Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
Lời nói đầu
Nghiên cứu và ứng dụng tự động hoá (ngành tự động hoá) đã, đang và ngày càng
khẳng định vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống con người. Nhờ những thành
tựu của ngành tự động hoá, con người không phải tham gia trực tiếp hoặc ít phải tham
gia vào những công việc khó khăn, vất vả, độc hại; tốn nhiều công sức, nhiều nhân lực
như làm việc trong các nhà máy điện hạt nhân, hầm lò, khai thác… mà sản phẩm tạo ra
lại có số lượng và chất lượng vượt trội nhiều lần.
Ngành tự động hoá ngày nay đã đạt được những thành tựu lớn. Một nhà máy lớn
được điều hành chỉ với một vài người, thậm chí không cần người điều hành, một bóng
đèn tự bật sáng khi có người bược vào, một cánh cửa tự mở khi nhận biết người
quen Tiến tới chúng ta có thể có những người máy có tư duy có thể làm những việc
theo ý muốn con người.
Những năm về trước, các thiết bị điều khiển (điển hình là rơle cơ, các thiết bị cảm
biến, các cơ cấu chấp hành, các bộ chuyển đổi,… ) đều là các thiết bị tương tự, thực
hiện các bài toán điều khiển đơn giản, độ chính xác không cao, độ tin cậy thấp, không
có hoặc có rất ít khẳ năng lập trình. Nhờ tiến bộ trong công nghệ sản xuất linh kiện
điện tử, công nghệ vi xử lý, mô hình thiết bị công nghiệp, dần dần các thiết bị số ra đời
và thay thế các thiết bị tương tự do những ưu việt của chúng. Các thiết bị này có độ
chính xác, độ tin cậy cao, có khẳ năng lập trình được, phù hợp với môi trường công
nghiệp (chịu được ảnh hưởng của nhiễu: nhiệt độ, độ ẩm, nhiễu điện từ,… làm việc
với cường độ cao, độ chính xác và độ tin cậy cao), đáp ứng được các bài toán điều
khiển phức tạp với những yêu cầu cao, thực hiện trên những qui mô lớn. Điển hình cho
thiết bị số này là PLC (Programmable Logical Controller).
Mặc dù máy tính cá nhân (PC) đã có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống, có
năng lực bằng nhiều lần các thiết bị khả trình, nhưng sự xuất hiện của chúng với vai
trò là thiết bị điều khiển trong công nghiệp rất mờ nhạt và gần như không được đề cập
đến trong các bài toán điều khiển. Các PC không đáp ứng được các yêu cầu làm việc
trong môi trường công nghiệp. Các nhà thiết kế lúc này chỉ còn biết nuối tiếc với tính
năng mở, môi trường phát triển rộng, khả năng lập trình tự do, hiệu năng tính toán cao,
tính năng ứng dụng lớn của PC. Không những vậy, xây dựng bài toán điều khiển trên

Quang Đăng – cán bộ của Phòng thí nghiệm – cũng như các thầy. các anh chị trong
Phòng thí nghiệm hướng dẫn tận tình. Trong thời gian thực tập, chúng em đã làm được
một số việc sau:
1. Tìm hiểu, lắp ráp thành công máy tính PC/104.
2. Khảo sát một đối tượng điều khiển là lò điện trở.
3. Tiến hành thiết kế mạch phần cứng của Card điều khiển lò điện trở.
Ngoài ra, chúng em còn được làm quen với các thiết bị, linh kiện thường được sử
dụng nhiều trong nghiên cứu cũng như thực tế sản xuất. Qua đó chúng em đã tích luỹ
được những kinh nghiệm quí báu cho mình.
Nội dung của bản báo cáo thực tập chúng em chia làm bốn phần. Những vấn đề
được đề cập đến trong mỗi phần đều tương ứng với những công việc đã làm được
trong đợt thực tập này.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS. Hoàng Minh Sơn đã tạo
cơ hội cho chúng em được thực tập tại một trong những Phòng thí nghiệm hàng đầu
của Việt Nam, nơi chúng em có điều kiện tiếp xúc với những thiết bị điều khiển hiện
đại nhất hiện nay. Chúng em cảm thấy mình may mắn hơn các bạn khác trong lớp rất
nhiều. Đồng thời, chúng em cũng xin cảm ơn sự chỉ bảo, động viên của thầy dành cho
trong suốt thời gian qua.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cán bộ, nhân viên của
Phòng thí nghiệm Trọng điểm Tự Động Hoá, đặc biệt là Thạc sĩ Phạm Quang Đăng.
Mặc dù luôn bận rộn với công việc song anh vẫn sắp xếp thời gian hướng dẫn chúng
em tận tình. Chúng em biết rằng do sự nôn nóng, sự vụng về và bồng bột của tuổi trẻ
mà chúng em đã làm nhiều điều không đúng. Chúng em mong rằng các anh là thế hệ
những người đi trước sẽ không để tâm mà thẳng thắn chỉ ra những điều sai trái, cũng
như chỉ bảo những điều đúng đắn cho chúng em.
Dù đã rất cố gắng trong quá trình thực tập song do hạn chế của bản thân, chúng
em không thể không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Nhưng với sự cố gắng học
hỏi, tự hoàn thiện mình, đặc biệt cùng với sự chỉ bảo, hướng dẫn của các thầy, các anh
trong Phòng thí nghiệm, chúng em tin rằng những thiếu sót đó sẽ sớm được khắc phục.
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44

• BIOS: ACPI Bios với 256 KB flash EPROM.
• Chức năng hiển thị VGA (Video Graphics Array): Bộ nhớ hiển thị chia sẻ từ
1÷4MB cho phép ghép nối với màn hình CRT có độ phân giải đến 1024x768
hoặc TFT LCD. Hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) và CRT (Cathode
Ray Tube) có thể làm việc ở cùng một thời điểm hoặc độc lập với nhau.
PC104-587VL chỉ làm việc với loại TFT LCD (DSTN LCD không làm việc
với PC104-587VL).
• Các cổng vào ra khác:
o 1 cổng song song: hỗ trợ chế độ SPP/EPP/ECP
o 2 cổng nối tiếp: COM1 theo chuẩn RS-232, COM2 theo chuẩn
RS232/422/485
o 2 cổng USB.
o Cổng PS/2 nối bàn phím, chuột.
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
7
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
• Bộ định thời ngăn chặn lỗi treo hệ thống Watch-Dog Timer với chu kỳ thiết
đặt 0 ÷ 30s.
1.2 Cài đặt phần cứng
Sơ đồ sắp xếp các rãnh trên PC/104 được chỉ rõ ở hình dưới. Trong đó:
• CN1: điều khiển tín hiệu và nguồn công suất của bộ biến đổi LCD.
• CN2: bộ nối 18 bit cho giao diện LCD.
• CN3: bộ nối màn hình CRT.
• CN4: bộ nối ổ cứng chuẩn IDE.
• CN5: bộ nối ổ mềm.
• CN6 & CN8: cổng COM1 & COM2.
• CN7: cổng song song.
• CN9: kết nối chuột & bàn phím.
• J1: bộ nối mạng LAN.
• J2: đầu cắm loa ngoài.

Boot Divece
Trường này xác định nơi mà hệ thống tìm kiếm lựa chọn thiết bị khởi động cho hệ
điều hành. Thiết lập mặc định là kiểm tra đĩa cứng (hard disk), tiếp đến kiểm tra ổ
mềm (Floppy drive), và cuối cùng là ổ CDROM.
Thiết lập tuỳ chọn: Disabled, IDE0-1, IDE0-2, IDE0-3, Floppy, ARMD-FDD,
ARM-HDD, CDROM, CSCI và Network.
Hỗ trợ chuột PS/2
Chức năng chuột PS/2 là tuỳ chọn. Trước khi đặt cấu hình cho chuột ta phải đảm
bào rằng FB2502 hỗ trợ đặc tính này. Thiết đặt Enabled cho phép hề thống dò tìm một
chuột cổng PS/2 lúc khởi tạo. Nếu tìm thấy, IRQ12 (ngắt) sẽ được sử dụng chuột cổng
PS/2. IRQ12 sẽ được dành cho card mở rộng nếu chuột PS/2 không được tìm thấy.
Thiết đặt Disabled sẽ dành IRQ12 cho card mở rộng do đó chuột sẽ không hoạt động
được.
Thuộc tính tuỳ chọn: Disabled, Enabled.
Thuộc tính mặc định: Enabled.
Typematic rate
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
9
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
Chức năng này chỉ định tốc độ lặp lại gõ phím khi một phím được nhấn và được
giữ.
Thuộc tính tuỳ chọn: Fast, Slow.
Thuộc tính mặc định: Fast.
System keyboard
Trường này chỉ định một thông điệp lỗi xuất hiện hay không khi bàn phím không
được gắn kết với máy tính.
Thuộc tính tuỳ chọn: Absent (không có mặt), Present (có mặt).
Thuộc tính mặc định: Absent.
Primary Display
Trường này chỉ định kiểu màn hình được cài đặt trong hệ thống.

định bởi hệ thống). Do đó nội dung RAM có thể được đọc hoặc viết từ bộ nhớ
cache.
Thuộc tính tuỳ chọn: Disabled, Enabled, Cache.
Thuộc tính mặc định: Disabled.
Video Memory Size
Trường này chỉ định những dung lượng nhớ cho hiển thị VGA, ta có thể lựa chọn
bộ nhớ Video trên VGA.
Thuộc tính tuỳ chọn: 1.5 MB, 2.5 MB và 4 MB.
Thuộc tính mặc định: 1.5 MB.
LCD CRT Section
Trường này chỉ định hiển thị VGA sẽ được sử dụng khi hệ thống khởi động. Ta có
thể lựa chọn hoặc LCD hoặc CRT khởi tạo trên VGA.
Thuộc tính tuỳ chọn: Both, LCD, CRT.
Thuộc tính mặc định: CRT.
LCD Type
Khi sử dụng hiển thị LCD, trường này chỉ định độ phân giải cho các kiểu hiển thị
TFT LCD.
Thuộc tính tuỳ chọn: 640×480, 800×600, 1024 × 768.
Thuộc tính mặc định: 640 × 480.
I/O Recovery Time
Thời gian khôi phục trạng thái vào ra là một quãng thời gian được đo bằng các
xung clock CPU, là thời gian mà hệ thống sẽ trễ sau khi đạt được một yêu cầu vào/ra
để thực hiện yêu cầu vào ra tiếp theo. Trường này chỉ định thời gian để đầu vào/ra khôi
phục lại cho việc truy nhập vào ra.
Thuộc tính tuỳ chọn: No Delay, 2, 4 ,8, 16, 32, 64 and 128 xung.
Thuộc tính mặc định: 32 xung.
CAS Latency
Trường này chỉ định khoảng thời gian trễ giữa tín hiệu CAS (Control Access
System - hệ thống truy nhập có điều khiển) và RAS (Random Access Storage -bộ nhớ
lưu giữ được truy nhập ngẫu nhiên) của hệ thống SDRAM đồng bộ, truy nhập

Thuộc tính mặc định: No.
PCI Latency Timer
Trường này chỉ định sự chọn lựa thích hợp độ trễ (của xung PCI) cho thiết bị
PCI được nghép vào bus mở rộng PCI.
Thuộc tính tuỳ chọn: 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224 và 248.
Thuộc tính mặc định: 64.
PCI VGA Palette Snoop
Khi Enabled (cho phép) được chọn lựa, thiết bị VGA đa nhiệm làm việc trên
những bus khác nhau có thể quản lý dữ liệu từ CPU về mỗi thiết đặt cho những thanh
ghi bảng màu của các thiết bị video. Bit 5 của thanh ghi lệnh trong không gian cấu
hình thiết bị PCI là bit Snoop Palette VGA.
Thuộc tính tuỳ chọn:
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
12
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
Disabled: Dữ liệu đọc và ghi bởi CPU chỉ được trực tiếp cho thanh ghi bảng
màu thiết bị VGA PCI.
Enabled: Dữ liệu đọc và ghi bởi CPU là trực tiếp cho cả thanh ghi bảng màu
của thiết bị VGA PCI và thanh ghi bảnh màu thiết bị VGA ISA, cho phép các thanh
ghi của cả hai thiết bị trên đồng nhất nhau.
Thuộc tính mặc định: Disabled.
DMA Channel 0-7
Khi tài nguyên I/O được điều khiển bằng thao tác tay, ta có thể gán DMA của hệ
thống bằng những phân loại sau (dựa trên phân loại thiết bị dùng ngắt):
• Các thiết bị theo chuẩn bus ISA/ESA tương thích đặc điểm kỹ thuật bus AT
PC nguyên thuỷ, có yêu cầu ngắt xác định (chẳng hạn như IRQ5 cho COM1).
• PnP (Plug and Play) phù hợp với chuẩn Plug and Play, hoặc được thiết kế
cho kiến trúc bus PCI hoặc ISA.
Thuộc tính tuỳ chọn: PnP, ISA/EISA.
Thuộc tính mặc định: PnP.

Thuộc tính tuỳ chọn: Auto, Disabled, 3F8H/COM1, 2F8H/COM2, và
3E8H/COM3, 2E8H/COM4.
Thuộc tính mặc định: 3F8H/COM1.
OnBoard Serial Port 2
Trường này lựa chọn địa chỉ cổng vào ra cho mỗi cổng nối tiếp.
Thuộc tính mặc định: 2F8H/COM2.
OnBoard Parallel Port
Trường này lựa chọn địa chỉ cổng vào ra cho cổng song song.
Thuộc tính tuỳ chọn: Auto, Disabled, 378, 278, và 3BCH.
Thuộc tính mặc định: 378H.
Parallel Port Mode
Trường này chỉ định chế độ cho cổng song song. ECP (Expanded Capabilities
Parallel - cổng song song tương thích mở rộng) và EPP (Ehanced Parallel Port - cổng
song song cải tiến) cả hai đều có lược đồ truyền dữ liệu trực tiếp với Bit, có đặc điểm
kỹ thuật gắn bó với chuẩn IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) P
1284.
Thuộc tính tuỳ chọn: N/A Normal, Bi-Dir, EPP và ECP.
Thuộc tính mặc định: Normal.
EPP Version
Trường này chỉ định phiên bản đặc điểm kỹ thuật cho chế độ cổng song song được
sử dụng trong hệ thống mà chưa được cấu hình. Nếu Normal hoặc ECP được chọn,
lúc đó trường này hiển thị N/A, nghĩa là không sẵn dùng.
Thuộc tính tuỳ chọn: N/A, 1.7, 1.9.
Thuộc tính mặc định: N/A.
Parallel Port IRQ
Trường này chỉ định các ngắt IRQ (Interrupt Request) cho cổng song song.
Thuộc tính tuỳ chọn: Auto, N/A, 5, 7.
Thuộc tính mặc định: IRQ7 cho cổng song song; IRQ5 cho cổng song song 2.
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
14

Hệ số định thời Chu kỳ time-out (giây) Chu kỳ time-out (phút)
1 1 1
2 2 2
3 3 3
4 4 4
“ “ “
FF FF FF
Watchdog Timer Enabled
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
15
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
Để cho phép watchdog timer hoạt động. ta phải output ra thừa số định thời cho
watchdog. Sau khi cho phép watchdog timer làm việc, chương trình của ta phải viết
cùng một hệ số (như khi viết hệ số cho phép watchdog timer làm việc) vào thanh ghi
watchdog ít nhất một lần ở mỗi chu kỳ time-out. Ta có thể thay đổi chu kỳ định thời
bằng cách viết một hệ số định thời khác vào thanh ghi watchdog tại bất kỳ thời điểm
nào, và ta phải khởi tạo watchdog trước chu kỳ time-out mới trong lần khởi tạo tíêp
theo. Để biết chi tiết có thể theo dõi các ví dụ trang 48 TL [1].
Để vô hiệu hoá watchdog time hoạt động, đơn giản là viết giá trị 00H vào thanh
ghi watchdog
Diễn giải cụ thể
PC/104-587VL bao gồm một ngăn chứa đồng hồ thời gian thực, nó duy trì thời
gian và ngày tháng trong việc bổ xung cất giữ thông tin cấu hình về hệ thống máy tính.
Nó bao gồm 14 Byte cho đồng hồ và thanh ghi điều khiển cùng 114 Byte RAM dành
cho mục đích chung. Nội dung của mỗi byte trong RAM CMOS được liệt kê dưới
đây:
Bảng 1.2 - Nội dung các byte trong RAM CMOS
Địa chỉ Miêu tả
00 Giây
01 Cảnh báo giây

2E-2F 2 Byte kiểm tra tổng cho CMOS
30 Byte thấp của bộ nhớ mở rộng hiện thời
31 Byte cao của bộ nhớ mở rộng hiện thời
32 Byte về thế kỷ (ngày)
33 Các cờ thông tin (thiết đặt trong quá trình nguồn bật)
34-7F Dành cho BIOS hệ thống
Bảng 1.3 - Lược đồ RAM CMOS
Thanh ghi Miêu tả
00h-10h
Chuẩn AT (Advance Technology - kỹ thuật cải tiến) tương thích
RCT và các định nghĩa dữ liệu thanh ghi trạng thái
11h-13h Biến đổi
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
17
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
14h
Thiết lập về thiết bị:
Bit 7-6 Số lượng trình điều khiển ổ mềm:
0 1 Drive
1 2 Drive
Bit 5-4 Kiểu màn hình:
0 Không CGA (Color Graphics Adapter -bộ thích ứng
đồ hoạ màu) hoặc MDA (Monochrome Display
Adapter -bộ thích ứng hiển thị đơn sắc)
1 2 drive: 80×25 và 40×25 CGA

Thanh ghi Miêu tả
14h
Bit 3 Cho phép hiển thị:
0 Không cho phép

33h Được dự trữ, không dùng
34h Được dự trữ, không dùng
35h Byte thấp của bộ nhớ mở rộng (POST) trong 64 KB
36h Byte cao của bộ nhớ mở rộng (POST) trong 64 KB
37h-3Dh Biến đổi
3Eh Tổng kiểm tra CMOS mơ rộng, Byte thấp (bao gồm 34h-3Dh)
Thanh ghi Miêu tả
3Fh Tổng kiểm tra CMOS mơ rộng, Byte cao (bao gồm 34h-3Dh)
Mỗi thiết bị ngoại vi trong hệ thống được gán một tập các địa chỉ cổng I/O, nó trở
thành mã căn cước của thiết bị. Tổng cộng có 1K không gian địa chỉ sẵn dùng. Bảng
sau liệt kê các địa chỉ cổng vào ra (I/O) được sử dụng trong card CPU công nghiệp
này.
Bảng 1.4 - Địa chỉ các cổng vào ra
Địa chỉ Miêu tả thiết bị
000h-01Fh Điểu khiển DMA #1
020h-03Fh Điều khiển ngắt #1
040h-05Fh Timer (định thời)
060h-06Fh Điểu khiển bàn phím
070h-07Fh Đồng hồ thời gian thực, NMI (Nonmaskable Interrupt)
080h-09Fh Thanh ghi trang DMA
0A0h-0BFh Điều khiển ngắt #2
0C0h-0DFh Điểu khiển DMA #2
0F0h Xoá tín hiệu bận đồng xử lý toán học
0F1h Khởi động lại việc đồng xử lý toán học
1F0h-1F7h Giao diện IDE
2E8h-2EFh Cổng nối tiếp #4 (COM 4)
2F8h-2FFh Cổng nối tiếp #2 (COM 2)
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
19
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở

Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
IRQ12 Chuột PS2
IRQ13 FPU
IRQ14 IDE chính
IRQ15 Dự trữ
DMA Channel Map
Hai thiết bị điều khiển DMA 8327A tương đưong nhau được cung cấp trên bo
mạch của CPU PC/104. Mỗi bộ điều khiển là một thiết bị DMA bốn kênh, nó sẽ tạo ra
các địa chỉ vùng nhớ và tín hiệu điều khiển cần thiết cho việc truyền thông tin một
cách trực tiếp giữa một thiết bị ngoại vi và bộ nhớ. Điều này cho phép truyền thông
với tốc độ cao mà ít phải có sự can thiệp của CPU (Central Processing Unit). Hai bộ
điều khiển DMA được xếp tầng bên trong để cung cấp bốn kênh DMA cho việc truyền
thông các thiết ngoại vi 8-bits (DMA1) và 3 kênh khác cho việc truyền thông các thiết
bị ngoại vi 16-bit (DMA2). Kênh 0 DMA2 cung cấp liên kết nối tiếp giữa hai thiết bị
DMA 8327A, do đó duy trì sự tương thích với chuẩn PC/AT IBM.
Bảng 1.5 - Thông tin hệ thống của các kênh DMA
DMA Controller1 DMA Controller2
Channel 0: Space (trống)
Channel 4: Dành cho kết nối với bộ
điều khiển 1
Channel 1: Dự trữ cho máy tính
IBM (Synchronous Data Link Control -
điều khiển liên kết dữ liệu đồng bộ)
Channel 5: Trống
Channel 2: Bộ điều hợp đĩa mềm Channel 6 :Trống
Channel 3: Space Channel 7: Trống
Các cổng nối tiếp (Serial Ports)
Các ACE (Asynchronous Communication Elements ACE1 tới ACE4 – các phần
tử truyền thông không đồng bộ) được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu từ song song sang
định dạng nối tiếp ở phía bộ truyền và chuyển đổi ngược lại từ dạng nối tiếp sang định

nghĩa cao nhất)
Ghi chú: DLAB-Divisor Latch Access Bit (mạch chốt bộ chia truy nhập theo bit)
• Receiver Buffer Register (RBF) – Thanh ghi bộ đệm của thiết bị nhận:
Một Byte dữ liệu được nhận (chỉ đọc)
• Transmitter Holding Register (THR)-thanh ghi quản lý truyền dữ liệu:
Một Byte kết nối việc truyền thông (chỉ ghi)
• Interrupt Enabled Register (IER) - Thanh ghi cho phép ngắt
Bit 0: Cho phép ngắt sẵn có trong dữ liệu được nhận (ERBF)
Bit 1: Cho phép ngắt đường truyền rỗng (ETHEI)
Bit 2: Cho phép ngắt trạng thái đường nhận (ELSI)
Bit 3: Cho phép ngắt trạng thái MODEM
Bit 4: Phải là 0
Bit 5: Phải là 0
Bit 6: Phải là 0
Bit 7: Phải là 0
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.Tìm hiểu về lò điện trở
Cổng song song (Parallel Ports)
Bảng sau cho ta địa chỉ của các thanh ghi cổng song song
Bảng 1.7 - Địa chỉ các thanh ghi
Địa chỉ cổng Đọc/Ghi Thanh ghi
Base + 0 Ghi Đường dữ liệu ra
Base + 1 Đọc Đường dữ liệu vào
Base + 2 Đọc Bộ đệm trạng thái
Base + 3 Ghi Bộ chốt điều khiển
Giá trị cụ thể của các thanh ghi có thể tham khảo trong TL [1].
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
23
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2. Tìm hiểu về lò điện trở

∆Q = Q
c
- Q
t
Tương ứng với
∆P = P
c
- P
t
Khi muốn tăng nhiệt độ ta tăng Q
c
, tức là tăng công suất cấp P
c
cho lò lớn hơn P
t
sao cho
∆Q > 0. (∆P >0)
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
21
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2. Tìm hiểu về lò điện trở
Vậy điều khiển Rơle chính là điều khiển công suất trung bình của dòng điện cấp
cho nguồn.
Một cách trực quan ta có đồ thị quan hệ giữa sông suất và nhiệt độ theo thời gian
sau:
Hình 2.2 - Đồ thị quan hệ giữa nhiệt độ và công suất cấp
2.2.2 Điều khiển Thyristor
a, Sơ đồ nguyên lý
T 2
R
.

Nếu như trong phương pháp điều khiển dùng Rơle, ∆P hoặc âm hoặc dương tuỳ
theo việc ta ngắt hay đóng Rơle, thì trong phương pháp này ta điều khiển công suất
cấp P
c
sao cho ∆P = 0 khi hệ thống ổn định.
Để điều khiển P
c
ta điều khiển điện áp cấp vào lò. Muốn vậy ta cần tính toán được
góc mở α của Thyristor.
Dựa theo công thức tính giá trị trung bình của điện áp cấp cho tải R khi ta điểu
chỉnh bằng Thyristor như sau:
2
22
))(())((
2
1
)(
2
1
0
2
2
0
2
0
2
0
2
ααπ
ωω

=
Vậy có thể nói điều khiển dùng Thyristor chính là điều khiển góc mở α của nó.
P
c
∼ U
tb
∼ α.
Từ đó ta xác định góc mở van thích hợp để đạt được giá trị điện áp trung bình cấp
cho tải. Đồ thị của phương pháp này như sau:
Hình 2.4 - Dạng điện áp ra điều khiển bằng Thyristor
2.3 Kết luận
Trong hai phương pháp trên, phương pháp nào cũng có những ưu nhược điểm của
nó. Tuỳ theo yêu cầu của bài toán mà ta lựa chọn phương pháp thích hợp.
Đầu tiên, ta xét phương pháp điều khiển dùng Rơle
• Ưu điểm:
o Cấu tạo phần cứng đơn giản.
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
0
t
G
U
T1
t
α
23
Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2. Tìm hiểu về lò điện trở
o Phần mềm tính toán không có gì khó, có thể dùng các mạch điều
khiển analog mà không cần lập trình.
o Giá cả phải chăng.
• Nhược điểm:

Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2. Tìm hiểu về lò điện trở
3 Cấu tạo mạch điều khiển
3.1 Cấu tạo mạch điều khiển lò điện trở
3.1.1 Đặc tính của Thyristor
Ta có đường đặc tính mở của Thyristor như sau:
Hình 3.1 - Đường đặc tính V – A của Thyristor
Từ đó ta thấy để mở Thyristor thì phải cung cấp cho nó một dòng lớn hơn ngưỡng
mở của nó trong khoảng thời gian nhỏ. Muốn vậy ta phải tạo ra các xung có độ dốc lớn
để mở van. Tín hiệu điều khiển sẽ được đưa qua bộ vi phân rồi vào biến áp xung trước
khi nối với đầu điều khiển của Thyristor.
3.1.2 Sơ đồ mạch
Để điều khiển việc đóng mở các Thyristor ta dùng các biến áp xung. Nguồn cung
cấp cho các máy biến áp xung này là xung điều khiển qua bộ vi phân tạo thành
các xung nhọn.
Trong đó:
• Mạch vi phân gồm có:
o 1 tụ C.
o 1 điện trở.
• Một máy biến áp xung.
• Các điot xung 1A loại RU1.
• C828: transistor loại NPN.
Mạch vi phân có tác dụng tạo xung nhọn từ xung chữ nhật đầu vào điều khiển.
Xung nhọn này được khuếch đại và tạo sự đồng pha điều khiển 2 Thyristor bời một
máy biến áp xung. Đầu ra thứ cáp của máy biến áp xung nối vào đầu vào điều khiển
Thyristor.
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
V
A
0
I

Hình 3.2 - Cấu tạo mạch mở Thyristor.
3.2 Cấu tạo Card điều khiển trên PC/104 sử dụng rãnh ISA
ISA là một chuẩn dùng để giao tiếp giữa máy tính và các thiết bị khác qua một
rãnh cắm 62 chân. Trong chuẩn ISA, đường dữ liệu là 8 bít, 20 bít địa chỉ. Chuẩn này
được dùng rất phổ biến trong công nghiệp. PC/104- 587VL chỉ có rãnh cắm ISA. Các
modul vào/ra đều được thiết kế theo một chuẩn nhất định. Kích thước của các modul
này vừa bằng modul PC/104. Các modul được cắm vào rãnh ISA trên Mainboard
PC/104 và có thể cắm chồng lên nhau.
Trên Phòng thí nghiệm hiện có một Card điều khiển dùng cho chuẩn này. Card do
Đài Loan sản xuất và điều khiển theo nguyên lý đóng/mở Rơle. Với yêu cầu điều
khiển Thyristor, chúng em có hai phương án thiết kế Card điều khiển: sử dụng bộ định
thời PIT-8254 hoặc dùng bộ biến đổi số/tương tự DAC0808 làm đầu ra điều khiển.
Đầu vào phản hồi của cả hai phương án đều dùng bộ biến đổi tương tự/số ADC0804.
Kích thước của card tương tự như card hiện có trên Phòng thí nghiệm.
Hình 3.3 – Sơ đồ khối Card điều khiển
Nguyễn Văn Hiến & Nguyễn Mậu Phương – Điều khiển tự động 1 – K44
PC/104
PIT
8254
(DAC
0808)
ADC
0804
Các mạch
giải mã
địa chỉ và
các đường
dữ liệu,
điều
khiển.