Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp: Chương 2 - Nguyễn Thị Huế

Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp: Chương 2 Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp cung cấp cho người học những kiến thức như: Các thiết bị đo lường trong công nghiệp; Các thiết bị chấp hành trong công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp: Chương 2 - Nguyễn Thị Huế TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÀI GIẢNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP Nguyễn Thị Huế Bộ môn Kĩ thuật đo và Tin học công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 1 NỘI DUNG MÔN HỌC Giới thiệu chung và lịch sử phát triển của các hệ thống đo 1 và điều khiển công nghiệp 2 Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp 3 Các bộ điều khiển khả trình 4 Các thiết bị giám sát trong công nghiệp 5 Cơ sở kĩ thuật truyền tin công nghiệp 6 Các giao thức công nghiệp tiêu biểu 7 Một số hệ thống công nghiệp thực tế 3/11/2021 2 Hệ thống trong công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 3 2.1.1. Thiết bị đo trong hệ thống tự động 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 4 NỘI DUNG CHƯƠNG 2 Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp 2 2.1 Các thiết bị đo lường trong công nghiệp 2.2. Các thiết bị chấp hành trong công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 5 Tổng quan chung về thiết bị đo trong hệ thống tự động 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 6 Thiết bị đo trong hệ thống tự động  Nhìn chung các thiết bị đo hiện trường có thể giao tiếp với trung tâm xử lí thông qua các chuẩn truyền số hoặc tương tự 4-20 mA hoặc các giao thức số như profibus, CAN, modbus… hoặc giao thức lai là HART protocol. 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 7 Thiết bị đo trong hệ thống tự động  Đặc tính của thiết bị đo  Cảm biến  Các bộ tranmister  Hiệu chuẩn thiết bị trong công nghiệp 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 8 Tổng quan chung về thiết bị đo trong hệ thống tự động  Độ nhạy của thiết bị đo (S) Đặc tính của thiết bị đo  Khoảng đo Dx = Xmax - Xmin  Ngưỡng nhạy  x  Khả năng phân ly của thiết bị đo Rx , N x  Mở rộng thang đo của thiết bị đo  Độ chính xác của thiết bị đo (sai số)  Thời gian đo của thiết bị  Tổn hao công suất của thiết bị  Cấp chính xác của thiết bị đo.  ... 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 9 Phạm vi đo và Span của tín hiệu vào, tín hiệu ra  Phạm vi đo (range) là sự xác lập các giá trị, qua đó việc đo có thể được thực hiện mà không làm ảnh hưởng đến độ nhạy của thiết bị đo.  Span của thiết bị đo là khoảng cách (hoặc sự chênh lệch) giữa giá trị giới hạn trên và giá trị giới hạn dưới của thang đo ứng dụng  Tín hiệu vào (input range) là tín hiệu tương ứng với giá trị thực cần đo nằm trong span của dải đo .  Tín hiệu ra (output signal) của một transmitter điện tử điển hình là 4 – 20mA tương ứng với 0% - 100% phạm vi đo tín hiệu vào. 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 10 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO  Khi xem xét dụng cụ đo từ độ chính xác và độ không đảm bảo đo thường bị nhầm lẫn, song chúng là hai khái niệm khác nhau, nhất là đối với thế giới dụng cụ đo hiện đại ngày nay. Trong phạm trù đo lường:  Độ chính xác: thường được biểu thị theo phần trăm toàn dải hoặc giá trị đo và nó cho biết con số khác nhau giữa giá trị đo và giá trị thật. Điểm yếu ĐCX là người ta không thể biết giá trị thật là bao nhiêu.  Độ không đảm bảo đo: thường được biểu diễn là một khoảng giá trị đo được mà giá trị thật tồn tại trong nó với một xác xuất nhất định. 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 11 Các thiết bị đo các đại lượng điện  Thiết bị đo áp  Thiết bị đo dòng điện  Thiết bị đo công suất  Thiết bị đo năng lượng  Thiết bị đo thông số mạch điện  Thiết bị đo tần số  Thiết bị đo Cos(phi) 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 12 Các thiết bị đo các đại lượng không điện  Đo nhiệt độ  Đo áp suất  Đo lưu lượng  Đo vân tốc  Đo mức  Đo khoảng cách  .... 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 13 Các thiết bị đo các đại lượng không điện  Qua các thời kỳ phát triển, thiết bị đo các đại lượng không điện hiện đại được xây dựng trên cơ sở vi xử lý (micro processor based) và bắt đầu chuyển sang giai đoạn xây dựng trên cơ sở vi hệ thống (micro system based). 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 14 Tổng quan chung về thiết bị đo trong hệ thống tự động  Tổng quan về transmitter 3/11/2021 NTH-Bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp 15 Tổng quan về transmitter  Analog Transmitters  Tín hiệu analog thuần túy (Pure Analog Signal)  4-20 mA or 1-5V or 3-15 psi pneumatic signal (khí nén)  Smart Transmitters  Giao tiếp kỹ thuật số (tín hiệu chẩn đoán - diagnostic signal ...