plc siemens plc s7 1200

CHƯƠNGI
GIỚI THIỆU CHUNG VỂ CỬA ĐÓNG MỞ Tự ĐỘNG
Trong xã hôi văn minh hiên đại, cửa là một bô phân không thể thiếu được trong từng công trình
kiến trúc. Nhưng hầu hết những loại cửa bình thường mà chúng ta hay dùng hiên nay lại có những
nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng đó là: cửa thường chỉ đóng mở dược khi có tác động
của con người vào nó.
Việc thiết kế ra một loại cửa tiên ích hơn, đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời sống con người là
tất yếu và vô cùng cần thiết. Do vây, cần thiết kế ra một loại cửa tự động khắc phục tốt những
nhược điểm của cửa thường. Xuất phát từ yêu cầu đó, cửa tự động được thiết kế là để tạo ra được
loại của vùa duy trì những yêu cầu trước đây, vừa khắc phục những nhược điểm của cửa thông
thường . Vì khi sử dụng cửa tự động người dùng hoàn toàn không phải tác dụng trực tiếp lên cánh
cửa mà cửa vẫn tự đọng mở theo ý muốn của mình .
Với tính năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho người sử dụng như : Nếu người
dùng cửa đang bê vác vật gì đó thì cửa tự động không những chỉ tạo cảm giác thoải mái mà thực sự
đã giúp người dùng, tạo thuận lợi cho người hoàn thành công việc mà không bị cản trở. Sử dụng
cửa tự động sẽ giúp người dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa .Cửa tự động rõ ràng sẽ đem
lại cảm giác thoải mái cho người dùng, loại bỏ hoàn toàn cảm giác ngại, khó chịu như khi dùng cửa
thường.
Đặc biệt, ở những nơi công cộng, công sở, cửa tự động ngày càng phát huy ưu điểm. Đó là vì cửa
tự động sẽ giúp cho lưu thông qua cửa nhanh chóng dễ dàng, cũng như sẽ giảm đi những va chạm
khi nhiều người cùng sử dụng chung một cánh cửa.
Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh dược sử dụng khá rộng rãi ở những nơi công sở, công
cộng. Nếu ta dùng loại cửa bình thường thì phải đảm bảo cửa luôn đóng khi không co người qua lại
để tránh thất thoát hơi lạnh ra ngoài gây lãng phí. Thế nhưng điều này trong thực tế lại rất khó thực
hiện vì ý thức của mỗi người ở nơi công cộng là rất khác nhau. Do đó, cửa tự động, với tính chất là
luôn đóng khi không có người qua lại đã đáp ứng được tốt yêu cầu này.
Trong xã hôi văn minh hiên đại, cửa là một bô phân không thể thiếu được trong từng công trình
kiến trúc. Nhưng hầu hết những loại cửa bình thường mà chúng ta hay dùng hiên nay lại có những
nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng đó là: cửa thường chỉ đóng mở dược khi có tác động
của con người vào nó.
Việc thiết kế ra một loại cửa tiên ích hơn, đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời sống con người là

tất yếu và vô cùng cần thiết. Do vây, cần thiết kế ra một loại cửa tự động khắc phục tốt những
nhược điểm của cửa thường. Xuất phát từ yêu cầu đó, cửa tự động được thiết kế là để tạo ra được
loại của vùa duy trì những yêu cầu trước đây, vừa khắc phục những nhược điểm của cửa thông
thường . Vì khi sử dụng cửa tự động người dùng hoàn toàn không phải tác dụng trực tiếp lên cánh
cửa mà cửa vẫn tự đọng mở theo ý muốn của mình .
Với tính năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho người sử dụng như : Nếu người
dùng cửa đang bê vác vật gì đó thì cửa tự động không những chỉ tạo cảm giác thoải mái mà thực sự
đã giúp người dùng, tạo thuận lợi cho người hoàn thành công việc mà không bị cản trở. Sử dụng
cửa tự động sẽ giúp người dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa .Cửa tự động rõ ràng sẽ đem
lại cảm giác thoải mái cho người dùng, loại bỏ hoàn toàn cảm giác ngại, khó chịu như khi dùng cửa
thường.
.
Đặc biệt, ở những nơi công cộng, công sở, cửa tự động ngày càng phát huy ưu điểm. Đó là vì cửa
tự động sẽ giúp cho lưu thông qua cửa nhanh chóng dễ dàng, cũng như sẽ giảm đi những va chạm
khi nhiều người cùng sử dụng chung một cánh cửa.
Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh dược sử dụng khá rộng rãi ở những nơi công sở, công
cộng. Nếu ta dùng loại cửa bình thường thì phải đảm bảo cửa luôn đóng khi không co người qua lại
để tránh thất thoát hơi lạnh ra ngoài gây lãng phí. Thế nhưng điều này trong thực tế lại rất khó thực
hiện vì ý thức của mỗi người ở nơi công cộng là rất khác nhau. Do đó, cửa tự động, với tính chất là
luôn đóng khi không có người qua lại đã đáp ứng được tốt yêu cầu này.
Chính vì những ưu điểm nổi bât của cửa tự đông mà chúng ta càng phải phát triển ứng dụng nó
rông rãi hơn, đổng thời nghiên cứu để cải tiển và nâng cao chất lượng hoạt đ đông của cửa tự đông
để nó ngày càng hiên đại hơn, tiên ích hơn.
Để nghiên cứu môt cách chính xác và cụ thể về cửa tự đông, cần thiết phải chố tạo ra mô hình cửa
đóng mở tự đông, mô tả hoạt đọng, hình dáng, cấu tạo của cửa tự đông. Từ mô hình này t có thể
quan sát và tìm hiểu hoạt đông của cửa tự đông, cũng như có thể lường trước những khói khăn có
thể gặp phải khi chố tạo cửa tự đông trên thực tố. Cũng từ mô hình có thể thấy được ưu nhược điểm
của thiết kố mà từ đó khắc phục những hạn chê, phát huy thấ mạnh thiết kấ cánh cửa ưu viêt hơn,
hoàn thiên hơn cho con người.
1.1. CÁC LOẠI CỬA Tự ĐỘNG HIỆN NAY

Hiên nay có nhiều loại cửa tự đông : cửa kéo, cửa đẩy, cửa cuốn, cửa trượt Nhưng chúng thường
được sản xuất ở nước ngoài bán tại viêt nam với giá thành khá cao. Vì thấ chúng không được sử
dụng rông rãi. Nhu cầu cửa tự đông ở Viêt Nam là rất lớn về số lượng và chủng loại.
l.l.l. Cửa kéo :
Hình 1.1. Của kéo
Loại cửa này còn khá lạ ở nước ta, với kết cấu đơn giản môt đông cơ được gắn cố định với trần
nhà. Cửa được đông cơ kéo bằng môt đoạn dây. Ưu điểm của loại này là đơn giản nhưng hiệu quả,
cánh cửa chắc. Có lẽ nhược điểm của loại cửa này là đông cơ gắn với trần nhà vì vây cần phải gắn
đủ chắc để chịu được sức nặng của cửa. Vì vây trong thực tế người ta ít sử dụng loại cửa kéo này
do nhược điểm là phải gắn đủ chắc để chịu sức nặng nếu không sẽ rất nguy hiểm cho người sử
dụng.
1.2. Của cuốn
Hình 1.2. Của cuốn
Loại cửa này với cánh cửa có khả năng cuôn tròn lại được . Khi có tín hiệu điều khiển đóng mở cửa
, đông cơ của cửa sẽ tác đông qua môt trục cuốn cửa cuôn tròn
quanh trục đó . Loại cửa này có ưu điểm là gọn nhẹ tiên dụng và dễ sử dụng , chỉ cần một đọng cơ
công suất nhỏ . Thường được dùng làm cửa cho gala ôtô . Nó có tính kinh tế cao vì dễ chế tạo
.Nhưng cũng có nhược điểm là cửa không chắc chắn và dễ bị hang hơn các loai của khác .
1.3. Cửa trượt :
irv
Hình 1.3. Của trượt
Loại của này có đặc điểm là có một rãnh cố định cho phép cánh cửa có thể trượt qua lại . Cửa trượt
có nhiều loại , tuỳ thuộc vào hình dạng rãnh trượt như rãnh thẳng thì là loại cửa chuyển động tịnh
tiến , rãnh tròn thì là loại cửa chuyển động xoay tròn . Loại cửa này thường được sử dụng trong nhà
hàng , khách sạn , sân bay , nhà ga Cửa này co ưu điểm là kết cấu nhẹ nhàng tạo cảm giác thoáng
.
đạt , thoải mái và lịch sự . Loại cửa này thiết kế khá dễ dàng , có thể nhân biết được người , may
móc có thể đi qua . Loại cửa này ở nước ta được sử dụng khá phổ biến .
1.4. KHẢO SÁT CÁC LOẠI CỬA ĐÓNG MỞ Tự ĐỘNG Ở HÀ NỘI HIỆN NAY
Thông qua viêc quan sát, tìm hiểu về cửa tự đông ở môt số địa điểm trên Hà Nôi hiên nay, ta nhân

thấy cửa tự đông được sử dụng chủ yêu ở những nơi giao dịch thương mại, những công sở lớn, ở
sân bay, ngân hàng và các khách sạn lớn. Vì những nơi này có lượng người qua lại lớn, đổng thời
những nơi này lại yêu cầu có tính hiên đại, sang trọng và tiên dụng. Sử dụng cửa tự đông tại những
nơi này sẽ đáp ứng được những yêu cầu trên .
Tuy nhiên cửa tự đông cũng có rất nhiều loại tuỳ theo yêu cầu về mục đích sử dụng như trọng
lượng cửa, chiều cao hay phần mạch điều khiển cửa.
Theo trọng lượng cửa thì có các loại sau: loại 200 kg/hai cánh tại Cung văn hoá hữu nghị Viêt
Xô,loại 180kg/2 cánh tại ngân hàng nông nghiêp và phát triển nông thôn Ngoài ra người ta còn
chia ra làm hai loại theo số cánh cửa:Loại môt cánh và loại hai cánh.
+ Cửa tự đông chỉ có 1 cánh: sử dụng ở những nơi yêu cầu tính hiên đại, sang trọng nhưng lại có số
lượng người đi qua lại không nhiều .Hay những loại cổng có kích thước lớn dùng ở các công ty, xí
nghiêp hay những ngôi nhà lớn
+ Cửa tự đông có hai cánh: Loại cửa này được dùng rông rãi hơn so với loại cửa tự đông 1 cánh.
Theo phần mạch điều khiển, hiên nay thì hầu hết những loại cửa tự đông mới đều dùng loại mạch
phi tiểp điểm như tại toà nhà 14 Láng Hạ,khách sạn Horison Ngoài ra tại sân bay Nôi Bài do nhu
cầu giao dịch và vân chuyển hiên đại nên hê thống cửa tự dông ở đây dùng phần mềm lôgô để điều
khiển.Để tìm hiểu sâu hơn trong công nghê này ta sẽ phân tích hê thống cửa tự đông ở sân bay Nôi
Bài.
Hình 1.4. Của tự đông ở sân bay Nôi Bài
Trước cửa ra vào nơi bán vé và làm thủ tục bay của sân bay Nôi Bài cả tầng 1 và tầng 2 mỗi tầng có
14 hệ thống cửa tự đông .Tất cả các cửa này đều có kết cấu cơ khí và hình dạng bên ngoài giống
nhau. Đây là loại cửa trượt rất phổ biến
Cửa tự đông tại đây sử dụng hệ thống cửa hai cánh trọng lượng mỗi cánh khoảng 8Q kg. Đông cơ
dùng trong cửa tự đông tại đây là đông cơ môt chiều điều chỉnh tốc đô bằng phương pháp điều
chỉnh điện áp.Hệ thống cửa tại đây không dùng hệ thống con lăn phụ mà thay vào đó là sử dụng hai
gờ sắt cố định xuống sàn.
Cuối hành trình mở có đặt môt công tắc hành trình để bảo vệ tránh cho cửa không chuyển đông
vượt quá hành trình.
Quan sát cửa chuyển đông em thấy cửa chuyển đông với hai cấp tốc đô. Khi mở cửa cửa mở ra với
vân tốc nhanh để kịp thời mở ra tránh tình trạng người phải chờ đợi cửa mở gây cảm giác khó chịu

cho người muốn đi vào, gần hết hành trình mở cửa
• Khảo sát cửa tự động ở sân bay Nội Bài - Hà Nội
Hình 1.4. Của tự đông ở sân bay Nôi Bài
Trước cửa ra vào nơi bán vé và làm thủ tục bay của sân bay Nôi Bài cả tầng 1 và tầng 2 mỗi tầng có
14 hệ thống cửa tự đông .Tất cả các cửa này đều có kết cấu cơ khí và hình dạng bên ngoài giống
nhau. Đây là loại cửa trượt rất phổ biến
Cửa tự đông tại đây sử dụng hệ thống cửa hai cánh trọng lượng mỗi cánh khoảng 8Q kg. Đông cơ
dùng trong cửa tự đông tại đây là đông cơ môt chiều điều chỉnh tốc đô bằng phương pháp điều
chỉnh điện áp.Hệ thống cửa tại đây không dùng hệ thống con lăn phụ mà thay vào đó là sử dụng hai
gờ sắt cố định xuống sàn.
.
Cuối hành trình mở có đặt môt công tắc hành trình để bảo vệ tránh cho cửa không chuyển đông
vượt quá hành trình.
Quan sát cửa chuyển đông em thấy cửa chuyển đông với hai cấp tốc đô. Khi mở cửa cửa mở ra với
vân tốc nhanh để kịp thời mở ra tránh tình trạng người phải chờ đợi cửa mở gây cảm giác khó chịu
cho người muốn đi vào, gần hết hành trình mở cửa
• Khảo sát cửa tự động ở sân bay Nội Bài - Hà Nội
giảm tốc và dừng lại, khi cửa đóng cửa đóng với vân tốc châm hơn so với lúc mở để tránh gây cảm
giác cho người muốn đi vao từ đằng xa.Gần hốt hành trình cửa giảm tốc và dừng lại chính xác.
Khi cửa đang đóng mà có tín hiêu người đi vào thì cửa sẽ mở ra với vân tốc nhanh sau gần cuối
hành trình thì giảm tốc và dừng lại chính xác ở cuối hành trình. Cảm bien dùng ở đây là hai cảm
bien quang:Môt cảm bien đặt ở phía bên ngoài, môt cảm biên đặt ở phía bên trong của cánh cửa để
đảm bảo nhân biết và báo tín hiêu khi có người đi từ trong ra cũng như khi có ngừơi đi từ ngoài
vào.Hai cảm biên này trên khung cánh cửa.
Phương thức hoạt đông của loại cửa này là dùng mạch điều khiển không tiê'p điểm dùng các phần
tử lôgic thì có ưư điểm là rẻ,viêc hỏng hóc có thể sửa chửa dễ dàng, nhưng nó có môt nhược diểm
rất lớn là làm viêc không lâu bền bằng phương pháp dùng bô điều khiển lôgô, PLC Còn cửa dùng
phần mềm diều khiển bằng lôgô lại có ưu điểm là là viêc rất ổn định nhẹ êm,trơn nhưng có nhược
điểm là giá cả đắt,nấu hỏng hóc rất khó sửa chữa.Do đó hiên nay tuỳ theo nhu cầu sử dụng và vốn
đầu tư khác nhau, mà viêc ứng dụng loại cửa nào cho phù hợp.

Ngoài ra qua viêc quan sát vừa qua em thấy viêc lắp đặt cửa tự đông thường được sắp xấp ở những
nơi mà tầm nhìn có đô rông lớn,không gian rông và thường có các loại cửa khác đi kèm như cửa
đẩy hay cửa cuốn để tạo thêm mỹ quan.Các cảm biên dùng trong các loại cửa tự đông có ở Hà Nôi
hiên nay đều là cảm biên hổng ngoại.
CHƯƠNG II
CÁC YÊU CẦU VÀ MỤC ĐÍCH CHẾ TẠO MÔ HÌNH
CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG
4.1. Các yêu cầu của mo hình
+ Kích thước gọn gàng + Hệ thống cơ hoạt đông tốt + Hệ thống điện tốt, hoạt đông đúng theo thiết
kế + Hệ thống cửa đáp ứng mọi yêu cầu đặt ra.
4.1.1. Yêu cầu về chương trình chung
l.l.li. Cửa phải tự đông mở khi có xe muốn vào, và phải tự đông đóng khi xe đã vào
hết
l.l.lii. Cửa thiết kế để có thể đóng mở môt cách thông minh, khi có tín hiệu người
thì cửa mở ra thì mở với vân tốc v1 nhanh nhất để người hoặc xe lâp tức có thể ra vào . Khi
cửa mở gần hết hành trình thì tự đông giảm tốc đô xuống vân tốc v3 nhỏ nhât để cửa dừng
lại chính xác ở cuối hành trình mở . Khi hết tín hiệu ngưới , sau môt khoảng thời gian trễ
5giây , cửa sẽ đóng lại nhanh với vân tốc v2 . Khi gần hết hành trình đóng , thì cửa giảm tốc
đô đóng xuống v3 để tránh va chạm giữa hai cánh cửa.
l.l.liii. Khi cửa đang đóng lại , nếu lại có tín hiệu người thì cửa lại lâp tức mở ra .
l.l.liv. Dùng kỹ thuât PLC để chương trình hoạt đông cho cửa.
4.1.2. Yêu cầu về cơ khí.
Yêu cầu của mô hình là phải giống với cửa thât cả về hình thức và chất lượng hoạt đông , phải chắc
chắn và gọn gàng . Do đó, việc thiết kế kết cấu cơ khí cho mô hình cũng phải đảm bảo những yêu
.
cầu kỹ thuât như đối với cửa thât: Khung cửa , cánh cửa, rãnh trượt , xích , bánh răng , trục quay
Ngoài ra, còn có các kết cấu phụ để tạo ra mô hình cửa tự đông thât hoàn chỉnh như cửa thât.
Đông cơ ở đây là loại đông cơ 1 chiều được cấp nguồn bởi bô chỉnh lưu cầu 1 chiều,kết hợp với bô
đảo chiều cho phép đông cơ có thể quay thuân hoặc quay ngược.
1.5. Nghiên cứu, chế tạo ra mô hình cửa tự đông này sinh viên cũng phải tham khảo thực

tế' nhiều lĩnh vực và tham khảo bằng nhiều tài liêu khác nhau. Điều đó mang lại sự hiểu biết
sâu sắc hơn cho sinh viên không chỉ trong môt lĩnh vực tự đông hoá mà còn nhiều lĩnh
vực,ngành nghề khác như điên,điên tử, cơ khí
1.6. Việc chế' tạo ra mô hình hoạt đông tốt sẽ tạo điêu kiên cho sinh viên có cơ hôi học
tập và nghiên cứu môn học môt cách thực tế, là môt cơ hôi rất tốt giúp sinh viên khỏi bỡ
ngỡ khi làm việc thực tế.
1.7. Tạo ra môt mô hình cửa đóng mở tự đông có thể hoạt đông tốt, từ đó có thể chế" tạo
được cửa tự đông phục vụ thực tế' .
1.8. CHƯƠNG III
1.9. CHẾ TẠO KẾT CẤU CƠ KHÍ
Công việc chế tạo kết cấu cơ khí cho cửa đóng mở tự đông là vô cùng quan trọng đòi hỏi đô chính
xác cao mới đảm bảo tốt cho sự hoạt đông của cửa .
1.10. Khung mô hình cửa tự động
Hình 3.1. Khung mô hình
Khung của mô hình được hàn từ những thanh thép hôp 15mm x 15mm . Khi hàn song , khung được
sơn tĩnh điện .
Hình 3.2. Cơ cấu truyền đông 1: Cánh cửa 2: Thanh ray 3: Con lăn 4: Pu li 5: Dây curoa 6: Rãnh
trượt dưới
Hình 3.4. Cánh cửa
Cửa được làm bằng kính dày 5mm phía trên được gá vào thanh nhôm hình chữ H để bắt với cơ cấu
chuyển động.
1.11. Thanh ray
Hình 3.5. Thanh ray
Thanh ray được làm bằng gỗ khô. Tránh cong vênh và giảm tiếng ổn khi cửa hoạt đông
1.12. Con lăn
Hình 3.6. Con lăn Con lăn bằng sắt có kích thước như hình vẽ
1.13. Puli
Hình 3.7. Puli
Puli được làm bằng nhựa.
Hình 3.8. Rãnh trượt dưới Rãnh trượt dưới được làm từ thanh nhôm hình chữ U.

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ PHẦN CƠ CỦA MÔ HÌNH CỬA
ĐÓNG MỞ Tự ĐỘNG
1.14. Tổng quan về động cơ điện một chiều
l.l.lv. Vai trò của động cơ điện một chiều
- Trong nền sản xuất hiên đại, đông cơ môt chiều vẫn được coi là môt loại máy quan trọng
mặc dù ngày nay có rất nhiều loại máy móc hiên đại sử dụng nguồn điên xoay chiều thông
dụng.
.
- Do đông cơ điên môt chiều có nhiều ưu điểm như khả năng điều chỉnh tốc đô rất tốt, khả
năng mở máy lớn và đặc biêt là khả năng quá tải. Chính vì vây mà đông cơ môt chiều được
dùng nhiều trong các nghành công nghiêp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc đô như cán thép,
hầm mỏ, giao thông vân tải mà điều quan trọng là các ngành công nghiêp hay đòi hỏi
dùng nguồn điên môt chiều.
- Bên cạnh đó, đông cơ điên môt chiều cũng có những nhược điểm nhất định của nó như so
với máy điên xoay chiều thì giá thành đắt hơn chê tạo và bảo quản cổ góp điên phức tạp hơn
(dễ phát sinh tia lửa điên) nhưng do những ưu điểm của nó nên đông cơ điên môt chiều
vẫn còn có môt tầm quan trọng nhất định trong sản suất.
- Công suất lớn nhất của đông cơ điên môt chiều hiên nay vào khoảng lO.OOO kW, điên áp
vào khoảng vài trăm cho đên lOOO V. Hướng phát triển hiên nay là cải tiên tính năng của
vât liêu, nâng cao chỉ tiêu kinh tấ của đông cơ và ché tạo những đông cơ có công suất lớn
hơn
l.l.lvi. Cấu tạo của động cơ điện một chiều
a) Phần tĩnh hay stato
Đây là phần đứng yên của máy, bao gồm các bô phân chính sau:
- Cực từ chính: Là bô phân sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng
ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuât điên hay thép cacbon
dày O,5 đên lmm ép lại và tán chặt. Trong đông cơ điên nhỏ có thể dùng thép khối. Cực từ
được gắn chặt vào vỏ máy nhờ các bulông. Dây quấn kích từ
được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuôn dây đều được bọc cách điện kỹ thành môt
khối tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên các cực từ. Các cuôn dây kích từ được đặt trên các cực từ

này được nối tiếp với nhau.
1.15. Cực từ phụ: Cực từ phụ được đặt trên các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi
chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt
dây quấn mà cấu rạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy
nhờ những bulông.
1.16. Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.
Trong đông cơ điện nhỏ và vừa thường dùng thép dày uốn và hàn lại. Trong máy điện lớn
thường dùng thép đúc. Có khi trong đông cơ điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy.
1.17. Các bô phân khác.
+ Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi những vât ngoài rơi vào làm hư hỏng dây quấn và an toàn cho
người khỏi chạm vào điện. Trong máy điện nhỏ và vừa nắp máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi.
Trong trường hợp này nắp máy thường làm bằng gang.
+ Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi
than đặt trong hôp chổi than nhờ môt lò xo tì chặy lên cổ góp. Hôp chổi than được cố định trên giá
chổi than và cách điện với giá. Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho
đúng chỗ. Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định chặt lại.
l.l.lvii. Phần quay hay roto
Bao gồm những bô phân chính sau:
1.18. Lõi sắt phần ứng:
+ Dùng để dẫn từ. Thường dùng những tấm thép kỹ thuật điên dày 0,5mm phủ cách điên mỏng ở
hai mặt rổi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điên xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng
rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào.
.
+Trong những đông cơ trung bình trở lên người ta còn dập những lỗ thông gió để khi ép lạ thành
lõi sắt có thể tạo được những lỗ thông gió dọc trục.
+Trong những đông cơ điên lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành những đoạn nhỏ, giữa những
đoạn ấy có để môt khe hở gọi là khe hở thông gió. Khi máy làm viêc gió thổi qua các khe hở làm
nguôi dây quấn và lõi sắt.
+Trong đông cơ điên môt chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trục. Trong đông cơ
điên lớn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto có thể tiết kiêm thép kỹ thuật điên và

giảm nhẹ trọng lượng rôto.
1.19. Dây quấn phần ứng.
+ Dây quấn phần ứng là phần phát sinh ra suất điên đông và có dòng điên chạy qua. Dây quấn phần
ứng thường làm bằng dây đổng có bọc cách điên. Trong máy điên nhỏ có công suất dưới vài kW
thường dùng dây có tiểt diên tròn. Trong máy điên vừa và lớn thường dùng dây tiết diên chữ nhật.
Dây quấn được cách điên cẩn thận với rãnh của lõi thép.
+ Để tránh khi quay bị văng ra do lực li tâm, ở miêng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc đai chặt
dây quấn. Nêm có làm bằng tre, gỗ hay bakelit.
1.20. Cổ góp : Dùng để đổi chiều dòng điên xoay chiều thành môt chiều. Cổ góp gổm
nhiều phiốn đổng có được mạ cách điên với nhau bằng lớp mica dày từ 0,4 đốn 1,2mm và
hợp thành môt hình trục tròn. Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại.
Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điên bằng mica. Đuôi vành góp có cao lên môt ít để hàn
các đầu dây của các phần tử dây quấn và các phien góp được dễ dàng.
1.21. Các bô phận khác.
+ Dùng để dẫn từ. Thường dùng những tấm thép kỹ thuật điên dày 0,5mm phủ cách điên mỏng ở
hai mặt rổi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điên xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng
rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào.
+Trong những đông cơ trung bình trở lên người ta còn dập những lỗ thông gió để khi ép lạ thành
lõi sắt có thể tạo được những lỗ thông gió dọc trục.
+Trong những đông cơ điên lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành những đoạn nhỏ, giữa những
đoạn ấy có để môt khe hở gọi là khe hở thông gió. Khi máy làm viêc gió thổi qua các khe hở làm
nguôi dây quấn và lõi sắt.
+Trong đông cơ điên môt chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trục. Trong đông cơ
điên lớn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto có thể tiết kiêm thép kỹ thuật điên và
giảm nhẹ trọng lượng rôto.
1.22. Dây quấn phần ứng.
+ Dây quấn phần ứng là phần phát sinh ra suất điên đông và có dòng điên chạy qua. Dây quấn phần
ứng thường làm bằng dây đổng có bọc cách điên. Trong máy điên nhỏ có công suất dưới vài kW
thường dùng dây có tiểt diên tròn. Trong máy điên vừa và lớn thường dùng dây tiết diên chữ nhật.
Dây quấn được cách điên cẩn thận với rãnh của lõi thép.

+ Để tránh khi quay bị văng ra do lực li tâm, ở miêng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc đai chặt
dây quấn. Nêm có làm bằng tre, gỗ hay bakelit.
1.23. Cổ góp : Dùng để đổi chiều dòng điên xoay chiều thành môt chiều. Cổ góp gổm
nhiều phiốn đổng có được mạ cách điên với nhau bằng lớp mica dày từ 0,4 đốn 1,2mm và
hợp thành môt hình trục tròn. Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại.
Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điên bằng mica. Đuôi vành góp có cao lên môt ít để hàn
các đầu dây của các phần tử dây quấn và các phien góp được dễ dàng.
1.24. Các bô phận khác.
.
+ Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguôi máy. Máy điện môt chiều thường chế tạo theo kiểu bảo
vệ, ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió. Cánh quạt lắp trên trục máy, khi đông cơ quay cánh quạt hút
gió từ ngoài vào đông cơ. Gió đi qua vành góp, cực từ lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài
làm nguôi máy.
+Trục máy: Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục máy thường làm bằng thép
cacbon tốt.
1.25. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiểu kích từ độc lạp
- Khi nguồn điện môt chiều có công suất vô cùng lớn và điện áp không đổi thì mạch kích từ thường
mắc song song với mạch phản ứng, lúc này đông cơ gọi là đông cơ kích từ song song.
E
Hình 4.1. Sơ đồ nối dây của đông cơ kích từ song song
- Khi nguồn điện môt chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ
mắc vào hai nguồn môt chiều đôc lâp với nhau, lúc này đông cơ được gọi là đông cơ kích từ đôc
lâp
E
Ồ
-tyRf
U
• U
CKT ty Rkt
JTT> r

-
^—I
I
Ukt
Hình 4.2. Sơ đồ nối dây của đông cơ kích từ nối tiêp 4.1.3.1 Phương trình đặc tính cơ của động
cơ kích từ độc lạp
- Phương trình cân bằng điên áp của mạch phần ứng:
U
ư =
E
ư +
(R
ư +
R
f
)I
ư
U
ư
: Điên áp phần ứng E
ư
: Suất điên đông phần ứng
R
ư
,R
f
: Điên trở phần ứng,điên trở phụ trong mạch phần ứng I
ư
: Dòng điên mạch phần ứng
U

k
E
&
-ỷRf
I
-U
R
kt
CKT
.rm.
Ikt
■ Ukt
r
ư
: Điên trở cuôn dây phần ứng
r
ct
: Điên trỏ cực từ phụ
r
b
: Điên trở cuôn bù
r
tx
: Điên trở tiê'p xúc chổi điên
R
ư =
r
ư +
r
ct +

r
b +
r
tc
.
ü P.N ^
E
ư
^ O a= K.O.a
2n.a
K =
2. n.a
co : Tốc đô góc (Rad/s)
E
ư =
K
e . ®.n
2nn n
o =■
60 9,55
c _ P.N ^ E
ư
=——.0.n
60a
K
e
=
pN
: Hê số sức điên đông của đông cơ
60a

U
u
Ru +
R
/
co=-^ J
u
(4.1)
K0 K0
u
1.26. Biểu thức (4.1) là phương trình đặc tính cơ điên của đông cơ.
1.27. Mặt khác mômen điên từ M
đt
=K. 0 .I
ư
Suy ra I
ư
=
Mdt
ư
K0
- Thay giá trị I
ư
vào biểu thức (1) được:
U R
u
+ Rf
o =— 2 .M
dt
K0 (K0)

2
dt
- Nếu bỏ qua tổn thất cơ và tổn thất thép thì mômen cơ trên trục đông cơ bằng mômen điên từ, kí
hiêu là M:
Mđt =Mcơ =M
U
R
u +
R
f
o = ——-
u
—f M (4.2)
K0 (K.0)
2
1.28. Biểu thức (4.2) là phương trình đặc tính cơ của đông cơ điên một chiều kích từ độc
lập
1.29. Mômen phụ thuộc vào từ thông và dòng phần ứng
Từ phương trình (4.2) suy ra: để thay đổi tốc độ động cơ ta có thể dùng phương pháp thay đổi điên
áp phần ứng U
ư
, từ thông 0 tức là thay đổi dòng kích từ I
kt
và thay đổi điên trở phần ứng R
ư
,R
f
1.30. M =K. 0 .I
ư
.do đó muốn đảo chiều động cơ tức là đảo chiều mômen M ta có thể

dùng phương pháp đảo chiều từ thông (tức là đảo chiều dòng kích từ I
kt
) hoặc là đảo chiều
dòng điên phần ứng I
ư
1.31. Giả thiết phần ứng được bù đủ, từ thông 0=const, từ các phương trình đặc tính cơ
điên và phương trình đặc tính cơ là tuyến tính. Đổ thị của chúng là những đường thẳng được
biểu diễn trên hình vẽ:
M
dm
M
nm
Hình 4.3. Đặc tính cơ của động cơ điên một chiều kích từ độc lập
l.l.lviii. ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ
.
- Từ phương trình:
U R
u
+ R
f

u
—^ M
K0 (K0)
1.32. Ta thấy có ba tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ: từ thông đông cơ, điên áp phần
ứng U
ư
và điên trở phần ứng đông cơ. Lần lượt xét ảnh hưởng của từng tham số
l.l.lix. ảnh hưởng của điện trở phần ứng.
1.33. Giả thiết U

ư
= U
dm
= const và 0 = 0
dm
= const
1.34. Muốn thay đổi điên trở mạch phần ứng ta nối thêm điên trở phụ R
f
vào mạch phần
ứng. Trong trường hợp này tốc đô không tải lí tưởng:
U
d
„ —
dm
— =
co
nst
K0dm
1.35. Đô cứng đặc tính cơ P = ^
M
= - -
K0dm
1 = var
A(ữ Ru + R
f
1.36. Khi R
f
càng lớn, p càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc, ứng với R
f
= 0 có đặc

tính cơ tự nhiên B. = - -
K0dm
1
Ru
Ạ
TN(Rn)
R
fi
R
f2 R
n
<R
f
,<R
f2
<R
f3
/ĩ&
Hi
-
3
" M
Hình 4.4. Đặc tính cơ của đông cơ môt chiều kích từ đôc lập khi thay đổi điên trở phụ mạch phần
ứng
J3
TN
có giá trị lớn nhất lên đặc tính cơ tự nhiên có đô cứng hơn tất cả các đường đặc tính có điên trở
phụ
1.37. Như vây khi thay đổi điên trở phụ R
f

ta được môt họ đặc tính biến trở có dạng như
hình vẽ 4.5, ứng với môt phụ tải M
c
nào đó ,nếu R
f
càng lớn thì tốc đô đông cơ càng giảm ,
đổng thời dòng điên ngắn mạch và mômen ngắn mạch cũng giảm. Cho nên người ta sử
dụng phương pháp này để han chế" dòng điên và điều chỉnh tốc đô đông cơ phía dưới tốc
đô cơ bản.
l.l.lx. ảnh hưởng của điên áp phần ứng.
.
1.38. Giả thiết từ thông 0 = 0
dm
= const , điên trở phần ứng R
ư
= const. Khi thay đổi điên áp
theo hướng giảm so với U
dm
có:
+ Tốc đô không tải: Cữ = = var
ox
K0m
Hình 4.5. Đặc tính của đông cơ điên môt chiều kích từ đôc lâp khi giảm điên áp đặt vào phần ứng
đô
1.39. Ta thấy rằng khi thay đổi điên áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch của đông cơ giảm
và tốc đô đông cơ cũng giảm ứng với môt phụ tải nhất định. Do đó phương pháp này cũng
được sử dụng để điều chỉnh tốc đô đông cơ và hạn chế dòng điên khởi đông.
l.l.lxi. ảnh hưởng của từ thông.
1.40. Giả thiết điên áp phần ứng U
ư

= U
đm
= const. Điên trở phần ứng R
ư
= const. Muốn
thay đổi dòng điên kich từ Ikt đông cơ. Trong trương hợp này:
+ Tốc đô không tải: Cữ =
Udm

0
= var
01
(K&J
2
+ Đô cứng đăc tính cơ: p =
)
= var
R
u
Hình 4.6. Đặc tính cơ của đông cơ điên môt chiềukích từ đôc
lập khi giảm từ thông.
- Do câú tạo của đông cơ điên, và thực tế' thường giảm tư thông. Nên khi từ thông giảm thì C tăng
còn p sẽ giảm. Ta có môt họ đặc tính cơ với C tăng dần và đô cứng của đặc tính cơ giảm dần khi
giảm từ thông.
- Khi thay đổi từ thông thì dòng điên ngắn mạch
= const
R
- Mô men ngắn mạch
M
nm

= KI
nm
0
x
= var
nm nm x
1.41. Các đặc tính cơ điên và đặc tính cơ của đông cơ khi giảm từ thông được biểu diễn
như trên hình 4.7
1.42. Với dạng momen phụ tải M
c
thích hợp với chế đô làm việc của đông cơ thì khi giảm
từ thông tốc đô đông cơ tăng lên.
l.l.lxii. Vấn để đảo chiểu
1.43. Chiều quay đông cơ phụ thuộc vào chiều quay mômen có thể dùng hai phương
pháp. Hoặc thay đổi chiều dòng phần ứng I
ư
hoặc đổi chiều từ thông (đổi chiều dòng kích từ
I
kt
).
1.44. Nếu dùng phương pháp đảo chiều dòng kích từ. Khi máy đang quay thì do hệ số
điện cảm của cuôn dây kích thích lớn (do có nhiều vòng dây) nên khi thay đổi dòng kích
thích I
kt
thì xuất hiện suất điện đông cảm ứng rất cao gây ra điện áp làm đánh thủng cách
điện dây quấn kích thích .
1.45. Do đó để đảo chiều quay đông cơ ta chon phương pháp đảo chiều dòng phần
ứng Iư .
1.46. Từ những phân tích trên ta chon phương pháp thay đổi tốc đô là thay đổi điện áp
phần ứng U

ư
(tức là điều khiển U
ư
) và đảo chiều quay bằng đảo chiều dòng phần
úng
I
ư .
nm
.
'u
1.47. Một số yêu cầu kĩ thuật khác
l.l.lxiii. Độ trơn
®Í
+
1
Y _
- Trong đó:
+ ^,^
+1
là tốc đô ổn định của đông cơ đạt được ở cấp i, i+1
+ Y ^ 1 tức là hê truyền đông có thể ổn định ở mọi vị trí trong toàn dải điều chỉnh
l.l.lxiv. Dải điểu chỉnh tốc độ
+ Là phạm vi điều chỉnh - là tỉ số giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của tốc đô làm viêc ứng với
mômen tải đã cho:
D max
Trong đó:
+ (ữ bị hạn chế" bởi đô bền đông cơ và đô bền của vành
+ co
mm
bị chặn bởi yêu cầu về mômen khởi đông, khả năng quá tải và sai số tốc đô làm viêc cho

phép.
l.l.lxv. Chống mất kích từ
+ Khi mở máy phải đảm bảo chống mất kích từ mà nguyên nhân là do ngắn mạch kích thích
U - E
u
U
+VÌ khi đó E
ư
= 0 nên I
ư
=-
R R
+Do U không đổi và R
ư
rất nhỏ (điên trở cuôn dây phần ứng) nên I
ư
rất lớn làm cháy dây quấn và
vành g
+ Cách khắc phục điều này là phải có bô phân nhân biết được mất kích từ (o = 0 và do đó I
ư
=0) thì
lâp tức ngắt nguồn cấp cho phần ứng tức U
ư
= 0. Khi đó I
ư
không lớn và tránh được sự cố trên.
1.48. Điểu chỉnh tốc độ động cơ điện một chiểu
l.l.lxvi. Nguyên lí điểu chỉnh điện áp phần ứng
- Để điều chỉnh điên áp phần ứng đông cơ môt chiều cần có thiết bị nguồn điên
môt chiều kích từ đôc lâp, các bô chỉnh lưu điều khiển Các thiết bị nguồn này có

các chức năng biến năng lượng điên xoay chiều thành môt chiều có sức điên đông E
b
điều chỉnh
được nhờ tín hiệu điều khiển U
đk
. Vì là nguồn có công suất hữu hạn so với đông cơ nên các bô biến
đổi này có điện trở trong R
b
và điện cảm Lị, khác không, ở chế đô xác lâp phương trình đac tính
cua hệ thống:
E
b
E
u =
(
R
b +
R
u
)
E
b
(
R
b +
R
u d
)
I
a

^ *u
K 0
dm
K 0
dm
Udk
—► BBD
Hình 4.7. Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế đô xác lâp - Khi mômen là định mức thì các giá trị lớn
nhất và nhỏ nhất của tốc đô là
- ( T T \
_
® ® 0
(
U
dk
)
1^1 Rb T Rud
- Để thoả mãn khả năng quá tải thì đăc tính thấp nhất của dải điều chỉnh phải có mômen ngắn mạch
là:
.
M
nmmin =
M
cmax =
K
m
M
dm
- Trong đó K
m

là hê số quá tải về mômen . Vì họ dăc tính cơ là các đường song song nhau nên theo
định nghĩa về đô cứng đặc tính cơ có thể viết:
°mm =
(M
nm min
-
M
dm ta =
(K
m
-
1)
O
M,
——
o max
D-
( K
—
1)
M
dm
K
m
1
( m )
|ß|
M
dm
Mnm

min
Hình 4.8. Xác định phạm vi điều chỉnh - Với môt cơ cấu máy cụ thể thì các giá trị O , M
đm
,
K
m
là xác định, vì vây
phạm vi điều chỉnh D phụ thuôc tuyển tính vào giá trị của đô cứng ß. Khi điều chỉnh điên áp phần
ứng đông cơ bằng các thiết bị nguổn điều chỉnh thì điên trở mạch phần ứng gấp khoảng hai lần điên
trở phần ứng. Do đó có thể tính sơ bô được:
± = Mm
ß \
ß
\
ß O
ß
-1
ßL-
omax
Mm
max' I P\Mf-<
10
dm
- Sai số tương đối của tôc đô ở đặc tính cơ thấp nhất là:
Aũ)
s omin min
s _.
Mdm
< s
cp

w
- Vì các giá trị M
d
, (O . , s nên có thể tính được giá trị tối thiểu của đặc tính
cơ sao cho sai số cho phép không vượt quá giá trị cho phép. Để làm việc này trong đa số các trường
hợp cần xây dựng các hệ truyền đông kiểu vòng kín. Trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp phần
ứng thì từ thông kích từ được giữ nguyên do đó mômen tải cho phép của hệ sẽ không đổi: M
C
c
P
_
K&mmĩm _ Mdm
1.49. Nguyên lí điểu chỉnh từ thông động cơ
- Điều chỉnh từ thông kích thích của đông cơ điện môt chiều là điều chình mômen điện từ của đông
cơ M _ K0I và sứ điện đông quay của đông cơ là mạch phi
tuyến vì vây hệ điều chỉnh từ thông cũng là hệ phi tuyến:
e, d0
h _—^
+ ữ
k
r
b +
r
k
dt
Trong đó r
k
: điện trở dây quấn kích thích
r
b

: điện trở của nguồn điện áp kích thích (ữ
k
: số vòng dây của dây quấn kích thích
- Trong chế" đô xác lâp có quan hệ sau: i
k
_—
e
— ; 0_ f (i
k
)
r
b +
r
k
- Thường khi điều chỉnh từ thông thì điện áp phần ứng được giữ nguyên bằng giá trị định mức, do
đó đặc tính cơ thấp nhất trong vùng điều chỉnh từ thông là đặc tính có điện áp phần ứng định mức,
từ thông định mức và được gọi là đặc tính cơ
.
max' I P\Mf-<
10
dm
- Sai số tương đối của tôc đô ở đặc tính cơ thấp nhất là:
Aũ)
s omin min
s _.
Mdm
< s
cp
w
- Vì các giá trị M

d
, (O . , s nên có thể tính được giá trị tối thiểu của đặc tính
cơ sao cho sai số cho phép không vượt quá giá trị cho phép. Để làm việc này trong đa số các trường
hợp cần xây dựng các hệ truyền đông kiểu vòng kín. Trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp phần
ứng thì từ thông kích từ được giữ nguyên do đó mômen tải cho phép của hệ sẽ không đổi: M
C
c
P
_
K&mmĩm _ Mdm
1.50. Nguyên lí điểu chỉnh từ thông động cơ
- Điều chỉnh từ thông kích thích của đông cơ điện môt chiều là điều chình mômen điện từ của đông
cơ M _ K0I và sứ điện đông quay của đông cơ là mạch phi
tuyến vì vây hệ điều chỉnh từ thông cũng là hệ phi tuyến:
e, d0
h _—^
+ ữ
k
r
b +
r
k
dt
Trong đó r
k
: điện trở dây quấn kích thích
r
b
: điện trở của nguồn điện áp kích thích (ữ
k

: số vòng dây của dây quấn kích thích
- Trong chế" đô xác lâp có quan hệ sau: i
k
_—
e
— ; 0_ f (i
k
)
r
b +
r
k
- Thường khi điều chỉnh từ thông thì điện áp phần ứng được giữ nguyên bằng giá trị định mức, do
đó đặc tính cơ thấp nhất trong vùng điều chỉnh từ thông là đặc tính có điện áp phần ứng định mức,
từ thông định mức và được gọi là đặc tính cơ
Hình 4.10. Đặc tính điều chình khi điều chỉnh từ thông đông cơ
1.51. Vài nét vể động cơ một chiểu kích tư bằng nam châm vĩnh cửu
Trong máy điện môt chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu , từ trường được tạo thành nhờ nam
châm vĩnh cửu . So với máy kiểu kích thích điện từ , các máy này chỉ khác ở thiết bị của hệ thống
từ .
c d
Hình 4.11.Hê thống từ của máy điên môt chiều kích từ bằng nam châm
vĩnh cửu
Hình 4.11, vẽ các kiểu hê thống từ có thể có của loại máy này . Kiểu a và b có cách bố trí nam
châm hình tia thông dụng cho các máy nhiều cực khi 2p = 4 . Vì
chiều dài của nam châm ngắn , tác dụng khử từ của sức từ đông phần ứng dọc theo đường sức từ ở
kết cấu này rất rõ rệt . Để giảm hiên tượng đó cần chế tạo nam châm có lực kháng từ mạnh ( nam
châm Ferittberi ) và làm các mặt cực của nam châm bằng vật liệu từ mềm . Kiểu kết cấu c đặc biệt
thích hợp khi 2p = 2 , khi đó các nam châm đặt theo hướng tiếp tuyến có chiều dài theo phương từ
hóa lớn . ở trường hợp này có thể dùng các loai vật liệu từ có lực kháng từ tương đối nhỏ nhưng có

năng lượng riêng lớn . Cũng ngay chính loại này co thể kàm theo hình d . ở đây hệ thống từ là môt
vành xác định đã được từ hóa làm bằng vật liệu từ cưngd .Ưu điểm cử loại này là kết cấu đơn giản
nhưng nhựơc điểm là khả năng đổi chiều kém đi vì khe hở trục ngang nhỏ và từ trường phần ứng
lớn .
.
Để chế tạo các nam châm vĩnh cửu công suet từ vài đến vài trăm oat được ding trong truỳen đọng
công suet nhỏ , trong ôtô , máy bay và các hệ tự đông khác . Các đông cơ thường ding ở chế đô
ngắn hạn hoặc ngắn hạn lặp lại , cho phép mở máy và đổi chiều quay không có biến trơ ở mạch
phần ứng . Tốc đọ quay của đọng cơ được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp phần ứng cũng
như sử dụng áp xung để điều chỉnh sau tốc đô quay . Phương phá điều chỉnh sau thực hiện được
nhờ rơle khống chế bởi máy phat tốc để ngắn mạch môt cách chu kì điện trở phụ trong mạch phần
ứng . ở các đông cơ có công suet lớn hơn người ta sử dụng kích thích có bù . Trong trường hợp đó
đông cơ được trang bi dây quấn kich thích mà sức từ đông của nó đủ để điều chỉnh từ trường trong
phạm vi cho trước .
Khi tính tóan và thiết kế đông cơ điện môt chiều có nam cham vĩnh cửu cần xét dến đặc thù của
ảnh hưởng của sức từ đông phần ứng là tác dụng khử từ là chủ yếu hơn đối với đông cơ đổng bô
nam châm vĩnh cửu . Do không có dây quấn kích thích và tổn hao trong các dây quấn đó , so với
máy có kích thich điện từ , máy điện môtchiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu co hiệu suet cao
hơn , điều khiển , làm mát dễ dàng hơn , kích thích lăp đật , trọng lượng và giá thành ( với loai co
công
suất không lớn ) nhỏ hơn , kích thích ổn định hơn vì từ trường của nam châm vĩnh cửu không phục
thuôc tốc đô quay , điên áp phần ứng cũng như nhiêt đô .
Tuy nhiên , máy đông cơ điên môt triều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu cũng có môt số nhược
điểm như : tốc đô quay và điên áp phần ứng không điều chỉnh được bằng cách thay đổi từ trường
,kích thich được , công suất vượt quá vai trục oat thì chúng không thể sánh với các may có kích
thích điên từ về mặt kích thước lắp đặt, trọng lượng và giá thành , công nghê từ hóa và chố tạo nam
châm phức tạp hơn.
Các ưu điểm khi sử dụng đông cơ điên môt chiều:
Về phương diên điều chỉnh tốc đô , đông cơ điên môt chiều có nhiều ưu viêt hơn so vơI các đông
cơ khác . Không những nó co khả năng điều chỉnh tốc đô dễ dàng mà cấu trúc mạch lực , mạch

điều khiển đơn giản hơn đổng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh rông .
Trong mô hình ta sử dụng đông cơ kích từ bằng nam châm vĩnh cửu có công suất 30ww và sử dụng
phương pháp điều chỉnh tốc đô bằng cách thay đổi điên áp cấp cho mạch kích từ của đông cơ .
CHƯƠNG v
GIỚI THIỆU MỘT số THIẾT BỊ ĐIỆN DÙNG TRONG MÔ
HÌNH CỦA ĐÓNG MỞ Tự ĐỘNG
Rơle loại khí cụ điên tự đông mà đặc tính “vào ra” có tính chất sau: Tín hiêu đầu ra thay đổi nhảy
cấp (đôt ngôt) khi tín hiêu đầu vào đạt những giá trị xác định.
Rơle được sử dụng rất rông rãi trong các lĩnh vực tự đông điều khiển, truyền đông điên, bảo vê
mạng lưới điên, thông tin liên lạc Rơle được coi là phần tử cơ bản để tạo nên các thiết bị hoạt đông
trên cơ sở kỹ thuật số như: Máy tính, PLC, tự đông điều khiển thông minh, các quá trình sản xuất,
điều khiển điên trong gia đình .
Đại lượng cần để cho Rơle hoạt đông được gọi là đại lượng tác dụng. Các đại lượng tác dụng được
đặt vào các đầu vào khác nhau của Rơle, chúng có thể là môt hoặc hai đại lượng khác nhau. Rơle
có đại lượng tác dụng là đại lượng điên (dòng điên, điên áp, công suất ), được gọi là Rơle điên.
Rơle trung gian được dùng rất nhiều trong các hê thống bảo vê điên, trong các hê thống điều khiển
tự đông. Do có số lượng tiếp điểm lớn 4-6 tiếp điểm, vừa thường đóng vừa thường mở. Rơle trung
gian được sử dụng khi khả năng đóng ngắt của tiếp điểm của Rơle chính không đủ, hoặc chia tín
hiêu từ Rơle chính đến nhiều bô phận khác nhau của sơ đổ mạch điên điều khiển. Trong các bảng
.
mạch điều khiển dùng linh kiên điên tử , Rơle trung gian thường được dùng làm phần tử đầu ra để
truyền tín hiêu cho các bô phận mạch phía sau, đổng thời các ly điên áp khác nhau giữa phần điều
khiển thường là điên áp thấp 1 chiều( 5V, 10V, 12V, 24V) với phần chấp hành thường là điên áp lớn
xoay chiều (220V, 380V).
Gồm 4 tiếp điểm
2 thường đóng
2 thường mở Có đèn báo
Kiẽu chân căm.
Những yêu cầu khi chọn Rơle trung gian:
Công suất tiêu thụ nhỏ.

Kết cấu sử dụng đơn giản.
Công suất ngắt của hê thống tiếp điểm là đủ lớn.
Đô bền cơ, đô bền điên của cặp tiếp điểm.
Số lượng cặp tiếp điểm phù hợp với nhưu cầu sử dụng.
5.2.Encoder
1.52. Khái niệm
Nhiêm vụ của Encoder là đo lường dịch chuyển thẳng hoặc góc đồng thời chuyển đổi góc hoặc vị
trí thẳng thành tín hiệu nhị phân và nhờ tín hiệu này có thể xác định được vị trí trục hoặc của môt
cơ cấu chuyển đông bất kì. Tín hiệu ra của Encoder cho dưới dạng số. Encoder được sử dụng chủ
yếu trong các máy CNC và robot dùng làm phần tử chuyển đổi tín hiệu phản hồi.
Noie: Termlnalí NC2, N02, and 02 are not provided on the SPDT cornaci type.
Hinh 5.1.Rơle trung gian
¡?ằ
Hình 5.2. Encoder kiểu quay
Tùy thuôc vào chuyển đông của Encoder mà ta có hai kiểu Encoder thẳng và Encoder quay.
Nguyên lý hoạt đông hoàn toàn giống nhau nhưng Encoder thẳng có điểm khác cơ bản với Encoder
kiểu quay là chiều dài của Encoder thẳng phải bằng tổng chuyển đông tương ứng có nghĩa là chiều
dài cần đo phải bằng chiều dài thước. Encoder quay chỉ là môt đĩa nhỏ và kích thước của của
Encoder không phụ thuộc vào khoảng cách đo, do đó kích thước của nó nhỏ gọn hơn so với loại
thẳng. Encoder quay có thể dùng để đo cả hai thông số dịch chuyển và tốc đô.
Trong máy công cụ điều khiển số, chuyển đông của bàn máy được dẫn đông từ môt đông cơ(đông
cơ bước, đông cơ xoay chiều hoặc đông cơ môt chiều) qua vít me, đai ốc bi tới bàn máy. Có thể xác
định nhờ Encoder lắp trong cụm truyền dẫn.
1.53. Các loại Encoder
Encoder được chia làm hai loại
l.l.lxvii. Encoder tuyệt đối
Encoder tuyệt đối kết cấu gồm các phần sau: nguồn sáng, đĩa mã hóa và các phodetetor.
Đĩa mã hóa được chế" tạo từ vât liệu trong suốt. Mặt đĩa được chia thành các góc đều nhau và các
đường tròn đồng tâm và bán kính giới hạn các góc hình thành
các phân tố diên tích. Tập hợp các phân tố diên tích cùng giới hạn bởi hai vòng tròn đổng tâm gọi là

giải băng. Số giả băng trên đĩa tùy thuộc vào khả năng công nghê. Công nghê ngày nay cho phép
chia đĩa mã hóa lớn nhất là dải. Trên các dải băng, các diên tích phân tố có phân tố để trong
suốt(ánh sáng có thể xuyên qua được) và cũng có phân tố được phủ một lớp mà ánh sáng không thể
xuyên qua được. Sự trong suốt và không trong suốt đặc trưng tính của các phân tố
Hình 5.3. Đĩa quang
.
Nguyên lý hoạt động của Encoder tuyệt đối: Đĩa mã hóa được lắp trên trục, đối diên qua đĩa mã hóa
phía bên trái ta bố trí nguổn sáng( đèn LED), phía bên kia của đĩa bố trí các photosensor, khuếch
đại và các trigger Smiths. Tương ứng với mỗi dải băng ta lắp nguổn sáng. Nguổn sáng và các
photosensor được lắp cố định. Khi ánh sáng từ nguổn sáng chiếu tới đĩa mã hóa, nếu đối diên với
tia sáng là diên tích phân tố trong suốt, ánh sáng xuyên qua đĩa tới photosensor làm xuất hiên dòng
chạy qua photosensor. bị phủ lớp chắn sáng, ánh sáng không tới được photosensor và trong
photosensor không có dòng điên chạy qua. Dòng ra của photosensor nhỏ, vì vậy ta
đưa ra bô khuếch đại, khuếch đại đủ lớn để đưa đến tầng tiếp theo. Do quá trình quay đĩa mã hóa,
cường đô ánh sáng tăng từ nhỏ đến cực đại( tia sáng xuyên qua hoàn toàn) và tiếp theo giảm dần
đến khi tia sáng bị chặn bởi dòng trong photosensor bằng không. Vì vậy để có xung ra là xung
vuông ta cho tín hiệu qua mạch sửa dạng xung trigger Smiths.
Gọi số góc trên đĩa là S và số dải là a, quan hệ giữa số góc và số giải biểu diễn theo công thức là
S = 2
a
Trong đó a là số dương tuyệt đối
1.54. Encoder gia số
Encoder được sử dụng rông rãi trong công nghiệp. Encorder gia số có hai kiểu kiểu thẳng và kiểu
quay.
Encoder quay gổm có nguổn sáng( trong kết cấu này nguổn sáng là bóng đèn), thấu kính, đĩa thước
cố định đĩa, đĩa phát xung, photosensor và mạch điện.
Đĩa phát xung được làm bằng vật liệu trong suốt, trên có mô hoặc hai dải băng( dải băng là tập hợp
các vạch sáng tối có chiều dầy giống nhau). Môt trong hai dải băng trên đĩa làm nhiệm vụ phát
xung, dải băng còn lại để xác định góc không quy chiếu. Đĩa phát xung được lắp trên trục và
chuyển đông quay cùng trục. Đĩa thước( thước cố định) có xẻ bốn rãnh trên cùng môt hàng, rãnh xẻ

thứ năm bố trí trên hàng riêng và thước được có định trên vỏ cùng phía với photosensor
Hình 5.4. Encoder gia số kiểu quay
Tương ứng với năm rãnh cố định lắp năm photosensor, photosensor cũng được lắp cố định với
Encoder.
Thấu kính làm nhiệm vụ biến đổi đường đi của các tia sáng thành các tia sáng song song.
Encoder gia số kiểu thẳng:
Encoder gia số kiểu thẳng cũng có những thành phần cơ bản như Encoder gia số kiểu quay nhưng
chỉ khác thước đông là thước thẳng. Nguyên lý hoạt đông của nó hoàn toàn giống Encoder gia số
kiểu quay.
Hình 5.5. Encoder kiểu thẳng.
So sánh Encoder gia số và Encoder tuyệt đối: Encoder gia số có ưu điểm sau: Đơng giản và rẻ tiền
Không cần mạch giải mã và không cần bô đếm Giải đo chỉ giới hạn đặc tính của bô đếm Tốc đô có
thể chọn ở bất kì điểm nào Nhược điểm : Không đo được vị trí tuyệt đối do sự thay đổi gia số Rất
nhạy cảm với các tín hiệu bên ngoài
Ngắt nguồn điện sẽ làm mất gốc ), muốn đo được phải xác định lại Encoder xung:
Hình 5.6.: Encoder xung Nguyên lý làm việc của Encoder xung
360 ' cln BhL^cn*». fTwaíií
la) Hai cthn blẾn (ỊUiiriụ đưụt sáp XÊP ơi'' Ktk dịnii thiỂu quay
CCW pịỊh. lCllílhrT, cw
I lu l)ỵn^ SỎHỊỈ kh i gil»! Vị theu chiêu njíulíc chiêu kim rlónỊ; hú V
I c Ị I >a r n sỏnỊỊ k h i quu\ I/, theo chiều chiéu kim dón^Ị ho v
2
Sử dụng Encoder xung làm cảm biến vị trí:
(Of
Vị Court uto Uli ctn
.
Coiai44fIhttdK
CouM-üp
CigiCiil paâilnn
T m

Ữ cw
J [ I :
ỉ L_l i
J [ I :
Vt
v„
—
cw
CCIV
0 ử
Flf^Ndp
CLX ữ
Củuiìhdủvnì
cw
■Q
Cửurìl-up
fO
Sơ đổ ứng dụng Encoder xung giao tiốp với điều khiển:
ưu điểm:
Đầu ra dạng xung nên trong các hê thống điều khiển không cần có bô chuyển đổi ADC
Dễ sử dụng.
Giá thành cao
Phải có thêm mạch giải mã và đếm
1.55. Cảm biến hổng ngoại 5.3.1 Diode phát hổng ngoại
Hình 5.7. Cấu tạo và kích thứơc của Diode phát hổng ngoại
l.l.lxviii. Diode phát hổng ngoại được sử dụng là loại Diode có Ả = 940nm. Góc phát
giới hạn trung bình là 40
0
.
l.l.lxix. Công suất tiêu tán là 200mW. Điên áp làm việc là 5V, dòng làm việc cho

phép là 100mA. Công suất phát tiêu hao trên nhiệt đô là 2.67mW/
0
C ở 25
0
C .
- Sensor thu hổng ngoại
Sensor thu sử dụng là loại sensor PNA4602M hoạt đông ở tần số sóng mang 38Khz. Hình dạng của
sensor như hình vẽ.
Hình 5.8. Cấu tạo và kích thước của sensor thu hổng ngoại Nguy
a
n lý ho
1
t ®éng cna sensor:
Khi không có hổng ngoại điên áp ra Vo =Vcc = +5V Khi có hổng ngoại điên áp ra Vo=Vcc-0.7V
1.56. Cảm biến hổng ngoại
Hổng ngoại có bản chất là sóng điên từ nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy, có
bước sóng lớn hơn bước sáng của tia đỏ (Ẳ> 760 JUm). Sóng hổng ngoại được tạo ra
dễ dàng bằng cách tạo dao đông cho diode phát hổng ngoại chuyên dụng. Do đó hổng ngoại được
ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Tia hổng ngoại với bản chất sóng
điên từ nên có thể phản xạ khi gặp bề mặt vật thể. Ta có thể ứng dụng đặc điểm này để phát hiên
vật thể. Trong mạch phát hiên vật thể hoạt đông trên nguyên lý thu phát hổng ngoại ta bố trí các
diode phát và sensor thu hổng ngoại thành từng cặp theo nhiều cách . Chúng có thể được bố trí
.
cạnh nhau . Trong cách bố trí này tia hổng ngoại từ diode phát khi gặp bề mặt vật cản sẽ phản xạ
ngược trở lại. Do sensor thu được đặt cạnh diode phát nên sẽ thu được tín hiêu phản xạ này. Hoặc
chúng có thể được bố trí đối diên .Ở cách bố trí này, khi không có vật chắn tia hổng ngoại từ diode
phát luôn tới được sensor thu, khi có vật chắn tia hổng ngoại sẽ không đi thẳng mà phản xạ trở lại
do đó không tới được sensor thu.
Ngoài ra hổng ngoại còn được sử dụng để truyền tin không dây do có khả năng chống nhiễu tốt hơn
ánh sáng thông thường do đó có thể mang thông tin mã hóa. Thiết bị thu phát hổng ngoại lại khá

đơn giản, gọn nhẹ, giá thành rẻ. Với những ưu điểm trên hổng ngoại được lựa chọn như môt giải
pháp tối ưu trong viêc thiết kế' mạch phát hiên vật thể cho cửa tự đông.
1.57. Máy biến áp
l.l.lxx. Yêu cầu của máy biến áp
Do sử dụng nhiều mức điên áp để cung cấp cho các thiết bị hoạt đông nên ta cần có máy biến áp
.Cụ thể có các mức điên áp sau khi quy đổi như sau:
+ Đông cơ cần ba cấp điên áp để thay đổi tốc đô là :
- 4 V lchiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc) =3.5 V xoay chiều.
-6 V lchiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc) =5 V xoay chiều .
- 9 V lchiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc) =7.5 V xoay chiều +Vi sử lý dùng cuôn:
5V lchiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc +ổn áp tuyến tính) =5.5 V xoay chiều
+Đầu vào Encorder
5V lchiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc + ổn áp tuyến tính) =5.5 V xoay chiều +PLC:
12V lchiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc) =9.5 V xoay chiều 24V 1chiều (qua chỉnh lưu + tụ lọc) =19 V
xoay chiều + Đèn : 20V xoay chiều
Từ yêu cầu của việc thiết kể ta chọn máy biển áp có các thông số sau:
+ điện áp cuộn sơ cấp:220V
+Các cuộn thứ cấp có các mức điện áp sau:3.5V, 5V, 5.5V, 7.5V , 9.5V, 19V , 20V
1.58. V
5.0 V
l.l.lxxi. V
19 V
- V
20 V
- V
b) V
Hình 5.7 .Sơ đổ nguyên lý máy bien áp
Hình 5.8. Lõi bien áp
a = 4cm, b = 5.5cm, l= 2.3cm, h= 5.8cm Hê số quấn dây s= a.b = 4 x 5.5 =
N

0
= — = 2,27 -> lấy = 2.3(vòng/vol)
-Số vòng dây
Cuôn sơ cấp W
1
= N
0
.U
1max
= 2.3 x 220 = 5.06(vòng)
Cuôn thứ cấp W
2
= N
0
.U
2max
(vòng)
3.5V -> 8 vòng 5V -> 11 vòng 5.5V -> 13 vòng 7.5V -> 17 vòng 19V -> 44 vòng 9.5 V -> 22 vòng
20 V -> 46 vòng
5.4.2.Tính chọn máy biến áp
- Chọn lõi biên áp hình chữ E:
.
CHƯƠNG VI ÚNG DỤNG PLC ĐlỀư KHIEN ĐÓNG MỞ CỬA
Tự ĐỘNG
1.59. Thiết bị điểu khiển PLC
l.l.lxxii. Khái niệm chung:
PCL viết tắt của Programble Logic Control, là thiết bị lập trình được, cho phép thực hiên linh hoạt
các phép toán điều khiển thông qua một ngôn ngữ lập trình. Nó ddwocj thiết kế" chuyên dụng trong
công nghiệp để điều khiển các quá trình từ đơn giản đến phức tạp và tuỳ thuộc vào người sử dụng
mà nó có thể thực hiện hàng loạt các chương trình.

Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC hiện nay có ứng dụng rất rộng rãi nó có thể thay thế'" đựơc
cả một mảng rơle, hơn thế'" nữa PLC giống như một máy tính nên có thể lập trình được. Chương
trình của PLC có thể thay đổi rất dễ dàng, các chương trình con cũng có thể sửa đổi nhanh chóng.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đáp ứng được hầu hết các yêu cầu và như là yếu tố chính
trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công nghiệp. Trước đây thì việc tự động hoá
chỉ được áp dụng trong sản xuất hàng loạt năng xuất cao. Hiện nay cần thiết phải tự động hoá cả
trong sản xuất nhiều loại khác nhau để nâng cao năng suất và chất lượng.
l.l.lxxiii. Vai trò của PLC
Từ những đặc điểm của PLC ta thấy vai trò của nó rất quan trọng trong ngành tự động hoá nói riêng
và ngành công nghiệp nói chung.
Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là một bộ não của hệ thống điều khiển
với một chương trình ứng dụng đã được lưu ở bên trong bộ nhớ của PLC, PLC luôn kiểm tra trạng
thái của hệ thống bao gồm: Kiểm tra tín hiệu phản hổi từ thiết bị nhập đựa vào chương trình logic
để xử lý tín hiệu và mang thiết bị điều khiển ra các thiết bị xuất.
PCL có đầy đủ các chức năng như: Bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi, bộ cộng, bộ trừ, bộ so
sánh và các tập lệnh cho phép thực hiện các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển từ đơn giản đến phức
tạp khác nhau. Hoạt động của PLC hoàn toàn
phụ thuôc vào chương trình nằm trong bô nhớ, nó luôn câp nhạt tín hiêu ngõ vào xử lý tín hiêu để
điều khiển ngõ ra.
Hình thức giao diên cơ bản giữa PLC và các thiết bị nhập là: nút ấn, cầu dao Ngoài ra PLC còn
nhạn được tín hiêu từ các thiết bị nhạn dạng tự đông như: Công tắc trạng thái, cảm biốn quang
điên Các loại tín hiêu nhạp đốn PLC phải là trạng thái Logic ON/OFF hoặc tín hiêu Analog.
Những tín hiêu ngõ vào này được giao tiê'p với PCL qua các Modul nhạp.
Trong môt hê thống tự đông hóa , thiết bị xuất cũng là môt yêu tố rất quan trọng. Nếu ngõ ra của
PLC không được kết nối với thiết bị xuất thì hầu như hê thống sẽ bị tê liêt hoàn toàn. Các thiết bị
xuất thông thường là: Đông cơ, cuôn dây nam châm , relay, còi báo Thông qua hoạt đông của
motor, các cuôn dây, PLC có thể điều khiển môt hê thống từ đơn giản đến phức tạp.
Tuy nhiên các thiết bị xuất khác như là: Đèn, còi và các báo đông sự cố chỉ cho biêt các mục đích
như: Báo cho chúng ta biêt giao diên tín hiêu ngõ vào , các thiêt bị ngõ ra đựoc giao tiếp với PLC
qua miền rông của Modul ngõ ra PLC.

Ngày nay PLC được đưa vào hê thống điều khiển môt cách rông rãi và trở nên thông dụng để đáp
ứng nhu cầu ngày càng đa dạng . Các nhà sản xuất đưa ra thị trường hàng loạt các loại PLC khác
nhau với nhiều mức đô thực hiên chương trình đủ để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Vì vạy để
đánh giá môt PLC người ta đưa vào hai tiêu chuẩn như sau:
1.60. Dung lượng bô nhớ
1.61. Số tiếp điểm vào/ra của PLC
.
Bên cạnh đó cũng cần chú ý đến các chức năng như: Bô vi xử lý, chu kì xung clock, ngôn ngữ lạp
trình, khả năng mở rông số ngõ vào/ra
1.62. CPU
Chế tạo trên công nghê vi xử lý, nó có các bộ như:
Bộ thuật toán và logic (ALU) chịu trách nhiên xử lý dữ liêu thực hiên các phép tóan số học( cộng
trừ) và các phép toán logic: AND, OR, NOT
Bộ nhớ(các thanh ghi). Bên trong bộ vi xử lý được sử dụng để lưu trữ thông tin liên quan đến sự
thực thi chương trình.
6.1.3.2 Memory
Trong hê thống PLC có nhiều loại bộ nhớ:
l.l.lxxiv. Bộ nhớ địa chỉ(ROM) cung cấp dung lượng lưu trữ cho hê điều hành và dữ
liêu cố định được CPU sử dụng.
l.l.lxxv. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên(RAM) dành cho dữ liêu. Đây là nơi lưu trữ
thông tin theo trạng thái của các thiết bị nhập xuất. Đặc điểm nội dung có thể đọc, ghi , xóa,
khi mất điên thông tin sẽ bị mất.
l.l.lxxvi. Bộ nhớ nửa cố định:
+ EFROM được dùng phổ biến do có thể xóa đựoc và lập trình lại nhiều lần. Viêc xóa và lập trình
lại cho EFROM phải được thực hiên trên các thiết bị riêng, mỗi lần lập trình lại phải xóa toàn bộ
các ô nhớ của EFROM.
+ EEFROM là loại có thể xóa và ghi bằng tín hiêu điên với các mức điên áp thông thường, ngòai ra
EEFROM còn có thể xóa từng ô nhớ xác định mà không cần nhấc ra khỏi mạch ứng dụng
1.63. Input
l.l.lxxvii. Số lượng

l.l.lxxviii. Xoay chiều, một chiều
l.l.lxxix. Số
l.l.lxxx. Tương tự
1.64. Out put
l.l.lxxxi. Số lượng
rp' 4 • ¿
l.l.lxxxii. liếp điểm
l.l.lxxxiii. Số
l.l.lxxxiv. Tương tự
1.65. Ghép nối
l.l.lxxxv. Console
l.l.lxxxvi. Máy tính
l.l.lxxxvii. Phần mềm
1.66. Bus:
l.l.lxxxviii. Bus địa chỉ
l.l.lxxxix. Bus dữ liêu
l.l.xc. Bus hê thống
l.l.xci. Bus điều khiển
- Sự ưu việt của kỹ thuật PLC
l.l.xcii. Thời gian lắp đặt công trình ngắn hơn .
.
l.l.xciii. Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất tài chính .
l.l.xciv. Có thể tính toán được chính xác giá thành .
l.l.xcv. Cần ít thời gian huấn luyên .
1.67. Dễ dàng thay đổi thiết kế nhờ phần mềm .
1.68. ứng dụng điều khiển trong phạm vi rông .
1.69. Dễ bảo trì . Các chỉ thị vào ra giúp sử lý sự cố dễ dàng và nhanh hơn .
1.70. Đô tin cạy cao .
1.71. Chuẩn hóa được phần cứng điều khiển .
1.72. Thích ứng trong môi trường khắc nghiêt : Nhiêt đô , đô ẩm , điên áp dao đông ,

tiêng ổn
l.l.xcvi. Giới thiệu về PLC SIMATIC S7- 200 6.3.1Cấu hình :
Hình:6.1. PLC dùng trong mô hình cử tự đông
Simatic S7-200 là thiết bị điều khiển lô gíc khả trình loại nhỏ của hãng Siemens, có cấu trúc theo
kiểu mô đul và có các môđul mở rông. Các môđul này sử dụng cho nhiều loại ứng dụng lập trình
khác nhau. Thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi sử lý của CPU 222. Về hình thức bên ngoài
nhận biết được nhờ số đầu vào / ra và nguồn cung cấp
CPU 222 có 10 đầu vào và 8 đầu ra Tổng số đầu vào / ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổngra
Có 256 timer chia làm 3 loại theo đô phân giải khác nhau: 8 timer 1ms , 32 timer 10ms , 208 timer
100ms .
Tổng có 256 bô đếm chia làm 2 loại : Chỉ đếm tiến và vừa đếm tiến vừa đếm lùi Các chế" đô ngắt
và xử lí ngắt bao gồm : Ngắt truyền thông , ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống , ngắt theo thời
gian , ngắt của bô đếm tốc đô cao và ngắt truyền xung
Toàn bô vùng nhớ không bị mất dữ liêu trong khoảng thời gian là 190 h khi PLC mất nguồn nuôi.
Có 368 bít nhớ đặc biêt dùng để thông báo trạng thái và đặt chế" đô làm viêc.
Dải tín hiêu vào từ 15 đến 30V điên áp môt chiều 4mA Có cách ly quang 500VAC 1 phút.
1.73. Mô tả các đèn báo trên S7 -200
SF ( đèn đỏ): báo hiêu hê thống bị hỏng.
RUN ( đèn xanh): chỉ thị PLC đang ở chế'" đô làm viêc và thực hiên chương trình được nạp trong
máy.
STOP ( đèn vàng): Đèn này chỉ thị PLC đang ở chế" đô dừng. Dừng chương trình đang thực hiên
lại.
Ixx ( Đèn xang ): Đèn xanh ở cổng vào chỉ thị ở trạng thái tức thời của cổng. Đèn báo hiêu trạng
thái của tín hiêu theo giá trị logic của cổng
Qyy: Đèn này báo hiêu trạng thái của tín hiêu theo giá trị logic của cổng
1.74. MỞ rộng cổng vào ra
Thế" hê Simantic S7-200 rất linh hoạt và hiêu quả sử dụng cao do những đặc sau: + Cố nhiều loại
CPU khác nhau trong hê S7-200 nhằm đáp ứng nhu cầu khác nhau của từng ứng dụng.
+ Có nhiều Modul mở rộng khác nhau nhw Modul ngõ vào/ ra tương tự, Modul ngõ vào/ ra số.
+Modul truyền thông để kết nối PLC trong hê S7-200 vào mạng Profibus-DP như là một Slave.

+ Modul truyền thông để kết nối PLC trong hê S7-200 vào mạng AS -I như là một MASTER.
+Phần mềm STEP7 Mico/ win sofwarl
1.75. Thực hiện chương trình
PLC thực hiên chương trình theo chu trình lặp . Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét . Mỗi vòng
quét được bắt đàu bằng giai đoạn đọc dữ liêu từ các cổng vào vùng bộ đếm ảo , tiếp theo là giai
.
đoạn thực hiên chương trình . Trong từng vòng quét , chương trình đưọcc thực hiên bằng lẹnh đầu
tiên và kết thúc bằng lẹnh kết thúc . Sau giai đoạn thực hiên chương trình là giai đoạn truyền thông
nội bộ và kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đếm ảo
tới cổng ra.
1.76. Cấu trúc chương trình của S7-200:
Cố thể lập trình cho PLC S7-200 bằng cách sử dụng một trong các phần mềm
sau:
-STEP7-Micro/DOS.
l.l.xcvii. STEP7-Micro/ WIN.
Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc chương trình chính và sau đó đến các chương trình
con và chương trình xử lý ngát được chỉ ra sau đây:
l.l.xcviii. Chương trình chính được kết thúc bằnglênh kết thúc chương trình (MEND).
l.l.xcix. Chug trình con là một bộ phận của chương trình , các chương trình con phải
được viết sau lênh kết thúc chương trình chính đó là lênh MEND
l.l.c. Các chương trình xử lý ngắt là một bộ phậncủa chương trình .Nừu cần sử dụng
chương trình , cần xử lý ngắt phải viết sau lênh kết thúc chương trình chính MEN D
-Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình chính. Sau đó
đếnngay các chương trình xử lý ngắt . Bằng cách viết như vậy cấu trúc chương trình được rõ
ràngvà thuận tiên hơn trong việc đọc chương trình sau này.
Có thể tự do trộn lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình chính.
1.77. Ngôn ngữ lập trình
l.l.ci. Phương pháp lập trình
S7-200 biểu diễn một mạch logic cùng bằng một dãy các lênh lập trình. Chug trình bao gồm một
dãy các lênh . S7-200 thực hiên chương trình bắt đầu từ lênh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lênh

cuối cùng trong một vòng.
Cách lập trình cho S7 -200 nói riêng và cho các PLC của Siemens nói chung dựa trên hai phương
pháp cơ bản sau:
- Phương pháp hình thang( Ladder Logic ) viết tắt là LAD
- Phương pháp liêt kê lênh (Statemnt List ) viết tắt là STL
Nếu chương trình được viết theo kiểu LAD , thiết bị lập trình sẽ tự tạo ra một chương trình theo
kiểu STL tương ứng.Nhưng ngược lại không phải một chương trình nào được viết theo kiểu STL
cũng có thể chuyển được sang LAD
+ Định nghĩa về LAD
LAD là một ngôn ngữ lập bằng đồ hoạ. Những thành phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với
các thành phần của bảng điều khiển bằng rơle. Trong chương trình LAD các phần tử cơ bản dùng
để biểu diễn lênh logic như sau:
- Tiếp điểm: Là biểu tượngmô tả các tiếp điểm của rơle , các tiếp điểm đó thể là thường mở
hoặc thường đóng
- Cuộn dây: là biểu tượng mô tả các rơle được mắctheo chiều dòng điên cung cấp cho rơle.
- Hộp : là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau , nó làm việc khi có dòng điên chạy đến
hộp .Những dạng hàm thường được biểu diễn bằng hộp là các bộ thời gian ( timer), bộ đếm
(Counter) và các hàm toán học. Cuộn dây và các hộp phải được mắc đúng chiều dòng điên.
- Mạng LAD : Là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn chỉnh , đi từ đường nguồn
bên trái sang đường nguồn bên phải . Đường nguồn bên trái là dây nóng , đường nguồn bên
.
phải là dây trung hoà hay là đường trở về nguồn.Dòng điên chạy từ bên trái qua các tiếp
điểm đóng đến các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn .
1.78. Chương trình chạy của đóng mở tự động
l.l.cii. Lưu đổ chương trình
l.l.ciii. Giản đổ thang
Network 1
1 Khoi tao chuông trinh
M □ v_w EN EN Ũ
IN OUT2500-

A
- VW20
MOV_W EN ENO
IN OUT
S
3ŨŨŨ-
A
- VW22
MOV_W EM EWO
IN OUT
NJ
30ŨŨ-
A
- VW24
M Ũ v_w EN ENO
IN OUT
S
1ŨŨŨ-
A
■ VW26
Network 2
Chong nhieu cam fen [nhieu su kier ber ngoai)
10.1
T37
I0.2
1
TŨN
10- PT 100 ms
H
SMŨ.1

II
SMŨ.Ũ
T38
1Ũ'
IN TŨN
PT 100 ms
I0.2
/ I
10.1
■\
!
I
Network 3
Kiem tra Vá cho phep me cuá
T38
'I c )
MŨ.Ũ
SMŨ.Ũ
T37
MŨ.Ũ
Kiern tra va cho phep dong cua
.
SMO.O I I T38 I I
T37 M0.1
I l ( ^
1 1 1 1
1
!
\ \ )
MÜ.1 1 1

Network 5
I I
Dem Kung Encorder - Khi mo thuc hien dem tien ■ Khi dong Ihuc hien dem lui
MO.O
10.0
CO
3000-
eu CTUD
CD
R
FV
Network 6
So sanh xung derïi duoc vüi gia tri dat
MO.O
C0
I ï
1
*
C0 Ml .1
I >■' ! I 1
VW20
Network
1
Kisrri trg ;ÜJ (Ü xijng Jfir; voi g:? if; d-aï kjii dcr;:;
MÜ.1
I0.0
SM0.1
VW2Q
CÜ
M

VW22
M0.1
CÜ
I
>'
1
Ml.2
)
VW26
co
H <■' h
YW26
.