điều khiển quá trình rời rạc

CHUYÊN ĐỀ: ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH RỜI
RẠC
Danh sách nhóm 8:
lê đình luân


20152319

Lưu đình hiếu

20151328

Ngô quang minh

20152448

Nguyễn quang huy

20151683

Phạm thế nguyên

20152730

Lê văn sang

20153146

Hoàng trung anh

20150054

Bùi mạc tân

20153302


I) VÍ DỤ VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
QUÁ TRÌNH ĐÓNG NẮP CHAI


II) NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ

THỐNG
- Sau khi rửa và được sấy khô, bình sẽ được cánh tay
đòn lật ngược trở lại và đưa vào vị trí chiết rót, bơm nước
sẽ tự động chiết rót vào bình. (Lưu ý : thể tích nước có
thể điều chỉnh được)
- Khi bình chứa đã đầy nước, sẽ được chuyển sang vị trí
đóng nắp. Nắp bình chứa được lấp đầy trong ống chứa
(30 nắp) và được đưa vào ngay đầu bình chứa.
- Một máy nén hơi được nối với búa dập trong hệ thống
để dập nắp chặt
- Sau đó bình chứa được chuyển trên băng tải ra ngoài
- Bình chứa được tiếp tục chuyển đến máy bao màng co
bằng (nếu có)


III) PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN VÀ NÊU RÕ
CHỨC NĂNG CỦA TỪNG THÀNH PHẦN
-Động cơ DC

-Băng tải
-Encoder
-các phần tử khí nén
-động cơ bước
-cảm biến


1.ĐỘNG
CƠ
DCcơ điện hoạt động với dòng điện một
+)Động cơ DC
là động
chiều. Động cơ điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các
ứng dụng dân dụng cũng như công nghiệp. Thông thường
động cơ điện một chiều chỉ chạy ở một tốc độ duy nhất khi
nối với nguồn điện, tuy nhiên vẫn có thể điều khiển tốc độ
và chiều quay của động cơ với sự hỗ trợ của các mạch
điện tử cùng phương pháp PWM.


1.ĐỘNG
CƠ động
DCcơ DC có 6 phần cơ bản:
1.1 Cấu tạo:Một
+ Phần ứng hay Rotor
+ Nam châm tạo từ trường hay stator
+ Cổ góp.
+ Chổi than.
+ Trục motor.
+ Bộ phận cung cấp dòng điện DC.

Stator bao gồm vỏ máy, cực từ chính, cực từ phụ, dây quấn
phần cảm (dây quấn kích thích). Số lượng cực từ chính ảnh
hưởng tới tốc độ quay. Đối với động cơ công suất nhỏ, người
ta có thể kích từ bằng nam châm vĩnh cửu.


1.ĐỘNG
CƠ
1.2 Nguyên lý
hoạtDC
động:
Khi có một dòng điện chảy qua cuộn dây quấn xung quanh một
lõi sắt, cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực
hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực
hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming. Các lực
này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay. Để
làm cho rotor quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện
sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ.
Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với các đường
sức từ trường. Nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn
dây lệch 90o so với phương ban đầu của nó, khi đó rotor sẽ quay
theo quán tính. Tương tác giữa dòng điện phần ứng và từ thông
kích thích tạo thành momen điện từ. Do đó phần ứng sẽ được
quay quanh trục.


2.BĂNG TẢI
2.1) các loại băng tải

Băng tải bố NN

Băng tải con lăng
Băng tải cáp thép
Băng tải bố EP


2.BĂNG TẢI
2.1) Nguyên lý hoạt động của băng tải
Khi rulô chủ động quay làm cho dây băng tải chuyển động nhờ
lực ma sát giữa rulô và dây băng băng tải. Để tạo ra lực ma sát
giữa rulô và dây băng tải khi dây băng tải gầu bị trùng thì ta
điều chỉnh rulô bị động để dây băng tải căng ra tạo lực ma sát
giữa dây băng tải và rulô chủ động lực ma sát giữa dây băng tải
và Rulô sẽ làm cho băng tải chuyển động tịnh tiến. Khi các vật
liệu rơi xuống trên bề mặt dây băng tải, nó sẽ được di chuyển
nhờ vào chuyển động của băng tải.


3.ENCODER
Encoder mục đích dùng để xác định vị trí góc của một đĩa quay, để đo
tốc độ và chiều quay của thiết bị, đĩa quay có thể là bánh xe, trục
động cơ, hoặc bất kỳ thiết bị quay nào cần xác định vị trí góc. Dựa
trên nguyên tắc cảm biến ánh sáng với một đĩa có khắc vạch sáng tối
quay giữa nguồn sáng và phototransistor (đối với encoder quang)
hoặc là hiện tượng cảm ứng điện từ (đối với encoder từ). Ở đây ta chỉ
đề cập tới encoder quang. Encoder được chia làm 2 loại, là encoder
tuyệt đối và encoder gia tăng.


3.ENCODER
3.1 Cấu tạo chính của Encoder:

Gồm 1 bộ phát ánh sáng (thường là LED), một bộ thu ánh sáng nhạy
với ánh sáng từ bộ phát ( thường là photodiotde hoặc
phototransistor), 1 đĩa quang được khoét lỗ gắn trên trục quay đặt
giữa bộ phát và thu, thông thường trục quay này sẽ được gắn với trục
quay của đối tượng cần đo tốc độ hay vị trí.


3.ENCODER
3.2 Nguyên lý cơ bản:
Encoder thực chất là một đĩa tròn xoay, quay quanh trục. Trên đĩa có
các lỗ. Dùng một đèn led để chiếu lên mặt đĩa. Khi đĩa quay, chỗ
không có lỗ, đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ , đèn led
sẽ chiếu xuyên qua. Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, đặt một con
mắt thu. Với các tín hiệu có, hoặc không có ánh sáng chiếu qua, ta ghi
nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay không. Cứ mỗi lần đi qua một
lỗ, chúng ta phải lập trình để thiết bị đo đếm lên 1. Số lỗ trên đĩa sẽ
quyết định độ chính xác của thiết bị đo. Ví dụ có 1 lỗ tức là khi quay
được 1 vòng thì bộ thu sẽ thu được 1 xung, nếu đĩa khoét N lỗ có
nghĩa 1 vòng thu được N xung. Như vậy khi đo tốc độ, ta đếm số xung
trong 1 đơn vị thời gian, từ đó tính được số vòng trên 1 đơn vị thời
gian . Nếu đo tốc độ cao thì số lỗ khoét càng nhiều càng chính xác.


4.CÁC PHẦN TỬ KHÍ NÉN
4.1. Máy nén khí:
Máy nén khí là thiết bị tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng cơ học của
động cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng
lượng khí nén và nhiệt năng.
4.2. Bình trích chứa khí nén:
Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thì cần phải có

một bộ phận lưu trữ để sử dụng. Bình trích chứa khí nén có nhiệm
vụ cân bằng áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa,
ngưng tụ và tách nước


4.CÁC PHẦN TỬ KHÍ NÉN
4.3. Mạng đường ống dẫn khí nén:
Mạng đường ống dẫn khí nén là thiết bị truyền dẫn khí nén từ máy
nén khí đến bình trích chứa rồi đến các phần tử trong hệ thống điều
khiển và cơ cấu chấp hành.
4.4. Van đảo chiều:
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách
đóng mở hay thay đổi vị trí các cửa van để thay đổi hướng của dòng
khí nén
4.5. Van tiết lưu
Van tiết lưu có nhiệm vụ thay đổi lưu lượng dòng khí nén, có nghĩa là
thay đổi tốc độ của cơ cấu chấp hành.


4.CÁC PHẦN TỬ KHÍ NÉN
4.5. Van tiết lưu
Van tiết lưu có nhiệm vụ thay đổi lưu lượng dòng khí nén, có nghĩa là
thay đổi tốc độ của cơ cấu chấp hành
4.6. Cơ cấu chấp hành.
Nhiệm vụ :
Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khí nén thành
năng lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành có thể chuyển động thẳng
(xilanh) hoặc chuyển động quay (động cơ khí nén).

5.động cơ bước
Động cơ bước có thể xem là thiết bị điện cơ dùng biến đổi các xung điện
áp thành các chuyển động cơ học liên tục.
5.1. Phân loại động cơ bước
có 3 loại động cơ bước:
-Động cơ bước với rotor là nam châm vĩnh cửu
- Động cơ bước từ dẫn thay đổi
- Động cơ buớc đa hợp


5.động cơ bước
5.5. Cấu tạo chung của đông cơ bước
- Gồm một thanh nam châm vĩnh cửu; đường sức từ trường (từ phổ) do thanh
nam châm tạo ra tạo thành hệ thống đường sức kín có hướng đi ra từ cực bắc
và đi vào ở cực nam.
- Tính chất lưởng cực của thanh nam châm vỉnh cửu có thể được cảm ứng
trong từ trường tạo bởi dòng điện khi đi qua cuộn dây quấn. Cực tính của từ
trường tạo bởi dòng điện (khi đi qua dây quấn) phụ thuộc vào hướng dòng
điện đi vào dây quấn. Tính chất của cục từ thay đổi khi đổi hướng dòng điện
qua cuộn dây dẫn.
- Khi bố trí thanh nam châm vỉnh cửu có thể quay tự do như phần ứng của
máy điện; phần ứng này được đặt trong từ trường tạo bởi phần dây quấn


5.động cơ bước
5.3. Nguyên tắc hoạt động
- Đa số các động cơ bước là động cơ một pha, hai pha hoặc nhiều pha. Khác
với động cơ đồng bộ thông thường là roto của nó không có cuộn dây khởi
động (lồng sóc mở máy ) mà nó được khởi động bằng phương pháp tần số .
Roto của động cơ có thể được kích thích hoặc không được kích thích

5.Cảm biến
Trong các hệ thống đo lường và điều khiển, mọi quá trình điều khiển đặc
trưng bởi các biến trạng thái. Các biến trạng thái này thường là các đại lượng
không điện như: nhiệt độ , áp suất, lưu lượng, tốc độ…..
Để thực hiện quá trình đo lường và điều khiển cần phải thu thập thông tin, đo
đạc, theo dõi sự biến thiên của các trạng thái của quá trình thực hiện chức
năng trên là các thiết bị cảm biến.


IV. VẬN HÀNH HỆ THỐNG
(MÔ HÌNH)

4.1. Băng chuyền 1 : Rót nước vào chai
Khi có chai được cấp vào thì băng chuyền 1 sẽ đưa chai
đến vị trí cảm biến châm nước băng chuyền sẽ dừng lại
,lúc này bộ phận chiết nước sẽ được hạ xuống bởi Van khí
3 và động cơ chiết nước sẽ chiết nước vào chai (thời gian
có thể thay đổi được tùy theo thể tích của chai). Mức nước
trong chai sẽ được định khoảng một thời gian Delay .Nếu
chai được bơm đầy thì hệ thống chiết nước sẽ được nâng
lên và băng chuyền 1 sẽ được set để đưa chai tới băng
chuyền 2. Băng chuyền 2 sẽ đưa chai tới hệ thống đặt nắp
chai.


IV. VẬN HÀNH HỆ THỐNG
(MÔ HÌNH)

4.2.Băng chuyền 2 : Bộ phận đặt nắp chai
Khi cảm biến 2 phát hiện có chai thì băng chuyền 2 sẽ
dừng lại và hệ thống đặt nắp chai sẽ được hạ xuống. Động
cơ bước sẽ quay 1 góc đúng bằng 90 độ để đưa nắp chai
vào đúng vị trí cần thiết, đồng thời xilanh 2 sẽ được set để
đóng nút chai vào miệng chai. Sau đó hệ thống đặt nắp
chai sẽ được nâng lên, băng chuyền 2 sẽ được set trở lại
để đưa chai tới băng chuyền 3.


IV. VẬN HÀNH HỆ THỐNG
(MÔ HÌNH)

4.3.Băng chuyền 3 : Bộ phận vặn nắp chai
Khi băng chuyền 3 đưa chai đến vị trí cảm biến 3 thì băng
chuyền 3 sẽ dừng lại. Hệ thống vặn nắp sẽ được hạ
xuống. VK6 và VK9 sẽ được mở để ép chặt nắp chai từ hai
bên, lò xo sẽ ép nắp chai từ phía trên. Động cơ vặn nắp sẽ
quay trong 1 khoảng thời gian nhất định để vặn chặt nút
chai. Sau đó hệ thống vặn nắp sẽ từ từ được nâng lên và
băng chuyền 3 sẽ hoạt động trở lại để đưa chai tới băng
chuyền 4.


IV. VẬN HÀNH HỆ THỐNG
(MÔ HÌNH)

4.4. Băng chuyền 4, 5, tay máy
Khi băng chuyền 4 đưa chai đến vị tri cảm biến 4 thì tay
máy sẽ kẹp lấy chai (tay máy lúc này đã chờ sẵn ở vị trí

gắp chai). Chai sẽ không được gắp cho đến khi có thùng đi
qua băng chuyền 5 và được cảm biến 5 xác nhận. Lúc đó
băng chuyền 5 sẽ dừng lại và tay máy sẽ gắp chai đến đặt
vào vị trí đầu tiên trong hộp (có tất cả 4 vị trí). Khi tay máy
đã gắp đủ 4 chai thì băng chuyền 5 sẽ được set để tải hộp
ra ngoài. Tay máy sẽ tự động quay về vị trí cố định ban đầu
để chờ chai tiếp theo



Xin cảm ơn Cô Giáo
và các bạn đã lắng nghe !!!!
Chúng em đã cố
gắng hết sức rồi ạ
<3