Ứng dụng Module truyền thông GPRS/GSM CP1242-7 của SIEMENS

Việc thu thập và xử lý dữ liệu trong Ngành công nghiệp Tự động hóa đã trở lên dễ dàng hơn nhờ ứng dụng Công nghệ truyền thông GSM/GPRS được phủ sóng toàn cầu. Bài báo trình bày tổng quan về module CP1242-7, các loại cấu hình, chế độ, các phần mềm giám sát, hỗ trợ truyền thông và khai báo các thông số của mạng.

1. Giới thiệu

Nhu cầu thu thập và xử lý dữ liệu ngày càng tăng trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống cũng như sản xuất. Như thu thập thông tin các cảm biến trong dự báo cháy nổ, nhiệt độ và độ ẩm trong nông nghiệp, trong dự báo thời tiết, an ninh giám sát, trong hệ thống điều khiển giám sát trạm bơm… Chúng ta chủ yếu sử dụng các hệ thống có dây để truyền thông dữ liệu qua RS232, 485 hay mạng LAN, internet hoặc các hệ thống không dây như sóng vô tuyến RF, hồng ngoại nhưng nhược điểm là cự ly truyền thông ngắn mà lại phức tạp.

Mạng di động thế hệ thứ hai GSM ra đời với các dịch vụ tin nhắn ngắn SMS, thoại, GPRS đã phủ sóng khắp mọi nơi. Nhận thấy khả năng có thể truyền các thông tin như các thông tin đo lường, thông tin điều khiển, giám sát đi xa với khoảng cách không giới hạn... các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp đã cho ra đời các thiết bị chuyên dụng thu phát GSM với các giao tiếp dữ liệu với PLC, máy tính cho phép người dùng có thể khai thác thông tin từ SMS, GPRS vào những ứng dụng khác nhau. Một trong thiết bị đó là module truyền thông GPRS CP1242-7 của Siemens.

Phần 2 giới thiệu module GPRS/GSM CP1242-7 khi kết nối với Bộ điều khiển S7-1200; Phần 3 là Nền TIA PORTAL, các phần mềm và các loại cấu hình, và các thông số cần khai báo trong TCBS bày trong Phần 4, cuối bài báo là Phần kết luận.

2. Moduletruyền thông GPRS/GSM CP1242-7

2.1. Tổng quan về module truyền thông GPRS CP1242-7

 Ứng dụng Telecontrol
 Gửi tin nhắn bằng SMS : Thông qua CP 1242-7, PLC của Trạm từ xa có thể nhận hay gửi tin nhắn thông qua mạng GSM.
 Truyền thông với trung tâm điều khiển: CP 1242-7 được cài đặt ở chế độ Telecontrol. Trạm từ xa truyền thông thông qua mạng GSM hoặc mạng Internet đến máy chủ. Ngoài ra nó cũng có thể giao tiếp với các hệ thống phức tạp hơn nhờ vào hệ thống OPC.

 Truyền thông giữa các trạm S7-1200 thông qua mạng GSM
Dựa vào các dịch vụ GSM và chế độ của CP, truyền thông giữa các trạm được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
 Truyền thông giữa các trạm thông qua 1 trạm chủ

 Truyền thông trực tiếp giữa các trạm với nhau
TeleService bằng GPRS
Kết nối Teleservice được thiết lập giữa trạm kỹ thuật có cài đặt STEP7 và trạm từ xa thông qua mạng GSM.
Ta có thể sử dụng ứng dụng này để tải chương trình hay dự án đến CPU của trạm hoặc có thể kiểm tra dữ liệu ở trạm từ xa.

2.2. Cấu hình và chế độ làm việc
a. Các loại cấu hình
Gửi tin nhắn qua SMS giữa trạm trường với đối tác truyền thông là điện thoại di động thông qua GPRS.
Truyền thông từ các trạm trường S7-1200 tích hợp CP1242-7 hoặc S7-200 tích hợp MD720-3 đến trạm trung tâm thông qua GPRS/Internet.
Truyền thông trực tiếp giữa các trạm trường với nhau thông qua GPRS
Truyền thông giữa trạm trường với trạm trung tâm thông qua GPRS/Internet có cả trạm kỹ thuật để download chương trình tới trạm trường hoặc tìm, chẩn đoán lỗi của trạm trường.

b. Các chế độ
Telecontrol Server Basic (TCSB) là phần mềm cho phép kết nối 5000 trạm từ xa với nhau thông qua truyền thông không dây GSM/GPRS với giao diện OPC để giám sát, do đó:
- Có thể thực hiện cho nhiều ứng dụng khác nhau và là giải pháp mới cho việc truyền thông.
- Ngoài ra phần mềm này cũng cho phép phân phối các Trạm, quản lý các ứng dụng cùng lúc trên cùng 1 máy chủ.
Máy tính có kết nối internet được cài đặt TCSB được gọi là Telecontrol Server hay còn gọi là trạm trung tâm.
 Chế độ Telecontrol :  
- Truyền thông dựa trên các dịch vụ không dây
- Hoạt động của PLC không phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ
- Hoạt động của PLC sẽ được bảo mật tuyệt đối nhờ vào APN của nhà mạng
- Trạm trung tâm sẽ giám sát hoạt động của các trạm từ xa
- Kết nối các trạm từ xa với trạm trung tâm thông qua giao diện OPC
 Chế độ TeleService
- Download chương trình hay dự án đến các trạm từ xa
- Tìm và chuẩn đoán lỗi của các trạm từ xa
 Chế độ bảo vệ
Để bảo vệ các trạm khỏi sự truy cập bất hợp pháp, ta có các cách sau:
- Tài khoản và mật khẩu (User và password)
- Sự cho phép người sử dụng (User permissions)
- Đăng kí chủ số điện thoại (Authorized phone numbers)

3. Nền TIA PORTAL

Chúng ta đều biết đến các phần mềm lập trình, mô phỏng của Siemens như Step7 – Microwin dùng cho PLC S7- 200, Step7 Manager dùng cho S7-300/400. WinCC  là phần mềm để giám sát, thu thập dữ liệu, thiết kể giao diện cho giao diện HMI (SCADA). Cùng với xu thế phát triển, update phần mềm mới với các tính năng vượt trội, khắc phục nhược điểm, bất tiện của những version trước đó, Siemens cho ra đời một phần mềm cơ sở tích hợp tất cả các phần mềm lập trình cho các hệ thống tự động hóa và truyền động điện totally Integrated Automation Portal (TIA Portal).

- Phần mềm lập trình mới này giúp người sử dụng phát triển, tích hợp các hệ thống tự động hóa một cách nhanh chóng, do giảm thiểu thời gian trong việc tích hợp, xây dựng ứng dụng từ những phần mềm riêng rẽ.

- Phần mềm mới Simatic Step 7 V13, tích hợp trên TIA Portal, để lập trình cho S7-1200, 1500 và hệ thống tự động PC-based Simatic WinAC. Simatic Step 7 V13 được chia thành các module khác nhau, tùy theo nhu cầu của người sử dụng. Simatic Step 7 V13 cũng hỗ trợ tính năng chuyển đổi chương trình PLC, HMI đang sử dụng sang chương trình mới trên TIA Portal.

- Phần mềm mới Simatic WinCC V13, cũng được tích hợp trên TIA Portal, dùng để cấu hình cho các màn hình TP và MP hiện tại, màn hình mới Comfort, cũng như để giám sát điều khiển hệ thống trên máy tính (SCADA).

Hình 5. Sơ đồ hệ thống và các thông số yêu cầu

4. Khai báo, cấu hình Telecontrol Server Basic

Để có thể giao tiếp, truyền thông qua GPRS, cần địa chỉ IP tĩnh, hoặc tên miền tĩnh và các thông số của nhà mạng cung cấp dịch vụ internet/GPRS.
- APN
- APN user and password
- Port
- IP address (v4 or v6)
- …

 Trạm trường bao gồm PLC S7-1200, 01 module CP1242-7 có gắn SIM, 01 anten.
 Trạm trung tâm sử dụng một máy tính cá nhân có kết nối internet, cài đặt Telecontrol Server Basic.

5. Kết luận

Bài báo giới thiệu tổng quan về module truyền thông CP1242-7, các phần mềm hỗ trợ truyền thông GPRS, cấu hình và chế độ và các thông số cần khai báo của nhà mạng. Hiện tại, ứng dụng GPRS trong truyền thông công nghiệp còn khá mới mẻ ở Việt Nam, đặc biệt những khu vực xa xôi, các ngành có tính độc hại,… Thông qua bài báo tác giả muốn giới thiệu đến bạn đọc ứng dụng vấn đề truyền thông GPRS trong bài toán điều khiển và giám sát từ xa trong ngành công nghiệp Tự động hóa.q

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Set33_Teleservice_CP1242-7
[2]. Set30_Telecontrol_CP1242-7
[3]. TIA PORTAL modules

Kỹ sư Trần Thị Thu Hằng

Số 169 (3/2015)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay

Phần mềm Tia portal V15 phiên bản mói nhất full

Phần mềm Totally intergated Automator Portal (Tia Portal) được phát triển bởi các kỹ sư Siemens. Đây là bước đột phá lớn khi tích hợp tất cả công cụ vào trong 1 phần mềm duy nhất. Từ thiết kế, thử nghiệm, vận hành, duy trì nâng cấp hệ thống tự động hoá. Phần mềm giúp tiết kiệm thời gian, công sức và chi phí cho các kỹ sư.
SIMATIC STEP 7 (Tia portal) được dùng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Giao diện phần mềm thân thiện với người sử dụng cả cho người mới sử dụng. các thiết bị phụ trwoj được tích hợp sẵn như: các module, HMI...
Phiên bản TIA Portal V15 là phiên bản mới nhất hiện nay được Siemens tung ra thị trường vào cuối năm 2017. Các ngôn ngữ lập trình LAD, FBD, SCL, STL, GRAPH được hỗ trợ đầy đủ giúp kỹ sư lập trình có thể linh hoạt lựa chọn ngôn ngữ lập trình cho bộ điều khiển của hệ thống.

Cấu hình cài đặt Tia portal V15

Cấu hình cần thiết của máy tính để cài đặt  Tia portal V15.1: theo gợi ý của Siemens máy tính cần Ram 8GB Core i5 là chạy ngon lành.
Tia portal V15.1 hỗ trợ đầy đủ cả phiên bản Win 7/10. Tuy nhiên nếu cài trên Win 7/10 Home thì chúng ta chỉ được sử dụng bản Step 7 Basic với PLC S7 1200 và PLC SIM. Các tính năng khác phải cài đặt trên Win Pro trở lên thì mới đầy đủ tính năng.

Các gói phần mềm có trong TIA Portal
– SIMATIC STEP7 Professional và SIMATIC STEP7 PLCSIM: dùng để lập trình và mô phỏng PLC S7-1200, S7-1500, S7-300, S7-400,…
– SIMATIC WinCC Professional: Lập trình giao diện HMI và giao diện SCADA
– SIMATIC Start Driver: Cấu hình biến tần Siemens

Hỗ trợ hệ điều hành

Windows 7 Home Premium/Professional/Enterprise/Ultimate SP 1 (32 Bit)
Windows 7 Home Premium/ Professional/Enterprise/Ultimate SP1 (64 Bit)
Windows 8.1
Windows 8.1 Professional/Enterprise
Windows 10 (đối với bản V13 Sp2 trở lên)

Cấu hình tốt nhất để chạy TIA Portal

Processor: Core i5-3320M , 3.3 GHz
RAM: 16 GB
Screen resolution: 1920 x 1080 p
HDD: SSD với ít nhất 50GB bộ nhớ trống

Download phần mềm TIA Portal V15 Full Crack + Hướng dẫn cài đặt
>>>> Link tải TIA Portal V15 + HD cài


Tham khảo thêm thông tin về TIA Portal V13 với Brochure tại đây:

Brochure_Simatic-Step7_Tia-Portal_EN.pdf

Dài dòng quá, giờ là link Download TIA Portal V13 tốc độ cao:
https://www.fshare.vn/folder/MKM7UCXEW4J2

Tự động hóa công nghiệp với Tia Portal

Giới thiệu:

Như các bạn đã biết những sản phẩm của Siemens có chất lượng vượt trội và hoạt động ổn định. Sản phẩm là lựa chọn hoàn hảo cho hệ thống tự động hóa . Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ các nhà sản xuất cũng không ngừng cải tiến phát triển những sản phẩm ứng dụng. Nhằm đáp ứng nhu cầu cập nhật kiến thức cho anh trong ngành, bài viết này chia sẻ bộ sách: TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP VỚI TIA PORTAL. được tác giả biên soạn khá chi tiết.

Phần mềm Tia portal là sự phát triển theo định hướng mới trong thiết kế hệ thống điều khiển công nghiệp, với các dòng sản phẩm mới của Siemens như: PLC S7 – 1200/1500, các dòng màn hình HMI Comfort thế hệ mới, phần mềm TIA Portal…
Phần mềm thiết kế TIA Portal tiên tiến này là chìa khóa dẫn tới khả năng thực hiện tích hợp tự động hóa một cách toàn diện. Các thiết bị trong hệ sinh thái tích hợp cùng bộ điều khiển trung tâm Simatic PLC. Màn hình điều khiển SIMATIC HMI Comfort Panels- dòng sản phẩm HMI giao diện người-máy tích hợp các chức năng cao cấp là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng phức tạp trong vận hành máy móc và nhà máy. Màn hình SIMATIC HMI Comfort Panels được tích hợp hoàn toàn vào phần mềm TIA Portal thông qua phần mềm SIMATIC WinCC V11. 

SIMATIC STEP 7 (TIA Portal) là phần mềm nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Giao diện của TIA Portal được thiết kế thân thiện người sử dụng, thích hợp cho cả những người mới lẫn những người nhiều kinh nghiệm trong lập trình tự động hóa. Với phần mềm này, các bạn có thể cấu hình, lập trình, thử nghiệm và chẩn đoán tất cả các bộ điều khiển PLC cũng như các module, HMI sẵn có của Siemens một cách dễ dàng.

Bộ sách gồm 4 cuốn:

1/ Lập trình PLC S7-300 với TIA PORTAL

2/ Lập trình PLC S7-1200 với TIA PORTAL

3/ Thiết kế hệ thống HMI/SCADA với TIA PORTAL

4/ Thiết kế hệ thống mạng truyền thông công nghiệp với TIA PORTAL

Giáo trình PLC -HMI- SCADA Siemens Việt Nam



Tự Động Hóa PLC S7-300 Với TIA PORTAL /Tự Động Hóa PLC S7-1200 Với TIA PORTAL




Thiết kế Hệ Thống HMI/SCADA với TIA PORTAL Thiết Kế Hệ Thống Mạng Truyền Thông Công Nghiệp Với TIA PORTAL
Link Download TIA PORTAL:

http://www.mediafire.com/download/6t6o9f2yazd155t/Tia_Portal_V13_%5BUnlockplc.com%5D.torrent


Hướng Dẫn Down Loat TIA PORTAL

Đầu tiên các bạn phải cài đặt phần mềm Download cho mạng ngang hàng Torrent

Link download: http://www.utorrent.com/downloads/win

Sau đó về Copy file trên Mediafire và gán vào trong phần mềm Torrent. Sau đó cứ thế mà Download về.

Video Hướng Dẫn Phần Mềm Tia Portal:

Hy vọng những chia sẻ trên sẽ giúp ích ít nhiều cho những anh em đam mê. hãy like hoặc chia sẻ bài viết nếu bạn thấy hữu ích nhé !

Nguyễn An

Máy biến áp là gì ? Vai trò của máy trong hệ thống tư động hóa

Máy biến áp là thiết bị rất phổ biến trong hệ thống điện và có vai trò quan trọng trong truyền tải điện. Ngoài ra máy còn ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: công nghiệp, điện tử, tự động hoá ... Bài viết này tìm hiểu kỹ hơn về thiết bị này cũng như vai trò ứng dụng trong hệ thống tự động hoá .

Cấu tạo máy biến áp

Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ nhằm biến đổi điện áp này sang điện áp khác (giữ nguyên tần số). Máy biến áp có cấu tạo chung gồm 3 bộ phận chính là lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
Lõi thép: hay còn gọi là lõi từ gồm có trụ và gông. Trụ là phần để đặt dây quấn còn gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín. Lõi thép được ghép thành hình dạng khác nhau: hình chữ Nhật, hình xuyến, hình trụ... tùy vào chức năng ứng dụng cụ thể.
 Lõi thép máy biến áp được chế tạo từ nhiều lá thép Silic mỏng từ 0,3-0,5 mm được sơn cách điện và ghép với nhau để giảm dòng điện xoáy trong lõi (dòng Fuco), vật liệu thường dẫn từ tốt thường là thép Sillic. Đối với các loại biến áp dùng trong lĩnh vực thông tin, tần số cao thường được cấu tạo bởi các lá thép permalloy ghép lại.

Dây quấn: vật liệu thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện để truyền tải năng lượng vào, ra. Với biến áp quấn bằng dây đồng thì sẽ dẫn điện tốt hơn, tránh được ôxi hoá, tăng tuổi thọ của biến áp.
Máy biến áp thường có 2 cuộn dây: cuộn sơ cấp là cuộn nhận điện năng từ lưới và cuộn thứ cấp là cuộn cấp điện cho phụ tải.

• Gọi W1 là cuộn sơ cấp và N1 là số vòng dây
• Gọi W2 là cuộn thứ cấp và N2 là số vòng dây thứ cáp

Các cuộn dây được quấn quanh trụ từ và được ngăn cách bởi vật liệu cách điện Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ nhiệm vụ của máy tăng hay giảm áp mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.
Với máy biến áp 3 pha: thường được ký hiệu
Dây cuốn cao áp: Pha A(A,X) pha B(B, Y) pha C(C, Z)
Dây cuốn hạ áp: Pha A(a,x) pha B(b.y) pha C(c,z)
Dây trung áp nếu có: Pha A(Am, Xm) pha B(Bm.Ym) pha C(Cm, Zm)

Vỏ máy: Tùy theo từng loại máy biến áp mà chúng được làm bằng các chất liệu khác nhau. Chúng thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng, có công dụng để bảo vệ các phần tử của máy biến áp ở bên trong nó, bao gồm: nắp thùng và thùng.
Với máy biến áp công suất lớn ( máy biến thế điện lực) vỏ máy còn có chức năng chứa dầu cách điện. Trên vỏ có hàn cánh tản nhiệt nhằm tăng diện tích dầu máy với không khí. Nhờ vào việc đối lưu dầu dẫn nhiệt ra ngoài không khí thông qua thùng máy.

Nguyên lý làm việc máy biến áp

Khi có dòng điện đặt vào cuộn dây sơ cấp W1, trong cuộn sơ cấp xuất hiện dòng điện I1. Dòng I1 cảm ứng trong lõi thép tạo từ thông biến thiên Φ1. Từ thông Φ1 móc vòng qua cuộn dây thứ cấp W2 sinh ra suất điện động cảm ứng. Do cuộn dây thứ cấp có trở kháng nên suất điện động trong cuộn thứ cấp:
E2 = I2(Z0+Z2) = I2.Z0 + I2.Z2 = U0 +U2
Trong đó:
U0: điện áp trên cuộn dây W2
U2: điện áp trên phụ tải Z2
Mỗi máy biến áp có nhiệm vụ cung cấp trực tiếp cho phụ tải, nó có vai trò là trung gian phân phối nguồn điện. Với mỗi máy thì có dung lượng nhất định và có lượng tiêu thụ nhất định(tổn thất): Máy tiêu thụ ít khi là công suất không tải P0 và lớn nhất khi ngắn mạch Pn.

Thông số kỹ thuật với mỗi máy biến áp

 Các thông số thường đi kèm với mỗi máy gồm:
Sđm(KVA): công suất định mức máy biến áp
Uđm1, Uđm2 (KV) điện áp định mức sơ cấp và thứ cấp máy biến áp.
Iđm1, Iđm2 (KA) dòng điện định mức cuộn sơ cấp và thứ cấp máy biến áp.
Un%: điện áp ngắn mạch tính theo %
I0%: dòng điện không tải khi máy vận hành
P0(W, KW): tổn thất không tải trị số này không đổi với mỗi máy biến áp.
Pk(W, KW) tổn hao có tải của máy biến áp
F(HZ) tần số làm việc của máy
Trọng lượng của máy: gam. Kg, tấn...

Phân loại máy biến áp

Cũng giống như nhiều các thiết bị điện khác, ta cũng có nhiều cách để phân loại máy biến áp.
Theo cấu tạo ta sẽ phân chia thành máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha
Theo chức năng có máy biến áp hạ thế hay tăng thế
Theo cách thức cách điện: máy biến áp lõi dầu, máy biến áp lõi không khí,…
Theo mối quan hệ cuộn dây ta chia thành biến áp tự ngẫu và biến áp cảm ứng
Theo nhiệm vụ: máy biến áp điện lực, máy biến áp cho dân dụng, máy biến áp hàn, máy biến áp xung... Ngoài ra cũng có thể phân loại dựa vào công suất hay hiệu điện thế.

Máy biến áp là thiết bị trung gian truyền tải điện năng cho thiết bị điện. Với những thiết bị khác nhau cần những điện áp và dạng nguồn khác nhau tùy theo những ứng dụng cụ thể: Mạ, điện lực, ổn áp... Trong ngành tự động hóa thì rất cần nguồn điện ổn định ( thông số dòng điện, điện áp và tần số ) cần sự chính xác cao. Vì vậy máy biến áp là thành phần không thể thiếu trong hệ thống tự động hóa hiện đại ngày nay.

Nguyễn An

THYRISTOR LÀ GÌ, CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG

Thyristor (Silicon Controlled Rectifier) là phần tử bán dẫn có cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn và ba cực khác nhau được dùng để chỉnh lưu dòng điện có điều khiển. Về cơ bản Thyristor có cấu tạo cơ bản giống Diot 4 lớp với 2 trạng thái làm việc: điện trở thấp và điện trở cao, khi Thyristor chuyển trạng thái thì cần có tín hiệu điều khiển. Bài viết dưới đây sẽ tìm hiểu chi tiết hơn, hãy cùng chúng tôi khám phá nhé.

1. Cấu tạo của Thyristor

Thyristor có cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn P – N ghép xen kẽ và được nối ra ba chân, trong đó:

A: Anode là cực dương

K: Cathode là cực âm

G: Gate là cực khiển hay còn gọi là cực cổng



Theo hình trên, Thyristor có thể xem như tương đương hai BJT gồm:
BJT loại NPN
BJT loại PNP

2. Nguyên lý hoạt động của Thyristor

Theo hình trên có hai trường hợp hoạt động của Thyristor

+ Trường hợp 1: Cực G để hở hay VG = OV:

Khi điện áp nguồn VCC được tăng lên đủ mức lớn, sẽ kéo theo điện áp VAK tăng theo đến điện thế ngập VBO lúc đó điện áp VAK sẽ giảm xuống như diode và lúc này dòng điện IA tăng nhanh. Lúc này Thyristor sẽ chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lực điện áp VAK giảm nhanh được gọi là dòng điện duy trì IH sau đó đặc tính của Thyristor giống như một diode nắn điện.

Trường hợp đóng khóa K: VG= VDC – IGRG, lúc này Thyristor dễ chuyển sang trạng thái dẫn điện. Lúc này Thyristor T1 được phân cực ở B1 nên dòng điện IG chính là IB1 làm T1 dẫn điện, cho ra IC1 chính là dòng điện IB2 nên lúc đó I2 dẫn điện, cho ra dòng điện IC2 lại cung cấp ngược lại cho T1 và IC2 = IB1. Nhờ đó mà Thyristor sẽ tự duy trì trạng thái dẫn mà không cần có dòng IG liên tục.

IC = IB2; IC2 = IB1

Theo nguyên lý trên, dòng điện đi qua hai transistor sẽ được khuếch đại lớn dần và hai transistor ở trạng thái bão hòa. Khi đó điện áp VAK giảm rất nhỏ và dòng điện qua Thyristor sẽ là:

Khi thực nghiệm cho thấy dòng điện cung cấp cho cực G càng lớn thì điện áp nguồn càng nhỏ tức là Thyristor càng dễ dẫn điện.

+ Trường hợp 2: Trường hợp phân cực ngược Thyristor

Phân cực ngược Thyristor là nối A vào cực âm, K vào cực dương của nguồn VCC. Trường hợp này giống như diode bị phân cực ngược. Thyristor sẽ không dẫn điện mà chỉ có dòng rất nhỏ đi qua. Khi tăng điện áp ngược lên đủ lớn thì Thyristor sẽ bị đánh thủng và dòng điện qua theo chiều ngược lại. Điện áp ngược đủ để đánh thủng Thyristor là VBR, thông thường trị số VBR và VBO bằng nhau và ngược dấu.

Đặc tuyến 

IG = 0   ; IG2 > IG1 > IG

3. Các thông số kỹ thuật

Dòng điện thuận cực đại: Đây là trị số lớn nhất dòng điện qua mà Thyristor có thể chịu đựng liên tục, quá trị số này Thyristor bị hư. Khi Thyristor đã dẫn điện VAK khoảng 0,7V nên dòng điện thuận qua có thể tính theo công thức:

Điện áp ngược cực đại: Đây là điện áp ngược lớn nhất có thể đặt giữa A và K mà Thyristor chưa bị đánh thủng, nếu vượt qua trị số này Thyristor sẽ bị phá hủy. Điện áp ngược cực đại của Thyristor thường khoảng 100V đến 1000V.

Dòng điện kích cực tiểu: IGmin : Để Thyristor có thể dẫn điện trong trường hợp điện áp VAK thấp thì phải có dòng điện kích cho cực G của Thyristor. Dòng IGmin là trị số dòng kích nhỏ nhất đủ để điều khiển Thyristor dẫn điện và dòng IGmin có trị số lớn hay nhỏ tùy thuộc công suất của Thyristor, nếu Thyristor có công suất càng lớn thì IGmin phải càng lớn. Thông thường IGmin từ 1mA đến vài chục mA.

Thời gian mở Thyristor: Là thời gian cần thiết hay độ rộng của xung kích để Thyristor có thể chuyển từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn, thời gian mở khoảng vài micrô giây.

Thời gian tắt: Theo nguyên lý Thyristor sẽ tự duy trì trạng thái dẫn điện sau khi được kích. Muốn Thyristor đang ở trạng thái dẫn chuyển sang trạng thái ngưng thì phải cho IG = 0 và cho điện áp VAK = 0. để Thyristor có thể tắt được thì thời gian cho VAK = OV phải đủ dài, nếu không VAK tăng lên cao lại ngay thì Thyristor sẽ dẫn điện trở lại. Thời gian tắt của Thyristor khoảng vài chục micrô giây.

4. Cách đo kiểm tra Thyristor

Đo kiểm tra Thyristor bằng cách đặt đồng hồ thang x1W, đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầu kim không lên, sau đó dùng Tua – vit chập chân A vào chân G thì thấy kim đồng hồ dịch chuyển, sau đó bỏ Tua – vit ra đồng hồ vẫn lên kim, như vậy là Thyristor tốt. Các Thyristor thường được ứng dụng trong các mạch chỉnh lưu nhân đôi tự động của nguồn xung Tivi màu.

5. Ứng dụng của Thyristor:

Trong mạch điện động cơ M là động cơ vạn năng, loại động cơ có thể dùng điện AC hay DC.

Dòng điện qua động cơ là dòng điện ở bán kỳ dương và được thay đổi trị số bằng cách thay đổi góc kích của dòng IG.

Khi Thyristor chưa dẫn thì chưa có dòng qua động cơ, diode D nắn điện bán kỳ dương nạp vào tụ qua điện trở R1 và biến trở VR. Điện áp cấp cho cực G lấy trên tụ C và qua cầu phân áp R2 – R3.

Giả sử điện áp đủ để kích cho cực G là VG = 1V và dòng điện kích IGmin = 1mA thì điện áp trên tụ C phải khoảng 10V. Tụ C nạp điện qua R1 và qua VR với hằng số thời gian là : T = (R1 + VR)C

Khi thay đổi trị số VR sẽ làm thay đổi thời gian nạp của tụ tức là thay đổi thời điểm có dòng xung kích IGsẽ làm thay đổi thời điểm dẫn điện của Thyristor tức là thay đổi dòng điện qua động cơ và làm cho tốc độ của động cơ thay đổi.

Khi dòng AC có bán kỳ âm thì diode D và Thyristor đều bị phân cực nghịch nên diode ngưng dẫn và Thyristor cũng chuyển sang trạng thái ngưng dẫn.

Tìm hiểu các linh kiện điện tử

Trong các thiết bị tự động hóa thì các thành phần chủ yếu cấu tạo nên là các linh kiện điện tử, thiết bị hoạt động ổn định, chính xác hay không đều phụ thuộc vào từng linh kiện trong máy. Bài viết này xin được chia sẻ kiến thức tìm hiểu chi tiết về các linh kiện điện tử: cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như ứng dụng thực tế của từng thiết bị. Bài viết này nằm trong series bài viết "kiến thức kỹ thuật điện ứng dụng". Các cùng tìm hiểu nhé !

Đầu tiên và cũng là quan trọng nhất chính là linh kiện điện tử công suất, khi công nghệ được phát minh đã thay đổi hoàn toàn ngành bán dẫn.

1. Mosfet  – Transistor trường

            

Mosfet là Transistor trường có cấu tạo khác với Transistor thông thường , chúng có độ nhạy cao hơn và
được sử dụng trong hầu hết các bộ nguồn Monitor .

                             

2.cấu tạo

Mosfet                           Transistor

Mosfet có 3 cực là G ( cực cổng ) , D ( cực thoát ), S ( cực nguồn ) về nguyên lý hoạt động chúng tương tự với 3 cực B, C , E của Transistor thông thường , nhưng về cấu tạo chúng khác với đèn BCE .

                                          

 + Cực nguồn ( S ) và cực thoát ( D ) được nối với hai chất bán dẫn N đặt trên nền có tính cách điện, khoảng giữa hai cực là vùng nghèo điện tích tự do .

+ Cực cổng ( G ) được đặt bên trên khoảng trống giữa hai cực N và các ly bằng một lớp cách điện là SiO2, cực G cách
điện hoàn toàn với cực D và cực S .

+ Khi cho một điện áp chênh lệch vào hai cực D và S thì không có dòng điện chạy qua nhưng khi ta đưa một điện áp dương vào cực G, điện áp này sinh ra hiệu ứng trường trong khoảng trống giữa hai lớp bán dẫn N, và dưới tác dụng của từ trường thì xuất hiện dòng điện chạy qua từ cực D sang cực S .

Điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng điện GS  mà chỉ  tạo ra hiệu ứng trường trong Mosfet vì vậy  một tín hiệu có cường độ rất yếu cũng có thể làm cho Mosfet mở rất mạnh .

Dòng điện chạy qua hai cực D – S chỉ phụ thuộc vào điện áp chân G mà không phụ thuộc vào cường độ của tín hiệu
=> Vì vậy Mosfet được coi là linh kiện có độ nhạy rất cao và chúng đã được sử dụng trong các bộ nguồn Monitor và các bộ nguồn của nhiều thiết bị điên tử cao cấp ngày nay .

3.Ký hiệu của Mosfet :

Mosfet thường có ký hiệu là  K… , 2SK…   ,  IRF…Thí dụ    K3240  , IRF630  v v.. trong đó đèn K có công suất lớn hơn và thường sử dụng trong mạch nguồn, các đèn IRF có công suất nhỏ hơn nên sử dụng trong mạch công tắc, mạch Regu và ít sử dụng trong mạch nguồn.

Quy định về các cực :
-  Cực G – ở bên trái
-  Cực D -  ở giữa
-  Cực S – ở bên phải .

4.Ứng dụng 

Hai ứng dụng quan trọng của Mosfet là dùng trong mạch khuếch đại điện áp và các khóa chuyển mạch trạng thái. Ưu thế quan trọng của Mosfet là khả năng điều khiển tổn hao công suất rất thấp, thời gian lật mạch trạng thái khi chuyển mạch nhỏ.

2. IC so quang

+ IC so quang thường có 4 chân, một số ít có 6 chân , bên trong có một điốt phát quang và một đèn thu quang .

+ Khi cho dòng điện đi qua điốt phát quang, đi ốt phát ra tia hồng ngoại chiếu vào đèn thu quang làm đèn thu quang dẫn .

+ Dòng điện qua điốt phát quang  tỷ lệ thuận với dòng điện qua đèn thu quang .

+  Giữa bên điốt phát quang và đèn thu quang cách điện với nhau, chúng chỉ truyền thông tin biến đổi điện áp sang nhau thông qua ánh sáng hồng ngoại .

+ IC so quang được sử dụng nhiều trong bộ nguồn cách ly, chúng làm nhiệm vụ truyền thông tin về sự biến thiên dòng điện từ bên này sang bên kia mà vẫn cách ly được điện áp.

                                  .     

IC so quang 4 chân & IC so quang 6 chân

• IC so quang 6 chân

Cách đo :

·         Một bên bạn đo như đo điốt, một bên bạn đo như đo cực CE của Transistor .

·         Lưu ý :  Trong bộ nguồn , nếu IC so quang hỏng thì chúng thường hỏng ở dạng kém , tức là bạn đo không phát hiện được hư hỏng do đó nhiều khi cần thay thử .  

3. Diode xung

·        

                                                            Sau bộ nguồn xung cần sử dụng

Điốt xung để chỉnh lưu

• Về hình dạng thì Điốt xung giống hệt với Điốt thường, nhưng do được cấu tạo đặc biệt nên Điốt xung làm việc được ở các tần số rất cao khoảng vài chục KHz .
• Khi chỉnh lưu cho các điện áp có tần số cao như điện áp thứ cấp nguồn xung, điện áp thứ cấp cao áp thì ta cần sử dụng Điốt xung, nếu bạn sử dụng các Điốt thông thường tại các vị trí này thì Điốt sẽ bị nóng và hỏng sau ít phút hoạt động .
• Điốt thường chỉ dùng để chỉnh lưu điện áp có tần số thấp như điện AC 50Hz , không sử dụng được trong các mạch tần số cao nhưng Điốt xung lại có thể xử dụng được trong tất cả các mạch .+ Điốt xung có giá thành cao hơn Điốt thường khoảng 4 – 5 lần .

Điốt xung thường có vòng mầu có mầu xanh hay đỏ hoặc vòng mầu đứt nét .

4. IC tạo  dao động .

• IC tạo dao động được sử dụng phổ biến trong các bộ nguồn Monitor, đây là IC có mạch rất đơn giản và giá thành rẻ, bạn có thể sử dụng IC này để lắp đèn nháy, điều đó sẽ giúp bạn hiểu nguồn Monitor dễ dàng hơn.
• Các chân chính của IC này là :+  Chân 7 là Vcc 12V+  Chân 4 là chân dao động

+  Chân 2 là chân điều khiển biên độ dao động ra, điện áp chân 2 tỷ lệ nghịch với biên độ dao động ra .

+  Chân 1 có tác dụng ngược với chân 2 .

+  Chân 3 là chân bảo vệ

+  Chân 6 là chân dao động ra

Còn tiếp....

Tài liệu tham khảo:
Giáo trình linh kiện điện tử và ứng dụng _ Tác giả: NGUYỄN VIẾT NGUYÊN
Linh kiện điện tử _ Klaus Beuth (Sách dịch)

Biến tần ứng dụng thế nào trong công nghiệp

Với nguyên lý hoạt động thông minh của công nghệ inverter, hay công nghệ biến tần đang là sự lựa chọn tốt nhất cho các doanh nghiệp để điều khiển máy móc dùng động cơ điện. Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất máy biến tần: biến tần Siemens,biến tần Omron,biến tần ABB, có nhiều loại khác nhau: loại 1 pha, 3 pha và có nhiều dải công suất khác nhau.

Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể đạt đến dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ. Bài viết này sẽ tìm hiểu những ứng dụng thông dụng của biến tần trong công nghiệp.

Công nghệ biến tần là gì?

Máy biến tần là thiết bị nhằm biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành tần số khác và có thể điều chỉnh được.
Nguyên lý cơ làm việc của máy biến tần khá đơn giản. Trước tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được lọc và chỉnh lưu thành nguồn điện 1 chiều phẳng. Giai đoạn này thực hiện bởi tụ điện và bộ chỉnh lưu cầu diode. Chính vì vậy, hệ số công suất cosphi có giá trị không phụ thuộc vào tải cũng như có giá trị ít nhất bằng 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi thành điện xoay chiều 3 pha đối xứng nhờ sự đóng cắt hợp lý các thiết bị công suất. Nguồn ra là nguồn xoay chiều hình sin 1 pha hoặc 3 pha.
Nhờ sự phát triển của công nghệ vi xử lý cũng như công nghệ bán dẫn lực, tần số chuyển mạch xung có thể lên đến dải tần số siêu âm nhằm làm giảm tiếng ồn của động cơ, giảm các tổn thất trên lõi sắt động cơ. Nhờ tính năng này mà các thiết bị có thể giảm tiêu thụ điện năng từ 20 đến 40%.

Một số ứng dụng của biến tần trong công nghiệp:

Biến tần điều khiển nâng hạ:

Dùng biến tần để điều khiển lực căng cho ứng dụng nâng, hạ trong ngành cấu trục, cầu trục, cần trục...
Biến tần dùng trong ứng dụng điều khiển vị trí:

Đặc biệt ứng dụng biến tần trong giải pháp tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống bơm điều áp, trong ngành công nghiệp lạnh, ngành nén khí, công nghệ sản xuất bia, rượu, sữa, ngành giấy, nhựa…
Thay thế cho việc sử dụng các cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác:

Sử dụng biến tần kết hợp với động cơ không đồng bộ 3 pha sẽ giúp điều chỉnh vô cấp thiết bị công tác, tiết kiệm được một lượng điện năng lớn, cải thiện hệ số công suất của motor, có khả năng tăng tốc động cơ lên rất cao , tích hợp nhiều chế độ điều khiển, có chức năng hãm, bảo vệ motor với việc phát hiện lỗi như: quá áp, thấp áp, mất pha, quá tải, quá dòng, chạm đất…từ đó nâng cao khả năng truyền thông, tự động hóa.
Cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số:

Sử dụng biến tần điều khiển động cơ để mở rộng tốc độ máy giúp điều khiển đơn giản nhưng vẫn đáp ứng mọi đòi hỏi công nghệ về tốc độ với chi phí thấp.

Từ các ứng dụng phổ biến nêu trên máy biến tần ngày càng được quan tâm trong các doanh nghiệp và các công ty về lĩnh vực phân phối công nghiệp như trong điều khiển phải trực, thang máy, quạt công nghiệp... nhằm tiết kiệm điện, hiệu suất động cơ cao, tuổi thọ máy móc tốt hơn.

Nhờ tính năng vượt trội của biến tần trong công nghiệp đã đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, tiết kiệm được nhiều chi phí cho các doanh nghiệp, đặc biệt là đối với những doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng điện năng lớn: chế tạo thép, xi-măng. Vì vậy, máy biến tần trong công nghiệp là một trong những giải pháp tốt nhất giúp doanh nghiệp vượt qua khó khăn trong thời kỳ lạm phát hiện nay.

Trên đây là một số ứng dụng của công nghệ biến tần tiên tiến trong công nghiệp,công nghệ biến tần với những ưu thế vượt trội vẫn luôn phát triển và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực,thay thế cho những công nghệ cũ lạc hậu,hao phí năng lượng.

Nên sử dụng biến tần hay khởi động mềm?

Hiện nay thì biến tần và khởi động mềm đều có tác dụng làm động cơ khởi động một cách nhẹ nhàng giúp tăng tuổi thọ động cơ và không gây ảnh hưởng đến lưới điện. dưới đây sẽ trình bày ưu nhược điểm của mỗi loại để dựa vào đó bạn đưa ra được phương án phù hợp nhất.

1. Sử dụng biến tần

Ưu điểm:
- Biến tần có hệ thống điều chỉnh tốc độ với kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
- Biến tần cho phép mở rộng dải điều chỉnh, nâng cao tính chất động học của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều.
- Biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ dễ dàng.
- Có khả năng bảo vệ động cơ: quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha…
- Biến tần được sử dụng linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau như bơm, quạt,…
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao.
- Người lắp đặt, vận hành phải trang bị kiến thức khi sử dụng biến tần.

2. Khởi động mềm

Ưu điểm:
- Khởi động mềm khởi động và dừng động cơ nhẹ nhàng, có điều khiển.
- Có các chức năng bảo vệ động cơ chạy quá tải, ngược pha, mất pha..
- Giá thành đầu tư thấp hơn so với biến tần.
 Nhược điểm:
- Khởi động mềm không điều chỉnh được tốc độ hoạt động.
 Từ việc so sánh ưu nhược điểm của mỗi loại thấy rằng: nếu ứng dụng cần yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ chính xác thì sử dụng biến tần là giải pháp tối ưu. Với ứng dụng tiết kiệm chi phí và máy khởi động êm lúc ban đầu thì sử dụng khởi động mềm là giải pháp không tồi.

Hệ thống quản lý thiết bị điện SCADA là gì? Tìm hiểu về SCADA

Nếu như vài năm trước đây, hệ thống quản lý thiết bị SCADA là một cái khái niệm còn rất xa lạ thì trong những năm trở lại đây, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cùng với tiện ích nó mang lại thì SCADA đã không còn quá xa lạ. Vậy bạn thật sự hiểu rõ SCADA chưa? Nếu chưa thì cùng tìm hiểu nhé.

SCADA là tên viết tắt của cụm từ tiếng anh "Supervisory Control And Data Acquisition", nghĩa là hệ điều khiển giám sát và thu thập số liệu sản xuất.

SCADA là một công cụ tự động hóa công nghiệp, dùng kĩ thuật vi tính PLC/RTU, để trợ giúp việc điều hành kĩ thuật ở các cấp trực ban điều hành của sản xuất công nghiệp: từ cấp phân xưởng, xí nghiệp (hay trạm điện), đến các cấp cao nhất của một công ty.





Chức năng mỗi cấp SCADA là cung cấp những dịch vụ chuẩn sau:

a) Thu thập từ xa

Thu qua đường truyền số liệu các số liệu về sản xuất, và tổ chức việc lưu giữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu lịch sử về sản xuất, về sự kiện thao tác về báo động,...).

b) Dùng các cơ sở số liệu đó để cung cấp những dịch vụ về điều khiển giám sát hệ sản xuất

Hiển thị báo cáo tổng kết về quá trình sản xuất (trang màn hình trang đồ thị, trang sự kiện, trang báo động, trang báo cáo sản xuất,...).

Điều khiển từ xa quá trình sản xuất (đóng / cắt các máy cắt, tăng / giảm nấc phân áp,...).

c) Thực hiện các dịch vụ về truyền số liệu trong hệ và ra ngoài (đọc viết số liệu PLC/RTU, gởi trả lời các bản tin yêu cầu của cấp trên về số liệu, về thao tác hệ)

Nhìn chung SCADA là một hệ kết hợp phần cứng - phần mềm vi tính để tự động hóa việc quản lí giám sát điều khiển cho một đối tượng sản xuất công nghiệp.

Tùy yêu cầu cụ thể của bài toán tự động hóa ấy, có thể xây dựng hệ SCADA thực hiện một số trong những nhiệm vụ tự động hóa sau:

Thu thập giám sát từ xa về đối tượng.

Điều khiển đóng/cắt từ xa lên đối tượng.

Điều chỉnh tự động từ xa lên đối tượng.

Thông tin từ xa với các đối tượng và các cấp quản lí.

Các chức năng đó mỗi thứ đều có những yêu cầu đặc biệt đối với các bộ phần cứng, phần mềm chuyên trách của SCADA. Cụ thể là:

Phần đo - giám sát xa cần bảo đảm thu thập, lưu giữ, hiển thị, in ấn đủ những số liệu cần cho quản lí kĩ thuật.

Phần điều khiển thao tác xa phải bảo đảm được việc kiểm tra "ĐÓNG" an toàn, đúng đắn.

Đối với việc "ĐÓNG" lưới cao áp phải có thiết bị điện thực hiện hòa đồng bộ lên thanh cái cao áp kiểu tự động. Bên cạnh SCADA cần phải có "ĐÓNG / CẮT" bằng tay.

Phần điều chỉnh tự động từ xa cần phân định và quy định trong nhiệm vụ điều chỉnh điện áp, tần số ở trạm phát điện, trong nhiệm vụ điều áp của Tap changer ở trạm điện, hệ SCADA phải đảm nhiệm đến đâu.

Phần truyền tin xa phải quy định rõ các nhiệm vụ truyền số liệu hiện trường và nhất là nhiệm vụ thủ tục truyền số liệu với các cấp SCADA điều độ.

Nguồn: Sưu tầm

Aptomat là gì, cấu tạo aptomat, cách lựa chọn aptomat

Định nghĩa Aptomat là gì?

Aptomat là tên thường gọi của thiết bị đóng cắt tự động (cầu dao tự động). Trong tiếng Anh thiết bị đóng cắt là Circuit Breaker (viết tắt là CB). Aptomat có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện. Một số dòng Aptomat có thêm chức năng bảo vệ chống dòng rò được gọi là aptomat chống rò hay aptomat chống giật. Aptomat đôi khi còn được gọi theo cách ngắn gọn là Át.

Hình ảnh: Aptomat MCCB của hãng Schneider

Phân loại Aptomat:

Aptomat được phân chia ra nhiều loại theo chức năng, hình dạng, kích thước khác nhau.

1/ Phân loại theo cấu tạo:

- Aptomat dạng tép MCB (Miniature Circuit Breaker): bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

Hình ảnh: Aptomat dạng tép MCB của hãng LS

- Aptomat dạng khối MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): bảo vệ quá tải và ngắn mạch.

Hình ảnh: Aptomat dạng khối MCCB của hãng Mitsubishi

2/ Phân loại theo chức năng:

- Aptomat thường (bảo vệ quá tải, ngắn mạch): MCB, MCCB

- Aptomat chống rò: RCCB (Residual Current Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò dạng tép), RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection – aptomat chống dòng rò và bảo vệ quá tải dạng tép), ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò và bảo vệ quá tải dạng khối).

3/ Phân loại theo số pha / số cực:

- Aptomat 1 pha: 1 cực

- Aptomat 1 pha + trung tính (1P+N): 2 cực

- Aptomat 2 pha: 2 cực

- Aptomat 3 pha: 3 cực

- Aptomat 3 pha + trung tính (3P+N): 4 cực

- Aptomat 4 pha: 4 cực

4/ Phân loại theo dòng cắt ngắn mạch:

- Dòng cắt thấp: thường dùng trong dân dụng. Ví dụ MCCB NF125-CV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 10kA.

- Dòng cắt tiêu chuẩn: thường dùng trong công nghiệp. Ví dụ MCCB NF125-SV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 30kA.

- Dòng cắt cao: thường dùng trong công nghiệp và các ứng dụng đặc biệt. Ví dụ MCCB NF125-HV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 50kA.

5/ Phân loại theo khả năng chỉnh dòng:

- Aptomat có dòng định mức không đổi. Ví dụ MCCB NF400-SW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức 400A không thay đổi được.

- Aptomat chỉnh dòng định mức. Ví dụ MCCB NF400-SEW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức điều chỉnh được từ 200A - 400A.

Cấu tạo Aptomat:

Aptomat (MCB hay MCCB) thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).

Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng là tiếp điểm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang. Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính.

Hình ảnh: Cấu tạo Aptomat MCB Schneider

Hình ảnh: Cấu tạo Aptomat MCCB Schneider

Nguyên lý hoạt động của Aptomat:

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm tiếp điểm động. Bật Aptomat ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút.

Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của Aptomat được mở ra, mạch điện bị ngắt.

Các thông số kỹ thuật của Aptomat:

- In: Dòng điện định mức. Ví dụ: MCCB 3P 250A 36kA, In = 250A.

- Ir: là dòng hoạt động được chỉnh trong phạm vi cho phép của Aptomat. Ví dụ aptomat chỉnh dòng 250A có thể điều chỉnh từ 125A đến 250A.

- Ue: Điện áp làm việc định mức.

- Icu: Dòng cắt ngắn mạch là khả năng chịu đựng dòng điện lớn nhất của tiếp điểm trong 1 giây.

- Icw: Khả năng chịu dòng ngắn mạch trong 1 đơn vị thời gian.

- Ics: khả năng cắt thực tế khi xảy ra sự cố của thiết bị. Khả năng này phụ thuộc vào từng nhà sản xuất do công nghệ chế tạo khác nhau. Ví dụ cùng một hãng sản xuất nhưng có 2 loại MCCB là Ics = 50% Icu và Ics = 100% Icu.

- AT: Ampe Trip (dòng điện tác động)

- AF: Ampe Frame (dòng điện khung). Ví dụ NF250A 3P 200A và NF250A 3P 250A đều có AF = 250A nhưng một cái sẽ tác động khi dòng vượt quá AT = 200A, một cái sẽ tác động khi dòng vượt quá AT = 250A. Thông số AT/AF cho biết độ bền của tiếp điểm đóng cắt. Ví dụ Aptomat 250AT/400AF sẽ có độ bền cao hơn Aptomat 250AT/250AF, kích thước aptomat 400AF cũng lớn hơn, giá thành cao hơn.

- Characteritic cuver: là đường cong đặc tính bảo vệ của CB (đường cong chọn lọc của CB). Đây là thông số rất quan trọng, quyết định cho việc chọn CB ở vị trí nào trong hệ thống điện.

- Mechanical/electrical endurace: Số lần đóng cắt cơ khí cho phép/ số lần đóng cắt điện cho phép.

Công dụng của Aptomat

Là thiết bị điện tự động cắt mạch điện khi có sự cố, dùng để bảo vệ cho mạch điện khi có sự cố quá tải, ngăn mạch, sụt áp, truyền công suất ngược. Ngoài ra còn dùng để đóng mở cho mạch điện không thường xuyên đóng mở.

Một số dòng sản phẩm Aptomat (MCB, MCCB) thông dụng trên thị trường:

MCB - Aptomat dạng tép Mitsubishi:

(Cầu dao tự động dạng tép Mitsubishi)



MCCB - Aptomat dạng khối Mitsubishi:

(Cầu dao tự động dạng khối Mitsubishi)





MCB - Aptomat dạng tép LS:

(Cầu dao tự động dạng tép LS)



MCCB - Aptomat khối LS:

(Cầu dao tự động dạng khối LS)



ACTI9 MCB - Aptomat dạng tép Schneider:

(Cầu dao tự động dạng tép Schneider)



MCCB - Aptomat dạng khối Schneider:

(Cầu dao tự động dạng khối Schneider)

Cách lựa chọn Aptomat

Việc lựa chọn aptomat, chủ yếu dựa vào: dòng điện tính toán đi trong mạch; dòng điện quá tải; tính thao tác có chọn lọc.
Ngoài ra lựa chọn Aptomat còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải và Aptomat không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn ( thường xảy ra trong điều khiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ)
Yêu cầu chung là dòng điện định mức của mức bảo vệ Iap không được bé hơn dòng điện tính toán của mạch:
Iap>=Itt
Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải, người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150% hay lớn hơn nữa so với dòng điện tính toán của mạch.
Sau cùng ta chọn Aptomat theo các số liệu kỹ thuật đã cho của nhà chế tạo.

Ví dụ thực tế tính toán:

Chọn Aptomat cho một máy giặt có công suất tiêu thụ là 2kW, cosphi = 0,85 sử dụng trong hộ gia đình?
Ta có: Itt=Ptt/Uđm*cos(phi)
=2000/(220*0,85)=10,69
Iap=(1,2-1,5)Itt
Ta tính được: Ict=1,2*10,96=13,152A
Do đó ta chon loại Aptomat có dòng định mức là 14A

Trên đây là bài chia sẻ khá chi tiết về thiết bị điện và tầm quan trọng của aptomat trong hệ thống điện. Hy vọng bài viết này sẽ giúp đỡ ít nhiều cho các bạn lựa chọn thiết bị trong dự án M&E.

PLC Omron CPM2A

1. Giới thiệu chung

Các bộ điều khiển lập trình của hãng OMRON rất đa dạng, gồm các loại CPM1A, CPM2A, CPM2C, CQM1,…. những loại PLC nên tạo thành từ những modul rời kết nối lại với nhau, có thể cho phép mở rộng dung lượng bộ nhớ và mở rộng vác ngõ vào, ra. Vì vậy chúng được sử dụng rất linh hoạt và đa dạng trong thực tiễn. Ngoài ra, hãng OMRON còn sản xuất các bộ PLC có cấu trúc cố định, các PLC này chỉ được cho các công việc đặc biệt nên không đòi hỏi tính linh hoạt cao.

Các PLC đều có cấu trúc gồm: bộ nguồn, CPU, các Port I/O, các modul I/O đặc biệt …. Để có được một bộ PLC hoàn chỉnh thì ta phải lắp ráp các modul này lại với nhau. Việc kết nối này thực hiện khá đơn giản và cho phép thay thế dễ dàng.

Họ CPM2A có rất nhiều loại. Ta có thể tóm tắt trong bảng sau:

2. Các thành phần của CPU

..............................Hình ảnh thành phần CPU CPM2A............................................

Trong đó:

1 - Nguồn cung cấp: tuỳ theo loại CPU mà ta dùng nguồn AC từ 100V-240V hoặc nguồn DC 24V

2,3 - Chân nối đất bảo vệ (đối với loại CPU dùng nguồn AC): để bảo vệ an toàn cho người sử dụng.

4 - Nguồn cung cấp cho ngõ vào : đây là nguồn 24V DC được dùng để cung cấp điện áp cho các thiết bị đầu vào (đối với loại CPU dùng nguồn AC ).

5 - Các ngõ vào : để liên kết CPU với các thiết bị ngõ vào.

6 - Các ngõ ra : để liên kết CPU với các thiết bị ngõ ra.

7 - Các đèn báo chế độ làm việc của CPU : các đèn báo này cho chúng ta biết chế độ làm việc hiện hành của PLC.

Đèn báo	Trạng thái	Y nghĩa
PWR (xanh)	On	PLC đã được cấp nguồn
	Off	PLC chưa được cấp nguồn
RUN (xanh)	On	PLC đang hoạt động ở chế độ RUN hoặc ở chế độ MONITOR
	Off	PLC  đang ở chế độ PROGRAM hoặc bị lỗi
COMM (vàng)	Flashing	Dữ liệu đang được chuyển vào CPU thông qua cổng Peipheral hoặc cổng RS-232C
	Off	Dữ liệu không được chuyển vào CPU thông qua cổng Peripheral hoặc cổng RS-232C
ERR/ALARM (red)	On	Xuất hiện lỗi (PLC ngừng hoạt động )
	Off	Đèn báo hoạt động bình thường

    

8 - Đèn báo trạng thái ngõ vào : khi 1 trong các ngõ vào ở trạng thái ON thì đèn báo tương ứng sẽ sáng.
Lưu ý: Khi ta sử dụng bộ đếm tốc độ cao thì các đèn báo ngõ vào sẽ không sáng nếu tần số xung sáng quá nhanh.

9 - Đèn báo trạng thái ngõ ra: các đèn báo trạng thái ngõ vào sẽ sáng khi các ngõ ra ở trạng thái ON.

10 - Cổng điều khiển tín hiệu Analog: được sử dụng khi tín hiệu vào hoặc ra là tín hiệu Analog, được lưu giữ vào vùng nhớ IR250 và IR251.
- Cổng giao tiếp với thiết bị ngoại vi : liên kết PLC với thiết bị lập trình: máy tính chủ, thiết bị lập trình cầm tay ...

12 - Cổng giao tiếp RS-232C : liên kết PLC với thiết bị lập trình (ngoại trừ thiết bị lập trình cầm tay và máy tính chủ).

13- Communication Switch : là công tắc , chọn để sử dụng một trong hai cổng Peripheral hoẵc cổng RS-232C để liên kết với thiết bị lập trình
- Bộ Acquy
- Phần mở rộng : kết nối CPU và PLC với khối mở rộng I/O hoặc khối mở rộng nói chung ( Analog I/O Unit, Temporature Senson Unit ...) , có thể kết nối 3 modul mở rộng

3. Các thành phần khác của khối mở rộng

4.Phân Loại

Diễn giải	Số đầu vào	Số đầu ra	Nguồn điện	Các đầu ra rơle	Các đầu ra transistor (NPN)
CPU với 20 đầu I/O	12	8	AC	CPM2A-20CDR-A	—
CPU với 30 đầu I/O	18	12	AC	CPM2A-30CDR-A	—
CPU với 30 đầu I/O	18	12	DC	CPM2A-30CDR-D	CPM2A-30CDT-D
CPU với 40 đầu I/O	24	16	AC	CPM2A-40CDR-A	—
CPU với 40 đầu I/O	24	16	DC	—	CPM2A-40CDT-D
CPU với 60 đầu I/O	36	24	AC	CPM2A-60CDR-A	—
CPU với 60 đầu I/O	36	24	DC	CPM2A-60CDR-D	CPM2A-60CDT-D

5.Download chi tiết tài liệu hướng dẫn lập trình thiết bị CPM2A

Hướng dẫn lập trình CPM2A phan 1

Hướng dẫn lập trình CPM2A phan 2

Hướng dẫn lập trình CPM2A phan 3(1)

Hướng dẫn lập trình CPM2A phan 3(2)

Hướng dẫn lập trình CPM2A phan 3(3)

Tài liệu tiếng việt CPM2A