thiết kế hệ thống chiết nhớt tự động, chương 15 doc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (488.61 KB, 5 trang )
Chương 15: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
5.1 Tổng quan về các hệ thống điều khiển.
Một hệ thống điều khiển bất kỳ đều được cấu tạo bởi 3
thành phần : khối vào, khối xử lý , khối ra.
Bộ chuyển đổi
tín hiệu ngõ vào
Xử lý - điều
khiển
Cơ cấu tác động
KHỐI VÀO
KHỐI XỬ LÝ
KHỐI RA
Tín hiệu vào
Kết quả xử lý
Hình 5.1. Các thành phần trong hệ thống điều khiển.
Về mặt hoạt động, sơ đồ trên miêu tả hệ thống gồm một
bộ phận chuyển đổi tín hiệu vào, bộ phận xử lý tín
hiệu vào và xuất các tín hiệu điều khiển tương ứng và
bộ phận nhận các lệnh điều khiển để kích hoạt cơ cấu
tác động. Nhiệm vụ của bộ phận xử lý – điều khiển là
tạo ra đáp ứng đã được xác đònh trước tuỳ theo tín hiệu
ở ngõ vào. Có những phương pháp khác nhau để thực
hiện việc xử lý và điều khiển nhưng nói chung đều
phải có xử lý các tín hiệu vào và xuất tín hiệu ra.
Khối vào
Các tín hiệu vào thường qua bộ chuyển đổi để chuyển
các đại lượng vật lý thành tín hiệu điện. Các bộ phận
chuyển đổi có thể là nút nhấn, công tắc, cảm biến
nhiệt …tuỳ theo loại bộ chuyển đổi mà các tín hiệu ra
khỏi bộ chuyển đổi hoặc có dạng on/off hoặc có dạng
liên tục .
Khối ra
Tín hiệu ra là kết quả của quá trình xử lý của hệ thống
điều khiển. Các tín hiệu này được sử dụng để tạo ra
những hoạt động đáp ứng cu6 thể cho máy hoặc thiết
bò nhằm bao đảm thực hiện quá trình mục tiêu. Các
quá trình mục tiêu được thực hiện do những thiết bò ở
ngõ ra như động cơ, xy lanh khí nén, bơm, rờ le …,
chẳng hạn động cơ điện biến đổi các tín hiệu điện
thành chuyển động quay, hay xy lanh khí nén biến đổi
các tín hiệu điện thành chuyển động tònh tiến…
Khối xử lý
Khối xử lý thay thế người vận hành thực hiện các thao tác
nhằm đảm bảo quá trình hoạt động. Nó nhận thông tin
từ các tín hiệu ở khối vào và xuất tín hiệu đến khối ra để
thực hiện các tác động đến thiết bò.
Từ thông tin của tín hiệu vào hệ thống điều khiển tự
động phải tạo ra được những tín hiệu cần thiết đáp ứng
yêu cầu điều khiển đã được xác đònh trong bộ phận xử
lý. Yêu cầu điều khiển có thể được thực hiện theo hai
cách : dùng mạch điện kết nối cứng hoặc dùng chương
trình điều khiển.
Mạch điện kết nối cứng được dùng trong trường hợp
yêu cầu điều khiển không thay đổi trong đó các phần
tử trong hệ thống được kết nối với nhau theo mạch cố
đònh, trong khi đó, hệ thống chương trình điều khiển
hoạt động theo chương trình lập sẵn và được lưu trong
bộ nhớ, và chương trình có thể được điều chỉnh hoặc
thay bằng chương trình khác khi cần thiết.
5.2 Một số hệ thống điều khiển
5.2.1.Hệ thống điều khiển dùng rơ le
.
Rơ -le là một công tắc điện có khả năng chòu được
dòng cao, được tác động gián tiếp bởi dòng điện điều
khiển có cường độ thấp. Nó là thành phần quan trọng
trong các hệ thống điều khiển hiện đại.
Rơ le lúc đầu được sử dụng trong hệ thống đơn giản dùng
vào việc khuyếch đại công suất các tín hiệu điện tín để
truyền đi xa. Sau này rơ le cho phép thực hiện các hệ
thống tinh vi hơn và được sử dụng rộng rãi trong các
thiết bò công nghiệp với nhiệm vụ là tạo sự giao tiếp
giữa các tín hiệu ở mức điện áp thấp và (5-24 V) từ
các bộ điều khiển đến các thiết bò công suất hoặc cơ
cấu tác động làm việc với điện áp và dòng cao.
Tất cả các rơ le đều có cấu tạo về cơ để đóng/ mơ ûtiếp
điểm. Chính cấu tạo này làm hạn chế tốc độ tác động,
tuổi thọ và độ tin cậy. Một số nhược điểm nữa là rơ le
cồng kềnh, chiếm nhiều không gian trong tủ điều
khiển và không kinh tế trong trường hợp chỉ làm các
nhiệm vụ như một công tắc đơn giản.
Một hệ thống điều khiển dùng rơ le có thể có đến vài
trăm rơ le, trong đó một rơ le có thể đóng/ mở nhiều
tiếp điểm đồng thời. Đặc điểm chung của hệ thống này
là dễ thiết kế và lắp đặt. Toàn bộ công việc điều khiển
được thực hiện thông qua phối hợp trình tự hoạt động
của các rơ le. Bằng cách kết nối các tiếp điểm ở ngõ
vào và ngõ ra của các rơ le theo kiểu nối tiếp hoặc
song song có thể tạo ra các logic điều khiển. Việc tổ
hợp các phần tử logic khác nhau có thể dùng để tạo ra
các chương trình điều khiển phức tạp. Tuy nhiên cách
thức kết nối như vậy thành mạch điều khiển khó có thể
thay đổi được hoạt động điều khiển. Đây là một trong
những nhược điểm của rơ le.
