Đề tài “ Ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện KĐB xoay chiều 3 pha, điều khiển đèn giao thông, điều khiển thang máy” pdf

LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời gian thực tập tại trường em đã hoàn thành tốt 5 nội dung thực tập
được giao, nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các Thầy giáo cùng với sự cố
gắng học tập của bản thân đã trang bị cho chúng em những kiến thức thực tế về
chuyên ngành Kỹ thuật điện của mình.
Trong nền kinh tế hội nhập của nước ta hiện nay, yêu cầu Công nghiệp hóa-
Hiện đại hóa đòi hỏi chúng ta phải sử dụng nhiều thiết bị vi xử lý được đưa vào
trong mạch điều khiển để tạo nên sự thay đổi sâu sắc và vượt bậc trong lĩnh vực sản
xuất và phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày.
Tiếp đó, là sự bùng nổ của Khoa học kỹ thuật điều này kéo theo sự phát triển
và hoàn thiện của các bộ VĐK, PLC, Thyristor các bộ biến đổi điện ngày càng
gọn nhẹ, tác động nhanh, dễ dàng ghép nối với các vi mạc điện tử.
Để tiếp thu các tiến bộ của Khoa học kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu đổi
mới công nghệ để đưa Tự Động Hóa vào sản xuất. Em xin báo cáo quá trình thực
tập kỹ thuật điều khiển là: “ Ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC trong điều
khiển động cơ điện KĐB xoay chiều 3 pha, điều khiển đèn giao thông, điều
khiển thang máy”. Ngoài ra, trong đợt thực tập vừa qua, em cũng đã được tiếp xúc
và thực hành trực tiếp trên một số thiết bị Biến tần và Logo.
Trong quá trình thực tập và viết báo cáo em đã rất cố gắng, song không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các Thầy
giáo trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo trong khoa KTĐK đã tạo điều kiện
thuận lợi cho chúng em hoàn thành các bài thực tập.
SV THỰC HIỆN
Vũ văn Thoa
1
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

2
MỤC LỤC
Lời nói đầu
1
Nhiệm vụ thực tập
4
Nội dung báo cáo
5

Nội dung 01: Thiết kế chế tạo bộ nguồn tự động ổn định điện áp và hạn chế
dòng điện.
6
Nội dung 02: Xây dựng mạch đo và điều khiển dòng điện, điện áp trong các
hệ thống điện tử công suất trên cơ sở biến đổi ADC ICL 7135
9
Nội dung 03: Xây dựng mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor thực hiện ổn
dòng trên cơ sở IC điều chế pha xung TCA 785
15
Nội dung 04: Ứng dụng PLC xây dựng các hệ điều khiển cho truyền động
điện và điều khiển công nghiệp.
24
Bài 1: Xây dựng hệ thống điều khiển động cơ xoay chiều 3 pha
28
Bài 2: Xây dựng mô hình hệ thống đèn
33
Bài 3: Điều khiển thang máy
36
Nội dung 05: Giới thiệu về biến tần và logo.
45
Kết luận
50
Tài liệu tham khảo
51
3
NHIỆM VỤ THỰC TẬP
I. Mục đích :
* Tạo cho sinh viên tìm hiểu, làm quen với chức trách của người kỹ sư trong
nhà máy, xí nghiệp, cơ quan vv… ;ở nơi mà sinh viên được thực tập .
* Tạo đIều kiện cho sinh viên tiếp xúc , tìm hiểu thực tiễn kỹ thuật chuyên

ngành.
II. Yêu cầu :
* Sinh viên phải trực tiếp tìm hiểu tại một cơ sở sản xuất với qui mô phù hợp.
* Sinh viên phải nhận thức được vai trò trách nhiệm của người kỹ sư ; Học
tập được kinh nghiệm về phương pháp tổ chức thực hiện những nhiệm vụ kỹ thuật
thực tế mới đặt ra; Đồng thời phát huy được các kiến thức mới vừa tiếp thu được
trong trường , đề đạt áp dụngvào thực tế nếu điều kiện cho phép .
* Thực hiện đầy đủ các nội qui thực tập và kế hoạch tực tập đã được phê
duyệt.
*Chấp hành nghiêm túc các qui định của cơ sở thực tập.
*Làm báo cáo thu hoạch thực tập và nộp cho Khoa đúng kỳ hạn.
III. Nội dung thực tập :
1. Tìm hiểu các hoạt động của nơi thực tập ( Chức năng ,nhiệm vụ, cơ cấu tổ
chức,vv…)
2. Tìm hiểu các thiết bị, hệ thống đolường,điều khiển số ,tự động hoá sản
xuất công nghiệp.
3. Tham gia trực tiếp vào các hoạt động của nơi thực tập ( Hội thảo khoa học,
thiết kế, vận hành , bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống điện như hệ thống
truyền động điện, các thiết bị điện tử , máy điện , máy thuỷ lực, máy nén
khí vv…và phong trào văn nghệ ,thể dục thể thao.)
4. Đi sâu tìm hiểu cụ thể một thiết bị hoặc một hệ thống điều khiển tân tiến
nhất ở nơi thực tập.
5. Tìm hiểu chức trách kỹ sư tự động hoá ở nơi thực tập.

4
NỘI DUNG BÁO CÁO THỰC TẬP
- Nội dung 01: Thiết kế chế tạo bộ nguồn tự động ổn định điện áp và hạn chế
dòng điện.
- Nội dung 02: Xây dựng mạch đo và điều khiển dòng điện, điện áp trong các
hệ thống điện tử công suất trên cơ sở biến đổi ADC ICL 7135.

- Nội dung 03: Xây dựng mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor thực hiện ổn
dòng trên cơ sở IC điều chế pha xung TCA 785.
- Nội dung 04: Ứng dụng PLC xây dựng các hệ điều khiển cho truyền động
điện và điều khiển công nghiệp.
- Nội dung 05: Giới thiệu về biến tần vào logo.
5
NỘI DUNG THỰC TẬP SỐ 01
THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ NGUỒN
TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP VÀ HẠN CHẾ DÒNG
I. Giới thiệu chung
-Tìm hiểu về phần mềm thiết kế mạch Protel DXP 2004.
-Tìm hiểu về bộ nguồn ổn áp và hạn chế dòng.
-Thiết kế lắp ráp mạch đạt yêu cầu đặt ra.
II. Tiến hành
2.1 Giới thiệu phần mềm Protel DXP 2004
Phần mềm Protel DXP 2004 là một phần mềm mạnh phục vụ thiết kế mạch
điện tử.Phần mềm này là một công cụ hữu ích và cần thiết cho học viên các
nghành điện-điên tử và điều khiển trong học tập và trong công tác.DXP(Design
Explorer-Trình duyệt thiết kế) là một hệ thống thiết kế mạch điện tử hoàn thiện 32
bit trên nền Windows 2000 và Windows XP. Nó là một môi trường phát triển tích
hợp,cung cấp hang loạt các công cụ thiết kế mạnh.
Khi tạo ra các trang văn bản thiết kế,ta có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các
trình soạn thảo , ví dụ giữa các trình soạn thảo sơ đồ mạch và trình soạn thảo mạch
in PCB.Trình duyệt sẽ thay đổi các thanh công cụ và các menu tuỳ theo trình soạn
thảo mà ta đang làm việc .Tên của các panel được hiển thị ở góc bên phải không
gian làm việc. Ta có thể click vào tên của các panel để mở chúng và có thể di
chuyển các panel để tạo giao diện làm việc theo ý muốn.
2.2. Thiết kế chế tạo mạch nguồn ổn định điện áp và hạn chế dòng
điện
Mạch nguồn được xây dựng trên cơ sở IC LM317. Đây là IC ổn áp dải

rộng từ 1,2-37v với dòng điện ra tối đa 1,5
Các linh kiện chính sử dụng trong mạch như trong bảng sau:
TT Ký hiệu Tên linh kiện,trị số Đơn vị tính Số lượng
1 U2 IC LM317 C 1
2 U3 Biến áp nguồn 220/8v C 1
3 VR2 Biến trở nhiều vòng 20k C 1
4 Q1 Transistor c495 C 1
5 B1 Cầu chỉnh lưu 5A C 1
6 C1 tụ hoá 1000µF C 1
7 R1,3,4,5 Điện trở 4k7;R56;R220;R470 C 4
8 Led Đèn led 5mm C 1
6
a. Giới thiệu IC LM317
IC LM317 có 3 chân tín hiệu
- V
in
: Điện áp vào
- V
out
: Điện áp ra
- ADJ: Chân điều khiển.
+ Các đặc trưng:
- Đảm bảo dòng ra đạt 1,5A
- Có thể điều chỉnh điện áp ra xuống 1,2V
- Dòng điện giới hạn không đổi khi nhiệt độ thay đổi.
- Điện áp ra trong khoảng 1,2V-1,5V.
Sơ đồ nguyên lý:
b.Nguyên lý hoạt động:
IC LM317 chứa điện áp chuẩn trong mà đối với nó trị số điển hình là V
ref

=1,2V thông qua tác dụng bên trong ổn áp, điện áp đó xuất hiện trên R
1
và khiến
cho dòng I
1
chạy qua R
1
có trị số
7
I
1
=
1R
Vref
(1)
Dòng này cũng chạy qua R
2
, tuy nhiên dòng nhỏ bổ xung I
ADJ
chạy ra từ đầu nối
điều chỉnh, dòng tổng I
2
qua R
2
là
I
2
= I
1
+ I

ADJ
(2)
điện áp V
2
trên R
2
là:
V
2
= R
2
*I
2
= R
2
*(I
1
+I
ADJ
) (3)
Điện áp tổng V
out
là:
V
out
= V
ref
+ V
2
(4)

Thế (1) vào (3) và thế biểu thức sau vào (4) ta có:
V
out
= V
ref
(1+R
2
/R
1
)+ I
ADJ
*R
2
LM317 có khả năng cung cấp hơn 1.5A trong khỏang điện áp điều chỉnh
được từ 1.2_37V.Để thay đổi điện áp V
out
ta thay đổi biến trở VR2
Transistor có vai trò như một khóa để hạn chế dòng qua, đồng thời cũng làm
thay đổi điện áp ra.
2.3 Kết quả thu được
Bộ nguồn tự động ổn định điện áp và hạn chế dòng điện thu được đã đáp ứng đúng
yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật
- Dòng điện ra ổn định để nạp ắc quy
- Dòng điện hạn chế theo yêu cầu từ 0.2A đến 2A
- Khi nạp đèn led sang,khi ắc quy đầy thì ngừng nạp đèn led tắt
8
NỘI DUNG THỰC TẬP SỐ 2
XÂY DỰNG MẠCH ĐO DÒNG ĐIỆN ,ĐIỆN ÁP TRÊN CƠ SỞ BIẾN
ĐỔI ADC ICL7135
I. Yêu cầu

- Tìm hiểu sơ đồ tổ chức phần cứng của mạch đo lường điện tử,điện áp xây
dựng trên cơ sở ICL7135
- Lắp ráp và hiệu chỉnh mạch đo
II. Tiến hành:
1. Tìm hiểu về biến đổi tương tự- số và ADC ICL 7135:
Có rất nhiều các họ chuyển đổi tương tự số, loại chuyển đổi 8 bít, loại chuyển
đổi 10 bít, 12 bít, 14 bít…nhưng tùy thuộc vào chức năng và độ phân giải theo yêu
cầu mà chúng ta chọn các vi xử lý chuyển đổi tương tự số khác nhau. Các bộ
chuyển đổi thông thường như: Max 111, Max 186… Trong nội dung này ta sử dụng
ICL 7135 để thực hiện chức năng chuyển đổi tương tự số.
ADC ICL 7135 là bộ biến đổi tương tự số 4
1/2
chữ số, đầu ra là mã BCD, đầu
vào là tín hiệu điện áp đến
±
2V. Đây là IC dạng PDIP 28 chân, điện áp nguồn
±
5V, gọn và đơn giản nên được sư dụng rộng rãi trong các mạch đo số.
+ Các thông số đặc trưng của ICL 7135:
- Độ chính xác là
±
1 trong 20000 lần đo (trong thang đo đầy đủ là 20000V)
- Đảm bảo giá trị đọc 0 trùng với 0V ở đầu vào.
- Dòng điện rò ở đầu vào thường là 1pA.
- Đầu vào vi phân chính xác.
- Có chân Vref riêng.
- Mọi đầu ra tương thích với TTL.
- Đầu ra cho mã BCD.
- Có 6 đầu vào ra cho các giao diện UART, vi xử lý, các mạch ngoại vi khác.
- Nếu giá trị hiệu ra quá dải đo thì bộ hiện thị sẽ nháy.

+ Sơ đồ chân như hình sau:
9

2. Thiết kế mạch đo dòng, áp trên cơ sở sử dụng ADC ICL7135
a.Giới thiệu chung:
Trong các dây truyền sản xuất của các nhà máy trong các hệ thống công nghiệp
việc đo lường giám sát hệ thống hoạt động đặt ra vô cùng quan trọng,các thông số
như dòng điện , điện áp của các phần tử luôn được cập nhật và kiểm tra vì vậy đặt
ra yêu cầu thiết kế các bộ đo lường dòng điện.
Các bộ đo không chỉ có tác dụng đo và hiển thị giá trị của dòng điện trong các phần
tử của hệ thống mà còn sử dụng để so sánh, điều khiển hệ thống hoạt động ổn
định,các số liệu đo về được lưu trong bộ nhớ.
Trên thị trường có nhiều bộ đo dòng điện,mỗi loại có những đặc điểm khác nhau
song chúng thường có dải đo nhất định,không kết nối trực tiếp được với máy
tính,khó phối hợp cho việc điều chỉnh hệ thống.Hiện nay với việc phát triển của ky
thuật vi điều khiển và các phần tử bán dẫn có thể thiết kế các bộ đo lường gọn nhẹ
thụân tiện và hiệu quả,vừa sử dụng kết quả đo để hiển thị,giám sát,vừa thuận tiện
sử dụng kết quả đo để điều khiển.
b.Cấu trúc chung của một hệ đo số:
Sơ đồ cấu trúc chung của một hệ đo số biểu diễn trên hình 2.1
Nhìn chung một hệ thống đo lường và hiển thị ứng dụng kỹ thuật số gồm các phần
tử sau:
-Khối nguồn:cấp nguồn cho các linh kiện đo và hiển thị.
-Bộ chuyển đổi tương tự -số (ADC)
-Các phần tử thực hiện thuật toán xử lý và phối hợp điều khiển.
-Khối hiển thị : có thể là LED,màn hình LCD…
-Các phần tử ghép nối với máy tính.
10

Hình 2.1.Cấu trúc chung của một hệ đo số
3. Mạch đo sử dụng ICL7135
3.1 Cấu trúc mạch đo
Sơ đồ nguyên lý của mạch đo biểu diễn trên hình 2.2 và 2.3.Nhìn chung cấu
trúc của mạch gồm các thành phần sau:
- Khối nguồn
Các IC trong bản mạch chỉ hoạt động hiệu quả khi được cấp nguồn nuôi ổn định
đúng theo giá trị định mức,chính vì vậy cần có những bộ nguồn ổn định cung cấp
cho bo mạch.Có rất nhiều phương pháp xây dựng các nguồn ,có thể sử dụng
ICLM317,hay các họ 78xx,79xx…Ở đây, để phù hợp với toàn bộ các phần
tử,chúng ta sẽ sử dụng IC 7805 tạo nguồn ổn áp
V5
±
,sử dụng 79xx tạo nguồn ổn
áp -5V.Nguồn cấp vào mạch là nguồn đối xứng 8-0-8V từ biến áp. Các tụ C 1 và
C2 có chức năng lọc tín hiệu nhiễu từ đầu vào, còn C3 và C4 để lọc nhiễu đầu ra,
điot cầu để chuyển dòng xoay chiều thành dòng một chiều.
- Bộ chuyển đổi tương tự số:ADC ICL7135
Mạch phối
hơp đầu vào
Bộ
ADC
Bộ phối hợp

hiển thị
Khối hiển
thị
Khối
ghép nối
11

Có rất nhiều các dòng họ chuyển đổi tương tự số,loại chuyển đổi 8 bit,loại
chuyển đổi 10 bit,12 bit,14 bit…Nhưng tuỳ vào chức năng và độ phân giải yêu cầu
mà chúng ta chọn các vi xử lý chuyển đổi tương tự số khác nhau
Các bộ chuyển đổi thông thường như:Max 110,Max 111,Max 186…Trong nội
dung này chúng ta sẽ sử dụng ICL7135 thực hiện chức năng chuyển đổi tương tự
số.
ADC ICL7135 là bộ biến đổi tương tự -số 4
2
1
chữ số , đầu ra là mã BCD, đầu
vào là tín hiệu điện áp
±
2V. Đây là IC dạng PDIP 28 chân, điện áp nguồn
±
5V,khá gọn nhẹ và đơn giản nên được sử dụng khá nhiều trong các mạch đo số.
Các thông số của ICL7135 tham khảo trong datasheet kèm theo
- Phần tử thực hiện thuật toán và phối hợp điều khiển
Việc đo lường cần phải đảm bảo độ chính xác trong 1 dải rộng,bởi vậy trong mỗi
1 khoảng giá trị dòng điện cần phải sử dụng 1 thuật toán riêng thích hợp.
Trong mạch đo này,phối hợp đầu vào có khuyếch đại thuật toán OP7 và biến trở
điều chỉnh đầu vào
12
-Khối hiển thị
Chúng ta có thể sử dụng các đèn LED hay màn hình tinh thể lỏng LCD phục vụ
cho mục đích hiển thị.Trong phần này ta sử dụng LED 7 đoạn để hiển thị. Đầu ra
ICL7135 là mã BCD nên cần sử dụng bộ giải mã từ mã BCD sang mã 7 đoạn để
hiển thị trên LED.Bộ giải mã được chọn là IC 7447
3.2 Sơ đồ và chức năng của ICL7135
Các linh kiện chính trong mạch cho trong bảng sau:
TT Tên linh kiện Đơn vị tính số lượng

1 ADC ICL7135 c 1
2 LM7905,7805 c 2
3 74LS393 c 1
4 KĐTT OP7 c 1
5 Cầu chỉnh lưu 2A c 1
6 LED 7 đoạn c 1
7 Biến áp 220/8-0-8 c 4
8 Biến trở nhiều vòng 104 c 1
9 c 4
13
3.3 Lắp ráp và hiệu chỉnh
Sau khi lắp ráp mạch,chỉnh biến trở theo tín hiệu đầu vào. Biến trở chỉnh
khuyếch đại cần chỉnh để tín hiệu vào biến đổi ADC ICL7135 nằm trong khoảng
±
2V.Biến trở chỉnh không cần chỉnh để khi tín hiệu đo bằng 0 thì mạch đo hiển thị
chính xác là 0.
14
Sơ đồ nguyên lý
15
NỘI DUNG THỰC TẬP SỐ 3
XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƯU THYRISTOR THỰC
HIỆN TRÊN CƠ SỞ IC ĐIỀU CHẾ PHA XUNG
I.Giới thiệu chung
- Nắm được nguyên lý làm việc của thyristor
- Nắm được sơ đồ mạch điều khiển chỉnh lưu thyistor thực hiện ổn dòng xây dựng
trên IC điều chế pha xung TCA 785
- Lắp ráp và hiệu chỉnh mạch đạt yêu cầu
II. Tiến hành
-Tìm hiểu cấu tạo,nguyên lý làm việc của thyistor
-Tìm hiểu nguyên lý điều chế pha xung và IC TCA785

-Tìm hiểu mạch điều khiển
- Lắp ráp mạch và hiệu chỉnh mạch đạt yêu cầu
1. Xây dựng mạch điều khiển thyistor
a. Cấu tạo
Thyristor còn được gọi là SCR (Silicon controlled Rectifier) bộ nắn điện
được điều khiển bằng chất silicium
Thyristor là linh kiện bán dẫn gồm 4 lớp P – N – P – N ghép nối tiếp tạo nên
ba cực anode ký hiệu A dương cực. Catode ký hiệu K âm cực và cực gate ký hiệu
G là cực khiển hay cửa J
1
, J
2
, J
3
là các mặt ghép





16
P
1
N
1
P
2
N
2
( a ) ( b )

A
J
1
J
2
J
3
A
K
G
G
K
b. Nguyên lý làm việc của thyristor
Để nghiên cứu sự làm việc của thyristor ta xét trường hợp
Thyristor phân cực ngược
Hình 1.14
Trong trường hợp này dưới tác dụng E
c
mặt ghép J
1
, J
3
được phân cực thuận
điện trường E
c
này ngăn cản sự chuyển dời của lỗ trống khi chưa có điện áp u
GK
thì
nồng độ các điện tử tự do trong lớp P
2

rất bé. Khio có U
GK
> 0 thì vì U
GK
là điện áp
thuận đối với J
3
vì nồng độ điện tử tự do rất lớn ở lớp catot N
3
cho nên số lượng lớn
điện tử chuyển dịch từ N
2
sang P
2
Khi U
GK
và I
G
càng lớn thì số điện tự do đi qua J
2
càng nhiều hàng rào điện
thế trên J
2
càng giảm và điện áp E cần thiết để gây ra hiện tượng dẫn điện ào ạt ở
mặt ghép J
2
càng bé.
Khi I
a
lớn hơn trị số I

L
nào đó (tương ứng với số điện tử tự do đủ để hiện
tượng dẫn điện ào ạt lan rộng ra khắp mặt J
2
). Thì nếu tắt dòng điện điều khiển I
G
hoặc điện áp u
GK
thyristor vẫn tiếp tục mở trị số I
L
được gọi là dòng điện anot khởi
động
Thông thường I
L
= 10
-3
I
đm
Trong đó I
đm
: là dòng điện định mức của thyristor
Thyristor chỉ khóa lại khi I
a
nhỏ hơn trị số I
H
I
H
: là dòng điện duy trị hoặc U
GK
< 0

17
J
2
J
3
E
A
P
N
PN
K
J
1
E
c
Điện áp ngược
U
cd
i
a
I
G
=0
E
E
A
B
C
D
Dòng áp ngược

Các thông số chủ yếu của Thyristor
a- Trị số hiện dụng định mức của dòng điện anot I
ahd
đó là trị số hiện
dụng của dòng điện cực đại cho phép đi qua thyristor trong một thời gian dài
khi
b- thyristor mở khi khi thyristor dẫn điện thì V
AK
= 0,7v nên dùng điện
thuận qua SCR có thể tính theo công thức
R
L
: tải thuần trở
V
CC
: điện áp qua thyristor
c- Dòng điện điều khiển kích mở I
GT
là dòng điện điều khiển I
G
gây mở
thyristor
d- Điện áp ngược cực đại u
ngmax
là điện áp giữa 2 cực A và K cho phép
đặt của thyristor
e- Điện áp rơi định mức ∆u
a
là điện áp giữa cực A và K khi thyristor mở
và dòng điện bằng dòng điện định mức

f- Thời gian phục hồi tính khóa là thời gian tối thiểu cần thiết để
thyristor phục khóa hồi tính
2. Tìm hiểu nguyên lý điều chế pha xung và IC TCA785
a. Nguyên lý điều chế pha xung
Hình 3.1.Mạch điều chế pha xung
Nguyên lý hoạt động của mạch như sau:Điện áp vào là điện áp 1 chiều biến
thiên được so sánh với điện áp chuẩn là xung răng cưa.Đầu ra của mạch so sánh là
xung vuông có độ rộng tương ứng với gía trị điện áp vào.Qua mạch vi phân ta sẽ
nhận được xung nhọn.Vị trí xung nhọn (pha xung) trong chu kỳ so sánh chính là tỷ
lệ giữa giá trị biên độ điện áp vào và biên độ đỉnh xung răng cưa.
b.Mạch điều khiển thyistor thực hiện ổn dòng
Mạch được xây dựng trên cơ sở IC điều chế pha xung TCA785
Điện áp
vao
So
sánh
Vi phân
Mạch tạo
xung răng
cưa
Xung nhọn
U
DC
Xung
vuông
18
L
CC
a
R

vV
I
7,0−
=
* Vi mạch TCA 785
Vi mạch TCA 785 là một vi mạch phức hợp thực hiện bốn chức năng của
một mạch điều khiển : Tề đầu điện áp đồng bộ , tạo điện áp răng cưa đồng bộ , so
sánh và tạo xung ra .
Đặc trưng và sơ đồ chân
Đặc trưng
• Xác định chính xác về điểm trôi 0
• Phạm vi ứng dụng lớn
• Có thể sử dụng như là khóa điểm 0
• Thích hợp với công nghệ LSL
• Có thể điều khiển với mạng 3 pha nếu ta sử dụng 3 IC
• Dòng đầu ra là 250mA
• Dải dòng điện rất lớn
• Dải nhiệt độ lớn
IC 785 là IC điều khiển pha để diều khiển thysitor, triac, transitor. Xung triger có
thể thay đổi được độ rộng xung nhờ sự thay đổi góc mở từ 0
o
– 180
o

Các loại ứng dụng của IC này là thay đổi dòng điện , điều khiển dòng xoay chiều,
và diều khiển dòng điện 3 pha.
IC này đã ra đời cải tiến IC TCA 780 và TCA 780 D
Sơ đồ chân

19

Sơ đồ mô tả chức năng chân

Chân Ký hiệu Chức năng
1 GND Đất
2 Q2 Đầu ra 2 đảo
3 Qu Đầu ra U
4 Q1 Đầu ra 1 đảo
5 V
SYNC
Điện áp đồng bộ
6 I Đầu ngăn cản
7 Qz Đầu ra Z
8 V
REF
Điện áp ổn định
9 R9 Điện trở
10 C10 Tụ điện
11 V
11
Điện áp điều khiển
12 C12 Xung dư
13 L xung dài
14 Q1 Đầu ra 1
15 Q2 Đầu ra 2
16 v
s
Điện áp nguồn

b. Mô tả chức năng:
Tín hiệu đồng bộ đặt được đi qua con điện trở cao từ chân V

5
. Sự nhận dạng
điện áp 0 xác định qua sự trôi 0 và sự dịch chuyển chúng về máy dò tín hiệu đồng
bộ.
Máy dò tín hiệu đồng bộ này điều khiển bộ phát, tụ diện C10 được nạp từ
chân R9. Nếu tín hiệu điện áp chân V
10
mà được so sánh với tín hiệu điện áp chân
điều khiểnV
11
thì sẽ được đưa về khối logic. Thay đổi V
11
để thay đổi góc mở pha
của trigger từ 0
o
- 180
o
.
20
Ở nửa chu kỳ,1 xung dương đạt xấp xỉ 30us trong suốt quá trình ra tại đầu ra
Q1 và Q2.Xung có thể được đảo ngược 180
0
thông qua tụ C
12
.Nếu chân 12 được
nối xuống đất xung ra sẽ nằm giữa góc φ và 180
0
.
Đầu ra Q1 đảo và Q2 đảo cung cấp tín hiệu ngược cho Q1 và Q2
Một tín hiệu(φ+180

0
) có thể được sử dụng để điều khiển mức logic có giá trị
tại chân 3.Một tín hiệu phản hồi từ cổng NOR nối với Q1 và Q2 có giá trị ra
QZ(chân 7).
Tín hiệu đặt vào có thể được sử dụng để triệt tiêu tín hiệu ra Q1,Q2 và Q1
đảo,Q2 đảo.
Chân 13 có thể được sử dụng để làm phẳng tín hiệu ra Q1 đảo và Q2 đảo với
độ lớn của xung (180
0
– φ).
21
Sơ đồ xung IC TCA 785
Tham số tới hạn:
Giá trị đo Ký hiệu Giá trị tới hạn Đơn vị
Nhỏ nhất Lớn nhất
Điện áp nguồn V
s
-0.5 18 V
Dòng đầu ra tại chân 14,15 I
Q
-10 400 mA
Điện áp chặn
Điện áp điều khiển
Điện áp ngắn mạch xung
V
6
V
11
V
13

-0.5
-0.5
-0.5
V
s
V
s
V
s
V
V
V
Dòng điện vào đồng bộ V
5
-200 ±200 μA
Điện áp ra tại chân 14,15 V
Q
V
s
V
Dòng ra tại các chân 2,3,4,7 I
Q
10 mA
Điện áp ra tại các chân 2.3.4.7 V
Q
V
s
V
Nhiệt độ mặt ghép
Nhiệt độ lưu

T
j
Tstg
-55
150
125
0
C
0
C
Hệ thống nhiệt điện trở,không
khí
R
th SA
80 K/W
Dải hoạt động:
Điện áp nguồn V
s
8 18 V
Tần số hoạt động f 10 500 Hz
Nhiệt độ T
A
-25 85
o
C
22
Đặc điểm:
8 ≤ V
s
≤ 18V ;

-25
o
C ≤ T
A
≤ 85
o
C
f = 50 Hz
3. Sơ đồ nguyên lý của mạch biểu diễn
Tìm hiểu sơ đồ nguyên lý của mạch biểu diễn thyistor trên TCA785
-Tín hiệu từ dòng điện 220v qua biến áp ,qua điot thành dòng 1 chiều qua MC
782ACT được điện áp 12V.
-Điot D1,D11 chỉnh lưu biến đổi nguồn xoay chiều thành 1 chiều
-Điot D2 và D3 mắc ngược nhau nối đất tạo ra điện áp hạn chế đưa vào chân 5
-Điot D7 và D5 đảm bảo đưa tín hiệu dòng vào chân G
-Triết áp R15 điều chỉnh điện áp xung răng cưa
-ULN 2803 có vai trò cách li và khuyếch đại 1 phần tín hiệu
-Điểm số 1 đấu với cực G
*Các linh kiện trong phần mạch nguồn
-2 điot D1 và D2
-3 tụ hóa 35V 220µF có tác dụng để lọc nhiễu
-2 tụ thường 104
-IC7812
-1 điện trở 10k
-1 đèn LED
23
24
NỘI DUNG THỰC TẬP SỐ 4
ỨNG DỤNG PLC XÂY DỰNG CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN CHO
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP

I. Giới thiệu chung
1.Yêu cầu:
Nắm chắc:
- Các thành phần cơ bản của một hệ thống PLC.
- Cấu trúc các đầu vào/ra số của PLC.
- Cách ghép nối các đầu vào/ra số với ngoại vi nhập/xuất.
- Cấu trúc cơ bản của một chương trình viết cho PLC dựa trên các ngôn ngữ lập
trình bằng phần mềm Step7.
- Cách viết một chương trình đơn giản, download và thực hiện chương trình.
2. Mô hình hệ thống PLC điều khiển truyền động điện và điều khiển công
nghiệp trong bài thực tập:
- Hệ thống PLC điều khiển ĐCKĐB xoay chiều 3 pha:
;
Lưới điện 3~


PC/PPI
25
Tham số