3.2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ
3.2.2. Lựa chọn thiết bị cho bài toán đóng mở cửa tự động
* Giới thiệu chung a/Nguyên tắc hoạt động
Cảm nhận sự biến đổi nhiệt độ của môi trường để tạo ra tín hiệu điện tiếp tục xử lý
b/Phạm vi ứng dụng
Ứng dụng rộng dãi trong thực tế:
- Trong chế tạo robot
- Trong điều hòa nhiệt đọ ứng dụng Intelligen eye là một cảm biến có khả năng dò hoạt động của con người trong phòng. Khi không có chuyển động cảm biến sẽ điều chỉnh bằng cách tăng hoặc giảm 2 độ C để tiết kiệm 20% năng lượng đối với chế đọ làm lạnh và 30% năng lượng đối với chế độ sưởi ấm. Việc cũng sẽ làm giảm lãng phí năng lượng nếu như bạn quên không tắt điều hòa.
- Trong ứng dụng chế tạo cửa tự động ,thang máy…
GVHD: Phạm Hữu Chiến 26 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
* Lựa chọn cảm biến
Cảm biến kích hoạt cửa HR942D do hang HOTRON nhật bản sản xuất có bảng thông số kỹ thuật như sau:
GVHD: Phạm Hữu Chiến 27 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
Trong đó : 2 cáp màu xám(Gray) được nối với nguồn điện, 2 cáp màu vàng được nối với đầu ra
GVHD: Phạm Hữu Chiến 28 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
Với Wide là bể rộng nhất của chum tia cảm biến có thể phat hiên và Narrow là vùng làm việc phát hiện chum tia tốt nhất của cảm biến(hay bề hẹp)
GVHD: Phạm Hữu Chiến 29 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
3.2.2.2/Bộ lưu điện UPS a/Vấn đề đặt ra
Để ngăn chặn các sự cố về an toàn dữ liệu và an toàn hệ thống khi có sự cố điện từ nguồn điện lưới, bộ lưu điện UPS là giải pháp được lựa chọn
b/Các loại UPS
UPS bao gồm hai dòng chính online và offline :
Dòng offline: khi nguồn điện lưới còn đáp ứng được, nó sẽ được đưa thẳng tới thiết bị sử dụng. Trường hợp có sự cố về nguồn điện lưới, bộ chuyển mạch sẽ chuyển sang chế độ dùng ắc quy, dòng điện một chiều từ ắc quy sẽ được biến đổi thành dòng xoay chiều phù hợp cho thiết bị sử dụng. Với nguyên lý hoạt động như trên, ta thấy dòng offline có nhược điểm là khi chuyển mạch dòng xoay chiều sẽ có độ trễ nên các thiết bị có sự nhạy cảm cao sẽ không phù hợp
với loại ổn áp này
Dòng online: ngay cả khi nguồn điện lưới còn đáp ứng được nó cũng không được đưa thẳng tới thiết bị sử dụng mà phải đưa qua bộ chuyển mạch thành dòng một chiều nạp vào ắc quy, rồi từ ắc quy dòng điện môt chiều lại được biến đổi trở lại thành dòng xoay chiều và cấp cho thiết bị sử dụng. Với nguyên lý hoạt động này, nguồn điện cung cấp cho thiết bị sử dụng luôn được lấy từ ắc quy nên có độ ổn định cao và không bị trễ như loại offline. Ngoài ra dòng online còn có phần mềm quản lý đi kèm, có màn hình LCD giúp người sử dụng thiết lập
GVHD: Phạm Hữu Chiến 30 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
các thông số cho UPS hoạt động đúng theo nhu cầu hiện tại của mình như hẹn giờ tắt mở, điều chỉnh điện áp…
c/Lựa chọn bộ UPS cho bài toán đóng mở cửa tự động dùng PLC Chọn loại: Santak UPS online 1 KVA w/Software
Santak UPS online 1 KVA w/Software Được thiết kế dựa trên công nghệ True Online Double Conversion, bộ lưu điện 1KVA cùng các thiết bị tùy chọn sẽ cung cấp một giải pháp tổng thể, an toàn, tối ưu và hiệu quả cho các thiết bị có yêu cầu khắt khe về năng lượng. Thiết bị thường dùng lưu điện cho các máy chủ chuyên dụng nhỏ.Với Ăcqui tùy chọn có thể nâng thời gian lưu điện hoàn toàn đáp ứng mọi nhu cầu khách hàng.
d/Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng
- Một chú ý hết sức quan trọng là bạn không được lợi dụng việc lưu điện của UPS để tiếp tục làm việc mà hãy tranh thủ thời gian lưu các tài liệu và tắt máy trước khi UPS hết điện, điều này giúp tuổi thọ UPS được lâu hợn
- Không để hở đầu ra UPS vì điện áp ra là dòng xoay chiều 100-240v rất nguy hiểm.
- Để UPS nơi thoáng mát, tránh nơi có độ ẩm cao
- Khi nối thiết bị tải điện với UPS, phải tắt thiết bị tải điện trước khi được nối.
Sau đó, bật từng thiết bị tải điện lên.
Tất cả các ổ cắm điện đều phải được nối đất để bảo vệ.
Cho dù dây điện có được cắm vào ổ điện nguồn hay không, thì vẫn có dòng điện tại ổ cắm đầu ra của UPS. Tắt UPS bảo đảm rằng không còn dòng điện ở các bộ phận bên trong của UPS. Ðể đảm bảo không còn dòng điện ở ổ cắm đầu ra của UPS, thì UPS phải được tắt trước tiên, sau đó ngắt nguồn cung cấp điện.
- Ðối với loại chuẩn (standard model), nên nạp điện cho ắc quy trong vòng 8 giờ trước khi sử dụng. Chỉ cần dùng dây điện nối ổ cắm đầu vào của UPS với một ổ
GVHD: Phạm Hữu Chiến 31 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
cắm điện nguồn gần đó, khởi động UPS, UPS sẽ tự động nạp điện cho ắc quy.
UPS có thể sử dụng được ngay mà không cần nạp điện cho ắc quy trước nhưng thời gian trữ điện sẽ ít hơn mức chuẩn.
Trong trường hợp cần phải nối UPS với thiết bị tự cảm điện như mô-tơ, thiết bị chỉ báo hoặc một máy in laser, thì dòng điện dùng để khởi động phải phù hợp với công suất của UPS, vì sự tiêu hao điện để khởi động loại thiết bị này có thể rất lớn khi nó bắt đầu hoạt động
- Việc nối với máy phát điện phải được thực hiện theo các bước sau:
Khởi động máy phát điện và chờ cho tới khi máy vận hành ổn định trước khi nối ổ cắm đầu ra của máy phát điện với UPS (phải chắc chắn rằng UPS đang ở chế độ không làm việc). Sau đó, bật UPS theo quy trình khởi động. Sau khi UPS được bật lên, mới kết nối từng thiết bị tải điện một với UPS.
Nên lựa chọn máy phát điện AC có công suất gấp 1.5 của UPS
3.2.2.3. Hệ thống cửa trượt tự động 2 cánh GEZE (có tích hợp kèm theo động cơ đảo chiều cảm biến hồng ngoại ..)
hông số kỹ thuật như sau:
GVHD: Phạm Hữu Chiến 32 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
3.2.2.4. Chọn sử dụng PLC S7-200 CPU 224 để điều khiển hệ thống.
S7-200 CPU 224
Kích thước : 120.5 x 80 x 62
Bộ nhớ chương trình: 8192 bytes
Bộ nhớ dữ liệu: 8192 bytes
Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ
Ngõ vào ra số :14 In/10 Out
Ngõ vào ra tương tự: 2 In/1 Out
Module mở rộng :7
Bộ đếm tốc độ cao :
1Pha 6 : 30KHZ
2 Pha 4: 20KHZ
Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ
Truyền thông : 1xRS485
Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out
Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh
Giới thiệu
GVHD: Phạm Hữu Chiến 33 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
S7-200 là thiết bị điều khiển logic lập trình loại nhỏ của hãng Siemens, có cấu trúc theo kiểu module và có các module mở rộng. Các module này đươc sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau.
- S7-200 thuộc nhóm PLC loại nhỏ, quản lý một số lượng đầu vào/ra tương đối ít.
- Có từ 6 đầu vào/ 4 đầu ra số (CPU221) đến 24 đầu vào/ 16 đầu ra số (CPU226). Có thể mở rộng các đầu vào/ra số bằng các module mở rộng
- Kiểu đầu vào IEC 1131-2 hoặc SIMATIC. Đầu vào sử dụng mức điện áp 24VDC, thích hợp với các cảm biến
- Có 2 kiểu ngõ ra là Relay và Transitor cấp dòng
- Tích hợp sẵn cổng Profibus hay sử dụng một module mở rộng, cho phép tham gia vào mạng Profibus như một Slave thông minh.
- Có cổng truyền thông nối tiếp RS485 với đầu nối 9 chân. Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 bauds, theo kiểu tự do là 300 – 38.400 bauds.
- Tập lệnh có đủ lệnh bit logic, so sánh, bộ đếm, dịch/quay thanh ghi, timer cho phép lập trình điều khiển Logic dễ dàng.
- Ngôn ngữ lập trình: LAD, STL, FBD.
GVHD: Phạm Hữu Chiến 34 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
3.2.2.5 Công tắc hành trình : D4MC loại kín
-Công tắc hành trình loại đơn giản, kín, kinh tế 1 tiếp điểm 2 trạng thái NO/NC – SPDT.
-Đạt độ kín IP67, nhiệt độ hoạt động -10~700C.
-Chiụ đựng tần số hoạt động cao 120 lần/phút (tác động cơ), 20 lần/phút (tác động điện)
-Tuổi thọ hoạt động 10.000.000 (tác động cơ), 500.000 lần (tác động điện) -Nhiều kiểu dáng tác động, cho các ứng dụng khác nhau.
-Tốc độ tác động 0.05 mm/s ~ 0.5 m/s
-Đấu nối kiểu terminal có bọc cao su bảo vệ độ kín -Đạt tiêu chuẩn UL/CSA and CCC.
-Kiểu dáng lắp đặt đơn giản, giảm thời gian bảo trì, thay thế.
3.2.2.6. Contactor
Chọn Contactor của Siemens 3RT10 45-1AP04 Với các thông số kỹ thuật:
-Size: S3 -Số cực: 3
-Có gắn tiếpđiểm phụ
GVHD: Phạm Hữu Chiến 35 SVTH: Chu Minh Tuấn
Đồ án Tự Động Hóa Chuyên Ngành: CNKT Tự Động Hóa
-Dòngđịnh mức AC1/AC3: 100A/80A -Điệnáp cuộn hút: 230 VAC-50 Hz -Tiếpđiểm phụ: 2NO + 2NC
-Dùng cho động cơ 3 pha: 37KW/400V -Xuất xứ: Đức