Khoa §iÖn - Bé m«n T§H
Tr êng §¹i häc KTCN
Th¸i Nguyªn
Bµi gi¶ng m«n häc
Tù ®éng khèng chÕ & PLC
Giới thiệu tổng quát về môn học
Chơng1
Giới thiệu các phần tử cơ bản trên sơ đồ mạch điện
Chơng2
Các nguyên tắc khống chế tự động . Các thiết bị và sơ đồ
bảo vệ - tín hiệu hoá
Chơng3
Các sơ đồ khống chế tự động điển hình
Chơng4
Xây dựng các sơ đồ khống chế tự động không tiếp điểm
Tổng hợp hệ khống chế tự động truyền động điện theo
yêu cầu công nghệ của quá trình sản xuất
Chơng5
Khái niệm chung về thiết bị điều khiển logic khả trình - PLC
Chơng6
Lập trình cho PLC S7-200
Chơng1
Ký hiệu biểu diễn các phần tử trên sơ đồ mạch điện
1.1. Bài mở đầu
1.2.Ký hiệu biểu diễn các phần tử trên sơ đồ mạch điện
1.2.1.Kýhiệubiểudiễncácphầntửtrênsơđồmạchđiện
b
Bộ khống chế chỉ huy khai
triểntheomặtphẳngcó6vị
trí: 0, 1, 2, 3, 4, 5 và 7 tiếp

(thiÕu ®iÖn ¸p ).
15
Cuén d©y r¬ le ®iÖn ¸p.14
25
24
23
22
21
20
Tiếpđiểmthờngmởmởchậm(mởchậm
saukhicuộndâyrơlethờigianmấtđiện
mộtkhoảngthờigiantheogiátrịđãchỉnh
định).
T/điểmthờngmởđóngchậm(đóngchậm
saukhicuộndâyrơlethờigiancóđiệnmột
khoảngthờigiantheogiátrịđãchỉnh
định).
Tiếpđiểmthờngmở(a)vàthờngkín(b)có
dậphồquang
Tiếpđiểmthờngmở(a)vàthờngkín(b)
củacôngtắctơ
Tiếpđiểmthờngkín(đóng)củacácrơle
Tiếpđiểmthờngmở(hở)củacácrơle
Cuộndâycôngtắctơ19
a
b
a
b
26 Tiếp điểm thờng kín đóng chậm (đóng chậm sau khi
cuộndâyrơlethờigianmấtđiệnmộtkhoảngthờigian

33
§ÌntÝnhiÖu
34
a/Phanhh·m®iÖntõmétpha
b/Phanhh·m®iÖntõbapha
35
M¸ybiÕn¸pmétpha
36
BéchØnhluh×nhcÇumétpha
kh«ng ®iÒu khiÓn (b»ng 4 ®i
èt)
37
Cuénd©ycãlâis¾t
KÝ HIỆU TÊN GỌI - T ÍNH NĂNG CỦA KH Í CỤ, THIẾT BỊ ĐIỆN
A Áp tô mát
BA Máy biến áp
CC Cầu chì
CD Cầu dao
CKC Cuộn khống chế
CKT Cuộn kích từ
CK Cuộn kháng
CL Chỉnh lưu
D Nút ấn dừng máy
Đ Động cơ điện (nói chung n)
ĐK Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ
F Máy phát điện
FH Phanh hãm điện từ
G Công tắc tơ gia tốc
H Công tắc tơ hãm
K Công tắc tơ (nói chung)

1.3.6.Thuậntiệncholắprápvàsửachữa
1.3.7.Kíchthớcvàgiáthànhnhỏnhất
1.3.8.Cácyêucầukhác
Chơng2
Các nguyên tắc khống chế tự động - bảo vệ và tín hiệu hoá
2.1. khái niệm chung
Trong mộthệ thốngtự động khống chế thờngcó nhiều quá trình khác
nhaunh:mởmáy,hãmmáy,đảochiềuquay,duytrìchếđộlàmviệctheoyêucầu
côngnghệđặtra,v.v ởđâytachỉnêulênnguyênlýlàmviệccủacácmạchtự
độngđiềukhiểncácquátrìnhtrênbằngcácrơle,côngtắctơ,cáccôngtắc-nút
ấnvàcáckhícụđiềukhiểnkhác.Nólànhữngmạchđơngiảnnhngcótínhchất
cơsở,vìdựatrênnhữngmạchđóchúngtacóthểthiếtlậpđợccácmạchkhống
chếphứctạp.
Trongcáchệthốngtựđộngkhốngchếtathờnggặpcáctrờnghợpsau:
+Đốivớiđộngcơđiệnkhôngđồngbộrotolòngxóc:Đơngiảnnhấtlà
quátrìnhmởmáy,hãmvàđảochiềuquay.Trongmộtsốtrờnghợp,nhấtlàvới
độngcơcôngsuấtnhỏ,tathựchiệnmởmáy(khởiđộng)bằngcáchđóngtrựctiếp
mạchstatocủađộngcơvàonguồnđiệnxoaychiềucógiátrịđiệnápbằng.m
hãmdừngtựdohoặchãmđộngnăngđộngcơbằngcáchcắtnguồnkhỏimạch
statođộngcơrồiđóng2phamạchstatovàonguồnđiệnápmộtchiềucógiátrị
phù hợp, muốn đảo chiều quay hoặc hãm ngợc ngời ta đảo hai trong ba pha
nguồnxoaychiềumắcvàomạchstatođộngcơ.Đốivớicácđộngcơcôngsuất
trungbìnhvàlớnngờitamởmáybằngcácnốithêmvàomạchstatođiệntrởphụ
hoặcđiệnkhángphụ,hoặcdùngphơngphápđổinốisaosangtamgiác(Y)
nếuđộngcơkhilàmviệcbìnhthờngđấudạngtamgiác().
+Đốivớiđộngcơđiệnxoaychiềukhôngđồngbộrotodâyquấnvàđộng
cơmộtchiềucôngsuấttrungbìnhvàlớn:Khimởmáycácđộngcơnàyngờitath
ờngmắcthêmđiệntrởphụtrongmạchrotođộngcơđểhạnchếdòngmởmáyvà
sẽnốitắtdầntrongquátrìnhnày.Khithựchiệnhãmđộngnăngvàhãmngợcng
ờitacũngthờngthêmđiệntrởphụvàomạchrotođểhạnchếdònghãm.Mạch

I (M)
R
f1
tn
R
f2
I
c
a b
c d
g
n
«®
n
0
n
2
n
1
n
«®
I
2
I
c
I
1
t
1
t

Trongsơđồhình2.1,mạchlựcgồmcácphầnmạchnốivàomạchstato
vàrotocủađộngcơkhôngđồngbộbapharotodâyquấnvàbaogồm:Độngcơ
xoaychiềukhôngđồngbộbapharotodâyquấnĐK;cáccấpđiệntrởphụR
f1
và
R
f2
trongcácphamạchroto;cáctiếpđiểmchínhcủacáccôngtắctơK,1G,2G;
cácphầntửđốtnóngcủarơlenhiệtRN;cầuchìCC1vàcầudaonguồnCD.Phần
cònlạitrongsơđồlàmạchđiềukhiển(mạchkhốngchế)baogồm:cầuchìCC2;
cácnútấnđiềukhiểnmởmáy(M)vàdừngmáy(D);cuộndâycủacáccôngtắctơ
vàcácrơlethờigian(K,1G,2G,RTh
1
,RTh
2
)cùngcáctiếpđiểmphụcáccôngtắc
tơ,tiếpđiểmcácrơlethờigianvàtiếpđiểmcủarơlenhiệtRN.
2/Nguyênlýhoạtđộngcủasơđồ:
ĐểchuẩnbịchosơđồlàmviệctađóngcầudaonguồnCD,điệnápxoay
chiềubaphacủanguồnđợcđađếnmạchđộnglựcvàmạchđiềukhiểnđểchuẩn
bịchoquátrìnhkhởiđộngđộngcơ.ĐểkhởiđộngĐKtaấnnútM(tạit=0),cuộn
dâycôngtắctơKđợccấpđiệnvàtácđộng,nósẽđóngcáctiếpđiểmthờnghở
trongmạchđộnglựccấpđiệnchocuộndâystatođộngcơvàđộngcơbắtđầu
khởiđộng,đồngthờitiếpđiểmthờnghởphụKtrongmạchđiềukhiểncũngđợc
đónglạiđểtựduytrì.ĐồngthờivớiKcóđiệnthìrơlethờigianRTh1cũngđợccấp
điện,nhngdotiếpđiểmRTh1(3-7)làtiếpđiểmthờnghởđóng
chậmnênbanđầunóchakín,dẫnđếnkhiKtácđộngthì1Gvà2Gcònchatác
động nên động cơ đợc khởi động với toàn bộ điện trở phụ trong mạch roto
(bằng:R
f1

làthờigianduytrìcủaRTh
2
)làthờiđiểmcầnloạinốtcấpđiện
trở phụ còn lại rakhỏi mạch roto động cơ, lúc đó RTh
2
(3-11) đóng lại làm cho
cuộndâycôngtắctơ2Gcóđiện,2Gđóngcáctiếpđiểmthờnghởtrongmạchroto
độngcơvàloạitoànbộđiệntrởphụrakhỏimạchrotođộngcơ,độngcơchuyển
sangkhởiđộngtrênđặctínhtựnhiênvàtiếntớitốcđộlàmviệcổnđịnh(theogiá
trịmômentải),quátrìnhkhởiđộngkếtthúc.
2.2.2.2.Sơđồtựđộngkhởiđộngcơmộtchiềukíchtừđộclậpquahaicấpđiệntrở
phụtrongmạchrotor
1/Giớithiệusơđồ
Sơđồmạchđiệnnhhình2.2,trongđóĐlàđộngcơmộtchiềukíchtừđộc
lậpcócuộnkíchthíchlàCKĐ;R
f1
vàR
f2
cácđiệntrởphụdùngđểhạnchếdòng
khởiđộngcủađộngcơĐ;Klàcôngtắctơdùngđểđóngcắtnguồnmộtchiều
cungcấpchomạchphầnứngđộngcơ;1Gvà2Glàcáccôngtắctơgiatốc;RTh
1

vàRTh
2
làcácrơlethờigiancócáctiếpđiểmthờngkínđóngchậm.
2/Nguyênlýhoạtđộngcủasơđồ:
ĐóngcầudaoCD,nguồnđiệnmộtchiềuđợcnốivàomạchđộnglựcvà
mạch điều khiển, lúc này rơle RTh
1

(t
1
làthờigianchỉnhđịnhcủaRTh
1
),tiếpđiểmthờngđóngđóngchậmRTh
1
(1-9)
đónglạilàmchocuộndâycôngtắctơ1Gcóđiện,1Gtácđộngnốingắnmạchcấp
điệntrởphụthứnhấtvàđộngcơchuyểnsangkhởiđộngtrênđặctínhthứhaivới
điệntrởphụchỉcònlàR
f2
.DoR
f1
bịngắnmạchnênđiệnáptrêncuộndâyRTh
2

giảmvềbằngkhông(rơlemấtđiện)vàsauthờigianduytrìbằngt
2
-t
1
,tứclàtại
t=t
2
,tiếpđiểmRTh
2
(9-11)đónglạinên2Gcóđiện,2Gtácđộngnốingắnmạchnốt
cấpđiệntrởphụcònlạivàđộngcơchuyểnsangkhởiđộngtrênđặctínhtựnhiên,
tiếntớiđiểmlàmviệcổnđịnhtơngứngvớigiátrịmômentải,quátrìnhkhởiđộng
kếtthúc.
2.3. Khống chế tự động theo nguyên tắc tốc độ