Đang tải... (xem toàn văn)
Ứng dụng điện tử công suất và bộ điều khiển lập trình PLC
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬBỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆPĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐỀ TÀI : ỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU GVHD : Th.S NGUYỄN TRỌNG THẮNG SVThực Hiện :NGUYỄN MẠNH LA MSSinh viên : 97202438THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 02-2001 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬBỘ MÔN ĐIỆN KHÍ HÓA VÀ CUNG CẤP ĐIỆNNHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPHọ và tên sinh viên : NGUYỄN MẠNH LA Lớp : 97 N ĐKCChuyên ngành : Điện Khí Hóa và Cung Cấp Điện1) Tên đề tài : ỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Số liệu ban đầu 2) Nội dung các phần thuyết minh toán I- Giới thiệu về linh kiện điện tử công suấtII- Ứng dụng điện tử công suất điều khiển tốc độ động cơ điệnIII- Giới thiệu PLC và ứng dụng trong điều khiển động cơ điện một chiều.IV- Khảo sát nguyên lý hoạt động của một số mạch cụ thể về điều khiển động cơ điện một chiều3) Các bản vẽ4) Ngày giao nhiệm vụ : 8 –1 – 20015) Ngày hoàn thành : 3 – 03 – 2001Giáo viên hướng dẫn Thông qua bộ mônNgày……tháng……năm 2001Chủ nhiệm bộ môn LỜI CẢM TẠEm xin chân thành cám ơn thầy NGUYỄN TRỌNG THẮNG đã tận tình hướng dẫn em và đóng góp ý kiến quan trọng giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.Em xin cám ơn các thầy các cô trong khoa đã hết lòng chỉ bảo để trang bị cho em những kiến thức kinh nghiệm trong quá trình học tập tại trường và cũng xinh cảm ơn các bạn sinh viên đã giúp đỡ tôi trong thời gian làm đồ án tốt nghiệpSinh viên thực hiện NGUYỄN MẠNH LA MỤC LỤCTrangLỜI NÓI ĐẦUCHƯƠNG I : DẪN NHẬPI- Đặt vấn đề 1II- Giới hạn đề tài 1 III- Mục đích nghiên cứu .2IV- Thể thức nghiên cứu 3CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ LUẬNGIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤTA- DIODE công suất .5B- TRANSISTOR công suất 8C- THYRISTOR .16D- TRIAC .22 E- OP – AMP 26CHƯƠNG III : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀUA- CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU .31I- Khái quát chung 31 II- Chỉ tiêu chất lượng của truyền động điện 32 III- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách điều chỉnh điện trở mạch phần ứng 35IV- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách điều chỉnh xung điện trở mạch động lực 36V- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách điều chỉnh kích từ của động cơ 37B- CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐIỆN MỘT CHIỀU ỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 39 I- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng hệ thống chỉnh lưu bán dẫn 39II- Điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng bộ băm xung áp dùng thyristor 46III- Điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng bộ biến đổi van từ- động cơ 52IV- Điều khiển tốc độ động cơ điện bằng mạch chỉnh lưu cần 3 pha hỗn hợp không đối xứng .54CHƯƠNG IV : GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆNA- GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 57I- Cấu trúc phần cứng của CPU 57II- Cấu trúc bộ nhớ .59III- Cấu trúc chương trình 61IV- Phương pháp lập trình .62V- Cú pháp lệnh cơ bản trong S7-200 63VI- So sánh với các hệ thống điều khiển khác 73B- ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 74 I- Ứng dụng PLC khởi động động cơ điện một chiều qua 3 cấp điện trở phụ và quay thuận, quay nghịch .74II- Ứng dụng PLC trong điều khiển động cơ bằng bộ băm xung áp một chiều 78III- Ứng dụng PLC để điều khiển hệ thống .82CHƯƠNG V : TÌM HIỂU MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀUI- Mạch điều khiển động cơ quay thuận quay nghịch 87II- Điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng cách điều khiển góc kích SCR 88III- Mạch điều khiển tốc độ và ổn định tốc độ động cơ điện một chiều. .89CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN .92TÀI LIỆU THAM KHẢOPHỤ LỤC MỤC LỤC BẢNGBẢNG III –1 : CÁC DẠNG KHÁC NHAU CỦA LỆNH LD VÀ LDN CHO LAD, STLBẢNG III –2 : MÔ TẢ LỆNH OUTPUT BẰNG LAD VÀ STLBẢNG III – 3 : LỆNH GHI XÓA GIÁ TRỊ TIẾP ĐIỂM TRONG LAD, STLBẢNG III – 4 : CÁC LỆNH LOGIC ĐẠI SỐ BOOLEANBẢNG III – 5 : CÚ PHÁP GỌI LỆNH STACK LOGIC TRONG STLBẢNG III – 6 : CÁC LOẠI TIMERBẢNG III –7 : CÚ PHÁP KHAI BÁO SỬ DỤNG TIMERBẢNG III –8 : LỆNH KHAI BÁO SỬ DỤNG BỘ ĐẾM TRONG LADBẢNG III –9 : LỆNH DỊCH CHUYỂN Ô NHỚ TRONG LAD, STLBẢNG III –10 : SO SÁNH VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁCBẢNG IV – 1 : CÁC THÔNG SỐ CỦA DIODE CÔNG SUẤTBẢNG IV – 2 : CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TRANSISTOR CÔNG SUẤTBẢNG IV – 3 : CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THYRISTORBẢNG IV – 4 : THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LOẠI TRIAC BẢNG IV – 5 : TOÁN HẠNG VÀ GIỚI HẠN CHO PHÉP CỦA CPU 214BẢNG IV – 6 : CÁC LỆNH SO SÁNHBẢNG IV – 7 : TẠO KHOẢNG THỜI GIAN TRỄ 300MS BẰNG BA LOẠI TIMER KHÁC NHAU LỜI NÓI ĐẦUTrong công cuộc công nghiệp hóa, tự động hóa các xí nghiệp công nghiệp vấn đề ứng dụng các linh kiện điện tử công suất và ứng dụng bộ lập trình điều khiển PLC vào trong điều khiển công nghiệp ngày càng được ứng dụng rộng rãi.Điều chỉnh tốc độ động cơ điện là một vấn đề rất cần thiết đối với các máy công nghiệp như máy xúc, máy nâng vận chuyển, máy dệt… Hiện nay kỹ thuật điện tủ ngày càng phát triển nên việc điều chỉnh động cơ điện và ổn định tốc độ động cơ ngày càng dễ dàng và chất lượng điều chỉnh của hệ thống ngày càng cao. Đồ án tốt nghiệp này chủ yếu tập trung vào các vấn đề.I- Tìm hiểu và giới thiệu các linh kiện điện tử công suất.II- Một số ứng dụng điện tử công suất trong điều khiển động cơ điện một chiềuIII- Giới thiệu bộ điều khiển lập trình PLC , ứng dụng bộ điều khiển lập trình trong điều khiển động cơIV- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của một số mạch điều khiển động cơ điện một chiều trong thực tếTp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 02 năm 2001Sinh viên thực hiện NGUYỄN MẠNH LA Chương I : DẪN NHẬPI- ĐẶT VẤN ĐỀII- GIỚI HẠN VẤN ĐỀIII- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨUIV- THỂ THỨC NGHIÊN CỨU V- PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH LIÊN HỆ I/ ĐẶT VẤN ĐỀ :Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa nền kinh tế của đất nước chúng ta cần sử dụng nhiều thiết bị bán dẫn công suất được đưa vào trong các mạch điều khiển để tạo nên sự thay đổi sâu sắc và vượt bậc trong lĩnh vực sản xuất và trong việc phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày.Theo đó là sự bùng nổ của khoa học kỹ thuật điều này kéo theo sự phát triển và hoàn thiện của các triac, diod, thyristor, các bộ biến đổi đổi điện ngày càng gọn nhẹ, độ tác động cao, dễ dàng ghép nối với các vi mạch 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 giới thiệu đề tài.“Ứng dụng điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện một chiều”.II/ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :Đề tài ứng dụng điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện một chiều là một đề tài rộng muốn tìm hiểu sâu rộng các linh kiện bán dẫn, các phương pháp ứng dụng đòi hỏi mất nhiều thời gian vì thời gian làm đồ án có hạn nên đề tài được giới hạn như sau :1) Giới thiệu linh kiện bán dẫn (điện tử công suất)2) Ứng dụng điện tử công suất trong điều khiển động cơ một chiều3) Giới thiệu PLC và ứng dụng của bộ điều khiển lập trình PLC4) Khảo sát nguyên lý hoạt động của một số mạch cụ thểIII/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :Với chủ trương của Đảng đề ra để nâng cao đời sống là “công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước” cùng với việc mở cửa đất nước nhiều xí nghiệp đã đưa vào dây chuyền sản xuất với máy móc hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới công nghệ. Trong đó sử dụng nhiều điện tử công suất, muốn tiếp cận và sử dụng thành thạo các phương tiện kỹ thuật hiện đại, mỗi cán bộ kỹ thuật cần có hiểu biết cơ bản về kỹ thuật điện tử nói chung, điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC nói riêng.Đề tài nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản về một số linh kiện điện tử và một số ứng dụng thực tế của điện tử công suất và ứng dụng điều khiển lập trình trong điều khiển động cơ điện một chiều. IV/ THỂ THỨC NGHIÊN CỨU :Để việc nghiên cứu có hiệu quả cao, có tính khoa học.Đồ án được chia làm 3 giai đoạn trong thời gian 8 tuần như sau :1) Giai đoạn 1 : 1 tuần- Tìm hiểu đề tài và soạn đề cương2) Giai đoạn 2 : 3 tuần- Thu thập tài liệu dữ kiện3) Giai đoạn 3 : 4 tuần- Viết đồ án [...]... xung điều khiển uGTr < 0 khi uT1T2 > 0 - Mở bằng xung điều khiển u GT1 < 0 khi uT1T2 > 0 - Mở bằng xung điều khiển u GT1 > 0 khi uT1T2 > 0 Như vậy triac có thể mở theo 2 chiều - Chiều thuận từ T2 đến T1 Khi uT1T2 > 0 và tác dụng vào cực G một xung điện áp dương ( )u > 0 GT1 - Chiều thuận từ T1 – T2 Khi ( uTvà tác dụng vào cực G một xung điện áp âm . tài. Ứng dụng điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện một chiều”.II/ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :Đề tài ứng dụng điện tử công suất. linh kiện điện tử công suấtII- Ứng dụng điện tử công suất điều khiển tốc độ động cơ điệnIII- Giới thiệu PLC và ứng dụng trong điều khiển động cơ điện một
