Tài liệu lý thuyết Sensor

Chia sẻ: No Va Va | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

316
lượt xem 177
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cảm biến - một loại hồi tiếp thường cần cho hệ thống công nghiệp là vị trí của một hay nhiều đối tượng được điều khiển .Cảm biến là loại thiết bị dùng cung cấp thông tin về sự tốn tại hay không tốn tại của một đối tượng. Để thay thế bộ cảm biến gồm 108 sensor của mắt cảm nhận hình ảnh của vật thể thì người ta sử dụng camera_thiết bị gồm một hệ thống thấu kính và các mạch điện tử để chuyển đổi......

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu lý thuyết Sensor

Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC LAÏC HOÀNG KHOA ÑIEÄN TÖÛ ---- ---- TAØI LIEÄU LYÙ THUYEÁT : Noäi dung : GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAÙT VEÀ CAÛM BIEÁN KYÙ HIEÄU CUÛA CAÙC LOAÏI CAÛM BIEÁN NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA CAÙC LOAÏI CAÛM BIEÁN MOÄT SOÁ ÖÙNG DUÏNG CUÛA CAÙC LOAÏI CAÛM BIEÁN CAÂU HOÛI OÂN TAÄP THAÙNG 03/2005 Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 1
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC I. Giôùi thieäu. II. Caûm bieán. III. Caùc loaïi coâng taéc. IV. Caùc loaïi kí hieäu coâng taéc quoác teá. V. Caùc loaïi kí hieäu coâng taéc Baéc Myõ. VI. Caûm bieán BERO. VII. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán caûm öùng. VIII. Caùc loaïi caûm bieán caûm öùng. IX. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán ñieän dung. X. Caùc loaïi caûm bieán ñieän dung. XI. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán sieâu aâm. XII. Caùc loaïi caûm bieán sieâu aâm. XIII. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán quang. XIV. Caùc loaïi caûm bieán quang. XV. Öùng duïng cuûa caûm bieán. XVI. Traû lôøi caâu hoûi. XVII. Caâu hoûi thi cuoái kì. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 2
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC I. Giôùi thieäu. Sau khi nghieân cöùu veà boä moân caûm bieán, caùc baïn coù theå : Naém ñöôïc öu, khuyeát ñieåm, öùng duïng cuûa caùc loaïi coâng taéc, caûm bieán quang, caûm bieán caûm öùng, caûm öùng ñieän dung vaø caûm bieán sieâu aâm. Moâ taû thieát keá, vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng veà cô khí cuûa caùc loaïi coâng taéc. Naém ñöôïc kí hieäu cuûa quoác teá vaø Baéc Myõ veà caùc loaïi coâng taéc. Naém ñöôïc thieát keá vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán quang, caûm bieán caûm öùng, caûm öùng ñieän dung vaø caûm bieán sieâu aâm vaø moâ taû ñöôïc söï gioáng nhau vaø khaùc nhau giöõa chuùng. Söû duïng ñuùng nhöõng loaïi caûm bieán cho öøng öùng duïng. Naém ñöôïc phöông phaùp thay ñoåi bieán queùt cuûa caûm bieán quang. Naém ñöôïc 10 loaïi caûm bieán caûm öùng vaø töøng caûm bieán trong töøng loaïi. Moâ taû hieäu öùng cuûa chaát caùch ñieän trong caûm bieán ñieän dung. Naém ñöôïc aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng trong caûm bieán sieâu aâm. Naém ñöôïc caùc loaïi caûm bieán sieâu aâm caàn ñieâu chænh baèng tay, coù theå ñöôïc duøng vôùi SONPROG, vaø caàn phaûi söû duïng vôùi moät maùy ño. Moâ taû söï khaùc nhau giöõa mode saùng vaø mode toái trong caûm bieán quang. Moâ taû vieäc söû duïng sôïi quang vaø coâng ngheä laser trong caûm bieán quang cuûa Siemens. Löïa choïn loaïi caûm bieán phuø hôïp cho vieäc caûm bieán kim loaïi, khoaûng caùch vaø taûi. Tröôùc heát, yeâu caàu caùc baïn phaûi naém ñöôïc cô baûn veà ñieän vaø caùc thieát bò ñieàu khieån tröôùc khi tìm hieåu veà caûm bieán. II. Caûm bieán. Moät loaïi hoài tieáp thöôøng caàn cho cho heä thoáng coâng nghieäp laø vò trí cuûa moät hay nhieàu ñoái töôïng ñöôïc ñieàu khieån. Caûm bieán laø loaïi thieát bò duøng cung caáp thoâng tin veà söï toàn taïi hay khoâng toàn taïi cuûa moät ñoái töôïng. Moät soá loaïi caûm bieán thöôøng gaëp : Bao goàm caùc loaïi coâng taéc, caûm bieán quang, caûm öùng, ñieän dung vaø sieâu aâm. Nhöõng saûn phaåm naøy thöôøng ñöôïc ñaët trong nhieàu loaïi caáu hình phuïc vuï cho haàu nhö taát caû caùc loaïi öùng duïng thöïc teá vaø coâng nghieäp. Moãi loaïi caûm bieán seõ ñöôïc thaûo luaän trong töøng muïc. Taïi cuoái taøi lieäu, seõ coù ñeà nghò töøng loaïi caûm bieán cho töøng loaïi öùng duïng cuï theå. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 3
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Kyõ thuaät : Coâng taéc duøng boä truyeàn ñoäng cô khí ngoõ vaøo, caàn caûm bieán thay ñoåi ngoõ ra cuûa noù khi moät vaät theå taùc ñoäng vaät lyù vaøo coâng taéc. Caûm bieán, chaúng haïn nhö caûm bieán quang, caûm öùng, ñieän dung vaø sieâu aâm thì thay ñoåi ngoõ ra khi moät vaät theå xuaát hieän, nhöng khoâng taùc ñoäng vaøo caûm bieán. Tuyø thuoäc vaøo öu vaø khuyeát ñieåm cuûa moät trong nhöõng loaïi caûm bieán, söï khaùc nhau veà kyõ thuaät caûm bieán phuø hôïp cho töøng loaïi öùng duïng. Baûng sau lieät keâ nhöõng kyõ thuaät caûm bieán ñöôïc giaûi thích trong taøi lieäu naøy. Caûm bieán Öu ñieåm Khuyeát ñieåm Öùng duïng Doøng lôùn Yeâu caàu coù söï taùc ñoäng cuûa vaät Khoaù Coâng taéc Giaù reû theå Caûm bieán haønh Caûm bieán kyõ thuaät Thôøi gian caûm bieán raát chaäm trình thaáp Rung phím Caûm bieán ñöôïc caùc Ñoùng goùi loaïi vaät theå Baån thaáu kính Phaùt hieân vaät Caûm bieán Laâu hoûng Khoaûng caûm bieán phuï thuoäc vaøo lieäu quang Khoaûng caûm bieán maøu vaø ñoä phaûn xaï cuûa vaät theå Xaùc ñònh caùc boä lôùn phaän Thôøi gian caûm bieán raát nhanh Chòu ñöôïc moâi Coâng nghieäp vaø tröôøng khaéc nghieät maùy moùc Caûm bieán Döï baùo Khoaûng caùch giôùi haïn Duïng cuïm maùy caûm öùng Laâu hoûng moùc Deã daøng caøi ñaët. Caûm bieán caùc vaät theå kim loaïi Doø tìm xuyeân qua Caûm bieán moät vaøi hoäp Raát nhaïy vôùi söï thay ñoåi cuûa moâi Caûm bieán möùc ñieän dung Coù theå doø tìm vaät tröôøng theå khoâng kim loaïi Doø tìm taát caû caùc Choáng va chaïm loaïi vaät theå Ñoä phaân giaûi Cöûa Caûm bieán Bò laëp Thaéng xe sieâu aâm Bò aûnh höôûng bôûi nhieät Ñieàu khieån möùc Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 4
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Tieáp ñieåm : Tieáp ñieåm goàm tieáp ñieåm thöôøng ñoùng (NC) vaø tieáp ñieåm thöôøng hôû (NO) hay laø söï keát hôïp giöõa caùc tieáp ñieåm thöôøng hôû vaø thöôøng ñoùng. Kyù hieäu maïch ñieän thöôøng duøng ñeå moâ taû moät ñöôøng daãn coù doøng chaûy ñöôïc ñoùng (coù doøng chaûy qua ) hay ñöôïc môû ( khoâng coù doøng chaûy qua). Ñeå moâ taû, ngöôøi ta quy ñònh moät tieáp ñieåm ñöôïc toâ saùng töùc laø ñang ôû traïng thaùi ñöôïc taùc ñoäng laøm cho chuùng khoâng coøn ôû traïng thaùi thöôøng coù cuûa chuùng nöõa. Maïch ví duï : Trong maïch sau, moät coâng taéc cô khí (LS1) ñöôïc ñaët noái tieáp vôùi moät tieáp ñieåm Run/Stop moät cuoän tieáp ñieåm “M”. Tieáp ñieåm Run/Stop ñang ôû trog traïng thaùi Run vaø ñoäng cô ñang hoaït ñoäng. Chuù yù raèng tieáp ñieåm “M” vaø Run/Stop ñang ôû trog traïng thaùi saùng, töùc laø chuùng ñang ñöôïc taùc ñoäng, noùi caùch khaùc chuùng laø nhöõng tieáp ñieåm thöôøng hôû ñang ôû traïng thaùi ñöôïc taùc ñoäng laøm cho ñoùng laïi. LS1 laø moät coâng taéc thöôøng ñoùng. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 5
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Khi moät ñoái töôïng laøm cho tieáp ñieåm LS1 thay ñoåi traïng thaùi. Tieáp ñieåm naøy ñöôïc toâ saùng. Cuoän tieáp ñieåm M khoâng ñöôïc caáp ñieän trôû veà traïng thaùi thöôøng hôû cuûa noù laøm döøng ñoäng cô. III. Caùc loaïi coâng taéc. Moät loaïi coâng taéc cô baûn goàm : thaân vaø ñaàu coâng taéc. Thaân coâng taéc bao goàm nhöõng tieáp ñieåm duøng cung caáp ñieän hay khoâng cung caáp ñieän cho maïch. Ñaàu coâng taéc laø caùnh gaït hay pittoâng hoaït ñoäng nhö boä truyeàn ñoäng. Moät coâng taéc chuaån laø moät thieát bò cô khí maø duøng tieáp ñieåm vaät lyù ñeå xaùc ñònh söï toàn taïi cuûa moät vaät theå. Khi vaät theå taùc ñoäng ñeán coâng taéc thoâng qua boä truyeàn ñoäng, boä truyeàn ñoäng chuyeån töø vò trí bình thöôøng ñeán vò trí taùc ñoäng. Söï hoaït ñoäng cô khí naøy tích cöïc tieáp ñieåm trong thaân coâng taéc. Operating head : Ñaàu coâng taéc. Switch body : Thaân coâng taéc. Actuator : Boä truyeàn ñoäng. Target : Phaàn töû. Nguyeân lyù hoaït ñoäng : Moät soá caùc giôùi haïn caàn phaûi naém ñeå ñeå hieåu moät coâng taéc hoaït ñoäng nhö theá naøo. Free position (Vò trí töï do) laø vò trí cuûa boä truyeàn ñoäng khi khoâng coù löïc naøo taùc ñoäng vaøo. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 6
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Pretravel (Khoaûng tröôùc di chuyeån) laø khoaûng caùch hay khoaûng tam giaùc thay ñoåi töø vò trí töï do ñeán vò trí taùc ñoäng. Operating position (Vò trí taùc ñoäng) laø nôi maø tieáp ñieåm trong coâng taéc chuyeån töø traïng thaùi thöôøng (NO hay NC) sang traïng thaùi tích cöïc. Overtravel (Vuøng quaù taàm) laø khoaûng caùch maø boä truyeàn ñoäng coù theå di chuyeån an toaøn vöôït quaù ñieåm taùc ñoäng. Differential travel (Khoaûng cheânh leäch) laø khoaûng di chuyeån giöõa vò tri taùc ñoäng vaø vò trí nhaû khôùp. Release position (Vò trí nhaû khôùp ) laø nôi maø tieáp ñieåm chuyeån töø traïng thaùi taùc ñoäng cuûa chuùng sang traïng thaùi thöôøng. Release travel (Khoaûng nhaû khôùp) laø khoaûng di chuyeån töø vò trí nhaû khôùp sang vò trí töï do. Taùc ñoäng taïm thôøi Moät loaïi cuûa quaù trình truyeàn ñoäng laø taïm thôøi. Khi vaät theå taùc ñoäng ñeán coâng taéc thoâng qua boä truyeàn ñoäng, noù quay boä truyeàn ñoäng töø vò trí töï do sang vuøng quaù taàm ñeán vò trí taùc ñoäng. Taïi ñieåm naøy, tieáp ñieåm trong thaân coâng taéc chuyeån traïng thaùi. Moät loø xo ñöa caàn gaït truyeàn ñoäng vaø tieáp ñieåm ñeán vò trí töï do khi boä truyeàn ñoäng khi boä truyeàn ñoäng khoâng coøn tieáp xuùc vôùi vaät theå. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 7
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Taùc ñoäng xaùc laäp Trong nhieàu öùng duïng, raát caàn caàn gaït vaø tieáp ñieåm giöõ nguyeân traïng thaùi taùc ñoäng sau khi vaät theå rôøi boä truyeàn ñoäng. Vôùi taùc ñoäng giöõ nguyeân caàn gaït vaø tieáp ñieåm quay trôû veà vò trí töï do khi löïc taùc ñoäng vaøo boä truyeàn ñoäng ñöôïc taùc ñoäng theo höôùng ngöôïc laïi. Moät boä truyeàn ñoäng keùp thöôøng ñöôïc duøng cho öùng duïng naøy. Tieáp ñieåm chuyeån tieáp nhanh (Snap-Action Contact) Coù hai loaïi tieáp ñieåm, tieáp ñieåm chuyeån tieáp nhanh vaø tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm. Tieáp ñieåm chuyeån tieáp nhanh ñoùng hay môû khoâng phuï thuoäc vaøo toác ñoä cuûa boä truyeàn ñoäng. Khi taùc ñoäng moät löïc vaøo boä truyeàn ñoäng theo höôùng di chuyeån, moät aùp löïc ñöôïc ñaët vaøo loø xo. Khi boä truyeàn ñoäng ñaït ñeán vò trí taùc ñoäng, moät taäp hôïp caùc chuyeån ñoäng laøm cho tieáp ñieåm nhanh choùng rôøi khoûi vò trí cuûa noù ñi ñeán vò trí tích cöïc. Khi taùc ñoäng khoâng coøn, boä truyeàn ñoäng trôû veà vò trí töï do. Khi boä truyeàn ñoäng ñaït ñeán vò trí nhaû khôùp, cô caáu loø xo nhanh choùng taùc ñoäng ñeán tieáp ñieåm ñöa noù trôû veà vò trí ban ñaàu. Töø khi vieäc ñoùng, môû tieáp ñieåm khoâng phuï thuoäc vaøo toác ñoä cuûa boä truyeàn ñoäng, tieáp ñieåm chuyeån tieáp nhanh trôû neân phoå bieán hôn thay theá cho tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm. Plunger : pit toâng Fixed Contact : Tieáp ñieåm coá ñònh. Double Moving Contact : Caëp tieáp ñieåm di chuyeån. Return Spring : Loø xo hoài phuïc. Snap Spring : Loø xo chuyeån tieáp nhanh. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 8
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm (Slow-Break Contact) Chuyeån maïch vôùi tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm coù söï di chuyeån tieáp ñieåm phuï thuoäc vaøo toác ñoä vaø söï di chuyeån cuûa boä truyeàn ñoäng. Ñieàu naøy ñeå ñaûm baûo raèng söï di chuyeån cuûa tieáp ñieåm phuï thuoäc vaøo boä truyeàn ñoäng. Tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm coù theå laø moät trong hai loaïi : make-before-break hay break-before- make. Trong tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm vôùi tieáp ñieåm break-before-make, tieáp ñieåm thöôøng ñoùng môû tröôùc khi tieáp ñieåm thöôøng hôû ñoùng. Ñieàu naøy cho pheùp ngaét moät chöùc naêng tröôùc khi moät chöùc naêng khaùc tieáp tuïc trong ñieâu khieån tuaàn töï. Trong tieáp ñieåm chuyeån tieáp chaäm vôùi tieáp ñieåm make-before- break, tieáp ñieåm thöôøng hôû ñöôïc ñoùng tröôùc khi tieáp ñieåm thöôùng ñoùng ñöôïc hôû. Ñieàu naøy cho pheùp baét ñaàu moät chöùc naêng ngaét moät chöùc naêng khaùc. Chuyeån maïch nhieàu tieáp ñieåm (Contact Arrangement) Coù hai loaïi caáu hình tieáp ñieåm cô baûn söû duïng trong coâng taéc giôùi haïn : single-pole, double-throw (SPDT) vaø double-pole, double-throw (DPDT). Thuaät ngöõ naøy coù theå gaây khoù hieåu neáu ñem so saùnh vôùi thuaät ngöõ töông töï trong chuyeån maïch khaùc hay tieáp ñieåm relay. Vì theá, toát nhaát neân nhôù theo caùc ñieåm sau : Loaïi SPDT coù moät tieáp ñieåm NO vaø moät tieáp ñieåm NC. Loaïi DPDT coù hai tieáp ñieåm NO vaø hai tieáp ñieåm NC. Coù söï khaùc nhau giöõa kyù hieäu veà SPDT vaø DPDT giöõa quoác teá vaø Baéc Myõ. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 9
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Coâng suaát (Electrical Ratings) Tieáp ñieåm ñöôïc ñaùnh giaù coâng suaát phuï thuoäc vaøo doøng vaø aùp. Coâng suaát ñuôïc ñaùnh giaù chung laø coâng suaát caûm öùng. Moät loaïi taûi caûm öùng laø moät relay hay laø moät cuoän coâng taéc töø. Coù 3 thaønh phaàn sinh ra coâng suaát caûm öùng : Coâng taéc (Make ) : Laø coâng suaát sinh ra khi tieáp ñieåm cô khí ñoùng taûi. Ñieàu naøy lieân quan ñeán vieäc doøng chaûy vaøo vaø ñöôïc ñaëc tröng bôûi hai voøng hay ít hôn. Ngaét (Break) : Laø coâng suaát sinh ra khi tieáp ñieåm cô khí ngaét taûi. Ñaây laø doøng chuyeån maïch lieân tuïc lôùn nhaát. Lieân tuïc (Continuous) : Laø coâng suaát khi maïch hoaït ñoäng bình thöôøng. Nhöõng coâng suaát sau laø ñaëc tröng cuûa moät soá loaïi coâng taéc cuûa Siemens. Coâng suaát caûm öùng cuûa tieáp ñieåm AC Coâng suaát caûm öùng cuûa tieáp ñieåm DC Keát noái taûi Phaûi caån thaän khi keát noái nhieàu taûi vaøo moät chuyeån maïch. Caùch ñuùng laø keát noái laø taûi phaûi ñöôïc keát noái veà phía beân taûi cuûa chuyeån maïch. Taûi khoâng ñöôïc keát noái veà phía nguoàn cuûa chuyeån maïch. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 10
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Boä truyeàn ñoäng (Actuator) Moät vaøi loaïi duøng cho chuyeån maïch ñöôïc trình baøy ôû sau, noùi chung hình daïng cuûa chuùng coù theå ña daïng phuï thuoäc vaøo töøng öùng duïng cuï theå. Caàn gaït quay (Roller Lever) Truïc laên chuaån ñöôïc duøng cho haàu heát caùc öùng duïng caàn gaït quay. Vôùi ñoä daøi coù theå thay ñoåi tuyø thuoäc vaøo ñieàu chænh, coâng cuï naøy phuø hôïp haàu heát cho caùc öùng duïng. Caàn gaït keùp (Fork) Loaïi boä truyeàn ñoäng caàn gaït keùp phaûi ñöôïc reset baèng taùc ñoäng vaät lyù sau moãi taùc ñoäng. Noù phuø hôïp vôùi ñieàu khieån chuyeån ñoäng ngang. Nguyeân cöùu laép ñaët Chuyeån maïch phaûi ñöôïc laép ñaët vaøo vò trí maø coù theå ngaên ngöøa loãi taùc ñoäng cuûa vieäc di chuyeån thieát bò vaø nhöõng ngöôøi ñieàu khieån maùy. Moät khía caïnh quan troïng trong laép ñaët chuyeån maïch laø thieát keá cam. Thieát keá cam khoâng thích hôïp coù theå gaây loãi chuyeån tieáp ñieåm sôùm. Caàn gaït phaûi ñöôïc gaén vaøo cam cho thaúng ñöùng. Vôùi nhöõng öùng duïng maø cam ñöôïc di chuyeån vôùi toác ñoä ít hôn 100 feed/phuùt thì caàn cam coù ñoä vaùt 300. Overriding vaø Non-Overriding Cam Trong öùng duïng Overriding Cam caàn taïo moät goùc vaùt ñeå laùi cam theo thöù töï ñeå ngaên chaën caàn gaït quay trôû laïi. Söï quay trôû laïi cuûa caàn gaït coù theå gaây sock taûi treân chuyeån maïch seõ laøm giaûm tuoåi thoï cuûa chuyeån maïch. Non-Overriding cam laø cam khoâng di chuyeån boä truyeàn ñoäng cô. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 11
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Flexible Loop vaø Spring Rod Flexible Loop vaø Spring Rod coù theå ñöôïc taùc ñoäng theo nhieàu höôùng, laøm cho chuùng phuø hôïp vôùi caùc öùng duïng maø moãi chieàu ñöôïc thay ñoåi lieân tuïc. Daïng pittoâng (Plunger) Daïng truyeàn ñoäng pittoâng laø löïa choïn cho nhöõng nôi vieäc ñieàu khieån chuyeån ñoäng nhoû hay nôi coù khoâng gian hay vieäc gaén caàn gaït khoâng phuø hôïp. Daïng pittong coù theå laøm cho tích cöïc theo höôùng cuûa pittoâng taùc ñoäng hay theo moät goùc phuø hôïp vôùi truïc cuûa noù. Nghieân cöùu laép ñaët Khi söû duïng maët vaø söôøn boä taùc ñoäng pittoâng, boä cam phaûi ñöôïc ñaït thaúng haøng vôùi truïc nhaán. Vieäc nghieân cöùu laø caàn ñeå khoaûng di chuyeån khoâng vöôït quaù caùc thoâng soá kyõ thuaät. Theâm vaøo ñoù, chuyeån maïch khoâng neân duøng ñeå laøm cho cam döøng. Khi söû duïng pittoâng coù baùnh xe, vieäc laép ñaët gioáng nhö boä truyeàn ñoäng coù caàn gaït. IV. Caùc loaïi kí hieäu coâng taéc quoác teá. Caùc loaïi chuyeån maïch quoác teá ñöôïc söû duïng roäng raõi treân nhieàu quoác gia treân theá giôùi, bao goàm caû Baéc Myõ. Hieäp hoäi ñieän-ñieän töû quoác teá (IEC) vaø Hieäp hoäi caùc coâng ty ñieän töû quoác gia (NEMA) laäp ra cho caùc linh kieän ñieän töû maø trong ñoù Siemens laø moät thaønh vieân. Loaïi chuyeån maïch chuaån quoác teá ñöôïc chia laøm hai phaàn chính : ñaàu vaø thaân chuyeån maïch. Hoï chuyeån maïch theo chuaån quoác teá. Moät soá lôùn caùc hoï chuyeån maïch theo chuaån quoác teá ñöôïc saûn xuaát ñeå phuïc vuï cho caùc öùng duïng cuï theå. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 12
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Ñaàu chuyeån maïch Tuyø thuoäc vaøo chuyeån maïch, caùc loaïi chuyeån maïch coù theå phuø hôïp vôùi baát kì söï thay theá ñaàu chuyeån maïch vaø caàn taùc ñoäng. Ñaàu caàn taùc ñoäng coù theå quay, ñoä daøi cuûa caàn coù theå thay ñoåi laøm cho caàn coù theå ñöôïc taùc ñoäng töø baát kì höôùng naøo Loaïi chuyeån maïch môû (Open-type Limit Switch) Loaïi chuyeån maïch môû coù duïng yù duøng nhö chuyeån maïch ñöôïc ñoùng goùi trong hoäp ñeå traùnh buïi vaø hôi aåm. Loaïi chuyeån maïch coù daïng thu nhoû (Miniature formed housing limit switches) Loaïi chuyeån maïch coù daïng thu nhoû ñöôïc duøng trong nhöõng öùng duïng nôi khoâng gian coù giôùi haïn. Ñöôïc boïc ngoaøi laø loaïi hoäp kính khoâng chaùy, ñöôïc gia coá theâm caùc thôù ñeå theâm phaàn vöõng chaéc ñeå choáng laïi caùc taùc ñoäng maïnh, söï aên moøn, ngaên chaën buïi vaø nöôùc. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 13
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Khaû naêng thay theá hoäp tieáp ñieåm chuyeån maïch. Siemens coù hai loaïi chuyeån maïch coù khaû naêng thay theá hoäp tieáp ñieåm, moät ñöôïc bao boïc bôûi nhöïa vaø moät bôûi kim loaïi. Loaïi coù voõ nhöïa gioáng nhö loaïi chuyeån maïch coù daïng thu nhoû. Loaïi coù voõ kim loaïi ñöôïc bao boïc bôûi nhoâm ñuùc duøng ñeå choáng laïi caùc va chaïm cô hoïc. Khoaù chuyeån maïch SIGUARD (SIGUARD Mechanical Interlock Switches) Ñoä nhaïy vôùi an toaøn laø moät öu tieân haøng ñaàu trong vuøng laøm vieäc. Haàu heát caùc caûm bieán khoâng theå ñöôïc duøng trong maïch an toaøn, bao goàm caû caûm bieán khoâng tieáp xuùc vaø caûm bieán quang. Caûm bieán ñöôïc söû duïng trong maïch an toaøn phaûi ñöôïc thieát keá chính xaùc vaø kieåm tra baèng chuaån ñaëc bieät DIN vaø IEC. Doøng SIGUARD cuûa chuaån quoác teá ñöôïc thieát keá daønh cho maïch an toaøn. Khoaù chuyeån maïch hoaït ñoäng nhö moät khoaù. Nhöõng thieát bò naøy coù theå duøng ñeå ñieàu khieån vò trí cuûa cöûa, coång,.. Chuùng coøn coù theå duøng ñeå ngaét hoaït ñoäng cuûa maùy moùc cho an toaøn cuûa ngöôøi söû duïng. Khoaù chuyeån maïch SIGUARD coù theå ñöôïc ñoùng goùi trong voõ boïc nhöïa hoaëc kim loaïi. V. Caùc loaïi kí hieäu coâng taéc Baéc Myõ. Chuyeån maïch theo chuaån Baéc Myõ ñöôïc thieát keá ñaëc bieät ñeå phuïc vuï cho khaùch haøng Baéc Myõ. Nhöõng chuyeån maïch naøy bao goàm ba phaàn coù theå thay theá ñöôïc : thaân chuyeån maïch, ñaàu chuyeån maïch vaø ñaàu caûm bieán. Chuaån Baéc Myõ duøng UL (Underwriters Laboratory) vaø CSA (Canadian Standards Association) Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 14
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Caàn truyeàn ñoäng Gioáng nhö chuaån chuyeån maïch quoác teá, chuaån chuyeån maïch Baéc Myõ cuõng coù caùc côû ñaàu chuyeån maïch vaø caàn truyeàn ñoäng coù theå thay theá cho nhau ñöôïc. Loaïi NEMA 6P voõ hoäp kín Voõ hoäp cho loaïi chuyeån maïch NEMA type 6P Submersible laø voõ hoäp kim loaïi ñuùc, coù theå duøng cho nhöõng öùng duïng döôùi nöôùc. Loaïi chuyeån maïch quay lôùp 54. Loaïi chuyeån maïch quay lôùp 54 ñöôïc duøng ñeå laøm coâng taéc giôùi haïn cuûa cöûa ñieän, daây chuyeàn, thang maùy, vaø nhöõng öùng duïng töông töï. Tieáp ñieåm ñöôïc taùc ñoäng khi truïc ngoaøi ñöôïc quay ñuû. Chuyeån maïch quay duøng moät ñöôøng ren ñôn giaûn vaø baùnh raêng ñeå cung caáp tyû leä töø truïc sang cam 16 sang 1, 36 sang 1, 72 sang 1 vaø 108 sang 1. Theâm vaøo ñoù, cam keùo daøi ñeàu ñaën cho pheùp tieáp ñieåm giöõ vôùi chu kyø thôøi gian daøi hôn. Ñieàu naøy coù leõ caàn trong thang maùy hay nhöõng öùng duïng töông töï. Cam ñieàu chænh ñöôïc coù theå caàn ñeå taêng ñoä chính xaùc cuûa soá voøng quay cuûa truïc caàn cho tieáp ñieåm hoaït ñoäng. Loaïi chuyeån maïch nhoû, noái daây tröôùc vaø ñöôïc bòt kín Loaïi chuyeån maïch nhoû, noái daây tröôùc vaø ñöôïc bòt kín cho pheùp thu nhoû maïch ñieàu khieån. Loaïi naøy duøng tieáp ñieåm SPDT, töùc söû duïng moät tieáp ñieåm NC vaø moät NO. Tuyø thuoäc vaøo aùp cuûa taûi, tieáp ñieåm coù theå chòu ñuôïc 7.5A khi tieáp ñieåm ñoùng vaø 5A khi tieáp ñieåm hôû. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 15
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Loaïi chuyeån maïch EX duøng cho nhöõng nôi coù ñoä nguy hieåm cao 3SE03. Loaïi chuyeån maïch EX ñöôïc thieát keá ñeå phuïc vuï cho nhöõng nôi coù moâi tröôøng khaéc nghieät, nôi coù söï nguy hieåm nhö deã noå gas, hôi, khí metal hay buïi phoùng xaï. Chuyeån maïch EX ñöôïc thieát keá theo catalog coù soá 3SE03-EX. Chuyeån maïch coù voõ boïc thuôøng. Chuyeån maïch Baéc Myõ cuõng cung caáp nhöõng chuyeån maïch thöôøng. Nhöõng chuyeån maïch naøy ñöôïc thieát keá theo catalog mang soá 3SE03-EB. Nhöõng chuyeån maïch thöôøng ñöôïc taïo voõ boïc tröôùc. VI. Caûm bieán BERO. BERO laø teân thöông maïi cuûa doøng caûm bieán maø vaät theå khoâng taùc ñoäng tröïc tieáp leân caûm bieán. Caûm bieán BERO thöïc thi maø khoâng caàn tieáp ñieåm cô hay hao moøn. Trong öùng duïng sau, ví duï moät caûm bieán BERO ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh thuøng coù ñöôïc ñaët vaøo ñuùng vò trí treân daây chuyeàn hay khoâng. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 16
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Caùc loaïi caûm bieán BERO. Coù boán loaïi caûm bieán BERO : caûm öùng, ñieän dung, sieâu aâm, quang. Caûm bieán khoâng tieáp xuùc caûm öùng söû duïng tröôøng ñieän töø ñeå kieåm tra söï toàn taïi cuûa moät vaät theå kim loaïi. Caûm bieán khoâng tieáp xuùc ñieän dung duøng moät tröôøng ñieän tónh ñeå phaùt hieän söï toàn taïi cuûa baát kì vaät theå naøo. Caûm bieán khoâng tieáp xuùc sieâu aâm duøng soùng aâm ñeå phaùt hieän söï toàn taïi cuûa baát kì vaät theå naøo. Caûm bieán quang caûm bieán söï thay ñoåi cuûa aùnh saùng truyeàn ñeå phaùt hieän söï toàn taïi cuûa vaät theå. Moät vaøi caûm bieán quang coù theå phaùt hieän ñöôïc caùc maøu ñaëc bieät. VII. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán caûm öùng. Trong phaàn naøy ta nghieân cöùu veà caûm bieán caûm öùng khoâng tieáp xuùc BERO, vaø laøm theá naøo chuùng phaùt hieän ñöôïc söï toàn taïi cuûa moät vaät maø khoâng caàn söï tieáp xuùc vaät lyù vôùi vaät theå. Caûm bieán caûm öùng ñöôïc thieát keá döôùi nhieàu caáu hình vaø kích thöôùc ñeå phuø hôïp vôùi töøng loaïi öùng duïng cuï theå. Nhöõng caûm bieán ñaëc tröng seõ ñöôïc trình baøy cuï theå trong phaàn naøy. Cuoän töø vaø vaät theå kim loaïi. Caûm bieán tích hôïp moät cuoän töø ñöôïc duøng ñeå phaùt hieän söï toàn taïi cuûa moät vaät daãn kim loaïi. Caûm bieán seõ khoâng phaùt hieän ñöôïc moät vaät theå neáu noù khoâng phaûi laø kim loaïi. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 17
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC ECKO Caûm bieán caûm öùng BERO hoaït ñoäng döïa treân nguyeân taéc doøng Eddy trieät dao ñoäng (ECKO). Loaïi caûm bieán naøy chöùa boán thaønh phaàn chính : Cuoän daây, maïch taïo dao ñoäng, maïch trigger vaø moät ngoõ ra. Maïch taïo dao ñoäng laø moät maïch ñieàu höôûng goàm tuï vaø cuoän caûm taïo neân taàn soá radio. Töø tröôøng ñöôïc taïo ra bôûi boä taïo dao ñoäng ñöôïc xuaát ra cuoän daây ñeå xuaát ra beà maët cuûa caûm bieán. Maïch coù caû phaàn hoài tieáp ñeå giöõ cho boä taïo dao ñoäng hoaït ñoäng chuaån. Khi moät vaät theå ñöa vaøo tröôøng töø, doøng Eddy löu thoâng trong vaät theå. Ñieàu naøy laøm xuaát hieän taûi treân caûm bieán, giaûm bieân ñoä cuûa töø tröôøng. Khi vaät theå ñeán gaàn caûm bieán, doøng Eddy taêng , söï taêng taûi treân boä dao ñoäng laøm bieân ñoä cuûa töø tröôøng giaûm hôn nöõa. Maïch trigger giaùm saùt bieân ñoä cuûa töø tröôøng vaø taïi moät möùc ñònh tröôùc, chuyeån traïng thaùi cuûa ngoõ ra cuûa caûm bieán. Khi caûm bieán ñöôïc ñöa ra xa khoûi caûm bieán, bieân ñoä cuûa boä taïo dao ñoäng taêng. Taïi moät möùc ñònh tröôùc, maïch trigger chuyeån traïng thaùi ngoõ ra veà traïng thaùi thöôøng. Möùc aùp laøm vieäc. Caûm bieán caûm öùng bao goàm caùc model AC, DC, AC/DC (aùp chung). Möùc aùp cô baûn hoaït ñoäng naèm trong khoaûng 10 ñeán 30 VDC, 15 ñeán 34 VDC, 10 ñeán 65 VDC, 20 ñeán 320 VDC vaø 20 ñeán 265 VAC. Caûm bieán moät chieàu phoå bieán. Caûm bieán moät chieàu phoå bieán laø loaïi 3 daây (cuõng coù loaïi 2 daây) caàn moät nguoàn rieâng leõ. Caûm bieán ñöôïc keát noái ñaàu döông vaø ñaàu aâm cuûa nguoàn. Taûi ñöôïc keát noái giöõa Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 18
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC caûm bieán vaø moät ñaàu nguoàn. Chieàu phaân cöïc cuûa vieäc keát noái phuï thuoäc vaøo loaïi caûm bieán. Trong ví duï sau, taûi ñöôïc keát noái giöõa ñaàu aâm cuûa nguoàn vaø caûm bieán. Nhöõng caáu hình ngoõ ra Loaïi caûm bieán 3 daây, DC coù theå laø PNP (sourcing) hay NPN (sinking). Ñieàu naøy aùm chæ ñeán loaïi transistor duøng trong ngoõ ra. Hình sau minh hoaï loaïi caûm bieán PNP. Taûi ñöôïc keát noái giöõa ngoõ ra (A) vaø cöïc aâm cuûa nguoàn (L-). Taûi ñöôïc noái vôùi moät transistor PNP qua cöïc C. Khi Transistor ñöôïc tích cöïc, coù doøng töø cöïc döông (L+) qua transistor qua taûi xuoáng cöïc aâm. Hình veõ sau minh hoaï ngoõ ra cuûa moät caûm bieán loaïi NPN. Taûi ñöôïc keát noái giöõa ngoõ ra vaø cöïc döông cuûa nguoàn (L+). Moät ñaàu taûi ñöôïc noái vôùi moät transistor NPN qua cöïc C. Khi Transistor ñöôïc tích cöïc, coù doøng töø cöïc döông (L+) qua taûi qua transistor xuoáng cöïc aâm. Thöôøng ñoùng (NC) Thöôøng hôû (NO) Ngoõ ra laø thöôøng ñoùng (NC) hay thöôøng hôû (NO) tuøy thuoäc vaøo ngoõ ra cuûa Transistor khi khoâng coù vaät theå. Ví duï, neáu ngoõ ra cuûa caûm bieán PNP khi khoâng coù vaät theå laø off thì noù laø loaïi thöôøng hôû (NO). Ngöôïc laïi, khi khoâng coù vaät theå maø ngoõ ra on thì noù laø thöôøng ñoùng. Caûm bieán boå sung Ngöôøi ta coù theå boå sung theâm Transistor ñeå taïo neân loaïi caûm bieám boå sung. Loaïi caûm bieán naøy coù 4 daây, trong ñoù coù moät thöôøng ñoùng (NC) vaø moät thöôøng hôû (NO). Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 19
Sensors Taøi lieäu giaûng daïy Phoøng PLC Laép ñaët noái tieáp vaø song song. Trong moät vaøi öùng duïng, nhieàu luùc ta caàn söû duïng nhieàu caûm bieán ñeå ñieàu khieån moät taùc vuï, vì theá ta caàn phaûi keát noái caùc caûm bieán laïi vôùi nhau. Caûm bieán coù theå ñöôïc keát noái noái tieáp hoaëc song song. Khi caûm bieán ñöôïc maéc noái tieáp, ngoõ ra chæ on khi taát caû caùc caûm bieán ñöôïc tích cöïc. Khi caûm bieán ñöôïc maéc song song vôùi nhau, chæ caàn moät caûm bieán ñöôïc tích cöïc thì ngoõ ra on. Coù moät yeâu caàn quan taâm khi maéc noái tieáp caûm bieán, ñoù laø möùc aùp ñuû caáp cho caùc caûm bieán ñeå noù coù theå hoaït ñoäng Baûo veä ñaàu doø (Shielding) Caûm bieán khoâng tieáp xuùc chöùa nhöõng cuoän töø thöôøng ñöôïc boïc trong loõi cuûa ferrite. Chuùng coù theå ñöôïc boïc voõ ñeå baûo baûo veä hay khoâng boïc voõ. Loaïi caûm bieán khoâng boïc voõ coù khaû naêng caûm bieán xa hôn caûm bieán boïc voõ. Kyõ sö Traàn vaên Thaønh Trang 20