MentorII cú nhiều chức năng nờn cấu tạo tương đối phức tạp. Trong bản đồ àn này chỳng ta đi sõu vào tỡm hiểu MentorII M25 và M25(R).
Cỏc hàm điều khiển động cơ một chiều là điều khiển tốc độ, mụmen, phương hướng quay. Tốc độ tỷ lệ thuận với thành phần ứng và tỷ lệ nghịch với từ thụng Mụmen tỷ lệ thuận với dũng điện phần ứng và từ thụng. Hướng quay liờn quan tới cực tớnh của điện ỏp phần ứng và kớch từ:
F1+ F2+ A1+ A2+
FELD ANKER SF
M
*
Hỡnh 3.1. Sơ đồ nối điện ỏp phần ứng và kớch từ vào MentorII.
a. Điện ỏp phần ứng: “back – emf” là mọt thành phần của điện ỏp phần ứng. Như vậy giả thiết từ thụng khụng đổi, cú thể điều khiển tốc độ tới điểm nơi điện ỏp cực đại. Dũng điện phần ứng cũng làm một hàm của điện ỏp phần ứng, do vậy tốc độ sẽ phụ thuộc vào điện ỏp và mụmen cực đại từ tốc độ cơ sở (tại điện ỏp phần ứng cực đại).
b, Điện ỏp kớch từ: nú xỏc định dũng điện kớch từ, từ thụng. Nếu điện ỏp kớch từ là độc lập với điện ỏp phần ứng thỡ tốc độ tăng đến tốc độ cơ sở và lỳc đú dũng điện max. Khi mụmen tỷ lệ với từ thụng, mụmen cực đại sẽ giảm nếu tốc độ được tăng bằng cỏch giảm từ thụng.
Về cơ bản, thay đổi tốc độ động cơ một chiều là điều khiển điện ỏp phần ứng của động cơ. MentorII được trang bị cú khả năng điều khiển từ thụng nếu tốc độ lớn hơn tốc độ cơ bản được yờu cầu. Điều khiển riờng từ thụng để động cơ đạt đến tốc độ và mụmen cũng được ứng dụng. Ngoài ra ta lựa chọn một phương thức phản hồi của MentorII để cú một mạch vũng khộp kớn.
Một nguồn điện ỏp một pha được cung cấp cho cầu thyriostor và một trở khỏng được mắc song song với nú sinh ra một dũng điện giỏn đoạn dựng để
mở gúc mở thyristorr, và dừng nguồn điện khi qua điểm khụng ở nửa chu trỡnh. Điện ỏp cực đại khi thyristorr đó mở, đú là lỳc f trong hỡnh 2.1 trở về khụng. Khi làm chậm gúc mở làm giảm dũng điện ra. Khi tải làm cảm ứng, như kớch từ của một động cơ chẳng hạn dũng điện trở thành liờn tục. Đồ thị dũng điện chậm pha hơn điện ỏp do cảm ứng của tải và một phần vỡ sự trễ của gúc mở. Current fund ementel VDC VDC AC InductiveLoad
Hỡnh vẽ 3.2. Nguồn cung cấp cho mạch kớch từ
Đảo chiều quay động cơ điện theo hai cỏch, tuỳ thuộc vào kiểu cầu của thiết bị. Cỏch điều khiển đơn giản nhất là dựng một cầu ba pha để điều khiển động cơ. Lỳc này động cơ khụng đảo được chiều quay. Vỡ vậy, muốn đảo chiều ta phải cú khoỏ chuyển đổi như trong hỡnh vẽ 3.3
AC field supply
AC M
Hỡnh 3.3. Sơ đồ mắc một cầu 3 pha dựng cụng tắc chuyển đổi để đảo chiều.
Tuy nhiờn thực tế yờu cầu điều khiển đầy đủ hai chiều của động cơ. Với khả năng đảo mụmen nhanh chúng và liờn tục. Ta mắc hai cầu song song ngược như hỡnh vẽ 3.4. Sơ đồ này cú thể điều khiển đầy đủ đảo chiều và hóm mà khụng cần khoỏ chuyển đổi.
AC feild supply
AC M
Hỡnh 3.4. Sơ đồ mắc hai cầu 3 pha song song ngược
Khi hóm bằng phương phỏp hóm động năng hỡnh vẽ 2.5. Lỳc này sự giảm tốc độ khụng kiểm soỏt được và cũng khụng tuyến tớnh.
AC M
AC feild supply
BRAKING RESISTOR
Hỡnh 3.5. Hóm động năng.
Dự sử dụng một gúc phần tư hay bốn gúc phần tư, động cơ điện vẫn luụn phụ thuộc vào điện ỏp. Mà điện ỏp ta cú thể kiểm soỏt được chớnh xỏc thụng qua gúc mở của thyristor của cầu 3 pha.
Như đó núi ở phần trờn, thay đổi tốc độ động cơ ta cú thể thay đổi điện ỏp phần ứng. Để làm được điều này ta điều khiển gúc mở của cỏc thyristor. Mentor II cho phộp người sử dụng điều khiển tự động gúc mở cho thyristor.
của MentorII sao cho hệ thống làm việc tối ưu nhất. Trong sơ đồ hỡnh 3.6 ta thấy cú hai mạch vũng khộp kớn là mạch vũng tốc độ và mạch vũng dũng điệnh. ở mạch vũng tốc độ, cú tớn hiệu đặt ở đầu vào. Tớn hiệu này được sử dụng đặt tốc độ vào điều khiển động cơ. Trờn MentorII ta cú thể đặt tốc độ bằng biến trở hoặc phàn mền. Tớn hiệu phản hồi tốc độ được lấy từ mỏy phỏt tốc để so sỏnh với tớn hiệu đặt. ở mạch vũng dũng điện, tớn hiệu phản hồi về lấy từ biến dũng ba pha của nguồn điện vào MentorII.
3.3. Cỏch nối mạch của MentorII.
MentorII cú thể chạy được chế độ một gúc phần tư và bốn gúc phần tư nờn hai kiểu nối dõy cho MentorII. Trong bản thuyết minh này ta chỉ xột cỏch nối dõy ở chế độ bốn gúc phần tư.
Four - quadrant Y B R LK MBO F2 F1 A2 A1 -10V +10V +10V Manual Set Speed START START RR RR RR 31 25 E3 E2 E1 L3 L2 L1 L11 L12 1 2 3 100V RL1 LC LC LC LC LC m RL2 Drive ready FIELD ON- OFF
Tach ogen error
21 40 37 38 34 36 33 Zero speed 200V 9 0V
Hỡnh 3.8. Sơ đồ nối dõy 4 gúc phần tư của MentorII
Trước tiờn ta nối hai cụng tắc tơ LC và RR. Cụng tắc tơ LC là cụng tắc chớnh để đúng nguồn ba pha vào Mentor II tại ba điểm L1-L3 đồng thời đúng từ L11 và L12. Ngoài ra cũn cú ba tiếp điểm nữa của cụng tắc tơ LC. cụng tắc tơ RR cũng cú ba tiếp điểm liờn động với tiếp điểm của LC. Phần ứng của động cơ được nối vào hai đầu A1 và A2; phần kớch từ được nối vào hai đầu F1 và F2. Nếu điều khiển tốc độ động cơ bằng biến trở vào đầu vào số 1 – 3 của MentorII. Và cuối cựng ta mắc nguồn điều khiển vào ba điểm E1 – E3.
Lưu ý trong quỏ trỡnh nối dõy, E1 - E3 phải trựng pha với L1 – L3.
Bảng điều khiển của Mentor II là nơi điều khiển và truy nhập cỏc tham số của qua đú điều khiển động cơ
.
Hỡnh 3.9. Bảng điều khiển của MentorII. Bàn phớm của MentorII phục vụ 2 mục đớch chớnh đú là:
Cài đặt lại cỏc tham số theo yờu cầu sử dụng. Thao tỏc đến cỏc tham số cần hiển thị.
Bàn phớm gồm cú một nỳt “Reset”, một nỳt “Mode”, hai nỳt lựa chọn thực đơn và hai nỳt lựa chọn tham số. Bấm nỳt “Mode” một lần để điều chỉnh tham số (nếu hiểu thị nhấp nhỏy thỡ cho phộp điều chỉnh). Lỳc này ta cú thể dựng hai nỳt lựa chọn tham số để điều chỉnh, cú thể điều chỉnh nhanh bằng cỏch ấn và giữ phớm đú. Nhấn nỳt “Mode” lần nữa để thoỏt khỏi sự điều chỉnh. Lưu ý giỏ trị của tham số mới điều chỉnh sẽ bị mất đi khi tắt nguồn của thiết bị. Do đú ta phải truy nhập đến thực đơn đú và đặt tham số 00 bằng 1.
Màn hỡnh của MentorII hiển thị thực đơn (bờn trỏi dấu thập phõn), tham số (bờn phải dấu thập phõn) và dữ liệu tham số được chọn.
Ngoài ra cũn cú 6 đốn led hiển thị tỡnh trạng làm việc của MentorII. Lưu ý rằng 2 đốn led “cầu 1” và “cầu 2” sỏng thỡ khụng nhất thiết lỳc đú cầu đang hoạt động mà cú thể do sự truyền dẫn phụ thuộc vào gúc mở hay điều kiện hoạt động.
3.5. Truyền tin nối tiếp.
Giao tiếp nối tiếp với MentorII là một đặc tớnh quan trọng trong giao tiếp với thiết bị ngoại vi trong cụng nghiệp. Thiết bị ngoại vi cú thể cài đặt toàn hoặc từng phần. Cú khả năng biến đổi cỏc tham số ngay lập tức thoả món cỏc trạng thỏi của một chu trỡnh nhiệm vụ hoặc điều kiện hoạt động khỏc nhau trong quỏ trỡnh hoạt động.
Phương tiện này giỳp ta theo dừi liờn tục hoạt động của thiết bị phục vụ cho điều khiển hoặc mục đớch phõn tớch.
Một phương thức truyền tin chuẩn cho tất cả cỏc MentorII. Nú là gia diện mỏy – mỏy, cho phộp một hoặc nhiều thiết bị được sử dụng trong hệ thống điều khiển bởi PLC hoặc mỏy tớnh.
MentorII cú thể điều khiển trực tiếp, hoạt động của chỳng cú thể thay đổi, và trạng thỏi của chỳng được kiểm tra bởi một hệ thống điều khiển cú thể giao tiếp khoảng 15 MentorII, và cú thể lờn đến 99 nếu cú sử dụng bộ đếm hàng.
Cổng truyền tin của thiết bị là chõn PL2. Nối theo chuẩn RS422. Nghi thức là ANSI x3.28 – 2.5 – A4, như tiờu chuẩn cho những giao diện cụng nghiệp.
3.5.1. Kết nối.
Những phương thức truyền tin nối tiếp 9 chõn loại D nối với PL2 trờn MDA 2B. Chõn nối này cung cấp chuẩn RS422 (ghi chỳ: RS422 thực tế cũng giống như RS485 cho phộp nhiều hệ thống giỏm sỏt.)
Những yếu tố của thụng tin giữa hệ thống điều khiển và MentorII là ký tự ASCII.
3.5.2. Điều chỉnh sơ bộ:
Mỗi thiết bị yờu cầu một số nhận dạng, hoặc địa chỉ đặt bởi tham số 11.11. Baud 11.12 đũi hỏi sẽ được đặt phự hợp với hệ thống điều khiển. Dữ liệu, trạng thỏi thiết bị, đặt tham số cú thể lấy từ thiết bị theo một vài cỏch
Những yếu tố của thụng tin giữa hệ thống điều khiển. Dữ liệu, trạng thỏi thiết bị, đặt tham số cú thể lấy từ thiết bị theo một vài cỏch.
Dõy cỏp truyền tin khụng được chạy song song với dõy cỏp điện nào đặc biệt là dõy nối thiết bị với động cơ. Nếu khụng trỏnh được thỡ phải đảm bảo khoảng cỏch cực tiểu là 300mm. Chiều dài cực đại của RS422 khoảng 1 một.
Chõn số RS232 RS422 1 NC 0V 2 TXD TXD 3 RXD RXD 4 5 6 0V TXD 7 0V RXD 8 9
3.5.3. Cỏc ký tự điều khiển của Mentor II.
3.5.4. Địa chỉ nối tiếp.
Mỗi thiết bị cú một nhận dạng hay địa chỉ (tham số 11.11) vỡ vậy chỉ cú một thiết bị được nối là trả lời. Cho an toàn, mỗi số 2 ký tự địa chỉ của thiết bị được lặp lại, như vậy địa chỉ của thiết bị số 14 được gửi 4 ký tự: 1 1 4 4
3.5.5. Nhận dạng tham số.
Truyền tin bởi giao diện nối tiếp, tham số được xỏc định bởi 4 chữ số chỉ thực đơn và số tham số, nhưng khụng cú thập phõn. Vớ dụ thực đơn 01 tham số 01 được viết là 0 1 0 1.
3.5.6. Phần dữ liệu.
Dữ liệu chiếm 5 đặc tớnh tiếp theo sau tham số. Khụng sử dụng dấu thập phõn.
3.5.7. Khối kiểm tra BCC.
Cho phộp thiết bị và hệ thống điều khiển đảm bảo thụng tin truyền đi khụng bị lỗi tất cả cỏc lệnh và trả lời đều phải được kết thỳc bởi một khối kiểm tra.
3.5.8. Gửi dữ liệu.
Để dễ dàng ta lấy một vớ dụ cụ thể để minh hoạ. Gửi mệnh lệnh giảm đi 47.6 % giỏ trị của tham số 01.17 đến MentorII cú địa chỉ là 14.
Khi muốn gửi dữ liệu đến MentorII thụng qua cổng Com phải đỳng theo cấu trỳc sau:
Ký tự ý nghĩa Mó ASCI
HEX Phớm điều khiển
EOT Bit đầu tiờn của cõu lệnh giử cho MentorII 04 D
ENQ Bit kết thỳc của lệnh đọc dữ liệu 05 E
STX Bit đầu tiờn của cõu trả lời của MentorII 02 B
ETX Bit kết thỳc của cõu trả lời của Mentor II 03 C ACK Tớn hiệu thụng bỏo MentorII đó nhận được lệnh 06 F
BS Lựi lại tham số trước tham số hiện hành 08 H
Lưu ý: Mục dữ liệu cú thể từ một đến năm ký tự đều được. Khi xỏc nhận được tớn hiệu gửi đến MentorII sẽ trả lời thụng điệp: Mó ACK nếu MentorII hiểu và thực hiện được mệnh lệnh gửi đến.
Mó NAK nếu MentorII bỏo mệnh lệnh sai, dữ liệu dài quỏ hoặc BCC sai.
32.5.9. Đọc dữ liệu từ MentorII.
Để dễ dàng ta lấy một vớ dụ cụ thể để minh họa: Gửi mệnh lệnh đọc giỏ trị của tham số 01.17 đến MentorII cú địa chỉ là 12.
Ta cú thể đọc cỏc giỏ trị của tham số trờn MentorII qua mệnh lệnh đọc dữ liệu cú cấu trỳc sau:
CONTROL EOT Control -D ADDRESS 1122 PAR 0117 CONTROL ENQ Control -E
Khi nhận được mệnh lệnh như trờn MentorlII sẽ trả lời với cấu trỳc như sau: CONTRO L EOT Control -D ADDRES S 1144 CONTRO L STX Control -B PAR 011 7 DAT A -0476 CONTRO L ETX Control -C BCC
CONTROL STYX Control -B PARAM 0117 DATA -0476 CONTROL EXT Control -C BCC
3.6. Cỏc tham số chớnh của MentorII.3.6.1 Menu1:Cài đặt tốc độ 3.6.1 Menu1:Cài đặt tốc độ
Cỏc tham số của MentorII được tỏch thành cỏc nhúm để thuận tiện cho việc tra cứu và truy nhập. Cỏc nhúm đú gọi là cỏc thực đơn, mỗi thực đơn sữ cú cỏc chức năng khỏc nhau.
H ìn h 2. 7 sơ đ ồ lo gi c lự a ch ọn v à gi ới h ạn tố c độ đ ặt
3.6.1. Mentor1: Cài đặt tốc độ
Cú 4 kiển đặt tốc độ 01.17, 01.18, 01.19 và 10.20. Một trong bốn kiểu đú cú thể đặt tốc độ từ – 1000. đến 1000. Và cú thể truy cập qua bàn phớm, chương trỡnh hoặc truyền nối tiếp tại bất kỳ thời điểm nào. Bốn tham số này giỳp cho MentorII cú tớnh linh hoạt cao khi giao tiếp với cỏc thiết bị khỏc. Hai lựa chọn 01.14 và 01.15 để lựa chọn một trong bốn kiểu đặt tốc độ trờn.
Việc thay đổi cỏc tham sú để lựa chọn lưỡng cực hay đơn cực đảo cực, và tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất của quay thuận, quay ngược. Tham số 01.11 để đặt “ON” nếu 01.11 = 0 thỡ 10.03 = 0. Tham số 01.12 đảo cực tớnh. Tham số 01.13 để lựa chọn 01.05 hay khụng.
a. Tham số 1.1: RO tốc độ đặt trước khi bự.
Theo dừi giỏ trị của tốc độ đặt liờn tục. Tham số 1.1 cũng được sử dụng để bắt đầu khởi động cựng với 1.6.
b. Tham gia 1.2: RO tốc độ đặt sau khi bự.
Theo dừi giỏ trị của tốc độ đặt sau khi cú thờm 1.4 c. Tham số 1.3: RO đặt trước khi trễ:
Tốc độ đặt trước khi cú trễ (tham khảo thực đơn 2) d. Tham số 1.4: RW đặt bự:
giỏ trị đạt (từ –1000 đến +1000) được cộng vào giỏ trị tốc độ đặt 1.1. e. Tham số 1.5: RW đặt inch.
Là nguồn của tốc độ đặt khi chọn bởi 1.13 (điều khiển bởi chõn TB3 – 22 và TB3-23). Cung cấp phương tiện tiện lợi để đặt cỏc tốc độ yờu cầu khỏc
f. Tham số 1.6. RW tốc độ quay thuận cực đại.
Đặt giới hạn dưới của tốc độ quay thuận. Tốc độ này khụng cú ý nghĩa nếu 1.10 – 1 sẽ ngăn sự chờnh lệch giữa tốc độ cực tiểu quay thuận và quay ngược khi tốc độ đặt vào là 0.
h. Tham số 1.8: RW tốc độ quay ngược cực tiểu:
Đặt giới hạn dưới của tốc độ quay thuận. Tốc độ này khụng cú ý nghĩa nếu 1.10=1 sẽ ngăn sự chờnh lệch giữa tốc độ cực tiểu quay ngược khi tốc độ đặt vào là 0.
i. Tham số 1.9:RW tốc độ quay ngược cực đại. Đặt giới hạn trờn của tốc độ quay ngược. j. Tham số 1.10: RW lựa chọn lưỡng cực:
Trong trạng thỏi bỡnh thường (=1) cho phộp thiết bị trả lời tớn hiệu tốc độ đặt 1.2 trong trường hợp hướng quay được xỏc định bởi tớn hiệu lưỡng cực. Cực tớnh dương gõy ra quay thuận, cực õm gõy ra quay ngược. Khi 1.10=0 thiết bị trả lời tớn hiệu theo kiểu đơn cực, cực tớnh õm xem như tốc độ 0. Khi đảo chiều được xỏc định bởi 1.12 (4 gúc phần tư)
k. Tham số 1.11RWđặt “ON”
Mặc định là 0 nếu TB3-21 khụng kớch hoạt . Khụng thể đặt là 1 trừ phi TB3-21 được kớch hoạt. Tham khảo menu 8. Điều khiển bởi TB3 –25, 22, 23, 24.
Quay ngược khi đảo cực tớnh của tốc độ đặt. Nú cú hiệu ứng (trong 4 gúc phần tư) khi quay ngược tớn hiệu tốc độ mà khụng quan tõm đến hướng quay của động cơ. Mặc định bởi TB3-25,22,23,24.
m. Tham số 1.13RW lựa chọn inch.
Thay thế tất cả cỏc tốc độ yờu cầu đặt bởi 1.5. Mặc định 1.13, tốc độ đặt bỡnh thường. Điều khiển bởi TB3-22,23.