thơng tin đó thành tín hiệu điện (dịng, áp).
Máy tính D/A Thiết bị
Chấp hành ĐTĐK
III.2.3 Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển tự động
*Khối 1: Đầu đo khối l ợng * Khối 2: Khối khuyếch đại
Tín hiệu từ bộ chuyển đổi rất nhỏ do đó ta cần dùng bộ khuyếch đại tín hiệu. Có rất nhiều bộ khuyếch đại, giữa bộ khuyếch đại thuật tốn và bộ khuyếch đại thơng thờng về cơ bản không khác nhau nhiều, cả hai loại này đều dùng khuyếch đại điện áp, dịng điện và cơng suất. Trong khi tính chất của bộ khuyếch đại thơng thờng phụ thuộc vào kết cấu bên trong của mạch thì tác dụng của bộ khuyếch đại thuật tốn có thể thay đổi đợc và chỉ phụ thuộc vào các linh kiện mắc ở ngồi. Để thực hiện điều đó bộ khuyếch đại thuật tốn phải có hệ số khuyếch đại lớn, trở kháng vào lớn, trở kháng ra nhỏ. Và bộ khuyếch đại thuật tốn đợc biểu diễn nh hình sau:
101 Ur Ur Uv R1 R 2 - + R3 R 4 - + Đầu đo khối
lượng A/D Máy tính Đặt năng suất Qđặt (kg/ph) Biến tần Động cơ m(kg/m) U 2, f 2 U1, f1 v (m/phút) K/Đ
H- 4: Sơ đồ khối của hệ thống
D/A
Phản hồi tốc độ
* Khối 3: Bộ chuyển đổi A/D & D/A
Là bộ chuyển đổi tơng tự số, làm nhiệm vụ chuyển đổi các tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số.
Ta phải sử dụng bộ chuyển đổi này là vì: Các tín hiệu điều khiển thờng là tín hiệu tơng tự, trong hệ thống điều khiển số ta cần sử dụng máy tính để điều khiển hệ thống, mà máy tính chỉ có thể xử lý đối với các tín hiệu số. Vì vậy cần phải chuyển đổi các tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số nhờ bộ chuyển đổi A/D. Cịn khi đa tín hiệu ra để điều khiển các thiết bị hoặc hiển thị thông qua khối hiển thị ta dùng bộ chuyển đổi D/A để chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tơng tự.
* Khối 4: Máy tính
Máy tính thực hiện chức năng thu thập thơng tin số liệu và xử lý các thơng tin đó, tính tốn giá trị đầu vào để đa ra tín hiệu điểu khiển nào đó. * Khối 5: Biến tần
Biến tần dùng để biến đổi u1,f1 thành u2,f2 theo yêu cầu để cung cấp cho động cơ. Lúc này động cơ không đợc nối trực tiếp với lới điện mà nối qua bộ biến tần.
* Khối 6: Động cơ
Ngời ta thờng sử dụng động cơ khơng đồng bộ rơ to lồng sóc. Trong thực tế động cơ điện không đồng bộ đợc sử dụng rộng rãi nhất so với động cơ một chiều, nó có các u điểm sau: cấu tạo đơn giản, kích thớc, trọng lợng nhỏ hơn khi cùng một công suất định mức, giá thành rẻ, dễ sử dụng, tính năng kỹ thuật khá tốt, làm việc tin cậy, vốn đầu t cơ bản và chi phí vận hành ít hơn. Sử dụng trực tiếp lới điện xoay chiều ba pha, do đó trong nhiều trờng hợp khơng cần các thiết bị biến đổi kèm theo v.v…
Tuy nhiên nhợc điểm của nó là điều chỉnh tốc độ và khống chế các q trình q độ khó khăn hơn, hệ số cơng suất thấp, động cơ lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu (dịng điện khởi động lớn, mơmen khởi động nhỏ).
* Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khi khởi động ta đa tín hiệu vào trạng thái sẵn sàng và chạy chơng trình điều khiển trên máy tính, máy tính khởi động và chạy theo năng suất đã định trớc. Trên sơ đồ khối của băng tải đợc lắp đặt các cân điện tử để đo tải trọng trên chiều dài băng tải xác định (thờng trong khoảng 1ữ1,5m), tín hiệu đo đợc qua bộ khuyếch đại để đa vào máy tính. Các tín hiệu khối lợng (m) và vận tốc (v) đợc đọc vào máy tính theo các đờng tín hiệu khối lợng và tốc độ.
Máy tính sẽ tính đợc năng suất thực của các cân Qthực=m.v so sánh với năng suất đặt trớc Qđặt của chúng đợc nhập vào từ bàn phím sau khi đợc hiệu
chỉnh thì sẽ đa ra tín hiệu điều khiển Uđk (thờng có giá trị 0ữ10 V) để điều khiển các động cơ thơng qua bộ biến tần. Mục đích là để điều chỉnh tốc độ động cơ hợp lý cho băng tải cân băng sao cho sai số năng suất thực của cân Qthực với năng suất định mức Qđăt của chúng đạt đợc ≤ 2%.
Khi hệ thống có sự cố nh băng tải ngừng hoạt động hoặc mất nguồn nguyên liệu dẫn tới tốc độ băng tải nhanh (động cơ điều chỉnh tốc độ băng tải có tốc độ lớn hơn định mức), hoặc lợng nguyên liệu xuống quá nhiều làm cho băng tải dừng hoạt động, thì đầu đo khối lợng sẽ đa tín hiệu vào máy tính. Lúc này trong máy tính đã đợc cài đặt chơng trình sẵn sẽ xử lý ngay sự cố xảy ra, làm cho tất cả hệ thống đều dừng làm việc và báo lỗi để công nhân vận hành biết và xử lý.