bài giảng môn học các hệ thống điện tử điển hình

1
BÀI GIẢNG MÔN HỌC
CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỂN HÌNH
THS. NGUYỄN THẾ CƯỜNG
2
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
z Môn học cung cấp cho sinh viên nắm được
các kiếnthứccơ bảnvề trang bịđiện điệntử
cho mộtsố hệ thống điệntửđiểnhìnhtrong
công nghiệpvàdândụng như: Hệ thống lò
trung tần, cao tần, hệ thống lò hồ quang, mạ
điện, điện phân, hệ thống cân băng định
lượng, hệ thống thang máy, hệ thống điều
khiển đèn giao thông, …
3
NỘI DUNG MÔN HỌC
z Hệ thống điệntử cho hệ thống cân băng định
lượng
z Hệ thống điều khiển nhiệt cho lò gia nhiệt
z Hệ thống điệntử cho máy hàn mộtchiềutự
động
z Hệ thống điện tử cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện
z Hệ thống điệntử cho hệ thống mạđiện, điện
phân
4
NỘI DUNG MÔN HỌC
z Hệ thống điện tử cho hệ thống lò hồ quang
xoay chiều
z Hệ thống điện tử cho hệ thống lò trung tần, cao
tần
z Hệ thống điệntử trong bảovệ sự cố lưới điện

z Hệ thống điện tử trong điều khiển thang máy
z Hệ thống điệntử cho hệ thống đèn giao thông
5
TÀI LIỆU HỌC TẬP
z Vũ Quang Hồi, Trang bịđiện-điệntử máy công
nghiệp dùng chung, NXB Giáo dục 2006.
z PGS.TS TrầnVăn Dy, Kỹ thuậtlòđiệnluyện thép,
Nhà xuấtbản KHKT, 2006.
z Giáo trình tựđộng hóa quá trình sảnxuất, Đạihọc
KTCN
z www.ebook.edu.vn
z www.ebook4u.vn
6
Hệ thống điệntử cho hệ thống
cân băng định lượng
7
Nội dung
z Giớithiệu
z Tìm hiểuyêucầuhệ thống
z Cấutrúcđiềukhiểncủahệ thống
z Các phầntử trong hệ thống
8
Giớithiệu
z Trong quá trình sảnxuấttạorasảnphẩm, khâu
định lượng đóng vai trò hếtsức quan trọng, nhằm
xác định chính xác khốilượng nguyên vậtliệu, bán
thành phẩmvàsảnphẩm. Các thiếtbịđịnh lượng có
mặthầuhếttại các công đoạncủa quá trình sản
xuất: cung ứng tồntrữ nguyên vậtliệu, cấpliệucho
từng giai đoạn công nghệ, định lượng và đóng gói

sảnphẩm.
z Tựđộng điềukhiển, giám sát các công đoạncủa
quá trình sảnxuất nói chung và khâu định lượng,
đóng gói
sảnphẩm nói riêng là một trong các giải
pháp ưu tiên hàng đầu đượclựachọn để tăng chất
lượng sảnphẩmvàgiatăng khả năng cạnh tranh
cạnh tranh sảnphẩmcủa các doanh nghiệp
9
Tìm hiểuyêucầuhệ thống
z Hiện nay, trên thựctế sảnxuất đang tồn
tại hai dạng định lượng:
– Định lượng gián đoạn
– Định lượng liên tục
10
Định lượng gián đoạn
z Loại định lượng này
đượctiến hành theo
phương pháp cân mẻ.
z Phù hợpvớihệ thống
không yêu cầucấpliệu
liên tục.
z Đượcsử dụng nhiều
trong công đoạn đóng
gói sảnphẩm
PLC NguồnDC
Màn hình LCD
Đọctínhiệu Loadcell
RS485
RS485

Loadcell
Loadcell
Hệ thống cân mẻ (cân tĩnh) tựđộng
12
Những yêu cầuvề thiếtbị củahệ thống
cân mẻ
z Về kếtcầucơ khí:
– Cầnphải có thùng chứaliệuchotừng mẻ cân, thể tích của
thùng đượcthiếtkế trên cơ sở khônggiandiện tích củavị trí
lắp đặt.Thùng đượcchế tạo theo hình trụ tròn, bên dướicó
dạng hình phễu, bên cạnh thùng đượcbố trí 3 vị trí giá đỡ để
lắp đặt 3 Loadcell (cảmbiếntrọng lượng), để giữa cho thùng
đượccânbằng thì 3 vị trí này cầnphảilắpsaochotạo thành 3
đỉnh của tam giác cân. Ngoài ra để thựchiệncânchotừng mẻ
thì cầncócơ cấu điềukhiển đóng /mở cửaxả liệu vào thùng
và cơ cấu điềukhiển đóng /mở cửaxả liệu ra thùng, các cơ
cấu này có thể thiếtkế theo cơ cấuvíttảihoặc van quay dạng
múi khế và chuyển động dùng động cơ xoay chiều 3 pha.
13
Những yêu cầuvề thiếtbị củahệ thống
cân mẻ
z Yêu cầuvề phần điện điềukhiểntựđộng:
– Khi làm việcthìhệ thống cân này sẽđượcthựchiện hoàn toàn
tựđộng, phần đi
ện điềukhiểntựđộng sẽ nhậntínhiệutrọng
lượng của thùng liệu thông qua các Loadcell gắn bên thùng,
sau đósẽ phân tích tín hiệu để điềukhiểncáccơ cấu đóng /mở
cửaxả liệu vào /ra thùng theo trình tựđặtsẵn. Mỗikhitiến hành
cân mộtmẻ hệ thống sẽ tựđộng xả liệu vào thùng, khi nào
lượng liệu trong thùng đầy, hệ thống sẽ dừng cơ cấucấpliệu,

sau đótiến hành phân tích tín hiệucân, đồ
ng thờisẽ tựđộng
trừ trọng lượng bì (vỏ thùng) và sẽ ra kếtquả củamẻ cân đó.
Sau khi thu đượckếtquả cân thì hệ thống sẽ tựđộng xả liệura
khỏi thùng
đếnkhihếtlượng liệu trong thùng. Kếtquả củamỗi
mẻ cân sẽđượctựđộng lưudữ trong bộ nhớ củabộ PLC và
đượchiểnthị trênmànhìnhLCD.
14
Định lượng gián đoạnkiểu rung
15
Nhận xét
z Định lượng gián đoạnchỉ phù hợpcáchệ
thống cấpliệu không cần liên tụcvàthường
được dung trong: đóng bao xi măng, đóng
gói các sảnphẩm, trạmtrộn bêtông…
z Hệ thống tương đối đơngiảnvàdo đặc điểm
cân tĩnh nên thường cho độ chính xác cao.
z Khó đảmbảo độ đồng đềuvàliêntục trong
việcphốiliệu nhiều thành phần.
16
Định lượng liên tục(Cânbăng định lượng)
z Định lượng liên tụclà
quá trình cân động trên
băng tảichạyliêntục
z Phù hợpvớicáchệ
thống pha trộn nhiều
loạivậtliệu
z Đượcsử dụng nhiều
trong sảnxuấtxi măng,

sơnvàgạch men…
Hệ thống cân băng định lượng
Hệ thống cân băng cấpliệu
Nguyên lý củahệ thống cân băng
Phương pháp xác định sảnlượng
z Sảnlượng Q đượcxácđịnh theo CT:
Q = q.v (kg/s)
z Trọng lực P tác động lên Load cell là:
P = q.L/2
Trong đó: q : trọng lượng trong vùng L, (kg /m)
L : chiều dài, (m)
P : trọng lực, (kg)
v : Tốc độ băng tải, (m/s)
L
Con
lăn
Con
lăn
Load cell
P
21
Phương pháp xác định sảnlượng (tiếp)
z Tín hiệu điệnU lấy trên Load cell tỉ lệ vớiP
qua mộthệ số chuyển đổi Kp theo biểuthức
sau:
P = Kp.U (kg)
z Như vậycóthể tính đượctrọng lượng băng
tảitrênmột đơnvị chiều dài như sau:
)/(
2.2

mkg
L
UK
L
P
q
P
==
22
Phương pháp xác định sảnlượng (tiếp)
z Nếubăng tải không trở vậtliệuthìsảnlượng
tính đượclàsảnlượng củabìgọilàQ
B
, còn
nếubăng tảicótrở vậtliệuthìsảnlượng tính
đượclàsảnlượng củacả vậtliệuvàbìgọi
chung là Q
T.
Vậysảnlượng củavậtliệulà:
)/(.
2
skgQv
L
Uk
QQQ
B
P
BT
−=−=
Kếtcấucủa cân băng định lượng

Kếtcấucủacânbăng định lượng
Cơ cấu đotrọng lượng kiểuphânlực