Thiết kế mô hình đo và điều khiển nhiệt độ giao tiếp module analog plc s7 - 200

n haønh, caùc nhaø thieát keá ñaõ töøng böôùc taïo ra ñöôïc moät tieâu chuaån môùi cho heä thoáng, tieâu chuaån ñoù laø: Daïng laäp trình duøng giaûn ñoà hình thang (The Diagram Format). Trong nhöõng naêm ñaàu thaäp nieân 1970, nhöõng heä thoáng PLC coøn coù theâm khaû naêng vaän haønh vôùi nhöõng thuaät toaùn hoã trôï (arithmetic), “vaän haønh vôùi caùc döõ lieäu caäp nhaät” (data manipulation). Do söï phaùt trieån cuûa loaïi maøn hình duøng cho maùy tính (Cathode Ray Tube: CRT), neân vieäc giao tieáp giöõa ngöôøi ñieàu khieån ñeå laäp trình cho heä thoáng caøng trôû neân thuaän tieän hôn. Söï phaùt trieån cuûa heä thoáng phaàn cöùng vaø phaàn meàm töø naêm 1975 cho ñeán nay ñaõ laøm cho heä thoáng PLC phaùt trieån maïnh hôn vôùi caùc chöùc naêng môû roäng: Heä thoáng ngoõ vaøo/ra coù theå taêng leân ñeán 8000 coång vaøo/ra, dung löôïng boä nhôù chöông trình taêng leân hôn 128000 töø boä nhôù (word of memory). Ngoaøi ra caùc nhaø thieát keá coøn taïo ra kyõ thaät keát noái vôùi caùc heä thoáng PLC rieâng leõ thaønh moät heä thoáng PLC chung, taêng khaû naêng cuûa töøng heä thoáng rieâng leõ. Toác ñoä xöû lyù cuûa heä thoáng ñöôïc caûi thieän, chu kyø queùt (scan) nhanh hôn laøm cho heä thoáng PLC xöû lyù toát vôùi nhöõng chöùc naêng phöùc taïp, soá löôïng coång ra/vaøo lôùn. Trong töông lai heä thoáng PLC khoâng chæ giao tieáp vôùi caùc heä thoáng khaùc thoâng qua CIM (Computer Integrated Manufacturing) ñeå ñieàu khieån caùc heä thoáng: Robot, Cad/Cam, … Ngoaøi ra caùc nhaø thieát keá coøn ñang xaây döïng caùc loaïi PLC vôùi caùc chöùc naêng ñieàu khieån “thoâng minh” (intelligence) coøn goïi laø caùc sieâu PLC (super PLC) cho töông lai. II- Caáu truùc vaø nghieân cöùu hoaït ñoäng cuûa moät PLC: 1-Caáu truùc: I N P U T S CENTRAL PROCESSING UNIT O U T P U T S M M Moät heä thoáng laäp trình cô baûn phaûi goàm coù hai phaàn: khoái xöû lyù trung taâm (CPU: Central Processing Unit) vaø heä thoáng giao tieáp vaøo/ra (I/O) Hình : sô ñoà khoái cuûa heä thoáng ñieàu khieån laäp trình - Khoái ñieàu khieån trung taâm (CPU) goàm ba phaàn: boä xöû lyù, heä thoáng boä nhôù vaø heä thoáng nguoàn cung caáp. Power Supply Memory Processor Hình : Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa CPU 2-Hoaït ñoäng cuûa moät PLC: Veà cô baûn hoaït ñoäng cuûa moät PLC cuõng khaù ñôn giaûn. Ñaàu tieân, heä thoáng caùc coång vaøo/ra (Input/Output) (coøn goïi laø caùc Module xuaát/nhaäp) duøng ñeå ñöa caùc tín hieäu töø caùc thieát bò ngoaïi vi vaøo CPU (nhö caùc sensor, contact, tín hieäu töø ñoäng cô …). Sau khi nhaän ñöôïc tín hieäu ôû ngoõ vaøo thì CPU seõ xöû lyù vaø ñöa caùc tín hieäu ñieàu khieån qua Module xuaát ra caùc thieát bò ñöôïc ñieàu khieån. Trong suoát quaù trình hoaït ñoäng, CPU ñoïc hoaëc queùt (scan) döõ lieäu hoaëc traïng thaùi cuûa caùc thieát bò ngoaïi vi thoâng qua ngoõ vaøo, sau ñoù thöïc hieän caùc chöông trình trong boä nhôù nhö sau: moät boä ñeám chöông trình seõ nhaët leänh töø boä nhôù chöông trình ñöa ra thanh ghi leänh ñeå thi haønh. Chöông trình ôû daïng STL (Statement List – Daïng leänh lieät keâ) hay ôû daïng LADDER (daïng hình thang) seõ ñöôïc dòch ra ngoân ngöõ maùy caát trong boä nhôù chöông trình. Sau khi thöïc hieän xong chöông trình, CPU seõ gôûi hoaëc caäp nhaät (update) tín hieäu tôùi caùc thieát bò, ñöôïc ñieàu khieån thoâng qua Module xuaát. Moät chu kyø goàm ñoïc tín hieäu ôû ngoõ vaøo, thöïc hieän chöông trình vaø gôûi caäp nhaät tín hieäu ôû ngoõ ra ñöôïc goïi laø moät chu kyø queùt (Scanning). Göûi ñeán ngoõ ra Ñoïc ngoõ vaøo Thöïc hieän chöông trình Treân ñaây chæ laø moâ taû hoaït ñoäng ñôn giaûn cuûa moät PLC, vôùi hoaït ñoäng naøy seõ giuùp cho ngöôøi thieát keá naém ñöôïc nguyeân taéc cuûa moät PLC. Nhaèm cuï theå hoùa hoaït ñoäng cuûa moät PLC, sô ñoà hoaït ñoäng cuûa moät PLC laø moät voøng queùt (scan) nhö sau: Töï chaån ñoaùn Xöû lyù caùc yeâu caàu giao tieáp Hình :moät voøng queùt cuûa PLC Thöïc teá khi PLC thöïc hieän chöông trình (Program Execution), PLC khi caäp nhaät tín heä ngoõ vaøo (ON/OFF), caùc tín hieäu naøy khoâng ñöôïc truy xuaát töùc thôøi ñeå ñöa ra (Update) ôû ngoõ ra maø quaù trình caäp nhaät tín hieäu ôû ngoõ ra (ON/OFF) phaûi theo hai böôùc: khi xöû lyù thöïc hieän chöông trình, vi xöû lyù seõ chuyeån ñoåi caùc möùc logic töông öùng ôû ngoõ ra trong “chöông trình noäi” (ñaõ ñöôïc laäp trình), caùc möùc logic naøy seõ chuyeån ñoåi ON/OFF.Tuy nhieân luùc naøy caùc tín hieäu ôû ngoõ ra “thaät” (töùc tín hieäu ñöôïc ñöa ra taïi Module out) vaãn chöa ñöôïc ñöa ra. Khi xöû lyù keát thuùc chöông trình xöû lyù, vieäc chuyeån ñoåi caùc möùc logic (cuûa caùc tieáp ñieåm) ñaõ hoaøn thaønh thì vieäc caäp nhaät caùc tín hieäu ôû ngoõ ra môùi thöïc söï taùc ñoäng leân ngoõ ra ñeå ñieàu khieån caùc thieát bò ôû ngoõ ra. Thöôøng vieäc thöïc thi moät voøng queùt xaûy ra vôùi thôøi gian raát ngaén, moät voøng queùt ñôn (single scan) coù thôøi gian thöïc hieän moät voøng queùt töø 1ms tôùi 100ms. Vieäc thöïc hieän moät chu kyø queùt daøi hay ngaén coøn phuï thuoäc vaøo ñoä daøi cuûa chöông trình vaø caû möùc ñoä giao tieáp giöõa PLC vôùi caùc thieát bò ngoaïi vi (maøn hình hieån thò…). Vi xöû lyù chæ coù ñoïc ñöôïc tín hieäu ôû ngoõ vaøo chæ khi naøo tín hieäu naøy taùc ñoäng vôùi khoaûng thôøi gian lôùn hôn moät chu kyø queùt. Neáu thôøi gian taùc ñoäng ôû ngoõ vaøo nhoû hôn moät chu kyø queùt thì vi xöû lyù xem nhö khoâng coù tín hieäu naøy. Tuy nhieân trong thöïc teá saûn xuaát, thöôøng caùc heä thoáng chaáp haønh laø caùc heä thoáng cô khí neân toác ñoä queùt nhö treân coù theå ñaùp öùng ñöôïc caùc chöùc naêng cuûa daây chuyeàn saûn xuaát. Ñeå khaéc phuïc khoaûng thôøi gian queùt daøi, aûnh höôûng ñeán chu trình saûn xuaát, caùc nhaø thieát keá coøn thieát keá heä thoáng PLC caäp nhaät töùc thôøi, caùc heä thoáng naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng cho caùc PLC lôùn coù soá löôïng I/O nhieàu, truy caäp vaø xöû lyù löôïng thoâng tin lôùn. III-So saùnh PLC vôùi caùc heä thoáng ñieàu khieån khaùc _ Lôïi ích cuûa vieäc söû duïng PLC: 1-So saùnh PLC vôùi caùc heä thoáng ñieàu khieån khaùc: a-PLC vôùi heä thoáng ñieàu khieån baèng Relay: Vieäc phaùt trieån heä thoáng ñieàu khieån baèng laäp trình ñaõ daàn daàn thay theá töøng böôùc heä thoáng ñieàu khieån baèng Relay trong caùc quaù trình saûn xuaát. Khi thieát keá moät heä thoáng ñieàu khieån hieän ñaïi, ngöôøi kyõ sö phaûi caân nhaéc, löïa choïn caùc heä thoáng, heä thoáng ñieàu khieån laäp trình thöôøng ñöôïc söû duïng thay cho heä thoáng ñieàu khieån baèng Relay do caùc nguyeân nhaân sau: - Thay ñoåi trình töï ñieàu khieån moät caùch linh ñoäng. - Coù ñoä tin caäy cao. - Khoaûng khoâng laép ñaët thieát bò nhoû, khoâng chieám dieän tích. - Coù khaû naêng ñöa tín hieäu ñieàu khieån ôû ngoõ ra cao. - Söï choïn löïa döõ lieäu moät caùch thuaän lôïi, deã daøng. - Deã daøng thay ñoåi caáu hình (heä thoáng maùy moùc saûn xuaát) trong töông lai khi coù nhu caàu môû roäng saûn xuaát. Ñaëc tröng cho heä thoáng ñieàu khieån chöông trình laø phuø hôïp vôùi nhöõng nhu caàu ñaõ neâu treân, ñoàng thôøi veà maët kinh teá vaø thôøi gian thì heä thoáng ñieàu khieån laäp trình cuõng vöôït troäi hôn heä thoáng ñieàu khieån coå ñieån (Relay, Contactor,…). Heä thoáng ñieàu khieån naøy cuõng phuø hôïp vôùi söï môû roäng heä thoáng trong töông lai do khoâng phaûi ñoåi, boû heä thoáng daây noái giöõa heä thoáng ñieàu khieån vaø caùc thieát bò, maø chæ ñôn giaûn laø thay ñoåi chöông trình cho phuø hôïp vôùi ñieàu kieän saûn xuaát môùi. b-PLC vôùi maùy tính: Caáu truùc giöõa maùy tính vôùi PLC ñeàu döïa treân boä vi xöû lyù (CPU) ñeå xöû lyù döõ lieäu. Tuy nhieân coù moät vaøi caáu truùc quan troïng caàn phaân bieät ñeå thaáy roõ söï khaùc bieät giöõa moät PLC vaø moät maùy tính : -Khoâng nhö maùy tính, PLC ñöôïc thieát keá ñaëc bieät ñeå hoaït ñoäng trong moâi tröôøng coâng nghieäp. Moät PLC coù theå ñöôïc laép ñaët ôû nhöõng nôi coù ñoä nhieãu dieän cao (Electrical Noise), vuøng coù töø truôøng maïnh, coù caùc chaán ñoäng cô khí, nhieät ñoä moâi tröôøng cao … -Ñieàu quan troïng thöù hai ñoù laø: moät PLC ñöôïc thieát keá vôùi phaàn cöùng vaø phaàn meàm sao cho deã laép ñaët (ñoái vôùi phaàn cöùng) ñoàng thôøi veà maët chöông trình cuõng phaûi deã daøng ñeå ngöôøi söû duïng (kyõ sö, kyõ thuaät vieân) thao taùc laäp trình moät caùch nhanh choùng, thuaän lôïi (ví duï: laäp trình baèng ngoân ngöõ hình thang… ). c-PLC vôùi maùy tính caù nhaân PC (Personal Computer): Ñoái vôùi moät PC, ngöôøi laäp trình deã nhaän thaáy ñöôïc söï khaùc bieät giöõa PC vôùi PLC, söï khaùc bieät coù theå bieát ñöôïc nhö sau: - Maùy tính khoâng coù caùc coång giao tieáp tröïc tieáp vôùi caùc thieát bò ñieàu khieån, ñoàng thôøi maùy tính cuõng hoaït ñoäng khoâng toát trong moâi tröôøng coâng nghieäp. - Ngoân ngöõ laäp trình treân maùy tính khoâng phaûi laø daïng hình thang, maùy tính ngoaøi vieäc söû duïng caùc phaàn meàm chuyeân bieät cho PLC, coøn phaûi thoâng qua vieäc söû duïng caùc phaàn meàm khaùc, laøm "chaäm" ñi quaù trình giao tieáp vôùi caùc thieát bò ñöôïc ñieàu khieån. Tuy nhieân qua maùy tính, PLC coù theå deã daøng keát noái vôùi caùc heä thoáng khaùc, cuõng nhö PLC coù theå söû duïng boä nhôù (coù dung löôïng raát lôùn) cuûa maùy tính laøm boä nhôù cuûa PLC. 2-Lôïi ích cuûa vieäc söû duïng PLC: Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa phaàn cöùng vaø phaàn meàm, PLC ngaøy caøng taêng ñöôïc caùc tính naêng cuõng nhö lôïi ích cuûa PLC trong hoaït ñoäng coâng nghieäp. Kích thöôùc cuûa PLC hieän nay ñöôïc thu nhoû laïi ñeå boä nhôù vaø soá löôïng I/O caøng nhieàu hôn, caùc öùng duïng cuûa PLC caøng maïnh hôn giuùp ngöôøi söû duïng giaûi quyeát ñöôïc nhieàu vaán ñeà phöùc taïp trong ñieàu khieån heä thoáng. Lôïi ích ñaàu tieân cuûa PLC laø heä thoáng dieàu khieån chæ caàn laép daët moät laàn (ñoái vôùi sô ñoà heä thoáng, caùc ñöôøng noái daây, caùc tín hieäu ôû ngoõ vaøo/ra …), maø khoâng phaûi thay ñoåi keát caáu cuûa heä thoáng sau naøy, giaûm ñöôïc söï toán keùm khi phaûi thay ñoåi laép ñaët khi ñoåi thöù töï ñieàu khieån (ñoái vôùi heä thoáng ñieàu khieån Relay), khaû naêng chuyeån ñoåi heä ñieàu khieån cao hôn (nhö giao tieáp giöõa caùc PLC ñeå truyeàn döõ lieäu ñieàu khieån laãn nhau), heä thoáng ñöôïc ñieàu khieån linh hoaït hôn. Khoâng nhö caùc heä thoáng cuõ, PLC coù theå deã daøng laép ñaët do chieám moät khoaûng khoâng gian nhoû hôn nhöng ñieàu khieån nhanh, nhieàu hôn caùc heä thoáng khaùc. Ñieàu naøy caøng toû ra thuaän lôïi hôn ñoái vôùi caùc heä thoáng ñieàu khieån lôùn, phöùc taïp, vaø quaù trình laép ñaët heä thoáng PLC ít toán thôøi gian hôn caùc heä thoáng khaùc. Cuoái cuøng laø ngöôøi söû duïng coù theå nhaän bieát caùc truïc traëc heä thoáng cuûa PLC nhôø giao dieän qua maøn hình maùy tính (moät soá PLC theá heä sau coù khaû naêng nhaän bieát caùc hoûng hoùc (trouble shoding) cuûa heä thoáng vaø baùo cho ngöôøi söû duïng), ñieàu naøy laøm cho vieäc söûa chöõa thuaän lôïi hôn. Moät vaøi lónh vöïc tieâu bieåu öùng duïng PLC : Hieän nay PLC ñaõ ñöôïc öùng duïng thaønh coâng trong nhieàu lónh vöïc saûn xuaát caû trong coâng nghieäp vaø daân duïng. Töø nhöõng öùng duïng ñeå ñieàu khieån caùc heä thoáng ñôn giaûn, chæ coù chöùc naêng ñoùng/môû (ON/OFF) thoâng thöôøng ñeán caùc uùng duïng cho caùc lónh vöïc phöùc taïp, ñoøi hoûi tính chính xaùc cao, öùng duïng caùc thuaät toaùn trong quaù trình saûn xuaát. Caùc lónh vöïc tieâu bieåu öùng duïng PLC hieän nay bao goàm : -Hoùa hoïc vaø daàu khí: Ñònh aùp suaát (daàu), bôm daàu, ñieàu khieån heä thoáng oáng daãn, caân ñong trong ngaønh hoùa … -Cheá taïo maùy vaø saûn xuaát: Töï ñoäng hoùa trong cheá taïo maùy, caân ñong, quaù trình laép ñaët maùy, ñieàu khieån nhieät ñoä loø kim loaïi,… -Boät giaáy, giaáy, xöû lyù giaáy : ñieàu khieån maùy baêm, quaù trình uû boät, quaù trình caùn, gia nhieät, … -Thuûy tinh vaø phim aûnh: quaù trình ñoùng goùi, thöû nghieäm vaät lieäu, caân ñong, caùc khaâu hoaøn taát saûn phaåm, ño caét giaáy, … -Thöïc phaåm, röôïu bia, thuoác laù: ñeám saûn phaåm, kieåm tra saûn phaåm, kieåm soaùt quaù trình saûn xuaát, bôm (bia, nöôùc traùi caây, …), caân ñong, ñoùng goùi, hoøa troän, … -Kim loaïi: ñieàu khieån quaù trình caùn, cuoán (theùp), quy trình saûn xuaát, kieåm tra chaát löôïng. -Naêng löôïng: ñieàu khieån nguyeân lieäu (cho quaù trình ñoát, xöû lyù trong caùc turbin, …), caùc traïm caàn hoaït ñoäng tuaàn töï khai thaùc vaät lieäu moät caùch töï ñoäng (than, goã, daàu moû, …). Giôùi thieäu veà Module Analog EM235 cuûa PLC S7_200, CPU 214 : - Goàm ba ngoõ vaøo analog vaø moät ngoõ ra analog. - Trôû khaùng vaøo >= 10MW. - Ñieän aùp cöïc ñaïi ngoõ vaøo : 30VDC. - Doøng ñieän cöïc ñaïi ngoõ vaøo : 32mA. - Coù caùc boä chuyeån ñoåi ADC, DAC (12 bit). - Thôøi gian chuyeån ñoåi analog sang digital : <250ms. - Phaïm vi aùp ngoõ ra : +/- 10V. - Phaïm vi doøng ñieän ngoõ ra : 0 -> 20mA. - Coâng suaát tieâu taùn : 2W. - Coù LED baùo traïng thaùi. - Coù nuùm chænh OFFSET vaø chænh GAIN. - Coù caùc contact ñeå löïa choïn phaïm vi aùp ngoõ vaøo (contact ôû moät trong hai vò trí ON vaø OFF): contact 1 löïa choïn cöïc tính aùp ngoõ vaøo: ON ñoái vôùi aùp ñôn cöïc, OFF vôùi aùp löôõng cöïc; contact 3, 5, 7, 9, 11 choïn phaïm vi ñieän aùp: Contact ñònh caáu hình EM235 Choïn ngoõ vaøo Ñôn cöïc/Löôõng cöïc Choïn ñoä lôïi Choïn ñoä suy giaûm SW11 SW9 SW7 SW5 SW3 SW1 ON Ñôn cöïc OFF Löôõng cöïc OFF OFF X1 OFF ON X10 ON OFF X100 ON ON Caám ON OFF OFF 0.8 OFF ON OFF 0.4 OFF OFF ON 0.2 Contact ñònh caáu hình Aùp ngoõ vaøo Ñoä phaân giaûi 1 3 5 7 9 11 ON ON OFF ON OFF OFF 0 ->50mV 12.5mV ON ON OFF OFF ON OFF 0 ->100mV 25mV ON OFF ON ON OFF OFF 0 ->500mV 125mV ON OFF ON OFF ON OFF 0 ->1V 250mV ON OFF OFF ON OFF OFF 0 ->5V 1.25mV ON OFF OFF ON OFF OFF 0 ->20mA 5mA ON OFF OFF OFF ON OFF 0 ->10V 2.5mV OFF ON OFF ON OFF OFF +/- 25mV 12.5mV OFF ON OFF OFF ON OFF +/-50mV 25mV OFF ON OFF OFF OFF ON +/- 100mV 50mV OFF OFF ON ON OFF OFF +/- 250mV 125mV OFF OFF ON OFF ON OFF +/- 500mV 250mV OFF OFF ON OFF OFF ON +/- 1V 500mV OFF OFF OFF ON OFF OFF +/- 2.5V 1.25mV OFF OFF OFF OFF ON OFF +/- 5V 2.5mV OFF OFF OFF OFF OFF ON +/- 10V 5mV *Caùc contact ñònh caáu hình vaø caùc chieát aùp chænh trong Module EM235: *Caùch keát noái caùc ngoõ vaøo/ra cuûa Module môû roäng EM235: *Sô ñoà khoái caùc ngoõ vaøo cuûa EM235: *Tín hieäu töông töï ñöôïc ñöa vaøo caùc ñaàu vaøo A+, A-, B+, B-, C+, C-, sau ñoù qua caùc boä loïc nhieãu, qua boä ñeäm, boä suy giaûm, boä khueách ñaïi roài ñöa ñeán khoái chuyeån ñoåi ADC, chuyeån ñoåi tín hieäu töông töï sang tín hieäu soá 12 bit. 12 bit döõ lieäu naøy ñöôïc ñaët beân trong töø ngoõ vaøo analog cuûa CPU nhö sau: MSB LSB 15 14 3 2 1 0 AIWxx 0 Döõ lieäu 12 bit 0 0 0 Ñôn cöïc MSB LSB 15 4 3 2 1 0 AIWxx Döõ lieäu 12 bit 0 0 0 0 Löôõng cöïc 12 bit döõ lieäu ra töø boä chuyeån ñoåi ADC ñöôïc canh traùi trong töø döõ lieäu. Bit MSB laø bit daáu: 0 duøng ñeå dieãn taû giaù trò töø döõ lieäu döông, 1 duøng ñeå dieãn taû giaù trò töø döõ lieäu aâm. *Sô ñoà khoái ngoõ ra cuûa EM235: *12 bit döõ lieäu ñöôïc ñaët beân trong töø ngoõ ra analog cuûa CPU nhö sau: MSB LSB 15 14 4 3 2 1 0 AQWxx 0 Döõ lieäu 11 bit 0 0 0 0 Döõ lieäu ngoõ ra laø doøng MSB LSB 15 4 3 2 1 0 AQWxx Döõ lieäu 12 bit 0 0 0 0 Döõ lieäu ngoõ ra laø aùp 12 bit döõ lieäu tröôùc khi ñöa vaøo boä chuyeån ñoåi DAC ñöôïc canh traùi trong töø döõ lieäu ngoõ ra. Bit MSB laø bit daáu: 0 ñeå dieãn taû giaù trò töø döõ lieäu döông. 4 bit thaáp coù giaù trò 0 ñöôïc loaïi boû tröôùc khi töø döõ lieäu naøy ñöôïc ñöa vaøo boä chuyeån ñoåi DAC. Caùc bit naøy khoâng aûnh höôûng ñeán giaù trò ôû ngoõ ra. CHÖÔNG III : GIÔÙI THIEÄU VEÀ SCR VAØ CAÙC IC SÖÛ DUÏNG TRONG MAÏCH I-SCR: SCRlaø moät tinh theå baùn daãn goàm boán lôùp baùn daãn loaïi P vaø N xen keõ nhau. Giöõa caùc lôùp naøy laø caùc maët gheùp P-N ñöôïc kyù hieäu JA, JC, vaø JK. Lôùp P1 ñöôïc goïi laø lôùp anode, noù coù chieàu daøy vaø noàng ñoä taïp chaát (noàng ñoä haït mang ñieän ña soá) trung bình. Lôùp N1 goïi laø lôùp khoùa. Noù coù chieàu daøy lôùn vaø noàng ñoä taïp chaát beù nhaát. Ñieàu naøy cho pheùp caùc maët gheùp JA vaø JK chòu ñöôïc ñieän aùp ngöôïc lôùn. Lôùp P2 ñöôïc goïi laø lôùp ñieàu khieån. Noù coù chieàu daøy beù vaø noàng ñoä taïp chaát trung bình. Cuoái cuøng lôùp N2 ñöôïc goïi laø lôùp catode. Noù raát moûng (vaøi mm) vaø coù noàng ñoä taïp chaát lôùn nhaát. Ñieàu naøy cho pheùp catode khueách taùn vaøo lôùp ñieàu khieån P2 qua JK moät soá löôïng lôùn ñieän töû töï do. Töø ba lôùp P1, P2, vaø N2, ngöôøi ta ñöa ra caùc ñieän cöïc anode A, ñieàu khieån G, vaø catode K cuûa SCR ñöôïc kyù hieäu nhö hình b). G K A Maïch töông ñöông cuûa SCR goàm hai transistor nhö sau: *Ñaëc tuyeán V-A cuûa SCR: IA Ithmax III II Iñk = 0 Uch Ith VAK Idt Io 0 Ung Uct IV I Ñaëc tuyeán V-A cuûa SCR coù theå chia ra laøm 4 ñoaïn: -Ñoaïn I öùng vôùi traïng thaùi khoùa cuûa SCR. Trong ñoaïn naøy coù doøng ñieän roø chaûy qua SCR I = Io; Io goïi laø doøng ñieän duy trì cuûa SCR, laø giaù trò doøng ñieän caàn thieát ñeå SCR daãn, döôùi giaù trò naøy SCR seõ taét. Vieäc taêng ñieän aùp U ít aûnh höôûng ñeán giaù trò doøng ñieän I. Khi taêng U ñeán giaù trò Uch (ñieän aùp chuyeån traïng thaùi), baét ñaàu quaù trình taêng tröôûng nhanh choùng cuûa doøng ñieän, SCR chuyeån sang traïng thaùi môû. -Ñoaïn II cuûa ñöôøng ñaëc tính öùng vôùi giai ñoaïn chuyeån dòch thuaän cuûa maët tieáp giaùp JC. Trong ñoaïn naøy, moãi moät löôïng taêng nhoû cuûa doøng ñieän öùng vôùi moät löôïng giaûm lôùn cuûa ñieän aùp. Ñoaïn naøy coøn ñöôïc goïi laø ñoaïn ñieän trôû aâm. -Ñoaïn III cuûa ñöôøng ñaëc tính öùng vôùi traïng thaùi môû cuûa SCR.Trong ñoaïn naøy, caû ba maët tieáp giaùp JA, JC, JK ñeàu ñaõ chuyeån dòch thuaän, moät giaù trò ñieän aùp nhoû coù theå taïo ra moät doøng ñieän lôùn. Luùc naøy doøng ñieän thuaän chæ coøn bò haïn cheá bôûi ñieän trôû maïch ngoaøi. Ñieän aùp rôi treân SCR raát nhoû, SCR ñöôïc giöõ ôû traïng thaùi môû chöøng naøo doøng Ith coøn lôùn hôn doøng duy trì Idt. -Ñoaïn IV cuûa ñöôøng ñaëc tính öùng vôùi traïng thaùi cuûa SCR khi ta ñaët moät ñieän aùp ngöôïc leân noù (cöïc döông ñaët leân catode, cöïc aâm ñaët leân anode). Luùc naøy JA, JK chuyeån dòch ngöôïc, JC chuyeån dòch thuaän. Vì khaû naêng khoùa cuûa JK raát yeáu neân nhaùnh ngöôïc cuûa ñaëc tuyeán V-A chuû yeáu ñöôïc quyeát ñònh baèng khaû naêng khoùa cuûa maët tieáp giaùp JA, do ñoù coù daïng nhaùnh ngöôïc cuûa ñaëc tuyeán diode thoâng thöôøng.Doøng ñieän ngöôïc Ing raát nhoû, Ing @Io. Khi taêng ñieän aùp ngöôïc ñeán Uct (ñieän aùp choïc thuûng) thì JA bò choïc thuûng, SCR bò hoûng. Vì vaäy khoâng cho pheùp ñaët ñieän aùp ngöôïc vôùi giaù trò @ Uct leân SCR. Taêng daàn giaù trò Iñk, ñoaïn I cuûa ñöôøng ñaëc tuyeán V-A seõ ruùt ngaén laïi vaø ñieän aùp Uch cuõng nhoû ñi. Khi doøng ñieàu khieån töông ñoái lôùn thì ñöôøng ñaëc tuyeán gaàn nhö thaúng gioáng nhö nhaùnh thuaän cuûa ñaëc tuyeán diode. Neáu taêng ñieän aùp ñaët leân SCR ñeán Uch thì SCR seõ chuyeån töø traïng thaùi khoùa sang traïng thaùi môû. Neáu SCR ñaõ daãn, khi khoâng coøn doøng ñieàu khieån thì SCR vaãn coøn daãn, muoán taét SCR thì ta phaûi cöôõng böùc taét baèng caùch : ngaét doøng anode; ñaët moät ñieän aùp ngöôïc leân hai ñaàu A-K (VAK < 0). II- Caùc IC söû duïng trong maïch: PHAÀN II : NOÄI DUNG A_THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG I-Yeâu caàu: - Coù thieát bò caàn ño nhieät ñoä (ôû ñaây laø boùng ñeøn troøn 75W). - Coù caûm bieán nhieät ñoä (ôû ñaây duøng caûm bieán loïai LM335Z). - Ñieàu khieån nhieät ñoä cuûa thieát bò baèng chöông trình ñieàu khieån trong PLC vaø baèng SCR. - Giao tieáp giöõa PLC vaø maïch ñaàu ño thoâng qua module analog EM235 cuûa PLC S7-200. - Coù khoái hieån thò nhieät ñoä thaät cuûa thieát bò (treân LED 7 ñoïan). II-Sô ñoà khoái - Nguyeân lyù hoaït ñoäng döïa theo sô ñoà khoái: KHOÁI KHUEÁCH ÑAÏI PLC KHOÁI CAÛM BIEÁN NHIEÄT ÑOÄ KHOÁI ÑIEÀU KHIEÅN KHOÁI GIAÛI MAÕ-HIEÅN THÒ THIEÁT BÒ Nhieät ñoä cuûa thieát bò ñöôïc caûm bieán nhieät caûm bieán vaø bieán ñoåi thaønh ñieän aùp.Vì ñieän aùp naøy thay ñoåi moät löôïng raát nhoû khi nhieät ñoä thieát bò thay ñoåi töø 00C ñeán 1000C neân noù seõ ñöôïc ñöa qua moät maïch khueách ñaïi tröôùc khi ñöa vaøo ngoõ vaøo analog cuûa PLC. Trong PLC, döõ lieäu seõ ñöôïc bieán ñoåi, xöû lyù tröôùc khi ñöa ra ngoøai qua hai ngoõ: ngoõ ra digital töø Q0.0 ñeán Q0.4 ñeå ñöa ñeán khoái giaûi maõ-hieån thò ñeå hieån thò nhieät ñoä thaät cuûa thieát bò; ngoõ ra analog Vo ñöa ñeán khoái ñieàu khieån. Khoái ñieàu khieån laáy döõ lieäu töø ngoõ ra cuûa PLC ñeå ñieàu khieån, thay ñoåi doøng qua thieát bò ñeå khoáng cheá cho nhieät ñoä cuûa thieát bò luoân nhoû hoaëc baèng nhieät ñoä ñaët tröôùc (ôû ñaây laø 400C).Vaø quaù trình ño vaø ñieàu khieån cuûa thieát bò cöù theá ñöôïc laëp ñi laëp laïi. III-Thieát keá chi tieát: 1-Maïch caûm bieán nhieät ñoä vaø maïch khueách ñaïi: *Yeâu caàu: - Ño nhieät ñoä trong khoûang töø 00C ñeán 1000C vôùi ñoä chính xaùc +/- 10C. - Ñieän aùp ñaàu ra thay ñoåi tuyeán tính theo nhieät ñoä trong khoûang töø 0Vdc ñeán 5Vdc töùc laø 0,05V/0C. *Thieát keá cuï theå: Ñeå ño daõy nhieät ñoä trong khoaûng töø 00C ñeán 1000C, ta coù theå duøng nhieät trôû hay Thermocouple ñeå ño vì chuùng ñeàu coù öu ñieåm trong vieäc ño caùc nhieät ñoä cao, nhöng ñeàu maéc phaûi nhöôïc ñieåm laø coù hieän töôïng troâi nhieät. Do ñoù döïa vaøo lyù thuyeát vaø thöïc teá cuûa maïch caàn thieát keá, ôû ñaây ngöôøi vieát duøng phöông phaùp ño baèng IC caûm bieán nhieät ñoä. Caùc IC caûm bieán nhieät ñoä coù ñoä chính xaùc cao, deã tìm vaø giaù thaønh töông ñoái reû. Moät trong soá ñoù laø IC LM335Z laø loaïi thoâng duïng treân thò tröôøng hieän nay, ñoàng thôøi noù coù nhöõng ñaëc tính laøm vieäc phuø hôïp vôùi yeâu caàu thieát keá cuûa maïch. a-Tính chaát cô baûn cuûa LM335Z: -Chia thang ño theo 0K (ñoä Kelvin). -Ñieän aùp ñaàu ra thay ñoåi tuyeán tính theo nhieät ñoä (0,01V/0K). -Ñoä chính xaùc cao,tính naêng caûm bieán nhieät ñoä raát nhaïy. -Trôû khaùng ñoäng 0,6W (khi Ingöôïc =1mA). -Tieâu taùn coâng suaát thaáp. -Doøng laøm vieäc töø 400mA -> 5mA. -Sai soá chöa chænh laø 40C (vôùi –400C < T0C < 1000C). -Sai soá ñaõ chænh taïi 250C laø 10C (vôùi –400C < T0C < 1000C). -Doøng ngöôïc 15mA. -doøng thuaän 10mA. -Ñieän aùp hoïat ñoäng ngoõ ra ôû ñieàu kieän Tc = 250C,Ir = 1mA laø töø 2,94V -> 3,04V (thöôøng laø 2,98V). -Ñoä khoâng tuyeán tính laø 0,30C (Max:1,50C) khi Ir = 1mA. -Voû loïai Plastic kieåu TO92. -Theo thoâng soá cuûa nhaø saûn xuaát LM335Z,ta coù quan heä giöõa nhieät ñoä vaø ñieän aùp ngoõ ra cuûa LM335Z laø: Vout = 0,01(V)*T(0K) = 0,01*(273 + T0C) = 2,73 + 0,01*T0C Vaäy öùng vôùi taàm ño töø 00C ñeán 1000C ,ta coù söï bieán thieân ñieän aùp ôû ngoõ ra laø: 00C (2730K) -> Vout = 2,73V 100C (2830K) -> Vout = 2,83V 1000C (3730K) -> Vout = 3,73V Nhö vaäy taàm bieán thieân ñieän aùp töông öùng vôùi nhieät ñoä töø 00C ñeán 1000C laø 1V, quaù nhoû, neáu ñöa vaøo khoái chuyeån ñoåi A/D thì döõ lieäu ra seõ coù luùc bò truøng laép khi nhieät ñoä thay ñoåi moät khoaûng nhoû. Töø caùc yeâu caàu treân, ta coù theå xaùc ñònh daïng maïch: -Laø maïch khueách ñaïi DC (lieân heä tröïc tieáp). -Coù theå chænh offset. -Trôû khaùng vaøo lôùn ñeå khoûi aûnh höôûng ñeán phaân cöïc cuûa caûm bieán. -Do yeâu caàu ñaët ra laø phaûi laøm cho ñieän aùp tröôùc khi ñöa vaøo boä chuyeån ñoåi A/D laø khoaûng töø 0V -> 5C, trong khi ñieän aùp ra töø caûm bieán thay ñoåi theo quy luaät: Vo = 2,73 + 0,01*T0C (V) neân ôû ñaây ta phaûi duøng maïch tröø coù tính khueách ñaïi (Av = +5). Ta coù theå choïn maïch sau: Choïn OP-AMP loïai mA741C coù caùc thoâng soá sau: +Nguoàn cung caáp max : +/- 18Vdc +Daõy nhieät ñoä hoïat ñoäng : 00C -> 700C +Khi Vcc = +/- 15Vdc vaø ToC = 250C : Coâng suaát tieâu taùn (max) : 85mW Doøng cung caáp (max) : 2,8mA Trôû khaùng ra : 75W Trôû khaùng vaøo : 2MW AÙp OFFSET ngoõ vaøo :2mV (max :6mV) Doøng OFFSET ngoõ vaøo :20nA (max :400nA) Doøng phaân cöïc ngoõ vaøo : 80nA (max : 500nA) Daõy chænh ñieän aùp OFFSET : +/- 15mV Doøng ngaén maïch ngoõ ra : 25mA -Do OPAMP1 ñöôïc maéc nhö maïch laëp ñieän aùp neân trôû khaùng vaøo khoûang400MW neân boû qua doøng vaøo cuûa OPAMP1. Choïn VR4 = 5KW , IR = 1mA. Ñieän aùp ra töø caûm bieán : Vo = 2,73 + 0,01*T0C ÔÛ 250C : Vo = 2,73 + 0,01*25 = 2,98V = VA Ta coù : VA 2,98V IR28 = Ir + IVR4 = IR + ------- = 1mA +-------- = 1,596mA VR4 5KW 5 - VA 5V - 2,98V => R28 = -------- = --------------- = 1,265KW IR28 1,596mA Choïn R28 = 1.2KW ; keát hôïp chænh VR4 vaø VR3 sao cho ñieän aùp taïi A vaø taïi C laø : VA = VC =2,73 + 0,01*T0C. Ví duï khi T0C = 250C thì VA = VC = 2,98V. Ñeå ñaûm baûo ñieän aùp ra taïi D laø töø 0V -> 5V khi nhieät ñoä taïi ñaàu ño thay ñoåi töø 00C ñeán 1000C thì ñieän aùp taïi B phaûi laø 2,73V vaø : VR2 + R32 R33 + VR1 + R31 R33 + VR1 VD = ---------------------* ----------------------- *Vc ---------------- *VB VR2 + R32 + R30 R31 R31 R33 + VR1 VR2 + R32 Choïn ------------------ = ------------- = 5 R31 R30 vaø VB = 2,73V ;VC = 2,73 + 0,01*T0C Thì VD = 5/6 * 6/1 (2,73 + 0,01*T0C) - 5*2,73 = 0,05*T0C Choïn R30 = R31 = 1KW ; R32 = R33 = 4,7KW ; VR2 = VR1 = 1KW Choïn nguoàn cung caáp cho OPAMP laø +/- 7,5V, vì khoaûng thay ñoåi cuûa ñieän aùp thöôøng nhoû hôn ñieän aùp nguoàn khoaûng 1V ->2V. Ví duï OPAMP mA741C khi ñöôïc caáp nguoàn +/- 15V thì ñieän aùp ra chæ thay ñoåi töø -13V -> +13V (khi taûi >= 2KW) Choïn VR9 = 5KW ; zener laø loïai coù Vz = 3,9V vaø Iz = 10mA Boû qua trôû khaùng vaøo cuûa ñaàu vaøo OPAMP , ta coù: Vcc - Vz 5V -3,9V R29 =------------- = -------------------- = 102W Iz + IVR9 10mA+ 3,9V 5KW Choïn R29 = 100W -Tín hieäu töông töï töø ngoõ ra cuûa maïch ñaàu ño seõ ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo A+ cuûa PLC, sau khi qua maïch loïc nhieãu, seõ qua caùc maïch choïn ñoä suy giaûm, chænh ñoä lôïi,roài ñöa ñeán ngoõ vaøo cuûa boä chuyeån ñoåi ADC , tín hieäu ngoõ ra ñöôïïc ñöa vaøo AIW0. Döõ lieäu naøy seõ ñöôïc phaàn meàm PLC xöû lyù vaø sau ñoù ñöa ra ngoøai qua caùc ngoõ: ngoõ ra töông töï Vo ñöôïc ñöa ñeán khoái ñieàu khieån ñeå ñieàu khieån thay ñoåi goùc kích cho SCR, töø ñoù thay ñoåi doøng qua taûi; caùc ngoõ ra soá Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.3, Q0.4 ñöôïc ñöa ñeán khoái giaûi maõ - hieån thò ñeå hieån thò nhieät ñoä thaät cuûa thieát bò. 2-Maïch ñieàu khieån: Coù nhieàu caùch ñeå ñieàu khieån vaø khoáng cheá nhieät ñoä cuûa thieát bò.Ta coù theå ñieàu khieån baèng caùch duøng relay: ta noái thieát bò qua tieáp ñieåm thöôøng ñoùng cuûa relay, khi nhieät ñoä cuûa thieát bò thaáp hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì khoâng taùc ñoäng vaøo relay vaø relay khoâng hoïat ñoäng, do vaäy vaãn coù doøng qua thieát bò (vì tieáp ñieåm thöôøng ñoùng cuûa relay vaãn coøn ñoùng ). Khi nhieät ñoä cuûa thieát bò cao hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì seõ taùc ñoäng vaøo relay vaø relay seõ hoïat ñoäng, tieáp ñieåm thöôøng ñoùng cuûa relay hôû ra vaø do vaäy seõ maát doøng qua thieát bò vaø laøm giaûm nhieät ñoä cuûa thieát bò. Khi nhieät ñoä cuûa thieát bò giaûm ñeán möùc nhoû hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì laïi khoâng taùc ñoäng vaøo relay vaø relay khoâng hoïat ñoäng, luùc naøy seõ coù doøng qua thieát bò vaø quaù trình ñieàu khieån cöù nhö vaäy ñöôïc laëp ñi laëp laïi. Ñaây laø phöông caùch ñieàu khieån giaùn ñoaïn (khoâng lieân tuïc). Ta cuõng coù theå ñieàu khieån nhieät ñoä cuûa thieát bò theo phöông caùch ñieàu khieån lieân tuïc baèng caùch duøng SCR. Ñeå khoáng cheá nhieät ñoä cuûa thieát bò thì ta seõ thay ñoåi doøng qua thieát bò. Khi nhieät ñoä cuûa thieát bò thaáp hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì ta seõ cho doøng coù giaù trò lôùn qua thieát bò baèng caùch kích SCR vôùi goùc kích j beù; vaø khi nhieät ñoä cuûa thieát bò cao hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì ta seõ giaûm doøng qua thieát bò baèng caùch kích SCR vôùi goùc kích j lôùn. Trong phaàn luaän vaên naøy, em seõ duøng phöông phaùp ñieàu khieån lieân tuïc baèng caùch duøng SCR. Sô ñoà maïch nhö sau: Ñieän aùp laáy töø ngoõ ra Vo cuûa PLC chính laø ñieän aùp ñieàu khieån uñk .AÙp naøy duøng ñeå ñieàu khieån laøm thay ñoåi goùc kích cho SCR, töø ñoù thay ñoåi doøng qua thieát bò vaø luùc ñoù seõ ñieàu chænh ñöôïc nhieät ñoä cuûa thieát bò cho phuø hôïp vôùi yeâu caàu. Trong sô ñoà treân: T4,T7,T8 :A1015 T9 : C1815 R34 = 10KW/10W duøng ñeå giaûm aùp cung caáp cho maïch ñieàu khieån. Diode Zener Dz duøng ñeå ghim aùp 15V cung caáp cho phaàn sau. R39,R40 taïo thaønh caàu phaân aùp taïo ra aùp oån ñònh VB' ñöa vaøo cöïc neàn cuûa T8. Tuøy theo ñieän aùp ñieàu khieån uñk laáy töø ngoõ ra Vo cuûa PLC coù giaù trò ñieän aùp cao hay thaáp maø laøm cho T4 daãn maïnh hay ngaét. -Neáu uñk nhoû thì T4 daãn , laøm cho T7 daãn. Luùc naøy tuï ñieän C11 naïp ñieän vôùi thôøi haèng t1 = (R37 // R38)C11. Khi tuï C11 naïp ñeán giaù trò Vp naøo ñoù lôùn hôn VB' thì luùc naøy laøm cho T8 daãn vaø T9 cuõng daãn theo, vaø luùc ñoù tuï C11 seõ xaû ñieän qua T8,T9 vaø qua R41, taïo ra moät xung kích cho SCR hoaït ñoäng, luùc naøy seõ coù doøng qua taûi RL(ñeøn) laøm cho ñeøn saùng. -Neáu uñk lôùn (töùc laø luùc naøy nhieät ñoä cuûa thieát bò (ñeøn) cao hôn nhieät ñoä ñaët tröôùc) thì luùc naøy T4 seõ ngaét, laøm T7 ngaét, luùc naøy tuï ñieän C11 naïp ñieän vôùi thôøi haèng t2 = R38*C111 >>t, do vaäy thôøi gian ñeå tuï ñieän C11 naïp ñeán giaù trò Vp > VB’ seõ laâu hôn, do vaäy thôøi ñieåm kích cho SCR seõ thay ñoåi (treã hôn), do ñoù aùp qua taûi seõ bò thay ñoåi (nhoû hôn), laøm cho doøng qua taûi cuõng seõ nhoû hôn vaø töø ñoù laøm giaûm nhieät ñoä cuûa boùng ñeøn. -Khi nhieät ñoä cuûa boùng ñeøn giaûm ñeán giaù trò thaáp hôn nhieät ñoä ñaët tröôùc thì uñk seõ giaûm nhoû laøm cho T4 daãn vaø quaù trìng cöù nhö vaäy ñöôïc laëp ñi laëp laïi, ta seõ ñieàu khieån ñöôïc nhieät ñoä cho thieát bò (boùng ñeøn). Ta coù : t1 = (R37 // R38).C11 t2 = R38.C11 Choïn t1 = 0,2ms ; t2 = 2ms ; C11 = 0,22uF t2 2.10-3 => R38 = ------- = ----------- = 9,09.103W = 9,09KW C11 0,22.10-6 Choïn R38 = 10KW R37.R38 t1 = --------------*C R37 + R38 1 1 C 0,22.10-6 -------+ ------ = ------ = --------------= 1,1.10-3 R38 R37 t1 0,2.10-3 1 1 1 => ------ = 1,1.10-3 - ------= 1,1.10-3 -----------= 1,1.10-3 - 0,1.10-3 = 10-3 R37 R38 10.103 =>R37 = 103W = 1KW choïn ICT4 = 10mA Khi aùp ñieàu khieån baèng 0 thì luùc ñoù T4 daãn maïnh. Ta coù : 15 = R35*ICT4 + VEBT4 R35 = (15 - VBET4) / ICT4 = (15 - 0,7) / 10.10-3 = 1,4.103. Choïn R35 = 1KW. Ta laïi coù : 15 = R35*ICT4 + VECT4 + R36*IET4 =>R36 = (15 - R35*ICT4 - VECT4) / IET4 = (15 - 103*10.10-3 - 0,2) / 10.10-3 = 0,48.103 choïn R36 = 100W R39,R40 taïo thaønh caàu phaân aùp, taïo aùp taïi B' (VB') so saùnh vôùi aùp taïi E' ñeå ñònh thôøi ñieåm xaû cuûa tuï C11. Choïn R39 = R40 = 10KW R41 duøng ñeå ñònh thôøi haèng xaû cuûa tuï C11. t = R41*C11 Do t raát nhoû neân ta choïn t = 0,01ms t 0,01.10-3 => R41 = ------ = --------------- = 45,45W C11 0,22.10-6 Choïn R41 = 47W UE'D' 0 Vp UE'D' 0 Uñk 2p 3p 5p 4p p 0 -Um Um Uv 0 2p 3p 5p 4p p UDz UC'D' 0 UD'G' 0 0 UA'D' Daïng soùng taïi caùc ñieåm treân maïch nhö sau: Giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp ra treân taûi : UD'G'tb = Um P = --------( -coswt ) P j Um = --------- ( 1 + cosj ) vôùi j : goùc kích treã cho SCR P Giaù trò trung bình cuûa doøng ñieän qua phuï taûi : UD'G'tb Um IRL =------------ = ---------(1+ cosj ) RL PR Vaäy khi ñieän aùp ñieàu khieån uñk thay ñoåi thì seõ laøm thay ñoåi goùc kích j vaø do ñoù seõ laøm thay ñoåi doøng IRL qua phuï taûi vaø töø ñoù nhieät ñoä cuûa taûi (boùng ñeøn) seõ thay ñoåi phuø hôïp vôùi yeâu caàu ñaët ra; vaø khi nhieät ñoä cuûa boùng ñeøn thay ñoåi thì seõ taùc ñoäng trôû laïi laøm uñk thay ñoåi ... Cöù nhö theá tieán trình ñieàu khieån seõ ñöôïc laëp ñi laëp laïi. 3-Maïch giaûi maõ-Hieån thò : Caùc döõ lieäu sau khi ñöôïc chöông trình trong PLC xöû lyù seõ ñöôïc ñöa ra ngoøai qua caùc ngoõ soá töø Q0.0 ñeán Q0.4 ; trong ñoù caùc ngoõ töø Q0.0 ñeán Q0.3 laø caùc ngoõ ra döõ lieäu , coøn Q0.4 laø ngoõ ra ñieàu khieån. Sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch seõ nhö sau: Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maïch nhö sau: -Luùc ñaàu nhôø maïch AutoReset neân IC 4017 ñöôïc Reset, laøm cho ngoõ ra Oo(chaân 3) ôû möùc cao, coøn caùc chaân khaùc ñeàu ôû möùc thaáp. -Keá tieáp ôû ngoõ ra Q0.4 coù moät xung leân laøm cho ôû ngoõ vaøo chaân 14 cuûa IC 4017 cuõng coù moät xung leân taùc ñoäng vaøo IC 4017 laøm ngoõ ra O1 (chaân 2) cuûa IC 4017 leân möùc cao, coøn caùc ngoõ khaùc ñeàu ôû möùc thaáp neân caùc döõ lieäu ra töø PLC ôû caùc ngoõ Q0.0 ñeán Q0.3 (thöïc chaát ñaây laø caùc döõ lieäu ôû haøng ñôn vò) seõ chæ ñöôïc ñöa qua caùc flipflop FF1 -> FF4 trong IC1 (74175), sau ñoù caùc döõ lieäu naøy seõ ñöôïc choát laïi; coøn caùc flipflop töø FF5 -> FF8 trong IC2 (74175)ñeàu ngaên khoâng cho caùc döõ lieäu treân qua ñöôïc vì khoâng coù xung Clock taùc ñoäng vaøo caùc flipflop naøy. -Keá tieáp ôû ngoõ ra Q0.4 laïi coù moät xung leân vaø luùc naøy ôû ngoõ vaøo chaân 14 cuûa IC 4017 cuõng coù moät xung leân taùc ñoäng vaøo IC 4017 laøm ngoõ ra O2 (chaân 4) cuûa IC 4017 leân möùc cao, coøn caùc ngoõ khaùc ñeàu ôû möùc thaáp neân caùc döõ lieäu ra töø PLC ôû caùc ngoõ Q0.0 ñeán Q0.3 (thöïc chaát ñaây laø caùc döõ lieäu ôû haøng chuïc) seõ chæ ñöôïc ñöa qua caùc flipflop FF5 -> FF8 trong IC2, sau ñoù döõ lieäu seõ ñöôïc choát laïi; coøn caùc flipflop FF1 -> FF4 trong IC1 ñeàu ngaên khoâng cho caùc döõ lieäu naøy qua ñöôïc vì khoâng coù xung Clock taùc ñoäng vaøo caùc flipflop naøy. -Sau ñoù ngoõ ra Q0.4 laïi coù moät xung leân, chaân 14 cuûa IC 4017 coù xung taùc ñoäng laøm ngoõ ra O3 ( chaân 7) cuûa Ic 4017 töø möùc thaáp leân möùc cao, coøn caùc ngoõ ra khaùc ñeàu ôû möùc thaáp, neân luùc naøy caùc döõ lieäu ra töø PLC ôû caùc ngoõ Q0.0 ñeán Q0.3 khoâng coøn ñöôïc ñöa qua caùc flipflop töø FF1 -> FF8 trong 2 IC1 vaø IC2 nöõa maø luùc naøy ,caùc döõ lieäu ñaõ ñöôïc choát ôû treân (caû haøng ñôn vò, haøng chuïc) seõ ñoàng thôøi ñöôïc ñöa qua caùc flipflop FF9 ->FF16 trong IC3 (74374) vaø ñöa ñeán caùc IC giaûi maõ sang LED 7 ñoïan 7447 vaø caùc IC naøy seõ giaûi maõ vaø cho hieän leân nhieät ñoä ñang coù cuûa thieát bò treân LED 7 ñoïan. -Keá tieáp ngoõ ra Q0.4 laïi coù moät xung leân, chaân 14 cuûa IC 4017 coù xung taùc ñoäng laøm ngoõ ra O4 (chaân 10) cuûa IC 4017 töø möùc thaáp leân möùc cao, taùc ñoäng vaøo chaân MR ( chaân 15) cuûa IC 4017 vaø Reset laïi maïch, laøm cho ngoõ ra Oo leân möùc cao, coøn taát caû caùc ngoõ ra khaùc cuûa IC 4017 ñeàu xuoáng möùc thaáp; vaø quaù trình töông töï nhö treân ñöôïc laëp laïi vaø ta seõ xem ñöôïc nhieät ñoä thaät hieän coù cuûa thieát bò. Choïn T1, T2, T3, T5, T6 laø caùc Transistor C1815 Choïn b = 100, VBE = 0.7V, IE = 20mA AÙp töø caùc ngoõ ra töø Q0.0 ñeán Q0.4 laø 24VDC Ta coù : 24 = R26*IBT6 + VBET6 + R25*IET6 (1) Vcc = VCesat + IET6*R25 (2) Vcc – VCesat 5V – 0.2V (2) => R25 = -----------------= -------------------- = 0.24kW IET6 20mA Choïn R25 = 1kW 24 – VBET6 – R25*IET6 24 – 0.7 – 1*20 (1) => R26= ----------------------------- = ----------------------- = 16.5kW IET6 20/100 Choïn R26 = 10kW Vaäy ta choïn R21 = R22 =R18 = R1 = R26 = 10kW R20 = R19 = R23 = R6 = R25 = 1kW *Maïch Auto Reset: Ta coù : t = R5*C4 Choïn t = 1ms ; R5 = 1kW => C4 = 10-3 / 103 = 10-6 =>C4 = 1mF Choïn D5 # D6 : IN4148 4-Thieát bò : ÔÛ ñaây ta seõ moâ phoûng thieát bò caàn ño vaø khoáng cheá nhieät ñoä laø moät boùng ñeøn troøn 75W. Neáu nhieät ñoä cuûa boùng ñeøn thaáp hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì ta seõ taêng doøng qua boùng ñeøn baèng caùch kích SCR vôùi goùc kích j beù; neáu nhieät ñoä cuûa boùng ñeøn taêng leân cao hôn nhieät ñoä yeâu caàu thì ta seõ giaûm doøng qua boùng ñeøn baèng caùch kích SCR vôùi goùc kích j lôùn. Yeâu caàu : nhieät ñoä cuûa boùng ñeøn phaûi luoân nhoû hôn hoaëc baèng 500C. 5-Nguoàn cung caáp: Vì trong maïch coù söû duïng caùc IC hoï TTL neân caàn phaûi coù nguoàn aùp oån ñònh +5V cung caáp cho noù, ñoàng thôøi caùc OPAMP 741 caàn coù nguoàn caáp +/- 7,5V neân ta coù theå söû duïng maïch nhö sau: Do trong maïch ñaàu ño coù 3 OPAMP, doøng tieâu thuï cuûa moãi OPAMP 741 laø 1,7mA; choïn Zener laø loaïi coù VZ = 7,5V; IZ =10mA. Ta coù : 9V - 7,5V R26 = --------------------- = 99,33W 10mA + 1,7mA*3 Choïn R26 =R27 = 100W *Tính giaù trò cuûa tuï loïc nguoàn C7,C8 : Tìm giaù trò cuûa caùc tuï C7,C8 döïa vaøo caùc coâng thöùc sau : DT C = IT . ---------- DVT Vôùi DVT : ñoä nhaáp nhoâ cuûa ñieän aùp treân taûi(V) IT : doøng taûi (A) DT: ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : 1 Vmax - DVT 1 DT = ----.arcsin ---------------+ ------ w Vmax 4f Vôùi w = 2Pf f : laø taàn soá nhaáp nhoâ cuûa ñieän aùp sau khi chænh löu (Hz) Vmax : laø giaù trò ñænh cuûa ñieän aùp vaøo (V) +Nguoàn döông : Choïn DVT = 0,5V 1 9 - 0,5 1 DT = ------ .arcsin -----------+ --------- 314 9 4*50 = 3,1847ms.arcsin (0,944) + 5ms = 8,932ms *Tính doøng taûi toång coäng: -Caùc IC : P = 17,5mW 74175 P = 10mW x2 74374 P = 10mW P = 2mW x2 PS = 34,0175 mW doøng tieâu thuï töông öùng : 34,0175mW : 5V = 6,8mA -74LS05 coù doøng tieâu thuï max : 6,6mA -Doøng tieâu thuï max ôû caùc LED 7 ñoaïn : 140mA -Maïch caûm bieán : 1,596mA -Maïch taïo ñieän aùp so saùnh : 10,78mA -Doøng tieâu thuï ôû 3 OPAMP vaø caùc Zener : 15,1mA Vaäy doøng tieâu thuï toång coäng seõ laø : IT = 180,9mA DT 8,932ms => C7 = IT . ------ =180,9mA . ------------ = 3231,6mF DVT 0,5V Choïn C7 = 3300mF +Nguoàn aâm : Choïn DVT = 0,1V 1 9 - 0,1 1 DT = ------.arcsin --------- + ------- 314 9 4.50 = 3,1847ms . arcsin (0,99) + 5ms = 9 ,552 ms DT 9,552 => C8 = IT .------- = 15,1.-------- = 1442,3mF DVT 0,1 Choïn C8 = 1000mF 6-Sô ñoà nguyeân lyù: B-PHAÀN MEÀM Tín hieäu töông töï töø maïch ñaàu ño ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo A+ cuûa PLC. Ñieän aùp ôû ngoõ ra cuûa maïch ñaàu ño thay doåi töø 0V -> 5V (töông öùng vôùi nhieät ñoä thay ñoåi töø 00C -> 1000C). Neáu ta cho: -SW1 : ôû vò trí ON -SW3 : ôû vò trí OFF -SW5 : ôû vò trí OFF -SW7 : ôû vò trí ON -SW9 : ôû vò trí OFF -SW11:ôû vò trí OFF Töùc laø khi ñoù ta choïn ñoä suy giaûm laø 0,2; vaø choïn ñoä lôïi laø x1. Do tín hieäu töông töï VD töø maïch ñaàu ño thay ñoåi töø 0V -> 5V neân tín hieäu VIN ñöa vaøo boä chuyeån ñoåi ADC seõ thay ñoåi töø 0V -> 4V. Quan heä giöõa nhieät ñoä vaø döõ lieäu 12 bit ôû ñaàu ra cuûa boä chuyeån ñoåi ADC: Maõ ra N ñoái vôùi moät ngoõ vaøo laø moät soá nguyeân trong khoaûng : VIN - Vref(-) N = 2n . ----------------------- Vref(+) - Vref(-) Vôùi n: soá bit döõ lieäu ôû ñaàu ra : n = 12 VIN : ñieän aùp ôû ngoõ vaøo Vref(+) : ñieän aùp taïi chaân ref(+) Vref(-) : ñieän aùp taïi chaân ref(-) Do Vref(-) = 0V ; Vref(+) = 5V N = 212*VIN/5 = 819,2VIN VIN  thay ñoåi töø 0V -> 4V => döõ lieäu 12 bit ôû ñaàu ra cuûa ADC seõ thay ñoåi töø 000h ñeán CCCh. +VIN = 0V (00C) => N = 0 = 000h +VIN = 4V (1000C) => N = 3276 = CCCh Ta coù : VD = 0,05.T0C => VIN = 4/5.1.VD = 4/5.1.0,05.T0C = 0,04.T0C N = 819,2.VIN = 819,2.0,04.T0C = 32,768.T0C T0C VD VIN N Hex T0C VD VIN N Hex 0 0 0 0 000 11 0.55 0.44 360 168 1 0.05 0.04 32 020 12 0.6 0.48 393 189 2 0.1 0.08 65 041 13 0.65 0.52 425 1A9 3 0.15 0.12 98 062 14 0.7 0.56 458 1CA 4 0.2 0.16 131 083 15 0.75 0.6 491 1EB 5 0.25 0.20 163 0A0 16 0.8 0.64 524 20C 6 0.3 0.24 196 0C4 17 0.85 0.68 557 22D 7 0.35 0.28 229 0E5 18 0.9 0.72 589 24D 8 0.4 0.32 262 106 19 0.95 0.76 622 26E 9 0.45 0.36 294 126 20 1.0 0.8 655 28F 10 0.5 0.4 327 147 21 1.05 0.84 688 2B0 22 1.1 0.88 720 2D0 62 3.1 2.48 2031 7EF 23 1.15 0.92 753 2F1 63 3.15 2.52 2064 810 24 1.2 0.96 786 312 64 3.2 2.56 2097 831 25 1.25 1.0 819 333 65 3.25 2.6 2129 851 26 1.3 1.04 851 353 66 3.3 2.64 2162 872 27 1.35 1.08 884 374 67 3.35 2.68 2195 893 28 1.4 1.12 917 395 68 3.4 2.72 2228 8B4 29 1.45 1.16 950 3B6 69 3.45 2.76 2260 8D4 30 1.5 1.2 983 3D7 70 3.5 2.8 2293 8F5 31 1.55 1.24 1015 3F7 71 3.55 2.84 2326 916 32 1.6 1.28 1048 418 72 3.6 2.88 2359 937 33 1.65 1.32 1081 439 73 3.65 2.92 2392 958 34 1.7 1.36 1114 45A 74 3.7 2.96 2424 978 35 1.75 1.4 1146 47A 75 3.75 3.0 2457 999 36 1.8 1.44 1179 49B 76 3.8 3.04 2490 9BA 37 1.85 1.48 1212 4BC 77 3.85 3.08 2523 9DB 38 1.9 1.52 1245 4DD 78 3.9 3.12 2555 9FB 39 1.95 1.56 1277 4FD 79 3.95 3.16 2588 A1C 40 2.0 1.6 1310 51E 80 4.0 3.2 2621 A3D 41 2.05 1.64 1343 53F 81 4.05 3.24 2654 AE5 42 2.1 1.68 1376 560 82 4.1 3.28 2686 A7E 43 2.15 1.72 1409 581 83 4.15 3.32 2719 A9F 44 2.2 1.76 1441 5A1 84 4.2 3.36 2752 AC0 45 2.25 1.8 1474 5C2 85 4.25 3.4 2785 AE1 46 2.3 1.84 1507 5E3 86 4.3 3.44 2818 B02 47 2.35 1.88 1540 604 87 4.35 3.48 2850 B22 48 2.4 1.92 1572 624 88 4.4 3.52 2883 B43 49 2.45 1.96 1605 645 89 4.45 3.56 2916 B64 50 2.5 2.0 1638 666 90 4.5 3.6 2949 B85 51 2.55 2.04 1671 687 91 4.55 3.64 2981 BA5 52 2.6 2.08 1703 6A7 92 4.6 3.68 3014 BC6 53 2.65 2.12 1736 6C8 93 4.65 3.72 3047 BE7 54 2.7 2.16 1769 6E9 94 4.7 3.76 3080 C08 55 2.75 2.2 1802 70A 95 4.75 3.8 3112 C28 56 2.8 2.24 1835 72B 96 4.8 3.84 3145 C49 57 2.85 2.28 1867 74B 97 4.85 3.88 3178 C6A 58 2.9 2.32 1900 76C 98 4.9 3.92 3211 C8B 59 2.95 2.36 1933 78D 99 4.95 3.96 3244 CAC 60 3.0 2.4 1966 7AE 100 5.0 4.0 3276 CCC 61 3.05 2.44 1998 7CE Chöông trình ñieàu khieån: Chöông trình ñieàu khieån trong PLC coù theå ñöôïc vieát theo hai phöông phaùp cô baûn: phöông phaùp hình thang (Ladder Logic: LAD) vaø phöông phaùp lieät keâ leänh (Statement List: STL). Trong taäp ñoà aùn naøy, em chæ trình baøy chöông trình ñieàu khieån theo phöông phaùp hình thang LAD: Löu ñoà ñieàu khieån nhö sau: S BEGIN Nhaän tín hieäu töø maïch ñaàu ño Dòch döõ lieäu sang phaûi 3 laàn Nhaân döõ lieäu vôùi 1000 Chia giaù trò döõ lieäu cho 32768 ñeå laáy giaù trò nhieät ñoä thaät So saùnh giaù trò nhieät ñoä thaät >500 Xuaát giaù trò ñieän aùp thaáp ra ngoõ Vo Xuaát giaù trò ñieän aùp cao ra ngoõ Vo Chuyeån giaù trò nhieät thaät sang maõ BCD Taùch 4 bit döõ lieäu ôû haøng ñôn vò Taïo 1 xung ñeå ñöa 4 bit döõ lieäu ôû haøng ñôn vò ra Taùch 4 bit döõ lieäu ôû haøng chuïc Taïo 1 xung ñeå ñöa 4 bit döõ lieäu ôû haøng chuïc ra Taïo ra xung ñeå xuaát giaù trò nhieät ñoä thaät leân LED 7 ñoaïn END Ñ M4.1 ( R ) 1 M5.1 ( R ) 1 M5.1 ( R ) 1 SM0.1 M4.1 ( R ) 1 M4.1 ( R ) 1 M5.1 ( R ) 1 M5.3 ( R ) 1 M5.2 ( R ) 1 M5.7 ( S ) 1 M4.1 M4.0 ( S ) 1 NETWORK2 MW0 3 AIW0 SHR-W EN IN OUT N NETWORK3 M4.0 VD4 16#3E8 MW0 MUL EN IN1 OUT IN2 M4.1 ( S ) 1 M4.2 ( S ) 1 NETWORK4 M4.4 MW2 16#8000 MOVW EN IN OUT M4.3 ( S ) 1 NETWORK5 M4.3 M4.4 ( S ) 1 M4.5 ( S ) 1 VD0 16#FFFF MD0 WANDDW EN IN1 OUT IN2 NETWORK6 M4.2 M4.0 ( R ) 1 NETWORK7 M4.3 ( R ) 1 M4.5 M4.2 NETWORK8 M4.5 VD8 VD0 VD4 DIVR EN IN1 OUT IN2 M4.6 ( S ) 1 NETWORK9 M4.3 M4.6 VD0 VD 8 MOVDW EN IN OUT M4.2 ( R ) 1 M4.5 ( R ) 1 NETWORK10 M4.2 M4.5 M4.6 VB3 < = B 16#32 M5.4 ( ) M5.5 ( ) NOT AQW0 16#0 MOVW EN IN OUT NETWORK11 M5.5 M5.4 AQW0 16#40FF MOVW EN IN OUT NETWORK12 M5.4 M5.5 NETWORK13 M4.6 M5.4 M5.5 VW2 VW2 I - BCD EN IN OUT M4.7 ( S ) 1 M5.0 ( S ) 1 M4.6 ( R ) 1 NETWORK14 SM1.6 M4.7 VW12 VW2 16#F WANDW EN IN1 OUT IN2 M5.0 NETWORK17 M5.1 M5.6 SM0.5 P Q0.4 ( S ) 1 M5.3 ( S ) 1 M5.7 ( S ) 1 M4.7 ( R ) 1 NETWORK15 M5.0 M5.1 NETWORK16 M5.0 M5.1 M5.3 QB0 VB13 MOVB EN IN OUT M5.6 ( S ) 1 NETWORK18 M5.1 M5.3 SM0.5 N Q0.4 ( R ) 1 M5.6 ( R ) 1 M5.0 ( R ) 1 NETWORK19 M5.7 M5.3 M5.0 M5.2 VW14 VW2 16#F0 WANDW EN IN1 OUT IN2 M5.1 ( S ) 1 NETWORK20 M5.7 M5.1 VW12 4 VW14 SHR-W EN IN OUT N M5.2 ( S ) 1 M5.3 ( R ) 1 NETWORK21 M5.2 M5.7 M5.1 ( R ) 1 NETWORK22 M5.2 M5.7 M5.3 QB0 VB13 MOVB EN IN OUT M5.6 ( S ) 1 NETWORK23 M5.2 M5.7 M5.6 SM0.5 P Q0.4 ( S ) 1 M5.3 ( S ) 1 NETWORK24 M5.2 M5.3 SM0.5 N Q0.4 ( R ) 1 M5.6 ( R ) 1 M5.7 ( R ) 1 NETWORK25 SM0.5 M5.7 C0 Q0.4 ( ) M5.3 ( R ) 1 +2 M5.2 NETWORK26 M5.7 Q0.4 N C0 CTU CU R PV M5.3 (R ) 1 C0 ( R ) 1 C0 NETWORK28 NETWORK27 M6.0 M6.0 ( ) M4.1 ( R ) 1 M4.4 ( R ) 1 M5.2 ( R ) 1 M5.7 ( S ) 1 NETWORK29 ( END ) PHAÀN III : THI COÂNG MAÏCH I-Sô ñoà boá trí linh kieän vaø maïch in : 1-Sô ñoà boá trí linh kieän: 2-Maïch in maët treân: Maïch in maët döôùi: II- Caân chænh maïch ñaàu ño: -Duøng ñoàng hoà ño ñieän aùp coù daõy ño töø 1mV -> 10mV (coù trôû khaùng vaøo ñuû lôùn). -Ñoàng hoà ño ñieän trôû. -Nhieät keá coù thang ño töø 00C -> 1000C. Caû ba loaïi treân ñeàu caàn phaûi coù ñoä chính xaùc cao. *Caùc böôùc thöïc hieän : +Böôùc 1 : -Duøng ñoàng hoà ño Ohm, choïn R30 vaø R31 sao cho coù trò soá thaät gaàn gioáng nhau (baèng nhau caøng toát). -Chænh caùc caëp ñieän trôû (VR2, R32) vaø (VR1, R33) sao cho coù cuøng trò soá vaø cuøng baèng 5R30 hoaëc 5R31. +Böôùc 2: -Chænh VR3 sao cho ñieän aùp taïi C luoân baèng ñieän aùp taïi A taïi moïi vò trí cuûa bieán trôû VR4 (thang ño mV). -Chænh VR9 sao cho aùp taïi B baèng 2,73V. +Böôùc 3: -Ñaët caûm bieán vaø nhieät keá trong moâi tröôøng khoâng khí (T0 phoøng). -Xaùc ñònh nhieät ñoä phoøng khi möïc thuûy ngaân ñaõ oån ñònh. Chæng VR4 sao cho ñieän aùp taïi C laø VC = 2,73 + 0,01.T0phoøng (V) Neáu coù theå, cho nhieät ñoä phoøng baèng 250C thì chænh VC = 2,98V. -Khi ñoù, ñieän aùp taïi D laø : VD = 0,05.T0phoøng (V). Neáu chöa ñuùng phaûi tieán haønh laïi caùc böôùc 1,2,3. +Böôùc 4: -Ñaët nhieät keá vaø caûm bieán vaøo nöôùc ñaù ñang tan, chôø cho möïc thuûy ngaân oån ñònh, xaùc ñònh nhieät ñoä cuûa nöôùc ñaù (T0ñaù). Khi ñoù ñieän aùp taïi C vaø taïi D laø: VC = 0,01.T0ñaù + 2,73 (V) VD = 0,05.T0ñaù (V) -Neáu chöa thaät ñuùng phaûi tieán haønh laïi caùc böôùc 1, 2, 3. +Böôùc 5: -Ñaët nhieät keá vaø caûm bieán vaøo nöôùc ñang soâi, chôø cho möïc thuûy ngaân oån ñònh, xaùc ñònh nhieät ñoä cuûa nöôùc ñang soâi (T0soâi). Khi ñoù ñieän aùp taïi C vaø taïi D laø : VC = 0,01.T0soâi + 2,73 (V) VD = 0,05.T0soâi (V) -Neáu chöa thaät ñuùng phaûi tieán haønh laïi caùc böôùc 1,2,3. Böôùc 4 vaø böôùc 5 ñöôïc tieán haønh xen keõ vaøi laàn ñeå chænh cho chính xaùc. KEÁT LUAÄN – TAØI LIEÄU THAM KHAÛO I-Toùm taét ñeà taøi Sau 8 tuaàn nghieân cöùu vaø thi coâng,taäp luaän vaên naøy ñaõ ñöôïc hoaøn thaønh ñuùng thôøi haïn vaø ñaït ñöôïc muïc tieâu ñaõ ñeà ra, ñoù laø thieát keá moâ hình ño vaø ñieàu khieån nhieät ñoä giao teá vôùi module analog EM235 cuûa PLC S7-200. Veà maët lyù thuyeát, ñeà taøi ñaõ neâu leân ñöôïc caùc vaán ñeà cô baûn veà caùc phöông phaùp ño nhieät ñoä, caùc thieát bò ño, moät soá maïch ño vaø khoáng cheá nhieät ñoä ñöôïc söû duïng trong thöïc teá. Beân caïnh ñoù, ñeà taøi cuõng ñaõ neâu leân ñöôïc caùc ích lôïi cuûa vieäc ñieàu khieån baèng PLC trong thôøi ñaïi ngaøy nay vaø caùc lónh vöïc öùng duïng cuûa PLC, ñoàng thôøi cuõng giôùi thieäu cho chuùng ta bieát veà module analog EM235 cuûa PLC S7-200. Veà maët thöïc haønh, ñeà taøi cuõng ñaõ trình baøy ñöôïc caùc böôùc tính toaùn trong vieäc thieát keá moät maïch ñaàu ño nhieät ñoä, maïch ñieàu khieån baèng SCR, ñoàng thôøi vieát ñöôïc chöông trình ñieàu khieån trong PLC giao tieáp vôùi theá giôùi thöïc qua caùc ngoõ analog. Nhöng do caùc ngoõ vaøo ra analog khoâng oån ñònh, ñoàng thôøi do bò haïn cheá veà thôøi gian neân chöông trình chöa hoaøn chænh vaø maïch thi coâng khoâng chaïy. II-Töï ñaùnh giaù Vieäc thöïc hieän ñoà aùn naøy ñaõ giuùp cho em coù cô hoäi öùng duïng vaø kieåm tra nhöõng keán thöùc ñaõ hoïc vaøo trong thöïc teá nhö caùc kieán thöùc veà ño löôøng nhieät ñoä, caùch thöùc tính toaùn thieát keá maïch, vieát chöông trình ñieàu khieån trong PLC. Nhöng quan troïng hôn caû,vieäc thöïc hieän luaän vaên ñaõ giuùp em tieán haønh ñöôïc coâng taùc töï nghieân cöùu khoa hoïc ôû moät caáp ñoä phuø hôïp vôùi khaû naêng vaø trình ñoä. Tuy nhieân do taøi lieäu tham khaûo coøn quaù ít, nhaát laø taøi lieäu veà module analog EM235 cuûa PLC S7-200, neân taäp luaän vaên naøy khoâng theå naøo traùnh khoûi caùc sai soùt. Mong thaày coâ vaø caùc baïn thoâng caûm vaø ñoùng goùp theâm yù kieán ñeå noù ñöôïc hoaøn thieän hôn. III-Höôùng phaùt trieån ñeà taøi: Töø taäp luaän vaên, coù theå phaùt trieån theâm theo nhieàu höôùng khaùc nhau: -Coù theå môû roäng ño vaø ñieàu khieån nhieät ñoä cuûa nhieàu thieát bò khaùc nhau. -Coù theå khaéc phuïc söï coá neáu nhö xaûy ra tröôøng hôïp PLC bò hö, luùc naøy nhieät ñoä cuûa thieát bò seõ taêng leân lieân tuïc, khoâng ñieàu khieån ñöôïc. Taøi lieäu tham khaûo ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT –Nguyeãn Xuaân Khai – ÑHSPKT TPHCM ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT –Nguyeãn Bính - NXBGD ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT- ÖÙNG DUÏNG TYRISTOR –Nguyeãn Bính –NXBGD -1993 KYÕ THUAÄT ÑO – Nguyeãn Ngoïc Taân – ÑHKT TPHCM 1995 S7-200 DATA SHEETS SÔ ÑOÀ CHAÂN LINH KIEÄN BAÙN DAÃN –Döông Minh Trí – NXB KH vaø KT NXB Noâng Nghieäp Haø Noäi – 1997 TRA CÖÙU IC NHAÄT BAÛN –Taäp 1, 2, 3 – National Semiconductor, NXB KHKT 1993 TÖÏ ÑOÄNG HOÙA VÔÙI SIMATIC S7-200 –Nguyeãn Doaõn Phöôùc, Phan Xuaân Minh.