Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NHỀ TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH
------------------o0o----------------
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
(Thực hiện từ 1/2/2012 đến1/4/2012)
1. Sinh viên thực tập:
Họ và tên:
Nguyễn Văn Tính
MSSV: C1001.0796
Lớp:
C10DC_LT
Khóa: (2010-2012)
Ngành:
Điện Công Nghiệp
2. Giảng viên hướng dẫn:
Họ và tên:
Trần Phương Nam
Ngành:
Điện Công Nghiệp
Đơn Vị:
Trưởng Khoa Điện – Điện Lạnh
3. Đơn vị thực tập:
Tên đơn vị:
CTY TNHH TƯ VẤN - XÂY DỰNG TỨ HỢP
Địa chỉ:
SỐ 343, Đường Phạm Ngũ Lão, Phường Phạm
Ngũ Lão, Quận 1, Thành Phố Hồ Chí Minh
Điện thoại:
0822110041
FAX: 0862917456
Cán bộ hướng dẫn: ĐOÀN NGỌC HIỀN
3. Nội dung thực tập:
Chuyên đề chính:
TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
Chuyên đề phụ:
LÝ THUYẾT TỰ ĐỘNG HÓA
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 1
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TẠI ĐƠN
VỊ THỰC TẬP
1. Thái độ tác phong thực tập nghề nghiệp:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2. Kiến thức chuyên môn nghề nghiệp:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Đánh giá khác:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Cán bộ hướng dẫn
Xác nhận của đơn vị sinh viên thực tập
( Ký tên, đóng dấu)
( Ký tên, đóng dấu)
Đ0ÀN NGỌC HIỀN
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 2
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỠNG DẪN
1. Thái độ tác phong thực tập nghề nghiệp:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
2. Kiến thức chuyên môn nghề nghiệp:
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
3. Nhận thức thực tế:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
4. Cách thức trình bày báo cáo
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
5. Đánh giá khác:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
6. Điểm số:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Giảng viên hướng dẫn
( Ký tên)
Xác nhận của Khoa Kỹ Thuật Điện
( Ký tên)
Trần Phương Nam
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 3
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
1. Thái độ tác phong thực tập nghề nghiệp:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……
2. Kiến thức chuyên môn nghề nghiệp:
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
3. Nhận thức thực tế:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
4. Cách thức trình bày báo cáo
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
5. Đánh giá khác:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
6. Điểm số:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Giáo viên phản biện (chấm 2)
( Ký tên)
GVHD: Trần Phương Nam
Xác nhận của Khoa Kỹ Thuật Điện
( Ký tên)
Trang 4
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU
7
PHẦN I GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY THỰC TẬP
8
I. GIỚI THIỆU CÔNG TY
8
II. LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG
8
2.1.Tư vấn - xây dựng
8
2.2tự động hóa công nghiệp
9
2.3cơ khí chế tạo
9
III. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY
10
IV. KHÁCH HÀNG TIÊU BIỂU CỦA CÔNG TY
10
PHẦN II ĐỀ TÀI THỰC TẬP
11
TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ MÁY SẢN XUẤT GẠCH TUYNEL
PHẦN III KIẾN THỨC THỰC TẬP TẠI CÔNG
14
TY CÔNG TY TNHH TƯ VẤN – XÂY DỰNG TỨ HỢP
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
14
1. PLC
14
1.1. Khái niệm
1.2. Các thành phần cơ bản của một bộ PLC
15
1.3. Cấu tạo chung của PLC
18
2.BIẾN TẦN
19
2.1.Khái niệm
19
2.2.Nguyên lý làm việc của biến tần
19
2.3. Phân loại biến tần
20
2.4. Một số hãng biến tần trên thị trường mà công ty hay sử dụng 22
2.5. Ưu điểm của biến tần là tiết kiệm điện
22
3. CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN
23
3.1. Rơle
23
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 5
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
3.1.1. Rơle điện từ
24
3.1.2. Rơle nhiệt
24
3.2. Cầu dao
25
3.3. Nút ấn
26
3.3.1 Nút ấn thường hở
26
3.3.2. Nút ấn thường đóng
26
3.4. Công tắc tơ điện từ
27
3.4.1. Cơ cấu điện từ
27
3.4.2. Hệ thống tiếp điểm
28
3.5. Khởi động từ
29
II. KỸ NĂNG NGHỀ NGHIỆP
30
2.1. LẮP ĐẶT, CÀI ĐẶT, BIẾN TẦN
30
2.1.1. Lắp đặt cài đặt biến tần DELTA VLFD007L21A
30
a. Thông số cơ bản
30
b. Sơ đồ nối dây
31
c. Các thông số cài đặt cơ bản
34
2.1.2. Lắp đặt cài đặt biến tần của ABB (ACS150,ACS350)
36
2.1.3.Sơ đồ kết nối
37
1.2.4. Hướng dẫn cài đặt
2.2.Đi thực tế tại các công ty
42
45
PHẦN IV ĐÁNH GIÁ CỦA BẢN THÂN
46
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 6
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
LỜI MỞ ĐẦU
L
à một sinh viên ngành kĩ thuật chuẩn bị ra trường, quá trình thực tập là
một cơ hội để tiếp xúc với công việc sắp tới và định hướng cho mình
những bước đi sau khi ra trường. Quá trình thực tập cũng là một thử
nghiệm trong quá trình tìm việc sau này. Chắc rằng mỗi người đều định hướng cho
mình con đường đi sắp tới sau khi ra trường, ai cũng nỗ lực để tìm ra cho mình
một cơ hội tốt. Những kiến thức học ở trường là chưa đủ để bước vào những thử
thách trong công việc cũng như trong cuộc sống, Thực tập là một cơ hội tốt để có
thêm những hiểu biết nhất định về ngành nghề mình đang theo học và cho công
việc sau này.Em thấy việc đi thực tập là rất cần thiết và bổ ích.
Ngành điện công nghiệp là một lĩnh vực khá là rộng lớn bao gồm nhiều mặt,
nhiều lĩnh vực, nhưng trong quá trình thực tập em thấy điện tự động hóa là ngành
mà em cảm thấy rất hay và bổ ích trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước như hiện nay.
Trong quá trình thực tập có nhiều khó khăn lung túng trong xử lí tình huống
nhưng được sự quan tâm giúp đỡ của thầy TRẦN PHƯƠNG NAM và được sự
chỉ dẫn tận tình của ban lãnh đạo và các anh chị trong công ty TNHH TƯ VẤN –
XÂY DỰNG TỨ HỢP đã giúp em hoàn thành tốt quá trình thực tập của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 7
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
PHẦN 1: GIỚI
Khoa Điện - Điện Lạnh
THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY
THỰC TẬP
I GIỚI THIỆU CÔNG TY
CÔNG TY TNHH TƯ VẤN – XÂY DỰNG TỨ HỢP
Địa Chỉ:
Lầu 4B1, Số 343, Đường Phạm Ngũ
Lão, P. Phạm Ngũ Lão, Q 1, Tp Hồ Chí Minh
Số điện thoại: 0822110041
Fax: 0862917456
Email:
[email protected]
Website: www.TUHOPCO.COM
Giám đốc: BÙI TIẾN DŨNG
MST: 0304173660
Được thành lập năm 2005 với vốn điều lệ ban đầu là 5.000.000.000 đồng. Số
lượng nhân viên chính thức là 30 người, nhân viên thời vụ 200 người.
Sơ đồ hệ thống các phòng ban lãnh đạo công ty được bố trí như sau:
Hình 1.1 sơ đồ hệ thống phòng ban lãnh đạo
II. LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 8
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
CÔNG TY TNHH TƯ VẤN – XÂY DỰNG TỨ HỢP hoạt động trong các lĩnh vực
sau:
2.1.TƯ VẤN - XÂY DỰNG
Tư vấn xây dựng. Giám sát các công trình xây dựng. Xây dựng dân dụng, công
nghiệp. Trang trí nội thất. Sản xuất, mua bán vật liệu xây dựng.
Thiết kế xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp. Thiết kế xây dựng công
trình hạ tầng kỹ thuật đô thị. Mua bán máy móc, thiết bị công nghiệp, điện gia
dụng. Dịch vụ tư vấn về chuyển giao công nghệ. San lấp mặt bằng
2.2.TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP
Để đáp ứng yêu cầu đa dạng của khách hàng ngoài lĩnh vực xây dựng công ty
Tứ Hợp còn nghiên cứu ứng dụng tự động hóa vào các công trình công nghiệp và
dân dụng, cung cấp lắp đặt vân hành các thiết bị tự động hóa như:
PLC
Biến tần
Màn hình điều khiển
Thiết bị bảo vệ động cơ
Bộ đếm
Thiết bị đo điều khiển nhiệt độ
Cảm biến
Contactor
Đèn báo
Công tắc
Nút nhấn
Với đội ngủ cán bộ kĩ thuật năng động tay nghề cao CÔNG TY TNHH TƯ
VẤN – XÂY DỰNG TỨ HỢP đã thực hiện thành công rất nhiều công trình từ
thiết kế đến cung cấp lắp đặt vận hành hệ thống điện điều khiển tự động trong các
ngành:
Sản xuất vật liệu xây dựng
Công trình kho, kho lạnh
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 9
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
Công trình nhà xưởng
Phân xưởng cơ khí chế tạo .
CÔNG TY TỨ HỢP luôn hoàn thiện chính mình để là đối tác tin cậy nhất, luôn
đáp ứng được những yêu cầu đòi hỏi khắc khe nhất của khách hàng.
2.3.CƠ KHÍ CHẾ TẠO
Ngoài lĩnh vực xây dựng và tự động hóa trên công ty Tứ Hợp còn đấu tư hệ thống
máy móc thiết bị cơ khí hiện đại để nghiên cứu chế tạo các thiết bi và máy móc
phục vụ cho xây đựng và tự động hóa đúng lúc nhanh chóng kiệp thời.
III. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY
Giải pháp tự động hóa các công trình xây dựng .Có rất nhiều chi phí để tạo
thành một sản phẩm trong đó chi phí nhân công, chi phí năng lượng và chi phí
nguyên vật liệu đang là vấn đề cấp bách mà bất kỳ một doanh nghiệp nào cũng
quan tâm hàng đầu vì thế quá trình tự động hóa giúp giảm bớt nhân công, tiết kiệm
được năng lượng nguyên vật liệu sản xuất là rất cần thiết. Nắm bắt được nhu cầu
đó khi tư vấn thiết kế các công trình xây dựng cho khách hàng công ty Tứ Hợp
luôn chú trọng đến các giải pháp tự động hóa nhằm mục đích chính là:
Tiết kiệm năng lượng .
Tối ưu hoá công nghệ .
Giảm chi phí nhân công .
Nâng cao chất lượng sản phâm
Bảo vệ môi trường sống.
IV. KHÁCH HÀNG TIÊU BIỂU CỦA CÔNG TY
Công ty TNHH SẢN XUẤT GẠCH SONG LỘC
Công ty sữa VINAMILK
Cty CỔ PHẤN VIỆT AN
Cty CỔ PHẤN ANPHA-AG
Cty CỔ PHẤN AGIFISH AN GIANG
Và một số công ty công trình dân dụng khác….
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 10
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
PHẦN II:
Khoa Điện - Điện Lạnh
ĐỀ TÀI THỰC TẬP TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ
MÁY SẢN XUẤT GẠCH TUYNEL
CÔNG TY TNHH TƯ VẤN – XÂY DỰNG TỨ HỢP đã hoàn thành và đưa
vào sử dụng dự án thiết kế xây dựng kết hợp với cung cấp lắp đặt máy móc thiết
bị và hệ thống điều khiển giám sát tự động cho dây chuyền sản xuất gạch
TUYNEL cho công ty TNHH xản xuất SONG LỘC tại tỉnh Tây Ninh. Dây chuyền
sản xuất gạch được điều khiển tự động bằng hệ thống PLC. Quá trình xây dựng
nhà máy gạch tự động gồm nhiều công đoạn:
Thiết kế
Thi công hoàn thiện hạ tầng kĩ thuật
Lắp đặt hệ thống máy móc thiết bị
Tự động hóa dây chuyền sản xuất
Hình 2.1 hoạt động bên trong nhà
máy sản xuất gạch
Nguyên lí tự động hóa dây truyền sản xuất gồm 2 bước
Hình 2.2 sơ đồ nguyên lí dây truyền sản xuất gạch
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 11
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
Hình 2.3 nhân viên vận hành dây chuyền sản xuất gạch
Bước 1: Nguyên liệu đất được lấy bằng trục vít lên băng tải được điều chỉnh tốc
độ bởi biến tần Altivar 11 đến hệ thống làm tơi và được giám sát bằng một cảm
biến quang điện khi đất đầy sẽ ngưng trục vít. Khi làm tơi xong nguyên liệu đất sẽ
đến hệ thống lọc tạp chất bằng cách đất đi qua lưới chắn bởi lực ép của trục vít ép
đùn và trên bồn chứa máy ép dùn này có 1 cảm biến quang điện khi lượng đất đầy
bồn thì cảm biến tác động đến plc va plc sẽ điều khiển tốc độ Altivar 11 làm cho
băng tải chậm lại và ngược lại. Tại hệ thống ép đùn này đất sẽ được làm mềm bởi
hệ thống bơm nước tự động nhờ cảm biến dòng điện. khi đất khô thì làm cho tải
trục vít máy ép đùn lớn dẫn đến dòng điện của động cơ tăng caovà khi dòng điện
tăng cao vượt ngưỡng cài đặt thì tác động làm cho van nước mở ra phun và làm
mềm đất, sau đó đất được đưa xuống băng tải chuyển đến hệ thống làm mịn đất
bằng lực cán mỏng đất của hai rulo quay ngược chiều nhau và được ép sát bởi 2 lò
xo trên trục rulo, ở đây sẽ có 1 cảm biến từ lắp trên trục rulo để khi gặp vật cứng
như sắt, đá ...sẽ đấy 2 rulo xa nhau và khi đó cảm biến từ sẽ tác động và ngừng hệ
thống để nhân viên vận hành đến kiểm tra và lấy vật cứng ra để tránh trường hợp
nghẹt khuôn máy ép gạch. Sau khi làm mịn xong sẽ chuyển qua hệ thống máy ép
viên và cuối cùng là hệ thống tự động cắt viên theo kích thước định trước và được
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 12
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
điều khiển cắt bằng cảm biến xung quay encoder, và sau đó gạch sẽ được công
nhân sắp xếp lên băng tải và vận chuyển
đến sân phơi. Khi phơi khô gạch xong sẽ
được vận chuyển qua bước 2
bước 2:
Sau khi quá trình ép viên kết thúc được
băng tải chuyển qua hệ thống phơi khô
và đưa vào lò nung bằng con người. Quá
trình kết thúc sản phẩm sau 2-3 giờ nung
trong hệ thống lò nung Tuynel được điều
Hình 2.4 tủ điện điều khiển dây chuyền sản xuất gạch
khiển nhiệt độ nung và nhiện liệu đốt bằng hệ thống tự động nhờ PLC biến tần và
các cảm biến nhiệt.
Khi nhiệt độ thấp thì cảm biến nhiệt báo về plc và sẽ điều khiển biến tần ABB
ACS355 tăng tốc độ quạt hút để đốt nhiên liệu đồng thời biến tần delta điều khiển
trục vít bơm nhiên liệu chấu vào buồn đốt.Khi nhiệt độ tăng cao plc sẽ điều khiển
biến tần giảm tốc độ để di trì nhiệt độ ổn định trong lò đốt để tiết kiện năng lượng
và nhiên liệu đốt.
Hình 2.5 dây chuyền sản xuất gạch
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 13
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
PHẦN III: KIẾN
Khoa Điện - Điện Lạnh
THỨC THỰC TẬP TẠI CÔNG TY
CÔNG TY TNHH TƯ VẤN – XÂY DỰNG TỨ HỢP
I CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. PLC
1.1. Khái niệm
Kỹ thuật điều khiển khả trình PLC (Pogrammable Logic Control) được phát
triển từ những năm 1968 – 1970. Trong giai đoạn đầu các thiết bị khả trình yêu cầu
người 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 được PLC là dạng thiết bị điều khiển đặc biệt
dựa trên bộ vi xử lý, sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữ các lệnh và thực
hiện chức năng, chẳng hạn, cho phép tình logic, lập chuỗi, định giờ, đếm, và các
thuật toán để điều khiển máy và các quá trình công nghệ. PLC được thiết kế cho
các kỹ sư, không yêu cầu cao các kiếm thức về máy tính và ngôn ngữ máy tính, có
thể vận hành. Chúng được thiết kế cho không chỉ các nhà lập trình máy tính mới
có thể cái đặt hoặc thay đổi chương trình. Vì vậy, các nhà thiết kế PLC phải lập
trình sẵn sao cho chương trình điều khiển có thể nhập bằng cách sử dụng ngôn ngữ
đơn giản (ngôn ngữ điều khiển). Thuật ngứ logic được sử dụng vì việc lập trình
chủ yếu liên quan đến các hoạt động logic ví dụ nếu có các điều kiện A và B thì C
làm việc… người vận hành nhập chương trình (chuỗi lệnh) vào bộ nhớ PLC. Thiết
bị điều khiển PLC sẽ giám sát các tín hiệu vào và các tín hiệu vào và các tín hiệu
ra theo chương trình này và thực hiện các quy tắc điều khiển đã được lập trình.
Các PLC tương tự máy tính, nhưng máy tính được tối ưu hóa cho các tác vụ
tính toán và hiển thị, còn PLC được chuyên biệt cho các tác vụ điều khiển và môn
trường công nghiệp. vì vậy các PLC:
Được thiết kế bền để chịu được rung động, nhiệt, ẩm và tiếng ồn.
Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra.
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 14
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
Được 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 PLC cũng giống như 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 nhận các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ cảm biến.
Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đòng mở
các mạch phù hợp với công nghệ.
Tính toán và soạn thảo cá lệnh điều khiển trên cơ sở so sánh các thong tin thu
được
Phân biệt các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp.
Hình 3.1: cấu hình phán cứng.
1.2. Các thành phần cơ bản của một bộ PLC.
a/ Cấu hình phần cứng.
Hệ thống PLC thong dụng có năm bộ phận cơ bản gồm: bộ xử lý, bộ nhớ, bộ
ngồn, giao diện vào/ra, và thiết bị lập trình. Sơ đồ hệ thống như hình trên.
b/ Bộ xử lý
Bộ xử lý hay còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), là linh kiện chứa bộ vi xử lý.
Bộ xử lý biên dịnh các tín hiệu vào và thực hiện các hoạt động điều khiển theo
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 15
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
chương trình được lưu trong bộ nhớ của CPU, truyền các quyết định dưới dạng tín
hiệu hoạt động đến các thiết bị ra.
Nguyên lý làm việc của bộ xử lý tiến hành theo từng bước tuần tự, đầu tiên các
thông tin lưu trư trong bộ nhớ chương trình được gọi lên tuần tự và được kiểm soát
bởi bộ đếm chương trình. Bộ xử lý lien kết các tín hiệu và đưa kết quả đầu ra. Chu
kỳ thời gian này gọi là thời gian quét (scan). Thời gian vòng quét phụ thuộc vào
dung lượng của bộ nhớ, vào tốc độ của CPU. Nói chung một chu kì quét như hình
dưới.
Sau thao tác tuần tự chương trình sẽ dẫn đến một thời gian trẽ khi bộ đếm của
chương trinh đi qua một chu trình đầy đủ, sau đó bắt đầu lại từ đầu.
Để tránh thời gian quá trễ người ta đo thời gian quét của một chương trình dài 1
Kbyte và coi đó là chỉ tiêu để so sánh các PLC. Với nhiều loại thiết bị thời gian trễ
này có thể tới 20ms hoặc hơn. Nếu thời gian trễ gây trở ngại cho qua trình điều
khiển thì phải dùng các biện pháp đặc biệt, chẳng hạn như lắp đặt những lần gọi
quan trọng trong thời gian một lần quét, hoặc là điều khiển các thông tin chuyển
giao để bỏ bớt đi những lần gọi ít quan trọng khi thời gian quét dài tới mức không
thể chấp nhận được. nếu các giải pháp trên không thỏa mãn thì phải dùng PLC có
thời gian quét ngắn hơn.
c/ Bộ nguồn.
Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho bộ vi xử
lý (thường là 5v) và cho các mạch điênh trong các module còn lại ( thường là 24v).
d/ Thiết bị lập trình.
Thiết bị lập trình được sử dụng để lập các chương trình điều khiển cần thiết,
sau đó chuyển cho PLC. Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên dụng,
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 16
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
có thể là các thiết bị cẩm tay gọn nhẹ, có thể là phần mềm được cài đặt trên máy
tính cá nhân.
e/ Bộ nhớ.
Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho các hoạt động điều khiển.
Các dạng bộ nhớ có thể là RAM, ROM, EPROM. Người ta luôn chế tạo nguồi dự
phòng cho RAM để duy trì chương trình trong trường hợp mất điện nguồn, thời
gian duy trì tùy thuộc vào từng PLC cụ thể. Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo
thành module cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển có kích
cỡ khác nhau, khi cần mở rộng có thể cắm thêm.
f/ Giao diện vào/ ra.
Giao diện vào ra là nơi bộ xử lý trung tâm nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi
và truyền thông tin đến các thiết bị bên ngoài. Tín hiệu vào có thể từ các công tắc,
các bộ cảm biến nhiệt độ, các tế bào quang điện…. Tín hiệu ra có thể cung cấp cho
các cuộn dât công tắc tơ, các rơle, các van điện từ, các động cơ nhỏ…. Tín hiệu
vào/ ra có thể là tín hiệu rời rạc, tín hiệu lien tục, tín hiệu logic…
Các tìn hiệu vào/ ra có thể thể hiện như hình 5
Hình 3.2: Các tín hiệu vào ra
Mỗi điểm vào ra có một địac chỉ duy nhất được PLC sủ dụng.
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 17
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
Các kênh vào\ra đã có các chức năng cách ly và điều hòa tín hiệu sao cho các bộ
cảm biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm
mạch điện khác.
Tín hiệu thường được ghép cách điện (cách ly) nhờ linh kiện quang như hình 6.
Dải tín hiệu nhận vào cho các PLC cỡ lớn có thể là 5v, 24v, 110v, 220v. Các PLC
cỡ nhỏ thường chỉ nhập tín hiệu 24v.
Tín hiệu ra cũng được ghép cách ly kiểu rơle như hình 7a, cách ly kiểu quang như
hình7b. Hình 6: Cách ly điện tín hiệu vào.
Hình 3.3: Cách ly tín hiệu ra
Tín hiệu ra có thể là tín hiệu chuyển mạch 24v, 100mA: 110v, 1A một chiều; thậm
chí 240v, 1A xoay chiều tùy loại PLC. Tuy nhiên, với PLC cỡ lớn dải tín hiệu ra có
thể thay đổi bằng cách lựa chọn các module ra thích hợp.
1.3. Cấu tạo chung của PLC
Các PLC có hai kiểu cấu tạo cơ bản là: kiểu hộp đơn và kiểu module nối ghép.
Kiểu hộp đơn thường dùng cho các PLC cỡ nhỏ và được cung cấp dưới dạng
nguyên chiếc hoàn chỉnh gồm bộ nguồn, bộ xử lý, bộ nhớ và các giao diện vào\ ra.
Kiểu hộp đơn thường vẫn có khả năng ghép nối được với các module ngoài đẻ mở
rộng khả năng của PLC..
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 18
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
Hình 3.4: Cấu tạo chung của PLC
Kiểu module gồm các module riêng cho mỗi chức năng như module nguồn,
module xử lý trung tâm, module ghép nối, module vào\ra, module mờ, module
PID…. Các module được lăp trên các rãnh và được kết nối với nhau. Kiểu cấu tạo
này có thể được sử dụng cho các thiết bị điền khiển lập trình với mọi kích cỡ, có
nhiều bộ chức năng khác nhau được gộp vào các module riêng biệt. Việc sử dụng
các module tùy thuộc công dụng cụ thể.
2.BIẾN TẦN
2.1.Khái niệm
Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện
xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.
Đối với các bộ biến tần dùng cho việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều thì
ngoài việc thay đổi tần số của chúng còn có thể thay đổi cả điện áp ra với điện áp
lưới cấp vào bộ biến tần.
2.2.Nguyên lý làm việc của biến tần
Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn
điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng
phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ
vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải
và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành
điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông
qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 19
SVTH: Nguyễn Văn Tính
Trường Cao Đẳng Nghề Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa Điện - Điện Lạnh
rộng xu
hiện na
tiếng ồn
Hình 3.5 sơ đồ nguyên lí biến tần
Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số
vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy
luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số
điện áp - tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm
bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm
bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng
lại là hàm bậc hai của điện áp
Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh
kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng
tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.
Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau
phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ
PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc
điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.
2.3. Phân loại biến tần
Biến tần được chia làm 2 nhóm là Biến tần trực tiếp và Biến tần gián tiếp.
a/ Biến tần trực tiếp
Biến tần trực tiếp là bộ biến đổi tần số trực tiếp từ lưới điện xoay chiều
không thông qua khâu trung gian một chiều. Tần số ra được điều chỉnh nhảy cấp
và
ỏ hơn tần số lưới ( f1 < flưới ). Loại biến tần này hiện nay ít được sử dụng.
b/ Biến tần gián tiếp
Các bộ biến tần gián tiếp có cấu trúc như sau:
GVHD: Trần Phương Nam
Trang 20
SVTH: Nguyễn Văn Tính