Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A
Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 55 - Khoa Cơ - Điện

ắ Module đầu vào/ra analog EM231 RTD
- Kích thớc (dài x rộng x cao): 90 x 80 x 62mm
- Khối lợng: 0,2kg
- Công suất: 2W
- 3 đầu vào analog
- EM231 RTD thu nhận tín hiệu nhiệt độ dới dạng analog dễ dàng với tính
chính xác cao bằng việc sử dụng cặp nhiệt ngẫu chuẩn. Đợc thiết kế giống nh
những thiết bị khác của dòng S7 - 22x, chúng đợc liên kết với nhau qua các Bus dữ
liệu và đợc đặt trên một giá treo DIN phía bên phải CPU
- Kết nối module EM231TC, EM231 RTD: Có thể mắc trực tiếp với S7- 200
hoặc có thể sử dụng dây dẫn phụ có bảo vệ để hạn chế tiếng ồn một cách tốt nhất.
Có thể mắc thiết bị EM231 RTD với cảm biến theo 3 cách: 4 dây, 3 dây và 2 dây.
Cách chính xác nhất là sử dụng 4 dây, cách ít chính xác nhất là sử dụng 2 dây chỉ
đợc sử dụng nếu sai số do mắc dây đợc bỏ qua trong các ứng dụng.
ắ Module đầu vào/ra analog EM235
- Đặc tính vật lý:

nhiệt độ hoặc điều kiện sai số. Các bit trạng thái cho biết khoảng sai số và tình
trạng không hoạt động của thiết bị/nguồn cung cấp đang sử dụng. LEDs cho
biết tình trạng của thiết bị.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A
Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 57 - Khoa Cơ - Điện
ắ Định cấu hình cho EM231: Để định cấu hình cho module EM231 RTD sử
dụng công tắc DIP, các công tắc (SW1SW3) dùng để xác định độ lớn tín hiệu đầu
vào Analog. Nên nạp điện theo chu kỳ cho PLC hoặc sử dụng nguồn nuôi 24V
Trung tâm nghiên cứu Bò và Đòng cỏ BA Vì
Bảng 3.3: Định cấu hình cho Module EM 231
Nguồn đơn cực
SW1 SW2 SW3
Độ lớn
tín hiệu vào
Độ
Các module EM231 & EM235 có chi phí thấp tốc độ cao 12 bit. Chúng có
khả năng chuyển đổi đầu vào analog thành tín hiệu digital tơng ứng với 149s.
Quá trình chuyển đổi tín hiệu đầu vào analog đợc thực hiện mỗi khi tín hiệu analog
đợc truy cập bởi chơng trình của ngời sử dụng. EM231 & EM235 cung cấp tín
hiệu digital cha đợc xử lý (không lọc hoặc tuyến tính hoá) đúng với điện áp
analog hay giá trị thực đợc thể hiện ở các cực đầu vào của thiết bị. Vì là thiết bị tốc
độ cao nên chúng có thể thay đổi nhanh chóng theo tín hiệu đầu vào analog.

Hình3.15: Bộ định cấu hình DIP cho module EM231, EM235
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A
Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 59 - Khoa Cơ - Điện
3.3. Thiết bị nhập - xuất [8]
Thiết bị - xuất phổ biến đợc sử dụng trong PLC. Các thiết bị nhập đợc
đề cập gồm cả Digital va Analog, chẳng hạn công tắc dò tìm vị trí, các công
tắc Proximity, các công tắc quang điện, các bộ mã hoá, các công tắc nhiệt và
áp suất, các đồng hồ điện áp, các biến áp vi sai tuyến tính, cá đồng hồ biến
dạng, các Tranzistor nhiệt, các cặp nhiệt điện. Các thiết bị xuất gồm rơle thiết
bị tiếp xúc, các van Solenoid, và các động cơ.
Cảm biến đóng vai trò quạn trọng trong bất kỳ hệ thống điều khiển
nào. Nó là cơ quan cảm nhận của bộ điều khiển, cung cấp thông tin về tình
trạng của đối tợng tới bộ điều khiển để bộ điều khiển có quyết định phù
hợp với thực tế.

- Độ nhạy của cảm biến cũng là một công cụ quan trọng. Nó có tác
dụng quyết định đến cấu trúc của mạch, để đảm bảo cho phép đo độ nhạy của
những biến động nhỏ của đại lợng đo.
- Đặc tính động của cảm biến: Khi đại lợng đo tác động vào bộ cảm
biến thờng xuất hiện quá độ. Quá trình này có thể nhanh hay chậm phụ thuộc
vào loại cảm biến. Đặc tính này là độ tác động nhanh, nếu độ tác động nhanh
chậm tức là phản ứng của tín hiệu ra trễ so với sự thay đổi của tín hiệu vào. Vì
vậy, khi lựa chọn cảm biến ta phải lu ý đến độ tác động nhanh của nó sao
cho phù hợp với sự thay đổi với các yêu cầu kỹ thuật của bài toán đặt ra. nếu
không giải quyết đợc thì phải có sự tính toán để bù lại những ảnh hởng do
sự chênh lệch đó gây ra.
- Sự tác động ngợc lại của cảm biến lên đại lợng đo và tiếp đến gây ra
sự thay đổi tín hiệu ở đầu ra của cảm biến. Vì vậy khi lắp đặt cảm biến phải
tính đến điều này.
- Kích thớc của cảm biến càng nhỏ càng tốt có nh vậy mới đa cảm
biến vào đợc những nơi chật hẹp để đảm đơng đợc những công việc mà
con ngời không thể thực hiện đợc, hơn thế với kích thớc nhỏ độ chính xác
càng tốt.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A
Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 61 - Khoa Cơ - Điện
Ngày nay kỹ thuật cảm biến phát triển rất mạnh có rất nhiều cảm biến
đợc sản xuất ra. Để sản xuất ra đợc cảm biến phải có một trình độ cao, nó là
sự kết hợp giữa khoa học vật lý, điện tử, hoá học và vật liệu Tóm lại trong
một hệ thống tự động hoá, phần tử cảm biến đóng vai trò quan trọng nó là tai
mắt cảm nhận sự thay đổi của đối tợng. Nhờ đó mà thực hiện quá trình tự
động điều khiển các thông số theo yêu cầu của công nghệ.
3.3.1. Cảm biến nhiệt độ [9]
Từ xa xa con ngời đã nhận thức đợc hiện tợng nhiệt độ và đánh giá
cờng độ của nó bằng cách đo nhiệt độ, trong nhiều lĩnh vực sản xuất công
nghiệp hiện nay, nhất là ngành công nghiệp nhiệt luyện, chế biến thực

Trạng thái đối tợng nhiệt độ
Loại Trạng thái
Nguồn nhiệt Tắt
Trạng thái ban đầu của hệ thống
Nguồn mát Tắt
Nguồn nhiệt Mở
T
O
< = 1100 5
0
C
Nguồn mát Tắt
Nguồn nhiệt Mở
T
O
>= 1100 5
O
C
Nguồn mát Tắt
Cảm biến LM335 là linh kiện để giao tiếp giữa nhiệt độ phòng va PLC.
Là cảm biến nhiệt độ loại điốt. Sau đây là thông số kỹ thuật của LM335:
- Định thang trực tiếp theo độ Kevil, với độ chính xác 1
o
C
- Điện áp nguồn nuôi 5V - 18V
- Dải làm việc ở chế độ liên tục là -40
o
C - 100
o
C và ở chế độ không liên

C. Đặt mức 0V tại 20
o
C bằng cách
đặt vào đầu trừ của LM 358 một điện áp V
1
= (273 + 20).10mV = 2,93V (với 20 ở
đây là 20
o
C phải chuyển sang độ Kevil và nhân với hệ số 10mV/K). Mạch
LM335/TO92
1.82K
+5VDC
10K
Vo
Hình3.17: Sơ đồ nguyên lý LM335
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Hùng - Điện 45A
Trờng ĐHNNI - Hà Nội - 63 - Khoa Cơ - Điện
khuyếch đại thuật toán trên có hệ số khuyếch đại K =
1
2
R
R
=
10
100
= 10 lần. Nh
vậy tín hiệu vào tơng tự tơng ứng với khoảng nhiệt độ từ 20
o
C 50
o

R2
R1
-
+
B2
5
6
7
84
Vo=R2/R1(V2-V1)
R2
V2
V1
+5VDC
R1
Hình3.18: Khối biến đổi chuẩn hoá Hình3.19: Sơ đồ nguyên lý LM358
Hình3.20: Sơ đồ mạch nguyên lý cảm biến nhiệt