Với động cơ điện một chiều khi khởi động cần thiết phải giảm dòng khởi động. Để giảm dòng khi khởi động có thể đ−a thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng. Ngày nay nhờ kỹ thuật điện tử và tin học phát triển ng−ời ta đã chế tạo các bộ biến đổi một chiều bằng bán dẫn công suất lớn làm nguồn trực tiếp cho động cơ và điều khiển các bộ biến đổi này bằng mạch số logic khả trình. Các bộ biến đổi này nối trực tiếp vào động cơ, việc khống chế khởi động, hãm và điều chỉnh tốc độ đều thực hiện bằng các mạch số khả trình rất thuận tiện và linh hoạt. Tuy nhiên, một số mạch đơn giản vẫn có thể dùng sơ đồ các mạch logic nh− hình 2.6
Để khởi động động cơ ta ấn nút khởi động KĐ lúc đó công tắc tơ K có điện, các tiếp điểm th−ờng mở K1 đóng lại để cấp điện cho động cơ với 2 điện trở phụ, K2 đóng lại để tự duy trì, K3 đóng lại, K4 mở ra làm rơle thời gian 3Tg mất điện, sau thời gian chỉnh định tiếp điểm th−ờng đóng đóng chậm 3Tg1 đóng lại làm công tắc tơ 1K có điện, đóng tiếp điểm 1K1 loại điện trở phụ r2 khỏi mạch động cơ và làm rơle thời gian 2Tg mất điện, sau thời gian chỉnh định tiếp điểm th−ờng
đóng đóng chậm 2Tg1 đóng lại cấp điện cho công tắc tơ 2K đóng tiếp điểm 2K2 loại r1 ra khỏi mạch động lực quá trình khởi động kết thúc.
Để dừng động cơ ta ấn nút dừng D lúc đó công tắc tơ K mất điện, tiếp điểm K1 ở mạch động lực mở ra cắt phần ứng động cơ khỏi nguồn điện. Đồng thời tiếp điểm K2, K3 mở ra làm rơle thời gian 1Tg mất điện bắt đầu tính thời gian hãm, K4 đóng lại làm công tắc tơ H có điện đóng tiếp điểm H1 đ−a điện trở hãm Rh vào để thực hiện quá trình hãm. Sau thời gian chỉnh định tiếp điểm th−ờng mở mở chậm 1Tg1 mở ra, công tắc tơ H mất điện kết thúc quá trình hãm, hệ thống khống chế và mạch động lực trở về trạng thái ban đầu chuẩn bị cho lần khởi động sau. Hình 2.6 ĐC r1 r2 K1 2K1 1K1 1Tg RN K K2 1K K3 H 1Tg1 + - a, b, 3Tg1 2K 1K2 2Tg1 3Tg K4 D K RN 2Tg H1 Rh + -
Phần 2: điều khiển logic có lập trình (PLC)
Ch−ơng 3: lý luận chungvề điều khiển logic lập trình PLC
Đ3.1. Mở đầu
Sự phát triển của kỹ thuật điều khiển tự động hiện đại và công nghệ điều khiển logic khả trình dựa trên cơ sở phát triển của tin học mà cụ thể là sự phát triển của kỹ thuật máy tính.
Kỹ thuật điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Control) đ−ợc phát triển từ những năm 1968 -1970. Trong gia đoạn đầu các thiết bị khả trình yêu cầu ng−ời sử dụng phải có kỹ thuật điện tử, phải có trình độ cao. Ngày nay các thiết bị PLC đã phát triển mạnh mẽ và có mức độ phổ cập cao.
Thiết bị điều khiển logic lập trình đ−ợc PLC là dạng thiết bị điều khiển đặc biệt dựa trên bộ vi xử lý, sử dụng bộ nhớ lập trình đ−ợc để l−u trữ các lệnh và thực hiện các chức năng, chẳng hạn, cho phép tính logic, lập chuỗi, định giờ, đếm, và các thuật toán để điều khiển máy và các quá trình công nghệ. PLC đ−ợc thiết kế cho các kỹ s−, không yêu cầu cao kiến thức về máy tính và ngôn ngữ máy tính, có thể vận hành. Chúng đ−ợc thiết kế cho không chỉ các nhà lập trình máy tính mới có thể cài đặt hoặc thay đổi ch−ơng trình. Vì vậy, các nhà thiết kế PLC phải lập trình sẵn sao cho ch−ơng trình điều khiển có thể nhập bằng cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển). Thuật ngữ logic đ−ợc sử dụng vì việc lập trình chủ yêu liên quan đến các hoạt động logic ví dụ nếu có các điều kiện A và B thì C làm việc... Ng−ời vận hành nhập ch−ơng trình (chuỗi lệnh) vào bộ nhớ PLC. Thiết bị điều khiển PLC sẽ giám sát các tín hiệu vào và các tín hiệu ra theo ch−ơng trình này và thực hiện các quy tắc điều khiển đã đ−ợc lập trình.
Các PLC t−ơng tự máy tính, nh−ng máy tính đ−ợc tối −u hoá cho các tác vụ tính toán và hiển thị, còn PLC đ−ợc chuyên biệt cho các tác vụ điều khiển và môi tr−ờng công nghiệp. Vì vậy các PLC:
+ Đ−ợc thiết kế bền để chịu đ−ợc rung động, nhiệt, ẩm và tiếng ồn. + Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra.
+ Đ−ợc lập trình dễ dàng với ngôn ngữ điều khiển dễ hiểu, chủ yếu giải quyết các phép toán logic và chuyển mạch.
Về cơ bản chức năng của bộ điều khiển logic PLC cũng giống nh− chức năng của bộ điều khiển thiết kế trên cơ sở các rơle công tắc tơ hoặc trên cơ sở các khối điện tử đó là:
+ Thu thập các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến.
+ Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đóng mở các mạch phù hợp với công nghệ.
+ Tính toán và soạn thảo các lệnh điều khiển trên cơ sở so sánh các thông tin thu thập đ−ợc.
Riêng đối với máy công cụ và ng−ời máy công nghiệp thì bộ PLC có thể liên kết với bộ điều khiển số NC hoặc CNC hình thành bộ điều khiển thích nghi. Trong hệ thống trung tâm gia công, mọi quy trình công nghệ đều đ−ợc bộ PLC điều khiển tập trung.