Điều Khiển Logic

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KT-KT HẢI DƢƠNG KHOA ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG Học phần : Điều khiển logic Giảng viên: Lê Tấn Dục CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu môn học - Số ĐVHT: (2:1) - Đối tƣợng: SV ngành Điện tử truyền thông, chuyên ngành Điện Công Nghiệp - Tài liệu học tập: Bài giảng Điều khiển logic - Tài liệu tham khảo: Giáo trình Điều khiển lơgíc ứng dụng Nhà xuất khoa học Kỹ thuật-PGS.TS Nguyễn Trọng Thuần; Các loại cảm biến kỹ thuật đo lƣờng 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt MỤC TIÊU HỌC PHẦN Sinh viên có khả năng: + Phân tích, tổng hợp, thiết kế mạch điều khiển thực tế nhƣ mạch cầu trục, băng tải, vv… + Đọc hiểu vẽ điều khiển thiết bị điện, máy công cụ công nghiệp 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung môn học Gồm chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở toán học Chƣơng 2: Tổng hợp mạch đơn Chƣơng 3: Tổng hợp mạch kép 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1 Lý thuyết đại số boole 1.1.1 Đặt vấn đề - Trong sống: vật, tượng thường biểu hai mặt đối lập VD: Một vật đẹp xấu; Nước hay bẩn,… - Trong điều kiện KT-XH: thường gặp tốn mà liệu vào nằm trạng thái đối kháng VD: Đúng – sai; Tốt - xấu; Đắt - rẻ - Trong kỹ thuật (đặc biệt kỹ thuật điện điều khiển) phần tử điều khiển hai trạng thái tác động không tác động, đóng cắt, …VD: Rơle, cơng tắc tơ, vv… - Trong tốn học, để lượng hóa hai trạng thái đối lập vật tượng người ta dùng hai giá trị 1; ON – OFF; TRUE – FALSE; Cắt – Đóng 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1 Lý thuyết đại số boole 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Mối quan hệ đại số boole phần tử tác động gián đoạn - Giữa kỷ XIX, George Boole - nhà toán học người Anh xây dựng sở tốn học để tính tốn hàm biến lấy hai giá trị Đại số lơgíc = đại số Boole - Đại số Boole ứng dụng thực rộng rãi thông qua hành vi điều khiển thiết bị Rơle - Rơle hai trạng thái quan sát tiếp điểm đóng mở ngun tắc khơng có tượng chập chờn đóng mở 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1 Lý thuyết đại số boole 1.2 Các hàm Của đại số Logic 1.2.1 Khái niệm a Biến Lơgíc Trong đại số Boole, biến gọi biến Logíc chúng có hai giá trị, đặc trưng cho hai trạng thái đối kháng tượng ký hiệu hai chữ số 0, b Mạch logic (Hàm lơgíc) - Định nghĩa: Mạch logic bao gồm ghép nối phần tử vật lý, nhằm thực quan hệ logic xác định trước A B C Q1 Mạ ch Lôgíc Q2 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC - Nếu Q1, Q2 phụ thuộc vào giá trị biến vào mạch gọi mạch logic tổ hợp: 1.1 Lý thuyết đại số boole 1.2 Các hàm Của đại số Logic 1.2.1 Khái niệm a Biến Lơgíc b Mạch logic (Hàm lơgíc) Q1 = Q1(A, B, C); Q2 = Q2 (A, B, C) - Nếu Q1, Q2 phụ thuộc vào trạng thái bên t thời điểm xét mạch gọi mạch logic dãy: Q1 = Q1(A, B, C, t ); Q2 = Q2 (A, B, C, t) c Thiết bị Lơgíc + Thiết bị logic thiết bị có hai trạng thái thực nhiệm vụ biến đổi tín hiệu VD: Rơle, Cơng tắc tơ có tiếp điểm loại rơle khơng tiếp điểm phần tử gián đoạn 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC a Phép nhân logic (hội, và, giao) 1.1 Lý thuyết đại số boole 1.2 Các hàm Của đại số Logic 1.2.1 Khái niệm + Định nghĩa: thực phép tính hội (gọi phép nhân logic) biến A, B, C đầu vào Biến là: Q = A.B.C + Ký hiệu phần tử A B 1.2.2 Các phép toán biến Logic & A B Q ( Q = A.B ) Q ( Q = A.B ) + Bảng giá trị CuuDuongThanCong.com A B Q 0 0 1 0 1 5/12/2013 https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1 Lý thuyết đại số boole 1.2 Các hàm Của đại số Logic 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Các phép toán biến Logic b Phép cộng logic (tuyển, hợp, hoặc) + Định nghĩa: Thực phép tính tuyển (còn gọi phép cộng lơgíc) biến vào A, B, C, … Biến Q = A + B+ C + … + Ký hiệu phần tử A B a Phép nhân logic (hội, và, giao) A B + Bảng giá trị  Q (Q=A+B) Q (Q=A+B) A B Q 0 0 1 1 10 CuuDuongThanCong.com 5/12/2013 https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG TỔNG HỢP MẠCH KÉP 3.1 Phƣơng pháp 3.3.6 Tổng hợp mạch kép phƣơng pháp kết hợp bảng trạng thái Hàm tác động Grafcet 3.2 Tổng hợp mạch a Các bước thực kép PP Bước 1: Xác định mạng Grafcet hàm tác động (Dãy biến cố) Bước 2: Xác định trạng thái giống để thu gọn mạng Grafcet 3.3 Tổng hợp mạch Bước 3: Xây dựng trạng thái Si: Khi xuất hiện, kép theo phƣơng ,pháp Grafcet Bước 4: Tìm hàm tác động f(Si) tương ứng theo công thức sau f (Si )  f d (Si ) f c (Si ) Bước 5: Vẽ sơ đồ điều khiển 112 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG TỔNG HỢP MẠCH KÉP 3.1 Phƣơng pháp 3.4.6 Tổng hợp mạch kép phƣơng pháp kết hợp bảng trạng thái Hàm tác động Grafcet 3.2 Tổng hợp mạch kép PP hàm tác động (Dãy biến cố) b Ví dụ áp dụng m P A 3.3 Tổng hợp mạch kép theo phƣơng ,pháp Grafcet C B T T L X D 113 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG TỔNG HỢP MẠCH KÉP 3.1 Phƣơng pháp 3.4.6 Tổng hợp mạch kép phƣơng pháp kết hợp bảng trạng thái Hàm tác động Grafcet b Ví dụ áp dụng 3.2 Tổng hợp mạch kép PP Bước 1: Xác định mạng hàm tác động Grafcet (Dãy biến cố) 3.3 Tổng hợp mạch Bước 2: Xác định trạng thái giống kép theo phƣơng để thu gọn mạng ,pháp Grafcet Grafcet m P A C B T T L X D Do vị trí giống nên ta có mạng thu gọn sau: m S1: Trạ ng thá i khởi đầu A S2: Trạ ng thá i tay má y sang phải P C S3: Trạ ng thá i tay má y sang trá i T B S4: Trạ ng thá i tay má y xuống X D S5: Trạ ng thá i tay má y lên L B S6: Trạ ng thá i tay má y sang tr¸ i T A 114 CuuDuongThanCong.com 5/12/2013 https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG TỔNG HỢP MẠCH KÉP 3.1 Phƣơng pháp 3.4.6 Tổng hợp mạch kép phƣơng pháp kết hợp bảng trạng thái Hàm tác động Grafcet b Ví dụ áp dụng 3.2 Tổng hợp mạch kép PP hàm tác ng (Dóy cỏc bin c) m S1: Trạ ng thá i khởi đầu Do v trớ v giống nên ta có mạng thu gọn 3.3 Tổng hợp mạch kép theo phƣơng ,pháp Grafcet A S2: Tr¹ ng thá i tay má y sang phải P C S3: Trạ ng thá i tay má y sang tr¸ i T m B P A A C B T T S4: Trạ ng thá i tay má y xuống X L X D D S5: Trạ ng thá i tay má y lên L B 115 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com M¹ ng Grafcet thu gän https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG TỔNG HỢP MẠCH KÉP 3.1 Phƣơng pháp 3.4.6 Tổng hợp mạch kép phƣơng pháp kết hợp bảng trạng thái Hàm tác động Grafcet m b Ví dụ ỏp dng 3.2 Tng hp mch S1: Trạ ng thá i khởi đầu *) Bc v bc 4: Lp hàm kép PP A + = m + S A S hàm tác động f (S1)  (m S3.A S1 )S2 S2: Trạ ng thá i tay má y s S = S2 P (Dãy biến cố) C S+2 = S1.A S-2 = S3 3.3 Tổng hợp mạch kép theo phƣơng ,pháp Grafcet S+3 = S2.C + S5.B S-3 = S4 + S1 m P A C B T T L X f (S 2)  (S1.A  S2 ).S3 S3: Tr¹ ng thá i tay má y s B A f (S 3)  (S C  S5 B S3 ).S S1 S4: Trạ ng thá i tay má y xuố S+4 = S3.B S-4 = S5 f (S 4)  (S3 B  S ).S5 S+5= S4.D S-5 = S3 f (S 5)  (S4 D S5 ).S3 D S5: Trạ ng thá i tay má y lên B Mạ ng Grafcet thu gän D Vậy f(P) = f(S2); f(T) = f(S3); f(X) = f(S4); f(L) = f(S5) 116 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG TỔNG HỢP MẠCH KÉP Stop 3.1 Phƣơng pháp bảng trạng thái 3.4.6 Tổng hợp mạch kép PP kết hợp Hàm tác động Grafcet 3.2 Tổng hợp mạch kép PP hàm tác động (Dãy biến cố) b Ví dụ áp dụng 3.3 Tổng hợp mạch *) Bước 5: Vẽ sơ đồ điều khiển kép theo phƣơng pháp Grafcet , m S2 A S1 S3 S1 A S1 S3 S2 S2 C S2 B S4 S1 S3 S5 S3 B S3 S5 S4 S3 S4 S4 D S5 S5 S2 S3 S4 5/12/2013 S5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt P T X L CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.1.1 Sơ đồ mở máy trực tiếp động không đồng pha động không đồng pha a b c ap 220V / 24V cc k d m rn k , k ®b 118 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt k rn CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.1.1 Sơ đồ mở máy trực tiếp động không đồng pha động khơng đồng * Giải thích kí hiệu: pha + AP: Áp tô mát pha dùng để bảo vệ ngắn mạch cho động + K : Khởi động từ, dùng để đóng cắt mạch điện cho động + RN: Là rơle nhiệt, dùng để bảo vệ tải cho động + D, M: Là nút ấn tự phục hồi, nghĩa thơi khơng nhấn nút nút ấn trở trạng thái ban đầu *) Nguyên lý hoạt động sơ đồ , -Chạy động cơ: Sau đóng AP, ta nhấn nút ấn M, cuộn hút K có điện, đóng cặp tiếp động lực cấp điện cho động KĐB đóng cặp tiếp điểm thường hở - để trì điện cho cuộn hút K nhấn nút M -Muốn dừng động cơ: ấn nút D để cắt điện cuộn hút k, động dừng lại 119 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.1.2 Sơ đồ mở máy động không đồng pha động không đồng phƣơng pháp đổi nối Y/ tự động pha 4.1.1 Sơ đồ mở máy trực tiếp động ap không đồng pha 10 12 14 220V / 24V k cc rn , 16 d m 18 Rth k k k ®b 20 k 22 24 Rth k 11 Rth 13 ky 15 kY 120 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ky k rn CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.1.2 Sơ đồ mở máy động không đồng pha động không đồng phƣơng pháp đổi nối Y/ tự động pha - Nguyên lý hoạt động sơ đồ: 4.1.1 Sơ đồ mở máy trực tiếp động không đồng pha Đóng AP, sau nhấn nút ấn M, cấp điện cho cuộn hút K, Rth cuộn hút KY có điện, đó: + Động khởi động với cách mắc hình Y + Sau hết thời gian đặt, cặp tiếp điểm thường đóng mở chậm (5 - 9) mở ngắt điện cho cuộn hút KY, đồng thời cặp tiếp điểm thường mở đóng chậm (3 - 11) đóng lại cấp điện cho cuộn hút K, cặp tiếp điểm động lực K đóng lại, động chuyển sang chế độ làm việc với cách đấu hình  , -Tắt động cơ: Nhấn nút ấn D, cuộn hút khởi động từ K điện ngắt điện lưới cấp cho động 121 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.1.3 Sơ đồ điều khiển động không đồng pha đảo chiều động không đồng pha 4.1.1 Sơ đồ mở máy trực tiếp động không đồng pha 4.1.2 Sơ đồ mở máy động không đồng ,bộ pha PP đổi nối Y/ tự động 220V / 24V ap cc kn d mt kn 11 kt 13 kt kt kt mn rn kn k ®b 122 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt kn rn CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.1.3 Sơ đồ điều khiển động không đồng pha đảo chiều động không đồng pha 4.1.1 Sơ đồ mở máy trực tiếp động không đồng pha 4.1.2 Sơ đồ mở máy động không đồng ,bộ pha PP đổi nối Y/ tự động *) Nguyên lý hoạt động sơ đồ -Khi muốn động chạy thuận: Đóng AP, sau nhấn nút MT xảy q trình điện tự động sau: + Cuộn hút Khởi KT có điện, đóng tiếp điểm động lực thường hở KT lại động chạy theo chiều thuận + Tiếp điểm thường hở KT - đóng lại để trì điện cho cuộn hút KT ln có điện nhấn nút MT + Tiếp điểm thường đóng KT 11 - 13 mở để ngắt điện cuộn hút KN đảm bảo trình động chạy thuận khơng thể chạy ngược + Muốn dừng động cơ, cho động chạy ngược ta nhấn nút D, động dừng lại -Khi muốn động chạy ngược, ấn nút MN, trình điện xảy tương tự, động chạy ngược 123 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.2 Sơ đồ điều khiển động chiều kích từ độc lập động khơng đồng *) Sơ đồ mở máy động điện chiều kích từ độc lập pha qua cấp điện trở phụ theo nguyên tắc thời gian s ¬ đồ mở má y độ n g c c h iỊu q u a c Êp ®iƯn t r ë p h ô s ? d?ng ro le th? i gian cc cc cd cd cc kt ® Rtg cc 10 , k 11 ® cc 12 13 14 15 r r r k3 k2 k1 k 16 cc m d r tg k k r t g1 r t g1 r t g2 k1 m¹ c h ®é n g l ù c r t g2 r t g3 k2 r t g3 k3 m¹ c h ®iỊu k h iĨn 124 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển 4.2 Sơ đồ điều khiển động chiều kích từ độc lập động không đồng *) Sơ đồ đảo chiều quay động pha cc 220V / 24V kt ® cc 10 cc cc Rtg kt 10 kn cc 14 cc d mt mn kn 15 kt 17 kt , kt ® kn mn kt 13 mt kn 12 mạ c h độ n g l ự c 125 mạ c h điều k h iển 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt kn 11 r tg CHƢƠNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CƠ BẢN 4.1 Sơ đồ điều khiển động không đồng pha 4.2 Sơ đồ điều khiển động chiều kích từ độc lập , Phần tập Bài 1: Hãy thiết kế sơ đồ mở máy động không đồng phương pháp cắt dần cấp điện trở phụ mạch rôto theo nguyên tắc thời gian Bài 2: Hãy thiết kế sơ đồ hạn chế dòng khởi động động chiều qua cấp điện trở phụ Bài 3: Thiết kế sơ đồ hãm động động chiều kích từ độc lập Bài 4: Thiết kế sơ đồ hãm động động không đồng pha Bài 5: Thiết kế sơ đồ đảo chiều động chiều kích từ độc lập 126 5/12/2013 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... truyền thông, chuyên ngành Điện Công Nghiệp - Tài liệu học tập: Bài giảng Điều khiển logic - Tài liệu tham khảo: Giáo trình Điều khiển lơgíc ứng dụng Nhà xuất khoa học Kỹ thuật-PGS.TS Nguyễn Trọng... bẩn,… - Trong điều kiện KT-XH: thường gặp toán mà liệu vào nằm trạng thái đối kháng VD: Đúng – sai; Tốt - xấu; Đắt - rẻ - Trong kỹ thuật (đặc biệt kỹ thuật điện điều khiển) phần tử điều khiển hai... số Logic 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Các phép toán biến Logic a Phép nhân logic (hội, và, giao) b Phép cộng logic (tuyển, hợp, c Phép nghịch đảo d Phép Và đảo + Định nghĩa: mạch thực hai phép tính logic