giá thành thấp, đòi hỏi điện áp cung cấp 5V - Khả nối mạng: Với trở kháng vào lớn nên RS 485 kết nối với 256 nút mạng - Chiều dài liên kết: RS 485 có kết nối xa 1000m , RS 232 bị giới hạn khoảng 12,5m→25m - Tốc độ bit: RS 485 truyền với tốc độ bit lên tới 10mb/s Tốc độ bit chiều dài cab có quan hệ với nhau, tốc độ bit thấp truyền xa - Kết nối cân không cân bằng: Lý mà tai RS 485 truyền xa dùng kết nối cân Một tín hiệu truyền đơi dây, với dây nối với cực âm điện áp bù dây nối với điện áp khác Bên đầu thu đáp ứng nhờ khác biệt điện áp dây Hình sau miêu tả kết nối cân không cân bằng: TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 39 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Kết nối cân không cân Một ưu điểm lớn kết nối cân khả chơng nhiễu, RS 232 dùng khả kết nối không cân Bên thu đáp ứng sai lệch dây mang tín hiệu dây đất chung, tất dây đất nối với Trong TIA/EIA-485 thiết kế đơi dây A B Tại bên truyền mức điện áp logic TTL cao gây dây A dương dây B, ngược lại mức điện áp logic TTL thấp gây dây B dương dây A, điện áp ngõ vào A dương B tạo mức logic cao ngõ ra, ngược lại tạo mức logic thấp Tại phải kết nối cân dùng đến: Kết nối cân hai dây mang tín hiệu đặt gần nhau, dòng nghịch làm cho bên thu giảm nhiễu nhiễu điện áp tăng giảm hai dây mang tín hiệu Bất kỳ điện áp nhiễu xảy dây bị triệt tiêu điện áp ngược dây Do nguồn nhiễu tín hiệu 1dây khác cab đơi dây ngồi cab nên nguồn nhiễu bị giới hạn nhỏ Trong với giao diện kết nối bất cân bằng, tín hiệu thu nhờ khác biệt giữa dây mang tín hiệu dây mass chung , nhiều đường dây mang tín hiệu chia sẻ đường dây mass chung Một ưu điểm kêt nối cân chúng cách ly, không chung mass bên truyền bên nhận Trong liên kết xa, điện áp dây đất bên truyền bên nhận thay đổi khác Trong kết TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 40 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL nối không cân liên hệ với mass gây lỗi tín hiệu nhận, tr lại kết nối cân tránh lỗi tín hiệu phát nhận nhờ chênh lệch điện áp hai dây tín hiệu mà thơi  Cấu tạo bên RS 485 Về nguyên lý hoạt động tóm tắt sau: Khi mức điện áp trạng thái logic cao ngõ vào Q1 Q4 dẫn, Q2 Q3 tắt Điện áp A làm cho Q6 dẫn, dòng dẫn qua Q6 trở bên truyền thông qua dây đất Tương tự, điện áp thấp B làm cho Q7 dẫn dòng qua Q7 đến Q4 trở phía thu thơng qua mass Dây A dương dây B kết mức logic cao TTL tạo ngõ Ở mức logic thấp Q2,Q3,Q5 Q8 dẫn transitor tắt dẫn đến dòng chảy theo hướng ngược lại Phương thức truyền a Truyền nối tiếp/ song song( serial/ parallel) TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 41 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL - Truyền song song: Truyền tất bít ký tự lúc Truyền song song - Truyền nối tiếp: truyền bit ký tự Truyền nối tiếp - Truyền song song nhanh truyền nối tiếp( truyền cự li gần) - Truyền nối tiếp tốn đường truyền song song( truyền cự li xa) b Truyền đồng bộ/ bất đồng - Truyền đồng bộ-nối tiếp: Dùng xung clock để đồng q trình nhận theo bít ký tự Máy cung cấp tín hiệu clock cho đầu phát đầu thu TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 42 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Ưu điểm: truyền data, khơng cần thêm tín hiệu đồng vào chuỗi data nên tốc độ truyền nhanh - Truyền bất đồng nối tiếp: Thêm vào phía trước ký tự bit START phía sau bit STOP Máy thu tách bit START để khởi động tín hiệu đồng dùng cho việc thu bit ký tự Các bit STOP dùng để cách ký tự.phương pháp cho phép truyền ngẫu nhiên, không cần truyền liên tục Vì phải thêm bit START, STOP nên tốc độ truyền chậm so với truyền đồng lại đơn giản, rẻ tiền Tốc độ truyền bất đồng bộ: 75, 110, 300, 1200 bit/s Tốc độ truyền đồng bộ: 2400, 4800, 9600 bit/s Với việc so sánh ta có kết luận: Ở ta thực việc ghép nối cổng nối tiếp RS 485 Hệ thống giám sat nhiệt độ ta sử dụng kết nối với phần mềm: Temperature And Humidity Monitoring a) Mô tả hoạt động - Hệ thống nối với đồng hồ nhiệt hình led để đo hiển thị nhiệt độ, độ ẩm,… - Tâm đo xác từ -500C đến 1250C - Các thiết bị đo nối mạng modbus – RS485 (khoảng cách truyền ~ 1.5km) để tập trung liệu web server - Tại web server, thông qua mạng LAN (nội bộ) thơng qua internet, nhà quản lý sử dụng tính phần mềm tảng web (web-based software) để: - Giám sát nhiệt độ liên tục thời điểm ngày Có thể xem nhiệt độ điểm đo thời điểm - Cảnh bảo nhiệt độ vượt ngưỡng so với nhiệt độ qui định cấu hình trước điểm đo TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 43 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL - Các liệu từ đồng hồ ghi vào sở liệu mySQL theo thời gian để lưu trữ nhằm phục vụ cho việc vẽ đồ thị giám sát nhiệt độ xuất báo cáo theo dạng file excel nhiệt độ theo ngày, tháng, năm,… - Và số hình ảnh phần mềm: Hình ảnh giám sát nhiệt độ: TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 44 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Và phần mềm kết nối mạng điều khiển cuả hệ thống Ngoài ta chuyển hiển thị LED thanh: Hệ thống điều khiển nhiệt độ Để điều khiển nhiệt độ người ta sử dụng thêm tiếp điểm, công tắc tơ dựa điều khiển tự động hệ thống điều khiển Xây dựng phần mềm Win CC PLC S7-200 TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 45 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Page 46 ... Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL nhiên; hệ thống điều khiển nhân tạo; hệ thống điều khiển tự nhiên nhân tạo Trong hệ thống đối tượng điều khiển hệ thống vật lý, thiết bị kỹ thu t, chế... ứng yêu cầu cần hệ tác động nhanh TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page 21 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội - Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Kích thước khơng gian chiếm chỗ lớn, hệ thống điều khiển... tác động nhiễu Hệ thống phải đáp ứng thời gian, kịp thời Các thiết bị sử dụng TRƯƠNG THẾ HẢI ĐIỆN - K Page Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Bài Tập Lớn Môn: Hệ Thu Thập DLDK & TSL Do hệ thống bao gồm