LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian thực tập tại trường em đã hoàn thành tốt 5 nội dung thực tập được giao, nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các Thầy giáo cùng với sự cố gắng học tập của bản thân đã trang bị cho chúng em những kiến thức thực tế về chuyên ngành Kỹ thuật điện của mình. Trong nền kinh tế hội nhập của nước ta hiện nay, yêu cầu Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa đòi hỏi chúng ta phải sử dụng nhiều thiết bị vi xử lý được đưa vào trong mạch điều khiển để tạo nên sự thay đổi sâu sắc và vượt bậc trong lĩnh vực sản xuất và phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày. Tiếp đó, là sự bùng nổ của Khoa học kỹ thuật điều này kéo theo sự phát triển và hoàn thiện của các bộ VĐK, PLC, Thyristor các bộ biến đổi điện ngày càng gọn nhẹ, tác động nhanh, dễ dàng ghép nối với các vi mạc điện tử. Để tiếp thu các tiến bộ của Khoa học kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới công nghệ để đưa Tự Động Hóa vào sản xuất. Em xin báo cáo quá trình thực tập kỹ thuật điều khiển là: “ Ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện KĐB xoay chiều 3 pha, điều khiển đèn giao thông, điều khiển thang máy”. Ngoài ra, trong đợt thực tập vừa qua, em cũng đã được tiếp xúc và thực hành trực tiếp trên một số thiết bị Biến tần và Logo. Trong quá trình thực tập và viết báo cáo em đã rất cố gắng, song không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các Thầy giáo trong khoa. Em xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo trong khoa KTĐK đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành các bài thực tập. SV THỰC HIỆN Vũ văn Thoa 1 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 2 MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Nhiệm vụ thực tập 4 Nội dung báo cáo 5 Nội dung 01: Thiết kế chế tạo bộ nguồn tự động ổn định điện áp và hạn chế dòng điện. 6 Nội dung 02: Xây dựng mạch đo và điều khiển dòng điện, điện áp trong các hệ thống điện tử công suất trên cơ sở biến đổi ADC ICL 7135 9 Nội dung 03: Xây dựng mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor thực hiện ổn dòng trên cơ sở IC điều chế pha xung TCA 785 15 Nội dung 04: Ứng dụng PLC xây dựng các hệ điều khiển cho truyền động điện và điều khiển công nghiệp. 24 Bài 1: Xây dựng hệ thống điều khiển động cơ xoay chiều 3 pha 28 Bài 2: Xây dựng mô hình hệ thống đèn 33 Bài 3: Điều khiển thang máy 36 Nội dung 05: Giới thiệu về biến tần và logo. 45 Kết luận 50 Tài liệu tham khảo 51 3 NHIỆM VỤ THỰC TẬP I. Mục đích : * Tạo cho sinh viên tìm hiểu, làm quen với chức trách của người kỹ sư trong nhà máy, xí nghiệp, cơ quan vv… ;ở nơi mà sinh viên được thực tập . * Tạo đIều kiện cho sinh viên tiếp xúc , tìm hiểu thực tiễn kỹ thuật chuyên ngành. II. Yêu cầu : * Sinh viên phải trực tiếp tìm hiểu tại một cơ sở sản xuất với qui mô phù hợp. * Sinh viên phải nhận thức được vai trò trách nhiệm của người kỹ sư ; Học tập được kinh nghiệm về phương pháp tổ chức thực hiện những nhiệm vụ kỹ thuật thực tế mới đặt ra; Đồng thời phát huy được các kiến thức mới vừa tiếp thu được trong trường , đề đạt áp dụngvào thực tế nếu điều kiện cho phép . * Thực hiện đầy đủ các nội qui thực tập và kế hoạch tực tập đã được phê duyệt. *Chấp hành nghiêm túc các qui định của cơ sở thực tập. *Làm báo cáo thu hoạch thực tập và nộp cho Khoa đúng kỳ hạn. III. Nội dung thực tập : 1. Tìm hiểu các hoạt động của nơi thực tập ( Chức năng ,nhiệm vụ, cơ cấu tổ chức,vv…) 2. Tìm hiểu các thiết bị, hệ thống đolường,điều khiển số ,tự động hoá sản xuất công nghiệp. 3. Tham gia trực tiếp vào các hoạt động của nơi thực tập ( Hội thảo khoa học, thiết kế, vận hành , bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống điện như hệ thống truyền động điện, các thiết bị điện tử , máy điện , máy thuỷ lực, máy nén khí vv…và phong trào văn nghệ ,thể dục thể thao.) 4. Đi sâu tìm hiểu cụ thể một thiết bị hoặc một hệ thống điều khiển tân tiến nhất ở nơi thực tập. 5. Tìm hiểu chức trách kỹ sư tự động hoá ở nơi thực tập. 4 NỘI DUNG BÁO CÁO THỰC TẬP - Nội dung 01: Thiết kế chế tạo bộ nguồn tự động ổn định điện áp và hạn chế dòng điện. - Nội dung 02: Xây dựng mạch đo và điều khiển dòng điện, điện áp trong các hệ thống điện tử công suất trên cơ sở biến đổi ADC ICL 7135. - Nội dung 03: Xây dựng mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor thực hiện ổn dòng trên cơ sở IC điều chế pha xung TCA 785. - Nội dung 04: Ứng dụng PLC xây dựng các hệ điều khiển cho truyền động điện và điều khiển công nghiệp. - Nội dung 05: Giới thiệu về biến tần vào logo. 5 NỘI DUNG THỰC TẬP SỐ 01 THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ NGUỒN TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP VÀ HẠN CHẾ DÒNG I. Giới thiệu chung -Tìm hiểu về phần mềm thiết kế mạch Protel DXP 2004. -Tìm hiểu về bộ nguồn ổn áp và hạn chế dòng. -Thiết kế lắp ráp mạch đạt yêu cầu đặt ra. II. Tiến hành 2.1 Giới thiệu phần mềm Protel DXP 2004 Phần mềm Protel DXP 2004 là một phần mềm mạnh phục vụ thiết kế mạch điện tử.Phần mềm này là một công cụ hữu ích và cần thiết cho học viên các nghành điện-điên tử và điều khiển trong học tập và trong công tác.DXP(Design Explorer-Trình duyệt thiết kế) là một hệ thống thiết kế mạch điện tử hoàn thiện 32 bit trên nền Windows 2000 và Windows XP. Nó là một môi trường phát triển tích hợp,cung cấp hang loạt các công cụ thiết kế mạnh. Khi tạo ra các trang văn bản thiết kế,ta có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các trình soạn thảo , ví dụ giữa các trình soạn thảo sơ đồ mạch và trình soạn thảo mạch in PCB.Trình duyệt sẽ thay đổi các thanh công cụ và các menu tuỳ theo trình soạn thảo mà ta đang làm việc .Tên của các panel được hiển thị ở góc bên phải không gian làm việc. Ta có thể click vào tên của các panel để mở chúng và có thể di chuyển các panel để tạo giao diện làm việc theo ý muốn. 2.2. Thiết kế chế tạo mạch nguồn ổn định điện áp và hạn chế dòng điện Mạch nguồn được xây dựng trên cơ sở IC LM317. Đây là IC ổn áp dải rộng từ 1,2-37v với dòng điện ra tối đa 1,5 Các linh kiện chính sử dụng trong mạch như trong bảng sau: TT Ký hiệu Tên linh kiện,trị số Đơn vị tính Số lượng 1 U2 IC LM317 C 1 2 U3 Biến áp nguồn 220/8v C 1 3 VR2 Biến trở nhiều vòng 20k C 1 4 Q1 Transistor c495 C 1 5 B1 Cầu chỉnh lưu 5A C 1 6 C1 tụ hoá 1000µF C 1 7 R1,3,4,5 Điện trở 4k7;R56;R220;R470 C 4 8 Led Đèn led 5mm C 1 6 a. Giới thiệu IC LM317 IC LM317 có 3 chân tín hiệu - V in : Điện áp vào - V out : Điện áp ra - ADJ: Chân điều khiển. + Các đặc trưng: - Đảm bảo dòng ra đạt 1,5A - Có thể điều chỉnh điện áp ra xuống 1,2V - Dòng điện giới hạn không đổi khi nhiệt độ thay đổi. - Điện áp ra trong khoảng 1,2V-1,5V. Sơ đồ nguyên lý: b.Nguyên lý hoạt động: IC LM317 chứa điện áp chuẩn trong mà đối với nó trị số điển hình là V ref =1,2V thông qua tác dụng bên trong ổn áp, điện áp đó xuất hiện trên R 1 và khiến cho dòng I 1 chạy qua R 1 có trị số 7 I 1 = 1R Vref (1) Dòng này cũng chạy qua R 2 , tuy nhiên dòng nhỏ bổ xung I ADJ chạy ra từ đầu nối điều chỉnh, dòng tổng I 2 qua R 2 là I 2 = I 1 + I ADJ (2) điện áp V 2 trên R 2 là: V 2 = R 2 *I 2 = R 2 *(I 1 +I ADJ ) (3) Điện áp tổng V out là: V out = V ref + V 2 (4) Thế (1) vào (3) và thế biểu thức sau vào (4) ta có: V out = V ref (1+R 2 /R 1 )+ I ADJ *R 2 LM317 có khả năng cung cấp hơn 1.5A trong khỏang điện áp điều chỉnh được từ 1.2_37V.Để thay đổi điện áp V out ta thay đổi biến trở VR2 Transistor có vai trò như một khóa để hạn chế dòng qua, đồng thời cũng làm thay đổi điện áp ra. 2.3 Kết quả thu được Bộ nguồn tự động ổn định điện áp và hạn chế dòng điện thu được đã đáp ứng đúng yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật - Dòng điện ra ổn định để nạp ắc quy - Dòng điện hạn chế theo yêu cầu từ 0.2A đến 2A - Khi nạp đèn led sang,khi ắc quy đầy thì ngừng nạp đèn led tắt 8 NỘI DUNG THỰC TẬP SỐ 2 XÂY DỰNG MẠCH ĐO DÒNG ĐIỆN ,ĐIỆN ÁP TRÊN CƠ SỞ BIẾN ĐỔI ADC ICL7135 I. Yêu cầu - Tìm hiểu sơ đồ tổ chức phần cứng của mạch đo lường điện tử,điện áp xây dựng trên cơ sở ICL7135 - Lắp ráp và hiệu chỉnh mạch đo II. Tiến hành: 1. Tìm hiểu về biến đổi tương tự- số và ADC ICL 7135: Có rất nhiều các họ chuyển đổi tương tự số, loại chuyển đổi 8 bít, loại chuyển đổi 10 bít, 12 bít, 14 bít…nhưng tùy thuộc vào chức năng và độ phân giải theo yêu cầu mà chúng ta chọn các vi xử lý chuyển đổi tương tự số khác nhau. Các bộ chuyển đổi thông thường như: Max 111, Max 186… Trong nội dung này ta sử dụng ICL 7135 để thực hiện chức năng chuyển đổi tương tự số. ADC ICL 7135 là bộ biến đổi tương tự số 4 1/2 chữ số, đầu ra là mã BCD, đầu vào là tín hiệu điện áp đến ± 2V. Đây là IC dạng PDIP 28 chân, điện áp nguồn ± 5V, gọn và đơn giản nên được sư dụng rộng rãi trong các mạch đo số. + Các thông số đặc trưng của ICL 7135: - Độ chính xác là ± 1 trong 20000 lần đo (trong thang đo đầy đủ là 20000V) - Đảm bảo giá trị đọc 0 trùng với 0V ở đầu vào. - Dòng điện rò ở đầu vào thường là 1pA. - Đầu vào vi phân chính xác. - Có chân Vref riêng. - Mọi đầu ra tương thích với TTL. - Đầu ra cho mã BCD. - Có 6 đầu vào ra cho các giao diện UART, vi xử lý, các mạch ngoại vi khác. - Nếu giá trị hiệu ra quá dải đo thì bộ hiện thị sẽ nháy. + Sơ đồ chân như hình sau: 9 2. Thiết kế mạch đo dòng, áp trên cơ sở sử dụng ADC ICL7135 a.Giới thiệu chung: Trong các dây truyền sản xuất của các nhà máy trong các hệ thống công nghiệp việc đo lường giám sát hệ thống hoạt động đặt ra vô cùng quan trọng,các thông số như dòng điện , điện áp của các phần tử luôn được cập nhật và kiểm tra vì vậy đặt ra yêu cầu thiết kế các bộ đo lường dòng điện. Các bộ đo không chỉ có tác dụng đo và hiển thị giá trị của dòng điện trong các phần tử của hệ thống mà còn sử dụng để so sánh, điều khiển hệ thống hoạt động ổn định,các số liệu đo về được lưu trong bộ nhớ. Trên thị trường có nhiều bộ đo dòng điện,mỗi loại có những đặc điểm khác nhau song chúng thường có dải đo nhất định,không kết nối trực tiếp được với máy tính,khó phối hợp cho việc điều chỉnh hệ thống.Hiện nay với việc phát triển của ky thuật vi điều khiển và các phần tử bán dẫn có thể thiết kế các bộ đo lường gọn nhẹ thụân tiện và hiệu quả,vừa sử dụng kết quả đo để hiển thị,giám sát,vừa thuận tiện sử dụng kết quả đo để điều khiển. b.Cấu trúc chung của một hệ đo số: Sơ đồ cấu trúc chung của một hệ đo số biểu diễn trên hình 2.1 Nhìn chung một hệ thống đo lường và hiển thị ứng dụng kỹ thuật số gồm các phần tử sau: -Khối nguồn:cấp nguồn cho các linh kiện đo và hiển thị. -Bộ chuyển đổi tương tự -số (ADC) -Các phần tử thực hiện thuật toán xử lý và phối hợp điều khiển. -Khối hiển thị : có thể là LED,màn hình LCD… -Các phần tử ghép nối với máy tính. 10 [...]... chương trình 2 Mô hình hệ thống PLC điều khiển truyền động điện và điều khiển công nghiệp trong bài thực tập: - Hệ thống PLC điều khiển ĐCKĐB xoay chiều 3 pha: ; Lưới điện 3~ PC/PPI Tham số 25 3 Giới thiệu PLC S7- 200: Sơ đồ cấu trúc chung một trạm PLC: Một trạm PLC thông thường bao gồm 5 thành phần chính: - CPU: thực hiện chương trình và lưu trữ dữ liệu cho việc điều khiển các bài toán tự động hoá - Bộ. .. THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU 3 PHA + Yêu cầu: - Nắm được mô hình tổ chức hệ thống PLC điều khiển động cơ KĐB xoay chiều 3 pha - Thực hiện lắp ráp hệ và ghép nối hệ thống - Viết chương trình điều khiển hệ thống PLC - Nạp chương trình và chạy thử hệ thống + Các phần tử có trong hệ thống: Gồm: 1 máy tính cá nhân PC, 1 cáp chuyển đổi RS 232 /RS485, 1 PLC S7-200, 3 rơle, 3 công tắc tơ, 1 aptomat, 1 động. .. HÌNH HỆ THỐNG ĐÈN CHẠY Bài toán : Tất cả các đèn sáng (3s) → tất cả các đèn tắt (3s) → 4 đèn xanh sáng (3s) → 4 đèn vàng sáng (3s) → 4 đèn đỏ sáng (3s) → tất cả các đèn tắt (3s) → lặp lại Viết chương trình điều khiển Từ yêu cầu của bài toán đặt ra , chương trình điều khiển đèn chạy được viết trên PLC S7 200 được viết trên phần mềm Step 7 như sau : 34 35 36 ... động chạy 3 lần thì dừng hệ thống RT 9 RN N 5 41 5 RY 5 R 5 42 T T N ∆ Y Y 2 Viết chương trình điều khiển Từ yêu cầu của bài toán đặt ra, chương trình điều khiển động cơ KDB xoay chiều ba pha trên PLC S7 200 được viết trên phần mềm Step 7 như sau: 30 31 32 3 Lắp ráp hệ thống: Ghép nối toàn bộ các phần tử của hệ thống theo đúng sơ đồ nguyên lý , sơ đồ điều khiển và sơ đồ đấu dây với đầu ra PLC ở trên... nghệ LSL • Có thể điều khiển với mạng 3 pha nếu ta sử dụng 3 IC • Dòng đầu ra là 250mA • Dải dòng điện rất lớn • Dải nhiệt độ lớn IC 785 là IC điều khiển pha để diều khiển thysitor, triac, transitor Xung triger có thể thay đổi được độ rộng xung nhờ sự thay đổi góc mở từ 0o – 180o Các loại ứng dụng của IC này là thay đổi dòng điện , điều khiển dòng xoay chiều, và diều khiển dòng điện 3 pha IC này đã ra... động cơ KĐB xoay chiều 3 pha, 1 panel thí nghiệm PLC va dây nối + Trình tự thực hiện: 1 thiết kế sơ đồ nguyên lý và sơ đồ điều khiển của mạch 29 Bài toán : Hệ thống đợi 5 s, sau đó khởi động dộng cơ KDB bằng sơ đồ hình sao trong khoảng thời gian 5 s, rồi chuyển đổi sang chạy động cơ bằng sơ đồ đấu nối tam giác trong khoảng thời gian 5 s ,chạy đảo chiều trong khoảng thời gian 10 s , hệ thống tự động. .. SỐ 4 ỨNG DỤNG PLC XÂY DỰNG CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN CHO TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP I Giới thiệu chung 1.Yêu cầu: Nắm chắc: - Các thành phần cơ bản của một hệ thống PLC - Cấu trúc các đầu vào/ra số của PLC - Cách ghép nối các đầu vào/ra số với ngoại vi nhập/xuất - Cấu trúc cơ bản của một chương trình viết cho PLC dựa trên các ngôn ngữ lập trình bằng phần mềm Step7 - Cách viết một chương trình. .. dụng định mức của dòng điện anot I ahd đó là trị số hiện dụng của dòng điện cực đại cho phép đi qua thyristor trong một thời gian dài khi Ia = VCC − 0,7v RL b- thyristor mở khi khi thyristor dẫn điện thì VAK = 0,7v nên dùng điện thuận qua SCR có thể tính theo công thức RL : tải thuần trở VCC : điện áp qua thyristor c- Dòng điện điều khiển kích mở IGT là dòng điện điều khiển IG gây mở thyristor d- Điện. .. năng 1 GND Đất 2 Q2 Đầu ra 2 đảo 3 Qu Đầu ra U 4 Q1 Đầu ra 1 đảo 5 VSYNC Điện áp đồng bộ 6 I Đầu ngăn cản 7 Qz Đầu ra Z 8 VREF Điện áp ổn định 9 R9 Điện trở 10 C10 Tụ điện 11 V11 Điện áp điều khiển 12 C12 Xung dư 13 L xung dài 14 Q1 Đầu ra 1 15 Q2 Đầu ra 2 16 vs Điện áp nguồn b Mô tả chức năng: Tín hiệu đồng bộ đặt được đi qua con điện trở cao từ chân V 5 Sự nhận dạng điện áp 0 xác định qua sự trôi 0... nhất Điện áp nguồn Vs -0.5 18 V Dòng đầu ra tại chân 14,15 IQ -10 400 mA Điện áp chặn V6 -0.5 Vs V Điện áp điều khiển V11 -0.5 Vs V Điện áp ngắn mạch xung V 13 -0.5 Vs V Dòng điện vào đồng bộ V5 -200 ±200 μA Điện áp ra tại chân 14,15 VQ Vs V Dòng ra tại các chân 2 ,3, 4,7 IQ 10 mA Điện áp ra tại các chân 2 .3. 4.7 VQ Vs V Nhiệt độ mặt ghép Tj 150 0 Nhiệt độ lưu Tstg 125 0 80 K/W -55 Hệ thống nhiệt điện . cáo quá trình thực tập kỹ thuật điều khiển là: “ Ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện KĐB xoay chiều 3 pha, điều khiển đèn giao thông, điều khiển thang máy”. Ngoài. động điện và điều khiển công nghiệp. 24 Bài 1: Xây dựng hệ thống điều khiển động cơ xoay chiều 3 pha 28 Bài 2: Xây dựng mô hình hệ thống đèn 33 Bài 3: Điều khiển thang máy 36 Nội dung 05: Giới. 03: Xây dựng mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor thực hiện ổn dòng trên cơ sở IC điều chế pha xung TCA 785 15 Nội dung 04: Ứng dụng PLC xây dựng các hệ điều khiển cho truyền động điện và điều