Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp: Chương 2 - Nguyễn Thị Huế

Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp: Chương 2 Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp cung cấp cho người học những kiến thức như: Các thiết bị đo lường trong công nghiệp; Các thiết bị chấp hành trong công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÀI GIẢNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP Nguyễn Thị Huế Bộ môn Kĩ thuật đo Tin học công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp NỘI DUNG MÔN HỌC Giới thiệu chung lịch sử phát triển hệ thống đo điều khiển công nghiệp Các thiết bị đo lường chấp hành công nghiệp Các điều khiển khả trình Các thiết bị giám sát công nghiệp Cơ sở kĩ thuật truyền tin công nghiệp Các giao thức công nghiệp tiêu biểu Một số hệ thống công nghiệp thực tế 3/11/2021 Hệ thống công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 2.1.1 Thiết bị đo hệ thống tự động 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp NỘI DUNG CHƯƠNG 2 Các thiết bị đo lường chấp hành công nghiệp 2.1 Các thiết bị đo lường công nghiệp 2.2 Các thiết bị chấp hành công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Tổng quan chung thiết bị đo hệ thống tự động 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Thiết bị đo hệ thống tự động  Nhìn chung thiết bị đo trường giao tiếp với trung tâm xử lí thơng qua chuẩn truyền số tương tự 4-20 mA giao thức số profibus, CAN, modbus… giao thức lai HART protocol 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Thiết bị đo hệ thống tự động  Đặc tính thiết bị đo  Cảm biến  Các tranmister  Hiệu chuẩn thiết bị công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Tổng quan chung thiết bị đo hệ thống tự động  Độ nhạy thiết bị đo (S) Đặc tính thiết bị đo  Khoảng đo Dx = Xmax - Xmin  Ngưỡng nhạy  x  Khả phân ly thiết bị đo Rx , N x  Mở rộng thang đo thiết bị đo  Độ xác thiết bị đo (sai số)  Thời gian đo thiết bị  Tổn hao công suất thiết bị  Cấp xác thiết bị đo  3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Phạm vi đo Span tín hiệu vào, tín hiệu  Phạm vi đo (range) xác lập giá trị, qua việc đo thực mà khơng làm ảnh hưởng đến độ nhạy thiết bị đo  Span thiết bị đo khoảng cách (hoặc chênh lệch) giá trị giới hạn giá trị giới hạn thang đo ứng dụng  Tín hiệu vào (input range) tín hiệu tương ứng với giá trị thực cần đo nằm span dải đo  Tín hiệu (output signal) transmitter điện tử điển hình – 20mA tương ứng với 0% - 100% phạm vi đo tín hiệu vào 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 10 Van ON/OFF  Van hoạt động trạng thái đóng mở hồn tồn Khi có tín hiệu điện điều khiển van chuyển trạng thái phụ thuộc vào trạng thái ban đầu van  Các loại van thường gặp  Van điện từ  Van khí 3/11/2021 NTH-Bộ mơn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 87 Van điện từ ON/OFF  Van thường đóng (NC)  2/2 NC  3/2 NC  Van thường mở  2/2 NO  3/2 NO 1- Thân van 2- Cổng vào 6- Điều khiển 7- Chốt đẩy 3/11/2021 3- Cổng 4- Cuộn dây 8- Lị xo 9- Khe mở NTH-Bộ mơn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 5- Lõi sắt từ 88 Van điện từ ON/OFF Nguyên lý hoạt động  Cấp nguồn điện vào đầu cuộn dây (tùy thuộc vào điện áp định mức cuộn dây có thể 12, 24, 110, 220 V), cuộn dây cấp điện sinh từ trường, từ trường đủ mạnh thắng lực đẩy lò xo kéo chốt chặn lên, van mở ra, lưu chất từ sang 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 89 Van điện từ ON/OFF  Chú ý: Khi chọn van cần chú ý đến thông số quan trọng như: Dòng điện, điện áp điều khiển, áp suất tối đa, tối thiểu, nhiệt độ lưu chất…  Van on – off nối với đầu số PLC  Van tỉ lệ nối với đầu tương tự PLC 3/11/2021 Van điện từ thực tế NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 90 Van tỷ lệ Khái niệm  Van tỷ lệ van có thể điều khiển lưu lượng lưu chất chảy qua cách thay đổi dòng điện (điện áp) điều khiển đặt vào cuộn dây, van nối với đầu tương tự (AO) PLC  Phân loại  Van điện từ  Van tỷ lệ servo  … 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 91 Van điện từ  Van điện từ van điện điều khiển dòng điện Khi có dòng điện chạy qua van tức chạy qua cuộn dây quấn quanh lõi kim loại, cuộn dây sinh từ trường, từ trường ảnh hưởng đến trạng thái van làm cho van đóng mở  Van điện từ thường sử dụng để điều khiển lưu lượng chất khí chất lỏng Ứng dụng nhiều lĩnh vực: thủy lợi, hệ thống phun nước, sử dụng công nghiệp  Ưu điểm van điện từ:  Tác động nhanh, an tồn, đợ tin cậy cao, tuổi thọ lâu dài  Tiêu tốn lượng thấp, thiết kế nhỏ gọn 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 92 Van tỷ lệ điện từ (Proportional Solenoid Valves)  Cấu tạo: Van tỷ lệ gồm phần  Phần thân vỏ van với lõi trượt (tương đối giống valve phân phối thông thường)  Phần cuộn điện từ với phần hồi tiếp điện tử: Nhận biết vị trí lõi van đưa về bộ điều khiển thông qua que thăm  Card điện tử: Là nơi thu nhận tín hiệu điều khiển từ bên để cung cấp dòng điện điều khiển cho van tỷ lệ Nó đồng thời nhận tín hiệu phản hồi từ lõi van để điều khiển chính xác 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 93 Van tỷ lệ kí nén  Cấu tạo 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 94 Van tỷ lệ kí nén Van thường đóng Van thường mở Nguyen Ly Lam Viec van khí nén Ví dụ mơ hình điều khiển 3/11/2021 NTH-Bộ mơn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 97 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 98 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 99 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 100 2.2.1 Công tắc thông báo  Nhiệm vụ: thông báo trạng thái thiết bị công nghệ điều khiển phục vụ cho việc tự động hóa q trình sản xuất, thực chức báo động hay chẩn đoán kỹ thuật  Tất công tắc loại xếp vào đối tượng “thông báo”, ký hiệu M  Công tắc phụ rơle, thiết bị điện (khởi động từ, công tắc tơ, máy cắt, v.v…) cho biết trạng thái đóng - cắt thiết bị  Cơng tắc báo trạng thái rơle bảo vệ giá trị đo vượt qua giá trị cho phép 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 101 ... số hệ thống công nghiệp thực tế 3/11 /20 21 Hệ thống công nghiệp 3/11 /20 21 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp 2. 1.1 Thiết bị đo hệ thống tự động 3/11 /20 21 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công. .. nghiệp NỘI DUNG CHƯƠNG 2 Các thiết bị đo lường chấp hành công nghiệp 2. 1 Các thiết bị đo lường công nghiệp 2. 2 Các thiết bị chấp hành công nghiệp 3/11 /20 21 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp... thiết bị công nghiệp 3/11 /20 21 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo tin học công nghiệp Tổng quan chung thiết bị đo hệ thống tự động  Độ nhạy thiết bị đo (S) Đặc tính thiết bị đo  Khoảng đo Dx = Xmax - Xmin