L i nói đu:ờ ầ
Trong th c t yêu c u v đo m c ch t l ng xu t hi n trong nhi u lĩnh v c:ự ế ầ ề ứ ấ ỏ ấ ệ ề ự
- S n xu t nông nghi p: đm b o l ng n c t i tiêu cho cây tr ng, đmả ấ ệ ả ả ượ ướ ướ ồ ả
b o l ng n c trong các b , h nuôi th y h i s nả ượ ướ ể ồ ủ ả ả
- Công nghi p s n xu t r u, biaệ ả ấ ượ
- Đo m c xăng, d u trong khai thác d u khíứ ầ ầ
- Kh ng ch m c n c trong th y đi n, nhi t đi nố ế ứ ướ ủ ệ ệ ệ
- Đo m c ch t l ng trong các phòng thí nghi m, xét nghi m.ứ ấ ỏ ệ ệ
- X lý n c th i trong các nhà máy, thành phử ướ ả ố
Tùy theo yêu c u đ chính xác v m c ch t l ng trong t ng ng d ng màầ ộ ề ứ ấ ỏ ừ ứ ụ
l a ch n các lo i c m bi n khác nhau. Có nhi u ph ng pháp đo m c : th i b tự ọ ạ ả ế ề ươ ứ ổ ọ
khí, chênh áp, đo l c căng, phao n i, công t c kho ng h , loadcell, đ d n đi n,ự ổ ắ ả ở ộ ẫ ệ
h t nhân, radar, RF Admittance, siêu âm, sóng viba, ….Ph bi n là hai lo i c mạ ổ ế ạ ả
bi n siêu âm, c m bi n áp su t:ế ả ế ấ
Các c m bi n này bi n các đi l ng v t lý thành tín hi u đi n analog, tínả ế ế ạ ượ ậ ệ ệ
hi u đi n đc đa v các b đi u khi n, các b đi u khi n này tính toán vàệ ệ ượ ư ề ộ ề ể ộ ề ể
đa ra đc chi u cao m c n c trong th c t .ư ượ ề ứ ướ ự ế
Đ đc đc tín hi u Analog do c m bi n tr v ta có hai ph ng phápể ọ ượ ệ ả ế ả ề ươ
khác nhau đó là dùng vi đi u khi n và dùng PLC. B n ch t c a vi đi u khi n vàề ể ả ấ ủ ề ể
PLC là nh nhau vì nó cùng là b x lí trung tâm làm nhi m v phân tích và s líư ộ ử ệ ụ ử
d li u thu đc. Trong đi u ki n công nghi p thì PLC t ra có u th h n nhữ ệ ượ ề ệ ệ ỏ ư ế ơ ờ
vào đ b cao, ch u đc đi u ki n kh c nhi t, đ n đnh cao và d l p trìnhộ ề ị ượ ề ệ ắ ệ ộ ổ ị ễ ậ
đi u khi n. ề ể
Vì v y trong đ án môn h c này chúng em s nghiên c u ng d ng PLC đậ ồ ọ ẽ ứ ứ ụ ể
đo, đi u khi n và c nh báo m c n c trong b s d ng c m bi n alalog làề ể ả ứ ướ ể ử ụ ả ế
module m r ng ADC c a PLC.ở ộ ủ
CH NG I: C S LÝ THUY TƯƠ Ơ Ở Ế
1.1. M c đíchụ
Trong khuôn kh đ tài ng d ng PLC đ đo, đi u khi n và c nh báo m cổ ề ứ ụ ể ề ể ả ứ
n c trong b chúng ta c n gi i quy t đc nh ng v n đ sau:ướ ể ầ ả ế ượ ữ ấ ề
- Tìm hi u chung v PLC và lo i PLC đc s d ngể ề ạ ượ ử ụ
- Tìm hi u v các module m r ng cho PLC đc s d ng trong đ tàiể ề ở ộ ượ ử ụ ề
- Tìm hi u v các lo i c m bi n Alalog dùng đ đo m c n c và lo iể ề ạ ả ế ể ứ ướ ạ
đc s d ngượ ử ụ
- Xây d ng thu t toán đi u khi n và ch ng trình đi u khi n.ự ậ ề ể ươ ề ể
*) Ph ng pháp nghiên c u:ươ ứ
Do đc thù c a đ án nên vi c hoàn thành s n ph m và ch y th c t s g pặ ủ ồ ệ ả ẩ ạ ự ế ẽ ặ
nhi u khó khăn. Chúng em ch n ph ng án nghiên c u d a trên các tài li u vàề ọ ươ ứ ự ệ
ki n th c trên m ng k t h p v i ki n th c h c đc c a môn h c đ hoànế ứ ạ ế ợ ớ ế ứ ọ ượ ủ ọ ể
thi n ph n lý thuy t c a đ án, k t h p mô ph ng t ng ph n d a trên ph nệ ầ ế ủ ồ ế ợ ỏ ừ ầ ự ầ
m m mô ph ng trên máy tính.ề ỏ
1.2. Ph ng pháp đo.ươ
Ngày nay trên th tr ng có t i trên 20 lo i c m bi n đo m c khác nhau; tìmị ườ ớ ạ ả ế ứ
đc m t lo i c m bi n phù h p v i đi u ki n và yêu c u là m t đi u khôngượ ộ ạ ả ế ợ ớ ề ệ ầ ộ ề
d dàng. Trong khuôn kh đ án chúng em s gi i thi u s l c v m t s lo iễ ổ ồ ẽ ớ ệ ơ ượ ề ộ ố ạ
c m bi n đo m c n c và lo i c m bi n đc ch n trong đ án.ả ế ứ ướ ạ ả ế ượ ọ ồ
1.2.1. C m bi n siêu âmả ế
B truy n siêu âm ho t đng d a trên vi c g i m t sóng âm, đc phát raộ ề ạ ộ ự ệ ử ộ ượ
t b bi n năng áp đi n, đn b m t c a m t v t li u c n đo. B truy n âm đoừ ộ ế ệ ế ề ặ ủ ộ ậ ệ ầ ộ ề
th i gian t lúc g i tín hi u cho t i khi nh n đc tín hi u ph n h i. Thànhờ ừ ử ệ ớ ậ ượ ệ ả ồ
công c a phép đo ph thu c vào sóng, đ ph n x t v t c n đo. Nh ng y u tủ ụ ộ ộ ả ạ ừ ậ ầ ữ ế ố
nh b i, h i n c (ch t l ng) dày đc; đ c n tr bình ch a, nhi u lo n gâyư ụ ơ ướ ấ ỏ ặ ộ ả ở ứ ễ ạ
b i b m t; nh ng ch t t o b t và th m chí là đ g gh ho c góc t o b iở ề ặ ữ ấ ạ ọ ậ ộ ồ ề ặ ạ ở
chùm sóng v i b m t c n đo đu góp ph n t o nh ng thông tin không mongớ ề ặ ầ ề ầ ạ ữ
mu n tín hi u ph n h i. ố ở ệ ả ồ
L i ích l n nh t c a công ngh đo m c thông qua môi tr ng khí nh siêuợ ớ ấ ủ ệ ứ ườ ư
âm, rada và laze là nh ng thi t b đo không ti p xúc v i v t c n đo (hình 3). Chữ ế ị ế ớ ậ ầ ỉ
có m t vài đi m tín hi u c n ti p xúc v i b m t ch t c n đo nh m t o raộ ể ệ ầ ế ớ ề ặ ấ ầ ằ ạ
nh ng tín hi u ph n h i v c m bi n. Đi u này gi i thích t i sao ch t l ngữ ệ ả ồ ề ả ế ề ả ạ ấ ượ
không khí gi a b m t ch t l ng v i c m bi n luôn là v n đ và t i sao ch tữ ề ặ ấ ỏ ớ ả ế ấ ề ạ ấ
l ng c a b m t ch t l ng (ho c bình ch a) c n luôn đc tính đn khi s nượ ủ ề ặ ấ ỏ ặ ứ ầ ượ ế ả
xu t và l p đt c m bi n vì m i nhi u lo n v tín hi u s góp ph n vào sai sấ ắ ặ ả ế ọ ễ ạ ề ệ ẽ ầ ố
c a phép đo.ủ
Nh v y, c m bi n đo m c dùng siêu âm là m t gi i pháp phù h p choư ậ ả ế ứ ộ ả ợ
nh ng đi t ng v i nh ng yêu c u v hình d ng, môi tr ng n đnh và có thữ ố ượ ớ ữ ầ ề ạ ườ ổ ị ể
bi t tr c. Khi l p đt chúng ta không đc quên r ng b phát siêu âm ch cóế ướ ắ ặ ượ ằ ộ ỉ
hi u qu khi c m bi n đón nh n đc tín hi u ph n h i.ệ ả ả ế ậ ượ ệ ả ồ
1.2.2. Rada d n sóng (GWR)ẫ
Rada d n sóng là phép đo ti p xúc s d ng đu dò đ d n sóng đi n t caoẫ ế ử ụ ầ ể ẫ ệ ừ
t n t b bi n âm đn v t c n đo. GWR ho t đng d a trên nguyên lý b ph nầ ừ ộ ế ế ậ ầ ạ ộ ự ộ ả
x mi n th i gian (TDR). V i TDR, m t xung sóng đi n t năng l ng th pạ ề ờ ớ ộ ệ ừ ượ ấ
đc d n d c đu dò. Khi xung này ti p xúc v i b m t c n đo, năng l ngượ ẫ ọ ầ ế ớ ề ặ ầ ượ
xung s đc ph n x v đu dò và m ch đo sau đó ph n x lý tín hi n s xẽ ượ ả ạ ề ầ ạ ầ ử ệ ẽ ử
lý và tính toán m c ch t l ng ho c dòng d a trên s sai khác v xung g i đi vàứ ấ ỏ ặ ự ự ề ử
xung nh n v . C m bi n có th xu t tín hi u ra là m c ch t l ng đã đc phânậ ề ả ế ể ấ ệ ứ ấ ỏ ượ
tích thông qua hi n hi n t ng t ; ho c s .ể ệ ươ ự ặ ố
Không gi ng nh công ngh truy n th ng, GWR cho kh năng đc phép đoố ư ệ ề ố ả ọ
đc l p v i nh ng tính ch t lý hóa c a môi tr ng đo mà nó ti p xúc. Thêm vàoộ ậ ớ ữ ấ ủ ườ ế
đó, GWR ho t đng t t trong c môi tr ng l ng và môi tr ng r n. GWR phùạ ộ ố ả ườ ỏ ườ ắ
h p v i nhi u ng d ng đo m c khác nhau.ợ ớ ề ứ ụ ứ
1.2.3. C m bi n áp su t.ả ế ấ
C m bi n áp su t ng đo áp su t t c th i trong ng phân ph i và báo vả ế ấ ố ấ ứ ờ ố ố ề
ECU v i đ chính xác thích h p và t c đ đ nhanh.ớ ộ ợ ố ộ ủ
C m bi n áp su t đc đt d i đáy c a bình. Nhiên li u ch y vào c mả ế ấ ượ ặ ở ướ ủ ệ ả ả
bi n áp su t ng thông qua m t đu m và ph n cu i đc b t kín b i m tế ấ ố ộ ầ ở ầ ố ượ ị ở ộ
màng c m bi n. Thành ph n chính c a c m bi n là m t thi t b bán d n đcả ế ầ ủ ả ế ộ ế ị ẫ ượ
g n trên màng c m bi n, dùng đ chuy n áp su t thành tín hi u đi n. Tín hi uắ ả ế ể ể ấ ệ ệ ệ