30
BÁO CÁO THỰC TẬP Mô hình chung của bài toán: Mở đầu: Bài toán đặt ra là điều khiển vận tốc của băng tải. Như ta đã biết băng tải là 1 thành phần không thể thiếu trong 1 dây truyền sản xuất hay 1 hệ thống sản xuất CN . Trong đó vận tốc của băng tải đóng vai trò quyết định đối với Băng Tải. Vì nếu có 1 sự thay đổi trong Vận tốc sẽ dẫn đến ảnh hưởng hệ thống đối với dây truyền sản xuất đó. Sự thay đổi vận tốc băng tải có thể là do sự thay đổi trọng lượng của vật liệu, hoặc số lương vật liệu có trên băng tải bị thay đổi. Bài toán đặt ra là ổn định tốc độ băng tải , để giải quyết bài toán ta phải giải quyết 1 số vấn đề sau: PLC D/ A Biến tần Encode r Động

BÁO CÁO THỰC TẬP

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BÁO CÁO THỰC TẬP

BÁO CÁO THỰC TẬP

Mô hình chung của bài toán:

Mở đầu:

Bài toán đặt ra là điều khiển vận tốc của băng tải. Như ta đã biết băng tải là

1 thành phần không thể thiếu trong 1 dây truyền sản xuất hay 1 hệ thống sản

xuất CN . Trong đó vận tốc của băng tải đóng vai trò quyết định đối với

Băng Tải. Vì nếu có 1 sự thay đổi trong Vận tốc sẽ dẫn đến ảnh hưởng hệ

thống đối với dây truyền sản xuất đó.

Sự thay đổi vận tốc băng tải có thể là do sự thay đổi trọng lượng của

vật liệu, hoặc số lương vật liệu có trên băng tải bị thay đổi.

Bài toán đặt ra là ổn định tốc độ băng tải , để giải quyết bài toán ta

phải giải quyết 1 số vấn đề sau:

Quy đổi tốc độ từ Encoder đưa về , Encoder cho ra xung vuông

và xung này ta có thể đưa thẳng vào PLC , và thông qua bộ

đếm ta có thểm giải quyết được vấn đề này.

Chuyển đổi tín hiệu D/A : tín hiệu từ PLC cần chuyển đổi sang

Analog để điều khiển được Biến tần. để giải quyết việc chuyển

đổi tín hiệu này ta sử dụng thêm modul mở rông Analog.

PLC D/A Biến tần

Encoder

Động Cơ

Page 2: BÁO CÁO THỰC TẬP

Điều khiển Biến Tần, để điều khiển hệ thống ta sử dụng bộ điều khiển

PID việc xác định các thông số của bộ PID tương đối phức tạp, do đối

tượng cần điều khiển là động cơ không đồng bộ ba pha.

Mô hình điều khiển đối tượng

Các thành phần có trong bài toán:

o PLC S7-200 CPU 214

o Biến Tần Fr-S500

o Động cơ không đồng bộ 3 pha

o Enconder

o Modul Analog SM 235

PID (PLC)

Đối Tượng(Biến Tần + động cơ)

Đo Lường(Enconder)

Giá trị đặt(Vận Tốc)

Page 3: BÁO CÁO THỰC TẬP

I.Giới thiệu về các thành phần :

1.PLC S7-200:

là thiết bị điều khiển logic lập trình được , hay khả trình , cho phép thực hiện

linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình.

S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Simens

(CHLB Đức), có cấu trúc thẻo kiểu modul và có các modul mở rộng. các

modul này được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau. Thành

phần cơ bản của s7-200 là khối vi xử lý. có thể nhận biết sự khác nhau của

các loại CPU này thông qua số cổng vào ra và modul mở rộng

Các thành phần của một PLC thường có các module phần cứng sau:

Module nguồn.

Module đơn vị xử lý trung tâm.

Module bộ nhớ chương trình và dữ liệu.

Module đầu vào.

Module đầu ra.

Module phối ghép (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông nội bộ).

Module chức năng (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông mạng).

Page 4: BÁO CÁO THỰC TẬP

Sơ đồ cấu trúc PLC:

PLC có ưu điểm vượt trội so với các hệ thống điều khiển cổ điển

như Rơ le, mạch tổ hợp điện tử, IC số, như dễ dàng điều khiển và

giám sát , vận hành tốt trong môi trường công nghiệp, cho độ chính

xác cao…

Nguồn nuôi : dùng để ghi chương trình hoặc nạp một chương trình

mới.

Nguồn Pin có thể được sử dụng để mở rộng thời gian lưu chữ cho

các dữ liệu có tọng bộ nhớ. Nguồn Pin tự đông được chuyển sang

trang thái tích cực nếu như dung lượng tự nhớ bị cạn kiệt và nó phải

thay thế vào vị trí đồ để dữ liệu trong bộ nhớ không bị mất đi.

CPU

Nguồn

Bộ NhớTruyền Thông

Modul MởRộng

Bus kết nối

Cổng Vào

Cổng Ra

Page 5: BÁO CÁO THỰC TẬP

CPU (Central Processcing Unit) Là bộ xử lý trung tâm nó có nhiệm

vụ điều khiển và quản lý mọi hoạt động bên trong PLC

Tất cả các loại PLC đều sử dụng 3 loại bộ nhớ sau:Bộ nhớ ROM (Read Only Memory)Bộ nhớ RAM(Random Acess Memory)Bộ nhớ EEPROM(Electrical Erasable Programable ROM)

PLC sử dụng cổng truyền thông nói tiếp RS485 với phích nối 9

chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình khác . tốc độ

truyện cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud. Tốc độ truyên cung

cấp của PLC theo kiểu tự do là 300-38.400. Để ghép nối với máy lập

trình PG702 ( chỉ lập trình đc dạng STL ) hoặc với các máy tinh thuộc

họ PG7xx có thể sử dụng cáp MPI. Còn ghép nối với PC thì cần cáp

Pc/PPI để chuyển đổi RS232 RS485.

Chân Chức năng

1 GND

2 24 VDC

3 Tín hiệu A của RS485

(RxD/TxD+)

4 RTS ( theo mức TTL)

5 GND

6 + 5 VDC

7 Nguồn cấp 24 VDC 120mA Max

8 Tín hiệu B của RS485 (RxD/TxD)

9 Chọn lựa cách giao tiếp

Page 6: BÁO CÁO THỰC TẬP

Cấu trúc bộ nhớ của PLC S7-200:

Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200

Vùng nhớ chương trình : Là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu

giữ các lệnh, chương trình. Vùng này thuộc kiểu non-valatile

đọc/ghi được.

Vùng nhớ tham số : Là miền lưu giữ các tham số như từ khóa,

địa chỉ trạm…cũng giống như vùng chương trình, vùng ngày

thuộc kiểu non-valatile đọc/ghi được.

Vùng dữ liệu : Được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình

bao gồm kết quả của các phép tính, hằng số được định nghĩa

trong chương trình,bộ đệm truyền thông…

Vùng đối tượng : Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng

vào/ra tương tự được đặt trong vùng nhớ cuối cùng. Vùng này

không thuộc kiểu non- valatile nhưng đọc/ghi được.

Chương trình

Tham số

Dữ liệu

Vùng đối tượng

Chương trình

Tham số

Dữ liệu

Chương trình

Tham số

Dữ liệu

EEPROM Miền nhớ ngoài

Page 7: BÁO CÁO THỰC TẬP

Ngôn ngữ lập trình S7-200:

Có thể lập trình cho PLC S7-200 bằng một trong những phần mềm sau

đây:

- STEP 7 – Micro/DOS

- STEP 7 – Micro/WIN.

Cấu trúc của chương trình cho S7-200 bao gồm chương trình chính (main

program) và sau đó là các chương trình con và các chương trình xử lý ngắt.

Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh (MEND).

Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương

trình con phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính.

Các chương trình xử lý ngắt khi cần sử dụng, được viết sau lệnh

kết thúc chương trình chính.

Có thể tự do trộn lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt

sau chương trình chính.

Main Program....MEND

Thực hiện 1 vòng quét

Thực hiên khi chương trình chính gọi

Thực hiện khi có tín hiệu xử lý ngắt

SBR0 chương trình con thứ 1.....RET

SBRn chương trình con thứ n+1.....RET

INT 0 CTrình Xử lý ngắt thứ 1....RETI

INTn CTrình Xử lý ngắt thứ n+1....RETI

Page 8: BÁO CÁO THỰC TẬP

S7-200 biểu diễn một mawch logic cứng bằng một dẫy các lệnh lập

trình. chương trình bao gồm một dãy các lệnh. S7-200 thực hiện chương

trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuối trong

một vòng. một vòng quét được bắt đầu bằng việc đọc trạng thái của đầu

vào,và sau đó thực hiện chương trình. Vòng quét kết thúc bằng việc thay đổi

trạng thái đầu ra. Trước khi bắt đầu một vòng quét tiếp theo S7-200 thực thi

các nhiệm vụ bên trong và nhiệm vụ truyền thông.

Đây là ngôn ngữ để xây dựng thuật toán điều khiển , xây dựng bộ điều

khiển PID , xử lý các giá trị đo lường…bên cạnh đó ta còn sử dùng thêm

WINCC để giám sát quá trình hoạt động của hệ thống. và PC access.

Giới thiệu về WinCC

WinCC (Windows control center), là một hệ thống phần mềm ứng dụng

để giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu của một hệ thống tự động hóa

quá trình sản xuất. Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp WinCC là một

trong những phần mềm HMI (Human Machine interface)chuyên dùng của

hãng Siemens để quản lý thu thập dữ liệu và điều khiển quá trình công

nghiệp. Chương trình dùng để điều hành các nhiệm vụ của màn hình hiển thị

và hệ thống điều khiển trong tự động hóa sản xuất và quá trình. Hệ thống

này cung cấp các khối chức năng thích ứng trong công nghiệp như: Hiển thị

hình ảnh, thông điệp, lưu trữ và báo cáo. Nó được cài đặt trên máy tính và

giao tiếp với PLC thông qua cổng COM1 hoặc COM2 (chuẩn RS-232) của

máy tính. Do đó càng phải có một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang

chuẩn RS-485 của PLC.

Giới thiệu về Pc access

Là phần mềm để tạo driver kết nối giữ WinCC và PLC S7-200. do S7-

200 không có driver sẵn trong WinCC.

Giới thiệu module analog EM 235.

Page 9: BÁO CÁO THỰC TẬP

Là modul mở rộng của PLC , có chức năng là chuyển đổi tín hiệu Từ

các thiết bị Analog thành tín hiệu số PLC, và chuyển đổi các tín hiệu điều

khiển của PLC thành tín hiệu điều khiển các thiết bị Analog.

Điều chỉnh tương tự cho phép chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử

dụng trong chương trình. Núm chỉnh analog được lắp. đặt dười nắp đậy bên

cạnh các cổng ra. Thiết bị có thể xoay được 270 độ.

Đặc điểm.

Module vào/ra tương tự EM 235 có một số đặc điểm sau:

4 kênh đầu vào và 1 kênh đầu ra.

Độ phân giải 12 bit.

Định dang dữ liệu:

- Lưỡng cực: -32000 ÷ + 32000 (11 bits, 1 bits dấu).

- Đơn cực: 0 ÷ 32000 ( 12 bits).

Trở kháng ngõ vào: > 10MΩ.

Điện áp hoạt động: 20 ÷ 28.8V.

Loại ngõ vào: Vi sai.

Thời gian chuyển đổi: tối đa 250μs.

Sai số cực đại: 2% của tầm đo.

Ngõ ra:

- Ngõ ra áp: .

Page 10: BÁO CÁO THỰC TẬP

- Ngõ ra dòng: .

Tầm ngõ ra:

- Ngõ ra áp: -10 ÷ 10V.

- Ngõ ra dòng: 0 ÷ 20mA.

Cấu hình chế độ hoạt động

Tùy thuộc vào số kênh sử dụng trên module analog EM 235 tương ứng

với địa chỉ đầu vào (từ đơn) phải sử dụng trong quá trình lập trình:

AIW0_cho chanel 1, AIW2_cho chanel 2, AIW4_cho chanel 3 …

Biến Tần: là thiết bị tối ưu dùng để điều khiển vận tốc của động cơ điện

( tiết kiệm được khâu cơ khi phức tạp nếu như dùng hộp số, tiết kiệm được

năng lượng, điều chỉnh phù hợp…), thay đổi tần số nguồn cấp cho động cơ.

Phân loại :

Page 11: BÁO CÁO THỰC TẬP

Biến tần trực tiếp: là bộ chuyển đổi tần số trực tiếp từ lưới xoay chiều

không thông qua khâu trung gian 1 chiều.Tần số ra được điều chỉnh ra

là nhẩy cấp và nhỏ hơn tần số lưới. Loại này ít được sử dụng.

Biến tần gián tiếp: gồm các khâu: Chình lưu (CL), lọc (L) và nghịch

lưu (NL).

Nguyên lý hoạt động của biến tần gián tiếp :

nguồn điện xoay chiều một pha hay ba pha được chỉnh lưu và lọc

thành nguồn một chiều, công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh

lưu. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp

xoay chiều ba pha đối xứng, công đoạn này được thực hiện thông qua

hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp

điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và

công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên

tới giải tần số siêu âm giúp giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn

thất trên lõi sắt động cơ. Điện áp xoay chiều ba pha ở đầu ra có thể

thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tùy theo bộ điều khiển.

Tìm hiểu về biến tần Fr-S500SE 0.4k

là sản phầm của Mitsubishis , dựa vào đầu vào thì có 2 loại là đầu vào

3 pha và đầu vào 1 pha. Loại được sử dụng trong đồ án là loại đầu vào 1

pha. Hình dạng thực tế.

Page 12: BÁO CÁO THỰC TẬP

Các đặc tính chính là:

Chế độ điều khiển vectơ không cần cảm biến.

Tích hợp sẵn mạch hãm tái sinh để trả năng lượng lại cho lưới

điện ở giai đoạn hãm dừng động cơ.

Hỗ trợ các Keypad vận hành khác nhau cho việc điều khiển chạy

(RUN) / dừng (STOP) và thiết đặt các tham số.

Tích hợp sẵn giao diện truyền thông RS-485 MODBUS RTU cho

phép cấu hình từ một PC và những module ngoài sử dụng bus

trường nên có khả năng giám sát.

Có thể thiết lập được 15 cấp tốc độ.

Các thông số của động cơ có thể được nhập vào, hoặc có thể thiết

đặt ở chế độ tự động nhận dạng.

Bộ điều chỉnh PID tự động duy trì tốc độ của động cơ bằng cách

tự thay đổi tham số.

Chức năng tự động ổn áp điện áp đầu ra .

Biến tần Mitsubishi giải quyết được sự cân bằng truyền thống giữa tốc

độ, mômen và hiệu suất. Những đặc trưng làm việc là:

Page 13: BÁO CÁO THỰC TẬP

Mômen khởi động lớn, bằng 100% định mức hoặc lớn hơn ngay

tại 6Hz.

Hoạt động liên tục với 100% mômen định mức ngay cả ở 1/10

phạm vi tốc độ (6/60Hz, 5/50Hz) mà không làm giảm tuổi thọ của

động cơ.

Sơ đồ các khối chức năng cơ bản của biến tần FR S520SE 0.4k

Sơ đồ nối dây cho thấy những kết nối giữa nguồn điện và động cơ cho

hoạt động cơ bản. Việc nối dây tới các đầu vào tín hiệu tuỳ chọn hỗ trợ các

chức năng lệnh từ bên ngoài như lệnh chạy thuận (STR) và chạy ngược

(STF), và một biến trở quay điều chỉnh tốc độ động cơ.

Page 14: BÁO CÁO THỰC TẬP

Tên chân Mô tả Công suất và ghi chú

PC Nguồn +24V cấp cho các đầu

vào logic

Nguồn cung cấp 24VDC

0,1A max.

STF Chạy thuận

STR Chạy ngược

RH

RM

RL

Đầu vào lựa chọn cấp tốc độ

cho động cơ

RH : mức cao

RM : mức giữa

RL : mức thấp

SD Nguồn cấp cho các chân

logic trong chế độ Sink

Không được nối ngắn

mạch 2 chân PC-SD

Run Đầu ra báo biến tần bắt đầu

chạy

SE

FM Đầu ra cung cấp cho các thiết

bị đo

Dòng ra cho thiết bị đo

tương tự là 1mA

Với thiết bị số xung ra là

1440xung/s ở 60Hz

10,2,5 Biến trở quay điều chỉnh tốc

độ động cơ

Giá trị max của biến trở

là 10kΩ, dòng 10mA

4 Đầu vào dòng tương tự 4mA-

20mA

4mA tương ứng với 0Hz

20mA tương ứng với

60Hz

Page 15: BÁO CÁO THỰC TẬP

A

B

C

tín hiệu cảnh báo sự cố

A-C: thường mở

B-C: thường đóng

Max 230VAC 0.3A

30VDC 0.3A

Động cơ không đồng bộ 3 pha:

Nguyên lý hoạt động :

Như đã biết trong vật lý, khi cho dòng điện ba pha vào ba cuộn dây

đặt lệch nhau 120 độ trong không gian thì từ trường tổng mà ba cuộn

dây tạo ra trong là một từ trường quay. Nếu trong từ trường quay này

có đặt các thanh dẫn điện thì từ trường quay sẽ quét qua các thanh dẫn

điện và làm xuất hiện một sức điện động cảm ứng trong các thanh

dẫn. Nối các thanh dẫn với nhau và làm một trục quay thì trong các

thanh dẫn sẽ có dòng điện (ngắn mạch) có chiều xác định theo quy tắc

ban tay phải. Từ trường quay lại tác dụng vào chính dòng điện cảm

ứng này một lực từ có chiều xác định theo quy tắc ban tay trái và tạo

ra momen làm quay roto theo chiều quay của từ trường quay.

Tốc độ quay của roto luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường qua.

Nếu roto quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ

trường sẽ quét qua các dây quấn phần cảm nữa nên sdd cảm ứng và

dòng điện cảm ứng sẽ không còn, momen quay cũng không còn. Do

momen cản roto sẽ quay chậm lại sau từ trường và các dây dẫn roto

lại bị từ trường quét qua, dòng điện cảm ứng lại xuất hiện và do đó lại

có momen quay làm roto tiếp tục quay theo từ trường nhưng với tốc

độ luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường.

Phương trình đặc tính cơ:

Theo lý thuyết máy điện, khi coi động cơ và lưới điện là lý tưởng,

nghĩa là ba pha của động cơ đối xứng, các thông số dây quấn như điện

Page 16: BÁO CÁO THỰC TẬP

trở và điện kháng không đổi, tổng trở mạch từ hóa không đổi, bỏ qua

tổn thất ma sát và tổn thất trong lõi thép và điện áp lưới hoàn toàn

đối xứng, thì sơ đồ thay thế một pha của động cơ như :

Sơ đồ thay thế một pha động cơ không đồng bộ

Trong đó:

U1 – trị số hiệu dụng của điện áp pha stato (V)

Iµ, I1, I’2 – dòng điện từ hóa, dòng điện stato và dòng điện roto đã

Quy đổi về stato (A)

Xµ, X1, X’2 – điện kháng mạch từ hóa, điện kháng stato và điện

kháng roto đã quy đổi về stato (Ω)

Rµ, R1, R’2 – điện trở tác dụng mạch từ hóa, mạch stato và mạch roto

đã quy đổi về stato (Ω)

Phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ biểu diễn mối

quan hệ giữa mômen quay và tốc độ của động cơ có dạng:

Xnm – điện kháng ngắn mạch, Xnm = X1 + X2

Page 17: BÁO CÁO THỰC TẬP

Đường đặc tính cơ: Với những giá trị khác nhau của s (0 ≤ s ≤ 1), phương

trình cho những giá trị của M. Đường biều diễn M = f(s) trên trục tọa độ

sOM đường đặc tính cơ của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha.

Đường đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha

Đường đặc tính tự nhiên của động cơ không đồng bộ ba pha gồm 2

đoạn chính là AK và BK. Đoạn AK là đoạn gần thẳng và cứng , trên đoạn

này Momen tăng khi tốc độ giảm và ngược lại. Do vậy động cơ làm việc ở

đây sẽ ổn định. Đoạn BK là đoạn tương đối dốc và phức tạp , trên đoạn này

động cơ làm việc không ổn định.

Tại điểm A, tốc độ của động cơ là lý tưởng tức là bằng vận tốc của từ

trường quay.

Tại điểm B, Momen tương ứng với Momen mở máy, tốc độ bằng 0,

hệ số trượt s =1

Ảnh hưởng của tấn số nguồn đối với Động cơ:

Quan hệ của tần số nguồn (f1) đối với động cơ không đồng bộ:

Page 18: BÁO CÁO THỰC TẬP

Họ đặc tính cơ khi thay đổi tần số nguồn

Khi tần số f giảm, độ trượt tới hạn sth và momen tới hạn Mth đều tăng

nhưng Mth tăng nhanh hơn. Khi giảm tần số f1 xuống dưới tần số định mức

f1dm thì tổng trở của các cuộn dây giảm nên nếu giữ nguyên điện áp cấp

cho động cơ sẽ dẫn đến dòng điện động cơ tăng mạnh. Vì vậy khi giảm tần

số nguồn xuống dưới giá trị định mức cần phải đồng thời giảm điện áp cấp

cho động cơ theo quan hệ:

Page 19: BÁO CÁO THỰC TẬP

Như vậy Mth sẽ giữ không đổi ở vùng f1 < f1dm. Ở vùng f1 > f1dm thì

không thể tăng điện áp nguồn mà giữ U1 = U1dm nên ở vùng này Mth sẽ

giảm tỉ lệ nghịch với bình phương tần số, đồng thời phải điều chỉnh điện áp

theo quy luật để giữ cho động cơ không bị quá tải về

công suất.

Họ đặc tính cơ khi thay đổi tần số nguồn

4. ENCODER

Encoder kiểu tuyệt đối:

Page 20: BÁO CÁO THỰC TẬP

bao gồm các thành phần sau: nguồn sáng , đĩa mã hóa và các phodetetor.

Đĩa mã hóa được chế tao từ vật liệu trong suốt , người ta chia mặt đĩa

thành các goc đều và các đường tròn đồng tâm. Các đường tròn đông tâm và

bán kinh giới hạn các góc hình thành các phân tố điện tích. Tập hợp các

phân tố diện tích cùng giới hạn bởi hai vòng tròn đồng tâm gọi là dải băng.

Số dái băng trên mặt đĩa tùy thuộc vào công nghệ. Công nghệ hiện nay cho

phép chia mặt đĩa mã hóa thành 12 dải. trên các dải băng , các diện tích phân

tố có phân tố để trong suốt ( ánh sáng có thể đi quay 0 và cũng có phân tố

được phủ lên nó một lớp mà anh sáng không thế chiếu xuyên qua được. sự

trong suốt và không trong suốt đặc trưng đặc tính của phân tố.

ENCODER gia số:

được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp . Encoder gia số có hai kiểu : kiểu

thẳng và kiểu quay. Kết cấu Encoder quay gồm có : nguồn sáng 1 , thấu kính

2, đĩa phát xung 3, đĩa thước (cố định) 4, photosensor 5 và mạch điện.

Đĩa phát xung được làm bằng vật liệu trong suốt , trên nó có một hoặc

hai dải băng ( dải băng là tập hợp các vạch sáng tối có chiều dầy giống

nhau). Một trong hai dải băng trên đĩa là nhiệm vụ tạo xung , dải băng còn

lại dùng để xác định gốc hệ quy chiếu .

Đĩa phát xung được lắp trên trục và chuyển động quay cùng với trục.

Đĩa thước ( cố định ) có xẻ bốn rảnh trên cùng 1 hàng , rảnh thứ năm

bố trí trên hàng riêng và thước đuộc cố định trên vỏ cùng với phía

photosensor.

Page 21: BÁO CÁO THỰC TẬP

Thấu kính có nhiệm vụ biến đổi đường đi của tia sáng thành các tia

song song.

Nguyên lý hoạt động : ánh sáng từ nguồn sáng 1 qua thấu kính 2 biến

đổi thành các tia sáng song song tới thước động 3 ( đĩa phát xung ) , vì thước

động 3 chuyển động nên có thể xem thước cố định 4 là cửa số và thước 3 là

cánh của số đống mở điều khiển ánh sáng tới photosensor 5 . Khi cửa số mở

rộng dần cường độ ánh sáng tăng dần , dòng qua photosensor cũng tăng dần

và dòng cực đại . khi cửa khép kín dần dòng trong photosensor cũng giảm

dần và bằng không khi cửa số hoàn tòa đóng kín. Với cách bố trí hợp lý hai

cặp photosensor trên bốn rãnh của thước cố định người ta thu được sóng Sin

và sóng Cos. Một trong hai cặp photosensor cho ta tín hiệu xung và kết hợp

hai sóng sin và cos cho phép ta xác định chiều chuyển động của thước động .

a, Sóng ra tại 2 photosensor b, Cấu tạo Enconder tương đối

Phương pháp xác định vận tốc : dựa vào xung gửi về từ Encoder ta

dùng 1 bộ couter có chức năng đếm số xung gửi về. bên cạnh đó ta sử dụng

1 bộ timer để chích mẫu. Ta có :

Thời gian chích mẫu là Tm (s) , Số Xung đếm được trong Tm là N

Độ phân giải của Encoder là No (vòng / Phút) ,

Trong Tm (s) đếm được N xung trong 1 phút : 60N/Tm (xung)

Trong 1 Vòng đếm được No Xung

Tốc độ thực : 60N/Tm.No ( Vòng/Phút)

Page 22: BÁO CÁO THỰC TẬP