TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
1
LỜI GIỚI THIỆU
Mô đun Servo điện – thủy khí là một trong những mô đun chuyên môn c6a
nghề Cơ Điện tử được biên soạn dựa theo chương trình khung đ< xây dựng và ban
hành năm 2021 c6a trưBng Cao đCng nghề CDn Thơ dành cho nghề Cơ Điện tử hệ Cao
đCng.
Nhóm biên soạn đ< cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội
dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực
hành được biên soạn gắn với nhu cDu thực tế trong sản xuất đồng thBi có tính thực tiễn
cao.
Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thBi gian đào tạo 60 giB
gồm có:
Bài MĐ 37-01: Lý thuyết về điều khiển Servo
Bài MĐ 37-02: Động cơ Servo
Bài MĐ 37-03: Ứng dụng vi điều khiển trong điều khiển RC, DC servo
Bài MĐ 37-04: Ứng dụng VĐK, PLC trong điều khiển động cơ AC servo
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cDu cũng như khoa học và công
nghệ phát triển có thể điều chỉnh thBi gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù
hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập c6a từng bài để ngưBi học
c6ng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng.
Rất mong nhận được đóng góp ý kiến c6a ngưBi sử dụng, ngưBi đọc để nhóm
biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện hơn sau thBi gian sử dụng.
CDn Thơ., ngày…...tháng…... năm 2021
Tham gia biên soạn
1. Ch6 biên: Nguyễn Tuấn Khanh
2
MỤC LỤC
Trang
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN...........................................................................................1
LỜI GIỚI THIỆU..........................................................................................................2
MỤC LỤC.....................................................................................................................3
BÀI 1: LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU KHIỂN SERVO.........................................................6
1. Điều khiển vòng kín và vòng hở...............................................................................6
2. Phân tích hệ thống Servo...........................................................................................8
3. Các chế độ điều khiển................................................................................................9
4. Thực hành................................................................................................................11
BÀI 2: ĐỘNG CƠ SERVO.........................................................................................12
1. RC servo..................................................................................................................12
2. DC servo..................................................................................................................13
3. AC servo..................................................................................................................14
4. Thực hành:............................................................................................................17
4.1 Thực hành điều khiển AC servo ở chế độ Jog.......................................................17
4.2 Thực hành AC servo ở chế độ lựa chọn tốc độ và chiều quay...............................18
Bài 3: ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN TRONG ĐIỀU KHIỂN RC SERVO VÀ DC
SERVO........................................................................................................................21
1. Thiết kế mạch driver cho động cơ RC servo, DC servo........................................21
2. Điều khiển RC servo dùng vi điều khiển...............................................................25
2.1 . Điều khiển vị trí RC servo dùng biến trở.............................................................25
2.2 . Điều khiển thuận nghịch RC servo với vòng lặp for...........................................26
2.3 .Điều khiển vị trí....................................................................................................27
3. Điều khiển DC servo dùng vi điều khiển.................................................................28
3.1 Điều khiển tốc độ dùng biến trở.............................................................................28
3.2. Điều khiển thuận nghịch kết hợp điều chỉnh tốc độ..............................................30
3.3. Điều khiển hiển thị tốc độ chạy và chiều quay c6a động cơ lên LCD...................33
4. Thực hành................................................................................................................36
Bài 4: ỨNG DỤNG VĐK, PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN AC SERVO........................40
1. So sánh ưu và nhược điểm c6a vi điều khiển so với PLC........................................40
2. Phát xung PWM với Arduino..................................................................................40
3. Phát xung PTO với PLC Mitsubishi........................................................................43
4. Bộ đếm tốc độ cao với PLC Mitsubishi...................................................................44
5. Thực hành................................................................................................................46
5.1 Thực hành cài đặt AC servo driver........................................................................46
5.2 Thực hành VDK điều khiển AC servo...................................................................47
5.2.1 Thực hành điều khiển chạy dừng động cơ AC servo...........................................47
5.2.2. Thực hành điều khiển chạy thuận nghịch, dừng động cơ AC servo..................50
5.3 Thực hành PLC điều khiển AC servo....................................................................51
5.3.1 Điều khiển chạy dừng AC servo.........................................................................51
5.3.2. Điều khiển chạy thuận nghịch dừng AC servo...................................................54
5.3.3. Điều khiển theo vị trí với AC servo...................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................60
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN
3
Tên mô đun: SERVO ĐIỆN – THỦY KHÍ
Mã mô đun: MĐ 37
Thời gian thực hiện mô đun: 45 giB; (Lý thuyết: 15 giB; Thực hành, thí nghiệm, thảo
luận, bài tập: 28 giB; Kiểm tra: 02 giB).
I. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
- Vị trí: Mô đun này được bố trí dạy sau khi học xong các môn học, mô đun như
Mạch điện tử cơ bản, PLC cơ bản, Vi điều khiển, Kỹ thuật cảm biến….
- Tính chất c6a mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc nghề Cơ điện tử
- Ý nghĩa và vai trò c6a mô đun: Điều khiển động cơ servo được ứng dụng rất
nhiều trong công nghiệp với các ứng dụng đòi hỏi sự chính xác về vị trí, tốc độ,
moment...Mô đun này có vai trò cung cấp cho sinh viên những phương pháp cũng như
cách sử dụng vi điều khiển và PLC để điều khiển chúng.
II. Mục tiêu mô đun:
- Kiến thức:
+ Cung cấp cho sinh viên nghề Cơ điện tử những kiến thức cơ bản về Servo
điện - thuỷ khí.
- Kỹ năng:
+ Hiệu chỉnh, thiết lập các thông số c6a drive điều khiển.
+ Lắp đặt, kết nối drive với động cơ và mạch điều khiển.
+ Kết nối với PLC, vi điều khiển trong hệ thống điều khiển.
+ Lập trình,vận hành,…
- Năng lực tự ch6 và trách nhiệm:
+ Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn
nghiệp vụ.
+ Có khả năng đưa ra được kết luận về các vấn đề chuyên môn, nghiệp vụ
thông thưBng và một số vấn đề phức tạp về mặt kỹ thuật
+ Có năng lực lập kế hoạch, điều phối, phát huy trí tuệ tập thể
III. Nội dung mô đun:
Nội dung tổng quát và phân bổ thBi gian:
Số
TT Tên các bài trong mô đun
Thời gian (giờ)
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập
Kiểm
tra
1 Bài 1:Lý thuyết về điều khiển Servo 4 3 1
1. Điều khiển vòng kín và vòng hở 1 1
2. Phân tích hệ thống Servo 1 1
3. Các chế độ điều khiển 1 1
4. Thực hành 1 1
2 Bài 2: Động cơ Servo 8 2 6
1. RC servo 0.5 0.5
2. DC servo 0.5 0.5
3. AC servo 0.5 0.5
4. Thực hành 6.5 0.5 6
4.1. Thực hành điều khiển AC servo ở
chế độ Jog
4.2. Thực hành AC servo ở chế độ lựa
4
chọn tốc độ và chiều quay
3Bài 3: Ứng dụng vi điều khiển trong
điều khiển RC, DC servo 16 4 11 1
1. Thiết kế mạch driver cho động cơ
RC servo, DC servo 1 1
2. Điều khiển RC servo dùng vi điều
khiển 1 1
2.1. Điều khiển vị trí RC servo dùng
biến trở
2.2. Điều khiển thuận nghịch RC servo
với vòng lặp for
2.3.Điều khiển vị trí
3. Điều khiển DC servo dùng vi điều
khiển 1 1
3.1 Điều khiển tốc độ dùng biến trở
3.2. Điều khiển thuận nghịch kết hợp
điều chỉnh tốc độ
3.3. Điều khiển hiển thị tốc độ chạy và
chiều quay c6a động cơ lên LCD
4. Thực hành 12 1 11
Kiểm tra 1 1
4Bài 4: Ứng dụng vi điều khiển, PLC
trong điều khiển động cơ AC servo 17 6 10 1
1. So sánh ưu điểm và nhược điểm vi
điều khiển so với PLC 1 1
2. Phát xung PWM với arduino 1 1
3. Phát xung PTO với PLC Mitsubishi 1 1
4. Bộ đếm xung tốc độ cao với PLC
Mitsubishi 1 1
5. Thực hành 12 2 10
5.1 Thực hành cài đặt AC servo driver
5.2 Thực hành VDK điều khiển AC
servo
5.2.1 Thực hành điều khiển chạy dừng
động cơ AC servo
5.2.2. Thực hành điều khiển chạy thuận
nghịch, dừng động cơ AC servo
5.3 Thực hành PLC điều khiển AC
servo
5.3.1 Điều khiển chạy dừng AC servo
5.3.2. Điều khiển chạy thuận nghịch
dừng AC servo
5.3.3. Điều khiển theo vị trí với AC
servo
Kiểm tra 1 1
Cộng 45 15 28 2
5