BÀI TẬP LỚN - dulieu.tailieuhoctap.vndulieu.tailieuhoctap.vn/books/khoa-hoc-ky-thuat/dien-dien-tu/file... · Bài Tập Lớn : Hệ Thống Thu ... cảm biến và hiển thị

Bài Tập Lớn : Hệ Thống Thu Thập Dữ Liệu Và Điều Khiển

BÀI TẬP LỚN

Môn học : HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ

ĐIỀU KHIỂN

“Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và

điều khiển”

Sinh Viên :Trần Văn Kiển 1


TRƯỜNG ĐHCNQN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÀI TẬP LỚN

Môn học : HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN

Sinh viên: ………………………………………………

Lớp :

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Điện

Giáo viên hướng dẫn : Lê Văn Tùng

Ngày giao đề : 09/03/2011

Ngày hoàn thành : 09/04/2011

I. Tên đề tài : “Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và điều

khiển”

II. Nội dung thuyết minh tính toán

Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển hiển thị

tại chỗ theo nhóm cảm biến và đưa về trung tâm điều

khiển. Số nhóm tối đa là 4.

1. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống DAQ&C.

2. Thiết kế hệ thống theo phương án đã lựa chọn (lựa chọn

chuẩntruyền thông).

3. Định địa chỉ cho các cảm biến.

4. Lựa chọn các thiết bị trong hệ thống (tranmister, mux, demux,

repeater, cáp truyền dẫn , thiết bị hiển thị v.v).

III. Các bản vẽ và kết quả mô phỏng

……………………………………………………………………



GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Lê Văn Tùng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

Quảng Ninh,ngày….,tháng….,năm 20..

GIÁO VIÊN CHẤM

(ký và ghi rõ họ tên)



MỤC LỤC

Lời nói đầu ..................................................................................................4

Đề tài ............................................................................................................5

Chương 1 : Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển

1.1 .Phương án thiết kế hệ thống DAQ&C……………….….......6

1.1.1 Tổng quan về hệ DAQ&C……..………………………..…6

1.1.2 Phân loại hệ thống DAQ&C ………..…………………..…9

1.2 Chọn phương án thiết kế hệ thống……………………….…11

1.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống…………………………………..11

1.2.2 Chức năng các khối trong sơ đồ……………………...…11

1.3. Định địa chỉ cho cảm biến………………………………….14

Chưong 2 : Lựa chọn các thiết bị trong hệ thống ………………………….17

2.1 Cảm biến đo nhiệt độ: dải đo từ 0 đến 6000C……………....17

2.2 Cảm biến đo áp suất: dải đo từ -0.1 đến 32 Mpa…………....19

2.3 Cảm biến đo nồng độ………………………………………...23

2.4 : Cảm biến đo dòng điện: dải đo từ 0 – 500A………………26

2.5. Cảm biến đo lưu lượng: d= 50mm; dải đo từ 0.5-10 m/s……

2.6. Cảm biến đo mức: dải đo max 2.5 m……………………….

2.7. Cảm biến đo tốc độ quay: dải đo 0 – 1500vòng/phút………

2.8. Cảm biến đo khối lượng : dải đo 0 – 30000kg……………...

2.9 Lựa chọn truyền dẫn RS232,RS485………………………….

2.10.Lựa chọn cáp truyền dẫn……………………………………

2.11 ADC………………………………………………………...

2.12 Lựa chọn Mux,DeMux…...…………………………………

2.13 Chuyển đổi dòng áp…………………………………….…...

2.14 Lựa chọn bộ vi xử lý trung tâm………………………….….



Lời nói đầuKỹ thuật thông tin đo lường là một bộ phận quan trọng của kỹ thuật

hiện đại.Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ và đặc biệt là sự ứng

dụng công nghệ mới vào quá trình sản xuất ,nền thông tin đo lường ngày nay

ngày càng phát triển đóng vai trò và tầm quan trọng rất lớn và cần thiết .Nó có

vai trò thu thập thông tin và để điều khiển của cả một quá trình sản xuất tự

động.Đáp ứng ngày càng cao của công nghiệp hóa hiện đại hóa.Thiết bị đo và

hệ thống đo lường ngày càng phát triển hơn nhờ việc áp dụng kỹ thuật vi điện

tử,vi xử lý và máy tính,vì vậy những kết quả đo chính xác một cách tin cậy

,chính xác hơn.Người ta đã tạo ra những thiết bị thông minh nhờ cài đặt vào

chúng những thiết bị vi xử lý hay đơn phiến,nhờ đó chúng có những tính năng

hơn hẳn những thiết bị thông thường :tự xử lý và tự lưu kết quả đo ,làm việc

theo một chương trình ,tự động thu thập số liệu đo ,có khả năng truyền tín

hiệu đi xa.

Sau thời gian học tập ,tìm hiểu nghiêm túc cộng với sự giúp đỡ chỉ bảo

tận tình của thầy giáo LÊ VĂN TÙNG em đã hoàn thành cơ bản môn học

này.Với khả năng có hạn ,kinh nghiệm thực tế hạn hữu.Em hoàn thành môn

đồ án này trên cơ sở lý thuyết đã được học tập nên có rất nhiều thiếu sót.Vì

vậy,em rất mong được sự giúp đỡ của thầy để đồ án của em hoàn thành tốt

hơn.

Em xin trân thành cảm ơn thầy LÊ VĂN TÙNG đã nhiệt tình giúp đỡ

em để em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất.

Sinh viên

Trần Văn Kiển



Sơ đồ 21:

Cho một mặt bằng nhà máy cần xây dựng hệ thống DAQ&C như sau:

Chiều dài × chiều rộng của một ô là 25m × 25m

Số lượng cảm biến thu thập đại lượng vật lý trong toàn hệ thống:

S1: Cảm biến đo nhiệt độ: dải đo từ 0 đến 6000C

S2: Cảm biến đo áp suất: dải đo từ -0.1 đến 32 Mpa

S3: Cảm biến đo nồng độ: dải đo từ 0% đến 15%

S4: Cảm biến đo dòng điện: dải đo từ 0 – 500A

S5: Cảm biến đo lưu lượng: đường kinh 50mm; dải đo từ (flow

span) 0.5-10 m/s

S6: Cảm biến đo mức: dải đo max 2.5 m

S7: Cảm biến đo tốc độ quay: dải đo 0 – 1500vòng/phút

S8: Cảm biến đo khối lượng : dải đo 0 – 30000kg


S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7S8

Trung tâm điều khiển và giám sát

S5

S7

S1

S4

S2

S1


Chương I: Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển

1.1 Phương án thiết kế hệ thống

Để thiết kế hệ thống thông tin đo lường giám sát hiển thị tại chỗ theo nhóm

cảm biến và hiển thị trung tâm điều khiển của một nhà máy có mặt bằng như

hình 1 cần (S1,S2,S3,) (S4,S5,S5,S6) (S1,S4,S7) (S7,S8) thì bộ điều khiển tại

trung tâm điều khiển cần được ghép nối với các cảm biến và cơ cấu chấp

hành.Như vậy nhiệm vụ của người thiết kế là phải thiết kế các tín hiệu thu

được từ các cảm biến truyền đến bộ điều khiển và tại trung tâm điều khiển

người quan sát sẽ quan sát các tín hiệu gửi về điều khiển hoạt động của nhà

máy theo mong muốn.

1.1.1 Tổng quan về hệ DAQ&C

a, Khái niệm chung về hệ thu thập dữ liệu và điều khiển

Trong các nhà máy, việc kiểm soát và vận hành liên tục quá trình sản xuất

đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Để tạo ra một sản phẩm, nhà máy thường

được phân thành nhiều khâu chuyên môn khác nhau, các khâu lại có mối quan

hệ ràng buộc logic nhịp nhàng trong một hệ thống thống nhất. Chính vì thế

một hệ thu thập dữ liệu với vai trò liên tục kiểm soát các thông số, tình trạng

hoạt động của tất cả các bộ phận sản xuất và đưa thông tin về trung tâm điều

hành sản xuất là không thể thiếu với bất kỳ dây truyền sản xuất nào.

Cùng với sự phát triển của ngành công nghệ thông tin, tin học ứng dụng

trong công nghiệp đã và đang phát triển mạnh mẽ. Sự ra đời của hàng loạt các

chip vi điều khiển với cấu hình ngày càng cao như AVR, PIC , MCS51…

cùng với nó là sự phát triển của công nghệ sản xuất sensor, về các phương

pháp đo lường, về các hệ thống truyền dẫn thông tin khiến cho việc xây dựng

và thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển ngày càng đơn giản và hiệu

quả.

Hệ thu thập dữ liệu là một hệ có chức năng nhận và biến đổi những tín

hiệu vào(tương tự, số) thành số liệu tương ứng với giá trị đo, để đánh giá mức

độ, cảnh báo, hiển thị và điều khiển một số quá trình công nghệ.

Nhiệm vụ chủ yếu của hệ là đo đạc tín hiệu đã chuẩn hóa từ sensor, xử lý

sơ bộ để làm dữ liệu cho các ứng dụng tùy theo yêu cầu của mỗi hệ thống



công nghiệp như hiển thị, điều khiển, cảnh báo…ngoài ra còn làm dữ liệu cho

các ứng dụng cao hơn khi kết nối với máy tính.

Hệ thu thập dữ liệu và điều khiển thì dữ liệu thu thập từ các sensor, được

xử lý rồi đưa đến bộ điều khiển để thực hiện tác động điều khiển thích hợp

cho đối tượng công nghiệp.

Để thực hiện các việc hiển thị(LED,LCD) tùy theo các thông số lựa chọn

mà CPU sẽ lấy giá trị tương ứng trong bộ nhớ để đưa ra hiển thị thông qua

các cổng ra.

Việc truyền tin từ vi điều khiển đến máy tính được thực hiện liên tục để

truyền tín hiệu đo tới máy tính và truyền lệnh từ máy tính trở lại; Tín hiệu đo

sau khi được thu thập, tính toán gia công sơ bộ được truyền thẳng tới máy

tính để thực hiện các chương trình ứng dụng khác. Đồng thời máy tính cũng

truyền các lệnh tới vi điều khiển như: đặt các thông số cho điều khiển một số

quá trình, các cơ cấu chấp hành, cổng vào ra…

Ngoài kết nối với máy tính theo chuẩn RS232, vi điều khiển còn thực hiện

truyền thông đi xa theo chuẩn RS422/RS485. Đó là kiểu truyền tín hiệu vi sai

do đó giảm được rất nhiều tác động của nhiễu, nên cho phép khoảng cách

truyền lớn có thể đến 1,5km. Với chuẩn truyền thông RS485, hệ thống có thể

tham gia vào mạng Proifibus trong công nghiệp.

Hệ thống thu thập dữ liệu, thiết bị thu thập và điều khiển đang trở lên phổ

biến với nhiều dạng và khả năng thực hiện công việc, giống như các máy tính

và phần mềm công nghiệp thể hiện rõ sức mạnh về công nghệ.

Trong bất kỳ một sự kết hợp nào giữa cảm biến/cơ cấu chấp hành

(Sensor/actuator) cũng có thể nhanh chóng đáp ứng được những thay đổi về

trạng thái, DAQ vẫn được phân biệt vì nó dựa trên tính năng thu thập nhiều

ảnh chụp nhanh hoặc từng khoảnh khắc để phân tích và tạo khả năng phản

ứng trong các tình huống đột xuất. Thời kỳ các bộ ghi dữ liệu, phần mềm

HMI/SCADA và thậm chí cả các bảng PCI trước đây luôn giống nhau và luôn

luôn thực thi các chức năng truyền thống được xác định một cách rõ ràng đã

trở thành quá khứ. DAQ&C ngày càng trở lên phổ biến, nó đa dạng về thiết

kế, phong phú về chức năng.

Hiện nay có khoảng hơn 100 loại thiết bị khác nhau có thể thực hiện chức

năng thu thập dữ liệu (DAQ): từ các hệ điều khiển phân tán(DCS) cho đến



các bộ điều khiển logic khả trình (PLC) cũng như các máy tính, dù có nhiều

thay đổi trong gần đây nhưng DAQ vẫn là thiết bị dùng để đo đạc và ghi tín

hiệu.

Để thu thập được dữ liệu và ghi lại những sự thay đổi của tín hiệu thì hệ

thống ngoài có phần cứng còn cần có phần mềm để thu thập được nhiều

thông tin hơn, thực hiện chức năng trao đổi dữ liệu cho thông tin sau đó

chuyển thông tin vào vào hệ thống dựa trên nền Windows.

Trong một hệ thống cần thu thập dữ liệu và điều khiển thì nếu dùng hai hệ

thống DAQ cùng hoạt động sẽ có hiệu quả hơn vì đối với cùng một ứng dụng,

mỗi hệ thống có thể thu thập dữ liệu hoàn toàn khác nhau. Ví dụ, một hệ

DAQ sẽ thu thập dữ liệu cơ bản về quá trình sản xuất thời gian thực. Hệ DAQ

còn lại sẽ kiểm tra các dữ liệu chẩn đoán và khung thời gian liên quan đến nó,

ví dụ như sự cố kẹt sẽ được ghi lại sau một tuần và nó sẽ chỉ ra một bức tranh

toàn cảnh lớn hơn về các phần cần bảo trì, việc này sẽ không thể thấy rõ được

nếu nó chỉ được theo dõi theo từng giờ.

Như vậy ta có thể thấy rằng DAQ là thiết bị không thể thiếu trong sản xuất

công nghiệp và ngày càng hoàn thiện. Tác dụng của hệ thu thập dữ liệu và

điều khiển nhằm thu thập các dữ liệu tương tự, số, từ các bộ đếm, bộ định thời

gian hay từ các cảm biến đo lường.

Thông tin dữ liệu qua DAQ và đưa vào máy tính qua RS 232 hoặc truyền đi

xa các chuẩn RS 485 đưa về trung tâm điều khiển.

Đối với mỗi hệ thống sản xuất thì thiết bị điều khiển đóng vai trò là bộ não

của quá trình, thiết bị điều khiển đưa ra tác động có chính xác hay không phụ

thuộc rất nhiều vào dữ liệu thu thập được đưa về bộ điều khiển. Dữ liệu thu

thập càng chính xác thì khi lựa chọn , thiết kế, hiệu chỉnh thiết bị điều khiển

càng dễ dàng và rẻ tiền.

b, Cấu trúc hệ thu thập dữ liệu và điều khiển

Mục đích của bất kỳ hệ thu thập dữ liệu nào cũng để phục phụ cho quá

trình giám sát, đánh giá hoặc điều khiển.Các thông số trong từng ứng dụng sẽ

thể hiện các yêu cầu về độ phân giải, độ chính xác, số lượng kênh, số lượng

điểm đo và tốc độ cho một hệ thu thập dữ liệu. Có rất nhiều các thành phần,



linh kiện cũng như các giải pháp được sử dụng, từ các Card thu thập dữ liệu

được cắm vào PC cho đến hệ thống lớn. Do đó trước khi tìm kiếm một giải

pháp hệ thống thu thập dữ liệu nào đó, chúng ta nên phân tích kỹ lưỡng các

yêu cầu về hệ thống trong ứng dụng để ta có sự lựa chọn cho phù hợp.

Ta có sơ đồ khối của hệ thống thu thập dữ liệu sau:

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc nối tiếp tổng quát của DAQ

Từ đối tượng công nghiệp (ĐTCN) các thông tin như tín hiệu analog, tín

hiệu số, tín hiệu sensor sẽ được đưa đến bộ chuyển đổi chuẩn hóa (CĐCH)

đưa đến bộ gộp kênh MUX (Multiplexer) thông tin được đưa đến bộ biến đổi

A/D (dưới dạng nối tiếp) và đưa vào bộ vi xử lý µP(vi xử lý) hoặc vi điều

khiển µC.

Từ bộ vi xử lý thông tin được đưa qua bộ phân kênh (DEMUX) để ra các thiết

bị như dụng cụ đo số(LCD), máy tự ghi (REG), cảnh báo, máy tính và các

thiết bị điều khiển hoặc truyền đi xa.

1.1.2 Phân loại hệ thống DAQ&C

Theo sơ đồ cấu trúc thì hệ thu thập dữ liệu và điều khiển được phân

thành 3 loại:

a, Sơ đồ có các kênh thu thập dữ liệu song song

Nguyên lý cơ bản của hệ thống này là các kênh thu thập dữ liệu

được dẫn theo những đường dây riêng biệt chạy song song với nhau về bộ

xử lý trung tâm, tại bộ xử lý trung tâm sẽ phân phối tín hiệu thu thập được


1

n

Truyền đi xa

.

.

.

.

ANALOG

SENSORRR

S

DIGITAL ĐTCN

CĐCH2

CĐCHn

MUX CĐCH1

A/D µP

MT

DEMUX

COM

BĐK

LCD

1

2

n


cho các thiết bị điều khiển, LCD, máy tính…thông qua bộ phân kênh

DEMUX.

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc song song của DAQ

- Ưu điểm: Hệ thống có độ tin cậy cao vì các kênh hoàn toàn độc lập nhau do

tín hiệu chạy song song trên các đường dây cáp.Vì vậy khi hỏng một kênh

nào đó các kênh kia vẫn làm việc được.

- Nhược điểm: Số lượng dây sẽ rất lớn vì thế chỉ sử dụng trong phạm vi nhất

định, khoảng cách ngắn(2-3km), phức tạp, cồng kềnh.

b, Sơ đồ có các kênh thu thập dữ liệu nối tiếp

Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc nối tiếp của DAQ


1

n

Truyền đi xa

.

.

.

.

ANALOG

SENSORRR

S

DIGITAL ĐTCN

CĐCH2

CĐCHn

MUX CĐCH1

A/D µP

MT

DEMUX

COM

BĐK

LCD

1

2

n

....

.

.

ANALOG

SENSORRR

S

DIGITAL ĐTCN

CĐCH2

CĐCHn

A/D

A/D

CĐCH1A/D

µP

MT

DEMUX

COM

BĐK

LCD

1

2

n

1

n

Truyền đi xa


Trong hệ thống này các kênh được chuyển từ song song thành nối tiếp để

đưa vào một kênh thu thập duy nhất thông qua dồn kênh MUX.

- Ưu điểm: Tốn ít đường dây, sử dụng khi đo khoảng cách xa, giá thành

rẻ hơn, đơn giản.

- Nhược điểm: Độ tin cậy thấp vì nếu hỏng một kênh thì coi như hỏng

toàn bộ hệ thống.

c, Sơ đồ có các kênh thu thập dữ liệu song song-nối tiếp

Trong hệ thống này các kênh thu thập dữ liệu được chia thành nhóm (còn

gọi là Modul), mỗi nhóm chứa nhiều kênh, số kênh trong mỗi nhóm được tính

toán sao cho tối ưu nhất (tức là đảm bảo sai số nhỏ nhất).

Từ đối tượng công nghiệp (ĐTCN), qua các sensor tín hiệu được đưa đến

các MUX sơ cấp sau đó đến CĐCH và đến bộ đổi nối nhóm, MUX nhóm

(thường là MUX điện tử) tín hiệu sau đó được đưa qua bộ chuyển đổi A/D

thành tín hiệu số rồi đưa vào bộ vi xử lý, tại đây tín hiệu được gia công, tính

toán sẽ truyền tới máy tính hoặc qua bộ phân kênh DEMUX đưa tín hiệu thu

thập được đến bộ điều khiển, màn hình LCD…

Hình 1.4 Sơ đồ cấu trúc song song-nối tiếp của DAQ

1.2 Chọn phương án thiết kế hệ thống

1.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống

1.2.2 Chức năng các khối trong sơ đồ


..

n

1

Truyền đi xa

.

.

.

MUXnhóm

MUX1

A/D µP

MT

DEMUX

COM

BĐK

LCD

S1

S2

Sn

Sn

S1

S2

ĐTCN

CĐCH1

.

.

.

MUX

m

CĐCHm


a, Khối các sensor

khối này làm nhiệm vụ thu thập trực tiếp các tín hiệu đo cụ thể là đo áp suất

,đo nồng độ ,dòng điện ,lưu lượng ,tốc độ quay và khối lượng của hệ thống

b, Bộ chuyển đổi chuẩn hóa

Bộ chuyển đổi chuyển hóa để hòa hợp giữa sensor và thiết bị đo cần thiết phải

chuẩn hóa tín hiệu ra của sensor nghĩa là phải biến đổi chúng thành 1 đại

lượng vật lý duy nhất với 1 dải đo duy nhất.

Nhiệm vụ của CĐCH là biến đổi tỷ lệ. Nếu tín hiệu vào x nằm trong khoảng

từ x1 – x2 thì tín hiệu ra f phải là 0 ÷Y

X Y

Đặc tính ra của chuyển đổi chuẩn hóa thường là tuyến tính tức là

Y = Y0 + K.X

Thay các giá trị đầu vào và đầu ra của CĐCH ta có :

0 = Y0 + K.X1

Y = Y0 + K.X2

Giải ra ta được:

12

10 XX

XYY

−−= ;

12 XX

YK

−=

Thay vào phương trình trên ta có: xXX

Y

XX

XYy

1212

1

−+

−−=

Là một hàm tuyến tính theo x thỏa mãn yêu cầu của một CĐCH.

a. CĐCH đầu ra là áp một chiều

Được thực hiện bởi 2 bước sau :

- Bước 1: Trừ đi giá trị ban đầu x = X1 , để tạo ra đầu ra của CĐCH

giá trị y = 0.

- Bước 2: Thực hiện khuyếch đại (K>1) hay suy giảm (K<1) .

Để thực hiện trừ đi giá trị ban đầu người ta thường sử dụng khâu tự

động bù tìn hiệu ở đầu vào hoặc thay đổi hệ số phản hồi của bộ khuyếch đại.


CĐCH


b.CĐCH đầu ra là dòng một chiều

Thực tế người ta hay sử dụng CĐCH với dòng ra là 0 ÷ 20mA hay

4 ÷ 20mA. Với dòng từ 4 - 20mA thì 4mA để cung cấp cho mạch điện tử còn

từ 0 – 16mA là tín hiệu đo. Nguồn dòng được tạo bởi bộ biến dòng (dùng

tranzito chẳng hạn). Mọi sơ đồ như vậy được biểu diễn ở hình:

0 - 16mA

4mA 4 - 20mA

C Ð CHS

On ap

Từ cảm biến qua bộ CĐCH tín hiệu ở đầu ra sẽ thay đổi theo độ lớn của

tín hiệu sau cảm biến (0 – 16 mA).Một nhánh qua bộ ổn áp cung cấp dòng

4mA cho mạch điện tử vấn đề còn lại là đo dòng thay đổi từ 4 – 20 mA của

nguồn cung cấp.

c,Khối MUX,DEMUX (bộ dồn kênh theo thời gian)

khối MUX (multiplexor) là thiết bị làm nhiệm vụ gộp nhiều kênh tín

hiệu(analog hoặc digital từ các cảm biến hoặc từ các chuyển đổi chuẩn hóa,

…)thành một kênh tín hiệu ,mỗi kênh tín hiệu sẽ được truyền đi trong một

khoảng thời gian nhất định nào đó.khối này có nhiệm vụ nhận tín hiệu

đầu vào từ bộ CĐCH ,sau đó lần lượt chọn các tín hiệu vào theo một chu kỳ

nhất định do chương trinh phần mềm điều khiển

Cấu tạo:MUX là một mạch logic tổng hợp có nhiều đầu vào biến và một

đầu ra.Khi có tín hiệu điều khiển hay còn gọi là các biến địa chỉ (ai).các biến

dữ liệu xi tùy thuộc vào dữ liệu được đưa tới đầu ra.Do đó bộ dồn kênh được

xem như một bộ đổi nối có điều khiển

d, Kênh truyền dẫn



Làm nhiệm vụ truyền dẫn thông tin từ nơi đo đến nơi thu thập và xử lý

thông tin

e, Bộ chuyển đổi dòng áp

Có tác dụng chuyển đổi tín hiệu dòng từ đầu ra của cáp truyền dẫn thành

tín hiệu điện áp để đưa vào bộ chuyển đổi A/D

f, Khối chuyển đổi tương tự/số (A/D)

Bộ biến đổi ADC làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu đo lường tương tự thành

số để đưa vào vi xử lý.Đế thực hiện nhiệm vụ đó có thể có nhiều phương

pháp.Trong thực tế sử dụng ba phương pháp sau :

• Phương pháp song song : tín hiệu đo đã được chuẩn hóa dưới dạng

áp một chiều (thường là 0 - 5v) đồng thời được so sánh với n điện áp

ra chuẩn và xác định nó đang nằm giữa hai mức nào.kết quả ta có

một bậc của tín hiệu sấp xỉ.phương pháp này có giá thành cao bởi vì

mỗi một số ta cần phải có một bộ so sánh

• Phương pháp trọng số : việc so sánh diễn ra cho từng bit của số nhị

phân,cách so sánh như sau:đầu tiên người ta xem điện áp vào có vượt

điện áp chuẩn của bit già hay không.Nếu nó vượt thì kết quả có giá trị

“1” và lấy điện áp vào trừ đi điện áp chuẩn phần dư đem so sánh với

các bit trẻ lân cận ..rõ ràng là có bao nhiêu bit trong một số nhin phân

thì cần bấy nhiêu bước so sánh và bấy nhiêu điện áp chuẩn.

• Phương pháp số: đây là phương pháp đơn giản nhất .Ở trường hợp

này ta kể dến số lượng các tổng điện áp chuẩn của các bit trẻ dùng để

diễn đạt điện áp vào.Nếu số lượng cực đại dùng để mô tả hệ bằng n

bước để nhận biết kết quả.Phương pháp này rẻ tiền nhưng chậm.

g, Khối chuyển đổi mã song song nối tiếp

Nhiệm vụ của khối này là biến các tín hiệu song song từ đầu ra của bộ biến

đổi A/D thành tín hiệu nối tiếp qua chuẩn RS232 để đưa vào máy tính

h, Chuẩn giao tiếp RS232

RS232 là chuẩn kết nối với các cổng của máy tính,có nhiệm vụ đưa tín

hiệu từ kênh truyền dẫn vào máy tính

i, Thiết bị xử lý trung tâm,hiển thị trung tâm



Là nơi thu nhận tín hiệu từ các sensor và hiển thị ra màn hình để người

quan sát biết được tình hình để kịp thời khắc phục sự cố nếu có.

1.3 Định địa chỉ cho cảm biến

a. Cấu tạo MUX

- Đầu vào địa chỉ (A): Address

- Đầu vào dữ liệu (D): Data

- Đầu vào cho phép ( C ): Clock

- Xung đồng bộ

- Đầu ra: Q sẽ được đóng vào các tín hiệu đầu vào theo 2 phương án:

+ Theo một chương trình quét cho trước: D0,D1,…

+ Đầu ra Q được đóng vào chân dữ liệu đầu vào Di nào đó nếu như

tương ứng với địa chỉ của nó.

Một Mux có n chân địa chỉ bao giờ cũng có 2^n chân dữ liệu

Cấu tạo Mux Bảng trạng thái

Sinh Viên :Trần Văn Kiển

A0 A1 C Q

X X 0 0

0 0 1 D0

0 1 1 D1

1 0 1 D2

1 1 1 D3

D0D1 QD2D3A0 QA1C

16


Q1

Q2

∑Q

1 . . Q3 . n

Truyền đi xa


S

2=

2S

1

S

4

S

5

*S

6

S

8

S

7

CĐCH 1

CĐCH 3

CĐCH 2

D0

D1

D2

D3 MUX 1

A0

A1 C0

CĐCH 2

CĐCH 3

CĐCH 4

D0

D1

D2 D3

MUX 2A2

A3 C1

Display

Display

Display

CĐCH 4 D0

D1 MUX3

A4

A5 C2

CĐCH 3

D0

D1

D2

D3

MUX

A8

A9

∑C

A/D Pµ

DEMUX

MT

LCD

BĐK

COM

Display

Display

Display

Display

DisplayS

1

Display CĐCH 1S

2


Q4

Hình 1. Sơ đồ cấu trúc nối tiếp tổng quát của DAQ

b.Định địa chỉ cho các cảm biến.

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 C0 C1 C2 C3 C∑ Q1 Q2 Q3 Q4 Q∑

0 0 X X X X X X 0 0 1 0 0 0 1 D0 0 0 0 S21

0 1 X X X X X X 0 0 1 0 0 0 1 D1 0 0 0 S11

1 0 X X X X X X 0 0 1 0 0 0 1 D2 0 0 0 S1’1

1 1 X X X X X X 0 0 1 0 0 0 1 D3 0 0 0 S2’1

X X 0 0 X X X X 0 1 0 1 0 0 1 0 D0 0 0 S42

X X 0 1 X X X X 0 1 0 1 0 0 1 0 D1 0 0 S52

X X 1 0 X X X X 0 1 0 1 0 0 1 0 D2 0 0 S62

X X X X 0 0 X X 1 0 0 0 1 0 1 0 0 D0 0 S83


S

3

Display

Display

CĐCH 1

CĐCH 2

D0

D1

D2

D3

D4

A6 MUX4A7 C3

Display CĐCH 2

CĐCH 2Display

S

1S

7

S

4

S

5

Display CĐCH 2


X X X X 0 1 X X 1 0 0 0 1 0 1 0 0 D1 0 S73

X X X X X X 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 D0 S4’4

X X X X X X 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 D1 S34

X X X X X X 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 D2 S1’’4

X X X X X X 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 D3 S7’4

X X X X X X 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 D4 S5’4

ĐỊA CHỈ CÁC PHÂN KHU :

Σ= CCCCCAAK 3210981




ĐỊA CHỈ CÁC CẢM BIẾN :

Σ= CCCCCAAAAS 321098102


Σ= CCCCCAAAAS 32109810'1











Σ= CCCCCAAAAS 32109876''1



CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG

2.1 Cảm biến đo nhiệt độ dải đo từ 0oC đến 600oC(E52MY).

- Cảm biến có độ tin cậy cao với giá cả hợp lý.

- Làm từ chất lượng cao, yếu tố sensing.

- Tuyệt vời với sự ổn định và độ chính xác cao.

- Thích hợp cho các phương tiện truyền thông ở nhiệt độ cao.



- Mỗi cảm biến omron đáp ứng của thủ tục kiểm tra nghiêm ngặt.

Model Kích thước

E52MY-

PTccC

SUS 316

E52MY-

CAccC

SUS 316

E52MY-

CAcD

SUS 316

Các model

Loại E52MY-PTccC E52MY-CAccC E52MY-CacD

Loại DIN PT100W

K-Type, Chromel

(+ve) Alumel (-

ve) (JISC 1602)

K-Type, Chromel

(+ve) Alumel (-

ve) (JISC 1602) Class B 0.75 0.75Kích thước NA 1 mm 0.65 mmCách điện bên

trong

Ceramic Ceramic Fiber-glass


http://www.omron.com.vn/Temp_sensor_e52my_Dimension_E52MYPT_C_E52MYCA_C.jpg

http://www.omron.com.vn/Temp_sensor_e52my_Dimension_E52MYPT_C_E52MYCA_C.jpg

http://www.omron.com.vn/Temp_sensor_e52my_Dimension_E52MYCA_D.jpg


Đầu nối dây Nhôm (Xanh) Nhôm (Xanh) Không

Vật liệu ống bảo

vệ

SUS316 (ANSI-

316L)

(ống không hàn)

SUS316 (ANSI-

316L)

(ống không hàn)

SUS316 (ANSI-

316L)

(ống không hàn)

Khoảng đo 0°C - 400°C 0°C - 900°C 0°C - 400°CKhoảng chịu

nhiệt

NA NA 0°C - 150°C

Nhiệt độ môi

trường cho đầu

nối dây

0°C - 80°C 0°C - 80°C 0°C - 150°C

Loại dây nối 3 dây. hộp kín 2 dây, hộp kín 2 dây, dây hở

Mã

E52MY-PT??C

D=6,3

( dây nối 2M, 0-

4000C , f6, dây

nối 2m, class B)

Chiều dài can: ??

=10: 100mm; ??

=15: 150mm;??

=20: 200mm;??

=30: 300mm

Loại có hộp đấu

dây trên đầu

sensor, dùng 3

dây ra

Loại có hộp nối

dây kín:

E52MY-CA??

C (dây nối

2M, 0-9000C ,

f6, dây nối 2m,

class 0,75)

Chiều dài can: ??

=10: 100mm; ??

=15: 150mm;??

=20: 200mm;??

=30: 300mm

Loại hở: E52MY-

CA??D (dây nối

2M, 0-4000C , f6,

dây nối 2m, class

0,75. Chiều dài

can: ??

=6:100mm; ??

=15: 150mm)

Theo yêu cầu của đề bài ta chọn cảm biến đo nhiệt độ là E52MY-

CAccC .

2.2 Cảm biến đo áp suất dải đo từ -0.1 đến 32Mpa

EDS 300

ỨNG DỤNG:

EDS 300 là 1 công tắc, công tắc áp suất điện từ

này sử dùng hiển thị dưới dạng số.



Có 4 kiểu đầu ra sẵn có:loại đầu ra có 1 tiếp

điểm,2 tiếp điểm và 2 loại nay có thể đầu ra là tương tự.tín hiệu đầu ra 4÷20

mA tiếp điểm này và các điểm tương ứng có thể được điều khiển thông qua

nút bấm hoặc bàn phím.

Để đáp ứng 1 số yêu cầu ứng dụng nào đó các công tắc áp suất có thêm

các tham số điều chỉnh ví dụ như bộ chuyển đổi thời gian trễ,N/O / N/C chức

năng của các đầu ra.

Ứng dụng chính của EDS 300 là đo áp suất và để đóng mở ở áp suất xác định

có thể rất lớn. thay đổi trạng thái dưới tác động của áp suất và làm viêc theo

kiểu cơ khí. Các thiết bị này có thể làm tiêu chuẩn cho việc thiết kế các mạch

và thiết bị điều khiển.

CÁC TINH NĂNG:

- Dùng để thiết kế các cảm biến áp suẩt trên DMS.

- Có độ chính xác 1%.

- Thiết bị này được sử dụng nhiều.

- Hiển thị dưới dạng 3 con số.

- Chương trình làm việc đơn giản bằng nút ấn.

- Chuyển đổi tiếp điểm và chuyển đổi trễ có thể được điều chỉnh đọc lập.

- Chức năng cửa sổ

- Có nhiều tính năng khác….

CÀI ĐẶT TUỲ CHỌN:

Tất cả các cài đặt trên EDS 300 được tổng hợp trong 2 cách đơn giản

theo hướng dẫn.để bảo vệ thiết bị khi làm việc sẽ có 1 chương trình vô hiệu

hoá sẽ được kích hoạt.

CHỨC NĂNG BỔ SUNG:

• Chế độ có thể điều chỉnh ở

đầu ra

• Tiếp điểm dẫn hướng

có điều chỉnh ở đầu ra (N/O

or N/C )

• Tiếp điểm mở chậm với

thời gian 0.00…75s



• Tiếp điểm đóng chậm với

thời gian 0.00 .. 75s

• Cách hiển thị (áp suất

thực tế, tiếp điểm1, tiếp

• điểm 2, giá trị lớn nhất,

(ko hiện thị).

• Sai số trong phạm vi±3% FS.

TIẾP ĐIỂM THỪƠNG MỞ / TIẾP ĐIÊM THƯỜNG ĐÓNG:

Tiếp điểm thường mở này khi có áp suất lớn làm cho trạng thái đầu ra bị

thay đổi và ở mức cao, trạng thai này được duy trì cho đến khi áp suất bị giảm

và trở lại vị trí ban đầu. tiếp điểm thường đóng thì ngược lai.

SƠ ĐỒ MẠCH:


Có 1 đầu ra và 1 đầu ra là tương tự 4cực Binder plug,nhóm 714 M18Plug to DIN 43650, 3 cực +GND

Có 1 đầu ra.Plug to DIN 43650, 3 cực +GND

4 pole plug, M12x1

4 pole plug, M12x1

Có 2 đầu ra4 pole Binder plug, series 714 M18

Có 2 đầu ra và 1 đầu ra tương tự5 pole plug, M12x1


Thông Số Kĩ Thuật

Input data:

Phạm vi đo: 16, 40, 100, 250, 400, 600 bar

Áp lực cao: 32, 80, 200, 500, 800, 900 bar

Áp lực lên: 300 % FS

Output data:

Độ chính xác

(display, analogue output): ≤±1 % FS

Độ lệch: ≤±0.5 % FS

Nhiệt độ trôi ≤ 0.3 % / 10 K zero point

≤ ±0.3

% / 10 K range

Đầu ra Tương tự:

Tín hiệu: 4 .. 20 mA, ohmic resistance

≤400

Đầu ra chuyển mạch:

Type: Đầu ra tranzito PNP

Dòng chuyển mạch: max. 1.2 A

Vòng chuyển mạch: > 100 million

Thơi gian phản ứng: approx. 10 ms

Điều Kiện xung quanh:

Phạm vi nhiệt độ trung bình: -25 .. + 80 °C

Nhiềt độ xung quanh: -25 .. + 80 °C

Nhiệt độ bảo quản: -40 .. + 80 °C

Đánh giá khoảng nhiệt: -10 .. + 70 °C

Độ Rung: approx. 10 g / 0 .. 500 Hz

Va chạm: approx. 50 g / 1 ms



Other data:

Nguồn: 20 .. 32 VDC

Dòng tiêu thụ: approx. 100 mA

An toàn: IP 65

Vật Liệu: inox

keypad housing PA6.6 Gf30

HIển thị: 3-đèn số, 7 đềnLED, red

Chiều cao chữ số: 9.2 mm

Khối Lượng: approx. 300 g

2.3 Cảm biến đo nồng độ

Ta dùng cảm biến đo nồng độ PH/ORP Signet 2714-2717, và thiết bị hiển

thị PH/ORP signet 5700.

• Signet 2714-2717 hoạt động tin cậy,chính

xác ,có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.Cấu trúc chắc

chắn,thể tích chất lỏng đo lớn,có độ nhạy cảm cao đối với

môi trường.Mẫu cực phẳng cho cặn,hay hạt quét qua bề

mặt,hạn chế sự mài mòn. Mẫu cực tròn có thân bằng kính

hay nhựa với wet-tap 3719.Thiết kế twist-lock kết nối với bộ

khuếch đại signet 2720 nên dễ dàng di chuyển. Tích hợp với

cảm biến nhiệt độ trong đầu cực PH hay điện trở I.D trong

đầu cực ORP , điều đó làm cho sản phẩm có nhiều thuận tiên

trong sử dụng.

Thông số



Đầu cực 2714-2717

Tổng quan

Phạm vi hoạt động:

•2714, 2716, 2716-DI: 0 to 14 pH

• 2714-HF: 0 to 12 pH

• 2715, 2717: ± 2,000mV

Cỡ ống:0.5 tới 4.0 in.

Hiệu suất:>97%@250C

Thời gian đáp ứng PH:<5s,

khi 95% tín hiệu thay đổi.

Sensor nhiệt: 3kBalco

•Thời gian đáp ứng:

2714:140s

2716:196s

Trị số max.nhiệt độ/áp suất

Nhiệt độ


Bộ khuếch đại 2720 pH/ORP

Tổng quan

Nguồn vào: 4.5 tới 8VDC

Dòng max:<1mA

Tổng trở vào:>1011Ω

Kết nối cuối:lắp đặt Twist-lock

tới đầu cực signet 271X

Loại cáp:6 dây dẫn xoắn,chống

nhiễu.

Độ dài cáp:chuẩn 4.6m,kéo dài tối

đa 120m

Trị số max nhiệt độ/áp suất

Nhiệt độ hoạt động:

•7 bar max@650C

•4 bar max@800C

Nhiệt độ môi trường: 00C tới 800C

27


•2716/2717:0°C tới 85°C

•2714/2715:10°C tới 85°C

•2714-HF:0°C tới 50°C

Áp suất và nhiệt độ hạn chế:

•6.89 bar @ 0°C

•4.00 bar @ 85°C

Đầu cực 2716-WT và 2717-WT

wet-tap

Tổng quan

Phạm vi hoạt động:

•PH:0 tới 14 PH

•ORP;-2000 tới +2000mV

Kết hợp với:signet 3719 wet-tap

Kết nối(CPVC):Twist-lock


Bộ khuếch đại điều khiển từ xa 2721

Tổng quan

Nguồn vào: 4.5 tới 8VDC

Kết hợp:sensor PH,dùng cáp và BNC

conector

Tổng trở vào:>1011Ω

Lắp ráp điên tử:kết nang epoxy

Trị số max nhiệt độ/áp suất

Nhiệt độ hoạt động: -150C tới 650C

Tiêu chuẩn chất lượng CE,UL,CUL,

ISO 9001:2000 và ISO 14001:2004

cho môi trường

28


Hiệu suất:>97%@250C

Thời gian đáp ứng:

• PH:<5s,khi 95% tín hiệu thay đổi.

•ORP:phụ thuộc ứng dụng

Sensor nhiệt:3K Balco

•Thời gian đáp ứng:438s

Trị số max.nhiệt độ/áp suất

Nhiệt độ hoạt động:0 tới 850C

Nhiệt độ môi trường: 0 tới 850C

Áp suất và nhiệt độ hạn chế:

6.9 bar @ 65°C

Tiêu chuẩn chất lượng CE,UL,CUL,

ISO 9001:2000 và ISO 14001:2004

cho môi trường.

•Signet 5700

Hiển thị đồng thời pH và nhiệt độ. Hiển thị đồng thời ORP và mV.

Đặc điểm: Hiển thị đồng thời pH và nhiệt độ. Hiển thị đồng thời ORP và

mV. Tín hiệu ra 4-20mA .2 rơle lập trình được. 2 bộ điều khiển tỷ lệ. Bù nhiệt

độ. Tự nhận cảm biến "Easy-Cal", căn chỉnh đơn giản. Hiển thị dạng số và

kim

2.4 Cảm biến đo dòng điện

dải đo từ 0 – 500A



Cảm biến đo dòng điện 9709 AC/DC

Thông số kỹ thuật

• Dải đo 0-500A (dải đo cực đại 700A rms, 1000A peak)

• Băng thông rộng : 1- 100kHz

• Độ chính xác : ± 0.5% rdg;

± 0.01% f.s

• Đặc điểm vượt trội : vị trí dây dẫn / từ trường bên ngoài / hiệu ứng từ

trường

• Tương thích với các loại cáp lên tới 36 mm (1.42’’)

• Bảo vệ điện áp 1000V CAT III

• Thuận tiện cho việc thiết kế đầu ra

Cảm biến dòng điện 9097 AC/DC đưa ra độ chính xác cao trong dải đo

dòng điện rộng,dải tần cao.sử dụng hết hợp giữa việc đo năng lượng cao của

HIOKI với khả năng đo đạt được phù hợp với trạng thái của ứng dụng trong

lĩnh vực truyền tải điện năng,người phát

minh và sự phát triển của các loại pin

năng lượng mặt trời.

+Ưu điểm:

--Lắp kiểu cắm dễ dàng, không cần cắt

mạch vòng chính.

--Không có tiêu hao khi cắm vào mạch

vòng chính đo lường



--Khi đo lường dòng điện nhỏ (1mA), độ nhạy cao

--Chịu được xung kích chớp mắt gấp 10 lần giá trị dòng điện định mức.

--Có khả năng phụ tải lần thứ 2 khá cao, truyền đổi I/V, dễ kết nối với cổng

mạch điện tuyến tính phóng đại.

--Khả năng cách điện, cách li khá tốt.

--Tín hiệu dòng điện truyền ra xa.

--Tuyến tính và tính năng pha đồng bộ tốt.

+Phạm vi ứng dụng:

--Công tơ điện tử, Công tơ khí cụ đo lường bằng điện

--Cảm biến điện lượng

--Thiết bị bảo vệ tủ công tắc, động cơ thông minh

--Hệ thống giám sát điện lực, Hệ thống giám sát truyền thông thông tin.

--Cách li, truyền đổi, truyền tải điều khiển khi thu thập dữ liệu…

+Chỉ tiêu tính năng thông dụng:

--Độ chính xác: ±0.1%, ±0.2%

--Mức độ phi tuyến tính:≤±0.1%, ±0.2%

--Phạm vi đo tuyến tính: đưa vào tiêu chuẩn 0~120%

--Số lệch góc pha: ≤±5/ ( được bù thêm)

--Chịu áp cách li: 2.5KV/50HZ/2500AC/1min/0.5Ma

--Điện trở cách điện: 500MΩ

--Điều kiện làm việc: nhiệt độ môi trường: 25 0C ~ +70 0C,

--Độ ẩm môi trường: ≤90% (yêu cầu bình thường)

--Khả năng chịu quá tải: Gía trị đưa vào 5ugấp 3 lần giá trị tiêu chuẩn.

+Chỉ tiêu tính năng kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng:

--Đưa ra dòng điện định mức: Khi đưa vào giá trị định mức, điện trở phụ tải là

“giá trị kê bảng”, thì dòng điện đưa ra đảm bảo độ chính xác và độ tuyến tính.

--Phạm vi độ tuyến tính: Khi giá trị phù hợp dòng điện vào ≤ giá trị giới hạn

lớn,

điện trở phụ tải ≤ điều kiện “giá trị kê bảng”, dòng điện đưa ra đảm bảo độ

chính xác và độ tuyến tính.



-- Đưa ra số lệch góc pha: Khi đưa vào giá trị định mức, điện trở phụ tải ≤

điều kiện “giá trị kê bảng”, tín hiệu đưa ra ứng với tín hiệu đưa vào.

--Số lệch góc pha tối đa: Nếu điện trở phụ tải đưa ra quá lớn sẽ tác động đến

số lệch pha, nhưng thông qua điện trở phụ tải tiến hành truyền đổi I/V sẽ

được giá trị điện áp đầy đủ, đề nghị xem xét áp dụng biện pháp bù thêm pha

trong khi ứng dụng mạch điện nối cổng.

--Đưa ra điện trở phụ tải: Là một nhân tố quyết định giá trị giới hạn lớn khi đo

phạm vi tuyến tính. Nếu không cần đo phạm vi dòng điện quá tải quá lớn và

sự tác động dao động pha đưa ra, có thể tăng lớn điện trở phụ tải để nâng cao

giá trị điện áp bởi I/V chuyển đổi

Tỷ lệ dòng

điện

500A AC/DC

Điện áp ra 2V/500A

Điện trở ra 50Ω

Biên Độ

chính xác

DC < f < 45 Hz :±0.2% rdg. ± 0.02% f.s.

DC, 45 Hz ≤ f < 100 Hz :±0.05% rdg. ±0.01% f.s.

100 Hz ≤ f < 500 Hz :±0.2% rdg. ±0.02% f.s.

500 Hz ≤ f < 5 kHz :±0.5% rdg. ±0.05% f.s.

5 kHz ≤ f < 10 kHz :±2.0% rdg. ±0.10% f.s.

10 kHz ≤ f < 50 kHz :±5.0% rdg. ±0.50% f.s.

50 kHz ≤ f < 100 kHz :±30 % rdg. ±1.00% f.s.Cấp chính

xác

DC < f < 45 Hz :±0.3% deg

45Hz ≤ f < 100Hz : ± 0,2deg

100Hz ≤ f <5kHz ±: 0,5deg

5kHz ≤ f <10kHz : ±1deg

10kHz ≤ f <50kHz : ± 5deg

50kHz ≤ f <100kHz :1±5deg

Hằng số

nhiệt độ

Biên độ nhạy : ± 0,01% rdg / ° C hoặc thấp hơn.

Chênh lệch điện áp ± 0,005% f.s. / ° C hoặc thấp hơn

Hiệu ứng

vị trí dây

± 0,05% hoặc ít hơn



dẫn

Hiệu ứng

từ trường

50mA hoặcít hơn

Hiệu ứng

từ hóa

20mA hoặc ít hơn

Điện áp

phản hồi

1000V AC/DC (50/60Hz)

Tiết diện

dây dẫn

36mm

Điện áp

cung cấp

DC (±11 – ±15 V

Tiêu thụ

năng lựong

5VA hoặc ít hơn (trong suốt dải đo dòng DC 500A

Với mức tiêu thụ năng lượng 12V)

Kích thước

/ trọng

lượng

160 W (6,30 ") × 112 H (4,41") × 50 D (1,97 ") mm,

850 g (30.0oz.)

Chiều dài

dây

3 m (9.84ft)

Phụ kiện Mark bands × 6, Operating Manual × 1

Lưu trữ

nhiệt độ và

phạm vi độ

ẩm

-10 ° C đến 60 ° C, 80% RH hoặc ít hơn

(không ngưng tụ)

Nhiệt độ và

độ ẩm

Khoảng từ 0 ° C đến 50 ° C, 80% RH hoặc ít hơn

(không ngưng tụ)áp dụng

các tiêu

chuẩn an

toàn

EN61010-1: 2001, ô nhiễm lớp 2, đo lường thể loại

CAT III 1000 V

(dự kiến thoáng qua quá điện áp của 8.000 V)

EMC: EN61326: 1997 + A1: 1998+A2: 2001 + A3: 2003







*)MỘT SỐ CÁC CẢM BIẾN KHÁC

MCS-MD

MCS-SD2537

2.5 Cảm biến đo lưu lượng d= 50mm ; dải đo từ 0.5 – 10 m/s

Sử dụng lưu lượng kế thế hệ mới kết hợp các chức năng cơ khí và điện

tử MR.

Lưu lượng kế MR mới của Hedland kết hợp công nghệ xử lí tín hiệu số tiên tiến

với công nghệ

chứng nhận bền vững của dòng

tiết diện thay đổi. Thiết kế thể đặc

cảm ứng điện tử chuyển của bộ phận

piston từ đồng thời cung cấp khả



năng đo lưu lượng chính xác, có khả

năng.

Thiết bị không có bất kỳ liên kết cơ khí nào, dẫn đến vòng đời hoạt động

dài hơn.

Tất cả các bộ truyền lưu lượng MR đều được hiệu chỉnh kỹ thuật trước tại

nhà máy. Tuy nhiên, thiết bị này cũng có thể được cấu hình cho người sử dụng

nhằm đáp ứng những nhu cầu ứng dụng cụ thể. Đầu vào hiệu chỉnh cũng có sử

dụng cho: trọng lực cụ thể cho tất cả các chất lưu, độ nhớt đối với các chất lưu

dầu, cũng như trọng lực, áp suất và nhiệt độ cụ thể cho các hệ thống làm việc

nhờ khí nén. Được kết hợp với các thiết bị đo lường do người sử dụng lựa chọn,

các chức năng cấu hình này cho phép đo chính xác mà không cần tính toán

chuyển đổi cho các ứng dụng đặc biệt. Điều này giúp vượt qua nhiều mặt hạn

chế của lưu lượng kế tiết diện thay đổi đọc trực tiếp.

Công ty cho biết dòng sản phẩm mới này có những lợi thế và đặc điểm:

Cơ cấu điện tử cảm biến không tiếp xúc;

Chỉ số lưu tốc và tổng lưu lượng;

Đầu ra anolog cân xứng;

Tương thích CE, đáp ứng hoặc vượt qua các tiêu chuẩn của Mỹ và châu Âu

EMI/EMC; và Tiêu thụ điện năng thấp cho hoạt động được cấp nguồn vòng lặp

2 dây. MR cung cấp đầu ra l0-5 Vdc, 0-10 Vdc, và 4-20 mA, cho phép tích hợp

điện tử dễ dàng. Ngoài ra còn có hiển thị từ xa và bộ xử lí tín hiệu tùy chọn.

Hiển thị số F6700/F6750 Series với tính năng bộ xử lí tín hiệu được tích giúp

nâng cao tiện ích của lưu lượng kế MR. Bên cạnh giám sát lưu lượng từ xa, thiết

bị này có thể được cấu hình nhằm cung cấp các chế độ xử lí cảnh báo và liên

lạc, bao gồm RS232, RS485, Modbus, Profibus và DeviceNet.

Đặc điểm kỹ thuật :

Năng lượng yêu cầu:

0-5 Vdc Output: 10-30 Vdc @ 0.75W maximum

0-10 Vdc Output: 12-30 Vdc @ 0.75W maximum

4-20 mA Output: loop-powered, 30 Vdc maximum

Năng lượng tiêu thụ: 25 mA maximum

Đầu ra tương tự :

0-5 Vdc và 0-10 Vdc đến 10,000 Ohms minimum



4-20 mA đến 1000 Ohms maximum, see Figure 1

Mạch điện bảo vệ: phân cực ngược và giới hạn dòng điện

Khoảng chuyển đổi:

4-20 mA giwos hạn bởi điện trở dây dẫn

0-5 Vdc and 0-10 Vdc 1000 feet (300 m) maximum

Cách điện: cách điện vôn scos từ hệ thống

Hiển thị: trạng thái cố định hoặc thay đổi của hiệu quả tỷ lệ và hiển thị bộ

đếm

8 số, 0.70” Số hiển thị cho lưu lượng

8 số, 0.35” chữ số hiển thị cho đơn vị và cài đặt

Nhiệt độ dòng chảy chậm: 50 ppm / °C (max)

Dầu ra tương tự: độ phân giải - 1:4000

Cách đấu dây :



2.6 Cảm biến đo mức : dải đo max 2.5 m

Cảm biến đo mức Micropilot FMR250

Ứng dụng: Ðo mức liên tục cho các loại chất rắn và chất lỏng. Không bị ảnh

hưởng bởi môi trường bụi, tiến ồn, các lớp nhiệt độ, khí…

- Các ứng dụng tiêu biểu như: đo mức trong các silo cao chứa cement, nguyên

liệu thô, thức ăn gia súc, gạo, café, bột mì …

Môi trường nhiệt độ cao đến 200oC như clinker, bụi tro…



- FMR250 có nhiều loại anten phát sóng, loa DN80/DN100, loại parabol có góc

phát sóng chỉ 4 độ lý tưởng cho các dải đo > 30m có nhiều chướng ngại vật.

Ưu điểm: kỹ thuật 2 dây (2-wire), đo không chạm, không phụ thuộc vào đặc

tính môi chất, cài đặt và hiển thị tại chỗ hoặc từ xa bằng PC nhờ phần mềm

miễn phí Tof Tool, tích hợp đầu xịt khí dùng trong điều kiện môi trường nhiều

bụi và bám dính. Phù hợp môi trường nhiệt độ cao đến 200oC, chuẩn truyền

thông HART.

Thông số kỹ thuật:

- Các kiểu ghép nối: 1½" BSPT (R 1½"), 1½ NPT, from DN80/3" ANSI,

E+H UNI flange from DN100/4".

- Nhiệt độ: -40 °C...+200 °C (-40 °F...+392 °F)

- Áp suất: -1...16 bar (...232 psi), E+H UNI flange: -1...1 bar (...14.5 psi)

- Dải đo max: 70 m (229 ft)

- Tín hiệu ra: 4...20 mA / HART

- Certificates

2.7 Cảm biến đo tốc độ quay : tốc độ quay dải đo 0 – 500A

GIỚI THIỆU

Sử dụng Encoder E6B2 của OMRON kết

hợp với đồng hồ đo tần số/ tốc độ cao cấp

K3HB-R.

Encoder E6B2

• Bộ mã hóa vòng quay đa chức năng

với đường kính trụ 40 mm.

• Dải điện áp hoạt động rộng 5-24VDC (Model collector hở).

• Độ phân giải cao (tới 2000 xung/vòng) cải thiện độ chính xác của phép đo.

• Dễ dàng chỉnh chỉ số Zeri (pha Z) bằng chức năng chỉ thị gốc.

• Tải lớn:30N theo phương bán kính và 20N theo dọc trục.

• Chống ngắn mạch của tải và kết nối ngược.

• Có Model đầu ra Line Drive (cáp kéo dài tới 100m)

• Có khả năng chống sốc tốt hơn do có đĩa kim loại (tối đa 600p/r).



Thông số và đặc điểmItem E6B2-CWZ6C E6B2-CWZ5B E6B2-CWZ3E E6B2-

CWZ1XĐiện áp

nguồn

5 VDC −5% to 24 VDC

+15%, ripple (p-p): 5%

max.

12 VDC −10% to 24

VDC

+15%, ripple (p-p):

5% max.

5 VDC −5% to 12

VDC

+10%, ripple (p-p):

5% max.

5 VDC ±5%, ripple

(p-p):

5% max.

Dòng điện

tiêu thụ 80 mA max. 100 mA max. 160 mA max.

Độ phân giải

(xubg/vòng

quay)

10, 20, 30, 40, 50, 60,

100,

200, 300, 360, 400, 500,

600,

720, 800, 1,000, 1,024,

1,200, 1,500, 1,800,

2,000

100, 200, 360, 500,

600,

1,000, 2,000

10, 20, 30, 40, 50, 60,

100,

200, 300, 360, 400,

500, 600,

1,000, 1,200, 1,500,

1,800,

2,000

10, 20, 30, 40, 50,

60, 100,

200, 300, 360, 400,

500, 600,

1,000, 1,024, 1,200,

1,500,

1,800, 2,000

Trạng thái đầu

ra

Trạng thái A, B, và Z Trạng thái A, A, B,

B, Z, và Z

Góc lệch pha

đầu ra 90°±45° giữa A và B (1/4 T ± 1/8 T)

Cấu hình

đầu ra NPN open-collector

output

PNP open-collector

output

Điện áp đầu ra (đầu ra

NPN)

Điều khiển dòng

đầu ra

Dung lượng

đầu ra

Điện áp: 30 VDC max.

Dòng nhận: 35 mA

max. điện áp dư: 0.4 V

max. (ở dòng điện

nhận 35 mA)

Điện áp : 30 VDC

max.

Dòng nguồn: 35 mA

max. điện áp dư: 0.4

V max. (ở dòng

nguồn 35 mA)

Điện trở đầu ra: 2 kΩ

Dòng nhận: 20 mA

max.

Điện áp dư: 0.4 V

max. (ở dòng nhận 20

mA)

AM26LS31 dòng

điện đầu ra tương

đương

Mức cao: IO

= −20 mA

mức thấpl: IS

= 20 mA điện

áp ra:

VO = 2.5 V min.

Tần số

đáp ứng 100 kHz 50 kHz 100 kHz

Tăng và giảm

thời gian đầu

ra

1 µs max. (điều

khiển điện áp ra: 5

Vđiện trở tải: 1 kΩ,

chiều dài dây:

2 m max.)

1 µs max. (chiều dài dây : 2 m max., dòng

điện nhận: 10 mA)

0.1 µs max. (chiều

dài dây:

2 m max.,

IO = −20 mA,

IS = 20 mA)Mômen khởi

động

0.98 mN·m max.

Mô men quán

tính1×10−6 kg·m2 max.; 3 × 10−7 kg·m2 max. at 600 P/R max.

Tốc độ tối đa

có thể chấp

nhận

6,000 r/min



•

K3HB-R

Bộ xử lý tín hiệu xung tần số tới 50 kHz (tín hiệu tiếp điểm không điện áp

tới 30 Hz) ,Đo xung tốc độ cao tới 50 kHz của bộ mã hoá xung hoặc các tín hiệu

xung ON/OFF; hiển thị tốc độ vòng quay; màn hình chuyển màu; đèn tín hiệu

thanh dễ nhìn; tốc độ lấy mẫu cao; hỗ trợ DeviceNet; chức năng xử lý tín hiệu

phong phú; kích thước gọn.

- Thực hiện được 6 phép đo gồm đo vòng quay (vòng/phút), tốc độ dài, đo tỉ

lệ và tích luỹ. Chỉ cần chọn chức năng thích hợp với ứng dụng yêu cầu: đo vòng

quay, tốc độ dài, tỉ lệ tuyệt đối, tỉ lệ lỗi, lỗi, tỉ lệ lưu lượng và thời gian quá trình.

Đồng hồ chính

K3HB-R x x

1. Mã của sensor đầu vào

NB: Đầu vào NPN/ đầu vào xung điện áp

PB: Đầu vào PNP

2. Điện áp nguồn

100-240 VAC: 100 đến 240 VAC 24 VAC/VDC: 24 VAC/ VDC

Card bộ nguồn sensor / đầu ra K33- x

CPA:Đầu ra rơle (PASS: SPDT) + nguồn sensor (12VDC +/-10%, 80 mA)*1

L1A: Đầu ra dòng tuyến tính (DC0(4) – 20mA) + nguồn sensor (12 VDC +/-

10%, 80 mA) *2

L2A: Đầu ra điện áp tuyến tính (DC0(1) – 5V, 0

đến 10V) + nguồn sensor (12 VDC +/-10%,

80mA) *2

A: Nguồn sensor (12 VDC +/-10%, 80 mA)



FLK1A:Truyền tin (RS-232C) + nguồn sensor(12 VDC +/- 10%, 80 mA) *2

FLK3A: Truyền tin (RS-485) + nguồn sensor (12 VDC +/-10%, 80 mA) *2

• Thông số định mức

Điện áp nguồn 100 đến 240 VAC, 24 VAC/VDC, điện áp nguồn cho loại

DeviceNet là 24 VDC

Dải điện áp

nguồn cho phép

85% đến 110% điện áp nguồn danh định; với loại DeviceNet là

11 đến 25 VDC

Tiêu thụ điện

(xem chú ý 1)

100 đến 240V: Tối đa 18 VA (tải lớn nhất)

24 VAC/DC: Tối đa 11 VA/ 7W (tải lớn nhất)

Tiêu thụ dòng Nguồn cho loại DiviceNet: Tối đa 50 mA (24VDC)

Đầu vào Không điện áp, xung điện áp, collector hở

Nguồn bên ngoài 12 VDC ± 10% 80 mA (phụ kiện đặt riêng)

Các

đầu

vào

sự

kiện

(2)

Đầu vào

bù thời

gian

Collector hở NPN hoặc tín hiệu tiếp điểm không điện áp

Điện áp dư ON: tối đa 2V

Dòng ON tại 0Ω: tối đa 4 mA Điện áp áp dụng tối đa:

30 VDC Dòng rò OFF: tối đa 0.1 mAĐầu vào

giữ (Hold)

Đầu vào

đặt lạiBank input

Các

dải

đầu

ra

(phụ

thuộc

Đầu ra rơle 250 VAC, 30 VDC, 5A ( tải trở ),

Tuổi thọ cơ 5.000.000 lần đóng mở; Tuổi thọ điện 100.000 lần

đóng mởĐầu ra

transistor

Điện áp tối đa của tải: 24VDC; dòng tối đa của tải: 50 mA;

dòng rò: tối đa 100 µA



Các

dải

đầu

ra

(phụ

thuộc

vào

phụ

kiện)

Đầu ra rơle 250 VAC, 30 VDC, 5A ( tải trở ),

Tuổi thọ cơ 5.000.000 lần đóng mở; Tuổi thọ điện 100.000 lần

đóng mởĐầu ra

transistor

Điện áp tối đa của tải: 24VDC; dòng tối đa của tải: 50 mA;

dòng rò: tối đa 100 µA

Đầu ra

tuyến tính

Đầu ra tuyến tính 0 đến 20 mA DC, 4 đến 20 mA:

Tải: tối đa 500Ω, Độ phân dải: xấp xỉ 10.000, Lỗi đầu ra:

±0,5% của toàn dải

Đầu ra tuyến tính 0 đến 5VDC, 1 đến 5VDC, 0 đến 10VDC:

Tải: tối đa 5 kΩ, Độ phân dải: xấp xỉ 10.000, Lỗi đầu ra:

±0,5% của toàn dải

(1V hoặc nhỏ hơn: ±0,15V; không đầu ra cho 0 V hoặc nhỏ

hơn 0 V)

Cách thức hiển

thị

Màn hiển thị LCD (đèn LED chiếu nền )

Màn hiển thị digital 7 thanh (chiều cao ký tự: giá trị hiện tại

là 14,2 mm (màu xanh/ đỏ); giá trị đặt là 4,9 mm ( màu xanh)

Các chức năng

chính

Biến đổi tỉ lệ, chọn hoạt động đo, lấy trung bình, so sánh giá trị

trung bình trước đó, trễ đầu ra, trễ đầu ra OFF, thử đầu ra,

teaching, chọn giá trị hiển thị, chọn màu hiển thị, bảo vệ phím,

chọn bank, chu kỳ cập nhật màn hình, giữ giá trị tối đa/ tối

thiểu, đặt lại.

Nhiệt độ hoạt

động bên ngoài -10 đến 55oC ( không đóng băng hoặc ngưng hơi )



Độ ẩm hoạt động

bên ngoài 25% đến 85%

Nhiệt độ cất giữ -25 đến 65oC (không đóng băng hoặc ngưng hơi )

Độ cao so với

mặt nước biển Tối đa 2.000 m

Các thiết bị đi

kèm

Vỏ chống nước, 2 fixtures, vỏ đầu nối, nhẫn, hướng dẫn sử

dụng. Với các Model DiviceNet có kèm theo bộ kết nối

DiviceNet và các đầu nối bấm (xem chú ý 3)

Đặc tính kỹ thuật

Dải hiển thị -19999 đên 99999

Độ chính xác của phép

đo

Các chức năng F1, F6: ±0.006% giá trị đọc ± 1 chữ số

(cho các sensor xung điện áp/collector hở)

Các chức năng F2 đến F5: ±0.02% giá trị đọc ± 1 chữ

số (cho các sensor xung điện áp/collector hở)

Dải đo Các chức năng F1 đến F6: 0.5 mHz đến 50 kHz (cho

các sensor xung điện áp/collector hở)

Các tín hiệu đầu vào Tiếp điểm không điện áp (tối đa 30 Hz với chiều rộng

xung ON/OFF tối thiểu 15 ms) Xung điện áp (tối đa

50-Khz, với độ rộng xung ON/OFF tối thiểu 9 µs;

điện áp ON: 4.5 đến 30V; điện áp OFF: -30 đến 2V;

trở kháng đầu vào: 10kΩ)

Collector hở (tối đa 50-KHz, với độ rộng xung

ON/OFF tối thiểu 9 µs)



Các Sensor kết nối được Điện áp dư ON: Tối đa 3V Dòng rò rỉ OFF: Tối đa 1,5

mA

Dòng của tải: Phải có công suất đóng ngắt là 20 mA

hoặc lớn hơn

Thời gian phản hồi

của đầu ra so sánh

(đầu ra transistor)

Các chức năng F1 đến F6: tối đa 100 ms. (thời gian

từ khi đột ngột có sự thay đổi tín hiệu đầu vào 15%

đến 95% hoặc 95% đến 15% tới khi có đầu ra so

sánh)Thời gian phản hồi của

đầu ra tuyến tính

Chức năng F1 đến F6: Tối đa 110 ms (thời gian từ khi

đột ngột có sự thay đổi tín hiệu

đầu vào 15% đến 95% hoặc 95% đến 15% tới khi đầu

ra analog đạt tới giá trị)

Thời gian phản hồi của

đầu ra tuyến tính

Chức năng F1 đến F6: Tối đa 110 ms (thời gian từ khi

đột ngột có sự thay đổi tín hiệu

đầu vào 15% đến 95% hoặc 95% đến 15% tới khi đầu

ra analog đạt tới giá trị)

Điện trở cách ly Tối thiểu 20 MΩ ( tại 500 VDC)

Cường độ điện môi 2.300 VAC trong 1 phút giữa các đầu nối và vỏ

Chịu nhiễu Các Model 100 đến 240 VAC: ± 1.500 V tại các đầu

nối nguồn ở chế độ bình thường (kiểu sóng với mặt nhô

lên 1-ns và độ rộng của xung là 1µs/100 ns) Các

Model 24-VAC/VDC: ±1.500 V tại các đầu nối nguồn

ở chế độ bình thường (kiểu sóng với mặt nhô lên là 1-

ns và độ rộng của xung là 1µs/100 ns)Chịu rung Tần số: 10 đến 55 Hz, gia tốc: 50 m/s2; 10 lần trong 5

phút mỗi lần theo các hướng X,Y,Z.

Chịu sốc 150m/s2 (100 m/s2 với các đầu ra rơle) 3 lần mỗi lần

theo 3 trục, 6 hướng



Trọng lượng Xấp xỉ : 300g ( phần đồng hồ chính )

Cấp độ

bảo vệ

Mặt trước Theo chuẩn NEMA 4X chỉ dùng trong phòng (tương

đương IP66)

Phần vỏ phía IP20

Các đầu nối IP00 + bảo vệ ngón tay (VDE0106/100)

Bảo vệ bộ nhớ EEPROM ( bộ nhớ ổn định ); số lần viết lại : 100.000

lần

2.8 Cảm biến đo khối lượng : dải đo 0 – 30000kg

Load Cell WBK.

Model Number: 900

Tên sản phẩm: WBK

TÍNH NĂNG:. :

Trọng Tải 10t, 25t, 30t, 50t .

Đạt chứng nhận OIML C3 (OIML R60). Có bộ phận chống sét.

Đạt chuẩn Bảo vệ IP 68.

Ứng dụng : cân xe tải , cân ngành đường sắt.

Rated Capacity(kgf) .

10t, 25t, 30t, 50t.

ứng dụng

Platform, Railroad, Truck. Material: làm bằng thép.

CÁC TÍNH NĂNG TỔNG QUÁT :

- Thiết bị đạt độ chính xác cấp III theo tiêu chuẩn OIML.

- Thiết kế chống bụi, cũng như sự ảnh hưởng của môi trường.

- Ứng dụng : cân xe tải , cân ngành đường sắt..

ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT

- Tải trọng (R.O.) / Rate capacity (tf): 10tf, 25tf, 50tf

- Điện áp ra / Rated output (mV/V) : 2.0+/- 0.25%

- Cấp chính xác / Approval class : OIML R60

- Đại số tuyến tính / Combined error (%R.O) : 0.03 / 0.02



- Đại số lập lại / Repeatability (%R.O) : 0.02 / 0.01

- Độ trễ (30 min) / Reep (%R.O) : 0.03 / 0.017

- Hiệu ứng nhiệt độ tại điểm 0 / Temp Effect on 0 value : 0.03 / 0.014

- Hiệu ứng nhiệt độ tại ngõ ra / Temp Effect on out value : 0.03 / 0.011

- Cân bằng điểm 0 / Zero balance (%R.O) : +/- 1

- Điện áp kích thích / Recommended excitation (VDC) : 10

- Điện áp kích thích tối đa / Maximun excitation (VDC) : 15

- Điện trở ngõ vào / Input resistance (OM) : 350 +/- 3.5

- Điện trở ngõ ra / Output resistance (OM) : 350 +/- 3.5

- Điện trở cách điện / Sulation resistance (Mega OM) : >2000

- Tải nhiệt độ làm việc / Compensated temperature range (Degee) : -10 ~ 40

- Tải nhiệt độ mở rộng / Operating temperature range (Degee) : -40 ~ 70

- Bảo vệ quá tải / Safety overload (% R.C) : 150

- Chiều dài dây dẫn / Cable length (mét) : 10

- Chất liệu / Material : Stainless Steel – SS

- Cấp bảo vệ / Protection class : IP 68

2.9 lựa chọn truyền dẫn RS232,RS 485

RS – 232 ( tương ứng với chuẩn châu âu là CCITT V.24) lúc đầu được xây

dựng phục vụ chủ yếu trong việc ghép nối điểm-điểm giữa hai thiết bị đầu

cuối(DTE , Data Terminal Equipment), ví dụ giữa hai máy tính (PC , PLC …),

giữa máy tính và máy in, hoặc giữa một thiết bị đầu cuối và một thiết bị truyền

dữ liệu(DCE , Data Communication Equipment), ví dụ giữa máy tính và

Modem .



Hình 2.12 - Giao tiếp giữa hai máy tính thông qua Modem và R-232

Mặc dù tính năng hạn chế, RS-232 là một trong các chuẩn tín hiệu có từ lâu

nhất, vì thế được sử dụng rất rộng rãi. Ngày nay, mỗi máy tính cá nhân đều có

một vài cổng RS-232 (cổng COM), có thể sử dụng tự do để nối với các thiết bị

ngoại vi hoặc với các máy tính khác. Nhiều thiết bị công nghiệp cũng tích hợp

cổng RS-232 phục vụ lập trình hoặc tham số hóa.

+ Đặc tính điện học :

RS-232 sử dụng phương thức truyền không đối xứng , tức là sử dụng tín

hiệu điện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất . Mức điện áp được sử dụng

dao động trong khoảng từ -15V tới +15V . Khoảng từ 3V đến 15V ứng với giá

trị logic 0 , khoảng từ -15V đến 3V ứng với giá trị logic 1 như trên hình vẽ .

Chính vì từ -3V tới 3V là phạm vi không được định nghĩa , trong trường hợp

thay đổi giá trị logic từ 0 lên 1 hoặc từ 1 xuống 0 một tín hiệu phải vượt qua

khoảng quá độ đó trong một thời gian ngắn hợp lý. Ví dụ , tiêu chuẩn DIN

66259 phần 2 qui định độ dốc tối thiểu của một tín hiệu phải là 6V/ms hoặc 3%

nhịp xung , tùy theo giá trị nào nhỏ hơn. Điều này dẫn đến việc phải hạn chế về

điện dung của các thiết bị tham gia và của cả đường truyền.



Hình 2.13 – Qui định trạng thái logic của tín hiệu RS-232

Tốc độ truyền dẫn tối đa phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn. Đa số các hệ

thống hiện nay chỉ hỗ trợ tới tốc độ 19.2kBd (chiều dài cho phép 30-50m). Gần

đây, sự tiến bộ trong vi mạch đã góp phần nâng cao tốc độ của cổng RS-232 lên

nhiều lần so với tốc độ 19,2 kBp. Hiện nay đã có những mạch thu phát đạt tốc

độ 460kBd và hơn nữa, tuy nhiên tốc độ truyền dẫn thực tế lớn hơn 1 15.2 kBd

theo chuẩn RS-232 trong một hệ thống làm việc dựa vào ngắt là một điều khó

có thể thực hiện.

- Truyền số liệu Full – duplex sử dụng 3 dây: TxD, RxD, GND .

- Các tín hiệu điều khiển dùng để bắt tay (Handshaking) phần cứng là: RTS,

CTS, DSR, STR, Mức logic: +3V ÷ +25V -> “1” và 0V -> “0”.


D R

Giao diện RS-232

50


Truyền thông không đồng bộ, cấu trúc một khung truyền bao gồm: 1 start bit,

7-8 data bit, 1-0 parity, 1-1,5-2 stop bit.

Một ưu điểm của chuẩn RS-232 là có thể sử dụng công suất phát tương đối

thấp, nhờ trở kháng đầu vào hạn chế trong phạm vi từ 3-7kΩ. Bảng dưới đây

tóm tắt một số thông số điện học quan trọng của RS-232.

Bảng 2.3 : Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-232

Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa

Điện áp đầu ra hở mạch 25V

Điện áp đầu ra khi có tải 3kΩ ≤ RL ≤ 7kΩ 5V 15V

Trở kháng đầu ra khi cắt nguồn -2V ≤ Vo ≤ 2V 300Ω

Dòng ra ngắn mạch 500mA

Điện dung tải 2500pF

Trở kháng đầu vào 3V ≤ Vl ≤ 25V 3kΩ 7 kΩ

Ngưỡng cho giá trị logic 0 3V

Ngưỡng cho giá trị logic 1 -3V

+ Giao diện cơ học :

Chuẩn EIA/TIA-232F quy định ba loại giắc cắm RS-232 là DB-9 (chín

chân), DB-25 (25 chân) và ALT-A (26 chân), trong đó hai loại đầu được sử dụng

rộng rãi hơn. Loại DB-9 cũng đã được chuẩn hóa riêng trong EIA/TIA-574. Trên

hình 1.1 là sơ đồ giắc cắm loại 9 chân cũng như chiều các tín hiệu ghép nối giữa

một DTE và một DCE. Còn trên hình 1.2 là sơ đồ giắc cắm 25 chân.

Hình 2.14 - Sơ đồ giắc cắm và chiều tín hiệu RS-232 loại DB-9



Hình 2.15 - Sơ đồ giắc cắm RS-232 loại DB-25

Ý nghĩa của các chân quan trọng được mô tả dưới đây:

. RXD (Receivev Data): Đường nhận dữ liệu.

. TXD (Transmit Data): Đường gửi dữ liệu.

. DTR (Data Terminal Ready): Chân DTR thường ở trạng thái ON khi thiết bị

đầu cuối sẵn sàng thiết lập kênh truyền thông ( tự động quay số hay tự động trả

lời ). Qua việc giữ mạch DTR ở trạng thái ON , thiết bị đầu cuối cho phép DCE

của nó ở chế độ “tự trả lời” chấp nhận lời gọi không yêu cầu. Mạch DTR ở

trạng thái OFF chỉ khi thiết bị đầu cuối không muốn DCE của nó chấp nhận lời

gọi từ xa (chế độ cục bộ).

. DSR (Data Set Ready, DCE Ready): Cả hai modem chuyển mạch DSR sang

ON khi một đường truyền thông đã được thiết lập giữa hai bên.

. DCD (Data Carrier Detect): Chân DCD được sử dụng để kiểm soát truy nhập

đường truyền. Một trạm nhận tín hiệu DCD là OFF sẽ hiểu là chạm đối tác chưa

đóng mạch yêu cầu gửi dữ liệu (chân RTS) và vì thế có thể đoạt quyền kiểm

soát đường truyền nếu cần thiết. Ngược lai, tín hiệu DCD là ON chỉ thị bên đối

tác đã gửi tín hiệu RTS và giành quyền kiểm soát đường truyền.



. RTS (Request To Send): Đường RTS kiểm soát chiều truyền dữ liệu. Khi một

trạm cần gửi dữ liệu, nó đóng mạch RTS sang ON để báo hiệu với modem của

nó. Thông tin này cũng được chuyển tới modem xa.

. CTS (Clear To Send): Khi CTS chuyển sang ON, một trạm được thông báo

rằng modem của nó đã sẵn sàng nhận dữ liệu từ trạm và kiểm soát đường điện

thoại cho việc truyền dữ liệu đi xa.

. RI (Ring Indicator): Khi modem nhận được một lời gọi, mạch RI chuyển

ON/OFF một cách tuần tự với chuông điện thoại để báo cho trạm đầu cuối. Tín

hiệu này chỉ thị rằng một modem xa yêu cầu thiết lập liên kết dial-up.

+ Chế độ làm việc

Chế độ làm việc của hệ thống RS-232 là hai chiều toàn phần (full-duplex),

tức là hai thiết bị tham gia cùng có thể thu và phát tín hiệu cùng một lúc. Như

vậy, việc thực hiện truyền thông cần tối thiểu 3 dây dẫn- trong đó hai dây dẫn

tín hiệu nối chéo các đầu thu phát của hai trạm và một dây đất. Với cấu hình tối

thiểu này , việc đảm bảo độ an toàn truyền dẫn tín hiệu thuộc về trách nhiệm

của phần mềm.

Hình vẽ bên dưới minh họa một ví dụ ghép nối trực tiếp giữa hai thiết bị thực

hiện chế độ bắt tay (handshake mode) không thông qua modem. Qua việc sử

dụng các dây dẫn DTR và DSR , độ an toàn giao tiếp sẽ được đảm bảo. Trong

trường hợp này , các chân RTS và CTS được nôi ngắn.

Hình2.16 - Một số ví dụ ghép nối với RS-232


TxR

RxD

RTS

CTS

DTR

DSR

GN

D

TxR

RxD

RTS

CTS

DTR

DSR

GND

TxR

RxD

RTS

CTS

DTR

DSR

GND

TxR

RxD

RTS

CTS

DTR

DSR

GND

Transmit Data

Receive Data

Request To Send

Clear To Send

DataTerminal

Ready

Data Set Ready

GroundCấu hình ghép nối tối thiểu Chế độ bắt tay

53


+ Các hạn chế khi ứng dụng RS-232 trong Công Nghiệp :

- Giao diện thông tin P-P hạn chế khi kết nối

một vài thiết bị thông minh với nhau.

- Khoảng cách 15 met là quá ngắn cho phần

lớn các ứng dụng trong công nghiệp .

Tốc độ 19,2 kbps không thực sự tương thích với chuẩn thiết bị công nghiệp

2.10 lựa chọn cáp truyền dẫn

Môi trường truyền dẫn hay phương tiện truyền dẫn ảnh hưởng lớn tới chất

lượng tín hiệu , tới độ bền vững của tín hiệu với nhiễu bên ngoài và tính tương

thích điện từ của hệ thống truyền thông . Tốc độ truyền và khoảng cách truyền

dẫn tối đa cho phép cũng phụ thuộc vào sự lựa chọn phương tiện truyền dẫn .

Ngoài các đặc tính kỹ thuật , các phương tiện truyền dẫn còn khác nhau ở mức

độ tiện lợi sử dụng (lắp đặt , đấu dây) và giá thành.

Trong kỹ thuật truyền thông nói chung cũng như truyền thông công nghiệp

nói riêng, người ta sử dụng các phương tiện truyền dẫn sau :

- Cáp điện : Cáp đồng trục, đôi dây xoắn , cáp trơn

- Cáp quang : Cáp sợi thủy tinh (đa chế độ , đơn chế độ), sợi chất dẻo

- Vô tuyến : Sóng truyền thanh (radio AM, FM), sóng truyền hình (TV), vi

sóng (microwave), tia hồng ngoại (UV)

Loại cáp phổ biến nhất trong các hệ bus trường là đôi dây xoắn . Đối với

các ứng dụng có yêu cầu cao về tốc độ truyền và độ bền với nhiễu thì cáp đồng

trục là sự lựa chọn tốt hơn. Cáp quang cũng được sử dụng rộng rãi trong các

ứng dụng có phạm vi địa lý rộng, môi trường xung quanh nhiễu mạnh hoặc để

xâm thực, hoặc có yêu cầu cao về độ tin cậy cũng như tốc độ truyền dữ liệu.

Với yêu cầu thiết kế của đề bài, trong bài này ta sử dụng phương tiện truyền dẫn

là cáp đôi dây xoắn với ưu điểm của nó là giá rẻ , dễ lắp đặt , dễ đấu dây …

Đôi dây xoắn (Twisted Pair) là một phát minh của A. Grahm Bell vào năm

1881 và từ đó trở thành phương tiện kinh điển trong công nghiệp điện thoại .

Một đôi dây xoắn bao gồm hai sợi dây đồng được quấn cách ly ôm vào nhau .

Tác dụng thứ nhất của việc quấn dây là trường điện từ của hai dây sẽ trung hòa

lẫn nhau , như hình 3.3 minh họa , vì thế nhiễu xạ ra môi trường xung quanh



cũng như tạp nhiễu do xuyên âm sẽ được giảm thiểu . Hiện tượng nhiễu xuyên

âm (crosstalk) xuất hiện do sự giao thoa trường điện từ của chính hai dây dẫn .

Khái niệm xuyên âm có nguồn gốc ở kỹ thuật điện thoại , chỉ sự chồng chéo làm

méo tiếng nói do tác động qua lại giữa hai dây dẫn . Nếu kích thước , độ xoắn

của đôi dây được thiết kế , tính toán phù hợp , trường điện từ do chúng gây ra sẽ

tự triệt tiêu lẫn nhau và hầu như không làm ảnh hưởng tới chất lượng tín hiệu .

Hình 2.7 – Đôi dây xoắn và tác dụng trung hòa trường điện từ

Trong các hệ thống truyền thông công nghiệp , đôi dây xoắn thường được sử

dụng đi kèm với chuẩn RS-485. Che chắn đường truyền đối với RS-485 không

phải bao giờ cũng bắt buộc , tùy theo đòi hỏi về chất lượng đường truyền và tính

tương thích điện từ trong lĩnh vực ứng dụng khác nhau . Các lớp bọc lót , che

chắn sẽ giảm tác động của nhiễu bên ngoài đến tín hiệu truyền dẫn , đồng thời

hạn chế nhiễu xạ từ chính đường truyền ra môi trường xung quanh . Một cáp

dẫn thường bao gồm nhiều đôi dây xoắn , trường hợp phổ biến là hai đôi dây .

Tùy theo cách che chắn mà người ta phân biệt hai loại cáp dẫn : Shielded

Twisted Pair (STP) và Unshielded Twisted Pair (UTP). Sự khác nhau giữa STP

và UTP ở chỗ, ngoài vỏ bọc chung bên ngoài của cả cáp thì STP còn có thêm

một lớp che chắn riêng cho từng đôi dây , như trên hình 8099.

a, STP b, UTP

Hình 2.8 – Hai kiểu cáp đôi dây xoắn STP và UTP

Điện trở đặc tính của STP và UTP thường là 120Ω. Đặc điểm của STP là

khả năng chống tác động nhiễu từ bên ngoài cao hơn nhiều so với UTP , trong

khi bản thân STP cũng tỏa ít nhiễu hơn ra môi trường xung quanh . Nhìn

chung , đối với các hệ thống bus trường với chuẩn truyền dẫn RS-485 thì STP



được sử dụng phổ biến nhất . Cũng chính vì khả năng chống nhiễu tốt mà STP

cho phép truyền với tốc độ tương đối cao (1..10Mbit/s).

Tùy theo chất lượng của cáp truyền , chiều dài dây dẫn tối đa không dung

bộ lặp có thể tới 3000m. Tuy nhiên , một phương thức truyền thông không cho

phép đạt được cả tốc độ truyền tối đa và chiều dài tối đa cùng một lúc. Bảng 2.1

liệt kê một số kiểu cáp theo qui chuẩn AWG (American Wire Gauge)

Bảng 2.1 : Một số kiểu cáp STP theo qui chuẩn AWG

AWG 28 26 24 22 20Tiết diện dây (mm2)

Đường kính dây(mm)

Điện trở ∆R(Ω/m)

0.08

0.32

0.436

0.13

0.40

0.280

0.2

0.51

0.178

0.32

0.64

0.106

0.50

0.80

0.070

Chất lượng truyền của STP tốt hơn luôn đi đôi với giá thành cao hơn. Vì vậy

ở khoảng cách truyền dẫn ngắn hoặc trong các điều kiện ít có tác động nhiễu

bên ngoài , UTP cũng được sử dụng. Do dải tần bị hạn chế và nhạy cảm với

nhiễu , tốc độ truyền sử dụng UTP trong các hệ thống mạng truyền thông công

nghiệp thường bị hạn chế ở mức 167kbit/s , cũng như chiều dài đường truyền

tối đa không dung bộ lặp là 200m.

Tuy tốc độ truyền của các loại cáp đôi dây xoắn không cao lắm , nhưng ưu

điểm của nó là giá thành hợp lý và dễ lắp đặt , nối dây . Vì vậy ứng dụng chủ

yếu của chúng là ở cấp trường , có thể sử dụng trong hầu hết các hệ thống bus

trường . Đến nay , cáp đôi dây xoắn cũng được thiết kế , chế tạo với nhiều cải

tiến khác nhau.

2.11 lựa chọn ADC

ADC 0809 là loại ADC 8 bit đây là loại thông dụng nhất thường sử dụng

trong các thiết bị công nghiệp do hãng NCC chế tạo.



Sơ đồ chân của ADC 0809 như hình

Các thông số kỹ thuật của ADC:

- Có 8 đầu vào tương tự từ in0 đến in7.

- Có 8 đầu ra từ D0 đến D7.


7

21201918

1415

17IN0 D0IN1 D1IN2 D2IN3 D3 IN4 D4IN5 D5IN6 D6IN7 D7

REF+ EOCREF-

CLK

A0A1A2ALEOESTART

VCC

26272812345

1216

10

22232425

96

11

ADC0809

8

Hình 2.10 - Sơ đồ chân của ADC0809

57


- Điện áp offset: Voffset = 0V.

- Itiêu thụ = 1,9mA.

- Dải tín hiệu tương tự đầu vào 0-5V khi Vss= 5Vdc.

- Tương thích với họ vi mạch TTL.

Mỗi đầu vào tương tự khác nhau được chọn bởi các bit chọn địa chỉ A2, A1,

A0.

Bảng 2.3 : Chọn đầu vào bằng các bit địa chỉ

A2 A1 A0 Đầu vào được chọn0 0 0 IN00 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7

Hai chân Vref+ và Vref- được nối với điện áp chuẩn 5V.

Vcc và GND là hai chân nguồn khi Vcc =5V so với đất thì đầu vào

tương tự max là 5V. Chân EOC là báo cho biết quá trình biến đổi khi chân EOC

từ mức cao xuống mức thấp sẽ báo kết thúc quá trình biến đổi (nó có thể được

nối vào chân INT ngoài của vi điều khiển).

Để nhận số liệu từ đường dẫn dữ liệu D0 đến D7 ta kích vào chân OE.

Chân START được kích hoạt lên mức cao ADC sẽ bắt đầu quá trình biến đổi.

ALE cho phép chốt địa chỉ của kênh cần chọn khi có một xung dương.

2.12 lựa chọn MUX , DEMUX

a,lựa chọn MUX

40-740 đơn

4 kênh RF Mux, BNC Phiên bản

Mô-đun 40-740/745/746 RF Multiplexer :


Điện áp tối đa:tối đa lực:

Mang theo lực tối đa (900MHz):Chuyển sang tối đa hiện tại:

50V DC10W15W0.1A

Trên đường dẫn điện trở:offĐường dẫn điện trở:

Differential Thermal bù

<500mΩ

>108Ω<20µV

Expected Life (Low Power):Expected Life (Max Power):

>2x107 operations

>3x105 operationsThời gian chuyển đổi: 5ms


R.F. Multiplexer với 2GHz Bandwidth

50Ω và 75Ω Phiên bản hiện có

Tiên là 8 đến 1 hoặc đơn / đôi 4.-1.

đơn từ 4 đến 1 phiên bản hiện có để tự động chấm dứt không được chọn Kênh

Lựa chọn của bảng điều khiển Front Mounted Coaxial Connectors

75Ω Phiên bản thích hợp cho telecoms và cao Chuyển đổi video chất lượng

cao

VISA / iVi Cung Cấp các trình điều khiển cho Windows 2000/Nt/xp

sự hỗ trợ của pxi hoặc lxi Chassis

Bảo hành 2 năm

40-740 là một nhiều Bi-Directional Multiplexers với bandwidths ngoài đến

2000MHz. Họ được bố trí như đơn từ 4 đến 1 cấu hình, tất cả đều có xuất sắc

Chen mất, VSWR & Isolation, trong 50Ω hoặc 75Ω phiên bản với nhiều lựa

chọn kết nối:40-740 đơn từ 4 đến 1 RF Multiplexer tự động chấm dứt hợp đồng

với tất cả các tín hiệu được lựa chọn.

Tổng Đặc điểm kỹ thuật

- Đặc điểm kỹ thuật tách biệt và Crosstalk



Tách biệt (0 đến 2000MHz): >40dB

Crosstalk (0 đến 2000MHz): > 50dB

- 50Ω Đặc điểm kỹ thuật (trừ các phiên bản BNC)

Tần số tối đa:2000MHz

Rise Thời gian:<0.2ns

Thêm hao tổn: <3dB

VSWR (0 to 2000MHz):<1:1.7

hoạt động / điều kiện lưu trữ

Điều kiện hoạt độngNhiệt độ hoạt động:

Độ ẩm:

Độ cao:

0°C to 55°C

Up to 95% non-condensing

5000mLưu trữ và điều kiện giao thông

Bảo quản Nhiệt độ:

Độ ẩm:

Độ cao:

-20°C to +75°C

Up to 95% non-condensing

15000m

MUX 4051B

-MUX4051B là mux 8 bit, phạm vi hoạt động của độ tín hiệu số và

Tương tự là 3-20v,phạm vi tín hiệu đầu vào là cho VDD là 18v.

-số kênh :8

-mức điện áp 5-10-15-20

-Vccmin=5v

-Vccmax=20

-Nhiệt độ hoạt động:-40-125ºC

**) DEMUX DIP-16



-Điện áp vận hành tối đa:6v

-Số lượng các kết quả đầu ra:16

-Số chân:16

-Nhiệt độ tối đa:85ºC

-Cung cấp điện tối thiểu:-0,3v

-Dòng điện :100Ma

-Nhiệt độ hoạt động tối thiểu:-40ºC

2.13 chuyển đổi dòng áp

Ta dùng hai 2 IC thuật toán để chuyển đổi dòng áp từ 4-20mA sang 0 – 5V

Dặc tính đây là thiết kế với ý tưởng diễn tả lại 1 ví dụ đơn giản về việc chuyển

đổi dong áp từ 4-20mA sang 0-5V dùng bộ biến đổi ADC.Và từ đẩu ra với mức

4mA ứng với 0V ở đầu ra và 20mA ứng với 5V.ngoài ra mạch còn có thêm

mạch so sánh

Trong mạch này dòng điện thu được từ bộ khuếch đại thuật toán IC1 và bộ so

sánh dòng điện từ IC2 phản hồi để so sánh.trong phạm vi 0v tương ứng với

4mA và 5v ứng với 20mA trong mạch còn có thêm r6 r2 để tăng trở

kháng.khuếch đại thuật toán cho sản phẩm đàu ra 8 cho giá trị xấp xủ bằng

1,25V tại 4mA và 6,25v tại 20mA.khuếch đại thuật toán làm giảm điện áp

xuống còn 0.025V và 5,045V.Đầu vào IC2 có thể là tín hiệu điện áp



Mạch này cho ra giá trị điện áp là 0 – 5V tại 4 – 20 mA

Giá trị các điện trở là 10Ω

Sai số điện áp là 1%

*) BỘ ĐIỀU CHỈNH DÒNG ÁP LM337

Bộ điều chỉnh dòng áp này có 3 chân

1-chân Adjust:chân điều khiển

2-Vout:Điện áp ra

3-Vin:Điện áp vào

Bộ điều chỉnh này biến đổi điện áp có độ dải điện áp

Khá rộng từ -1,25-±37v với dòng =1,5°,dòng điểu chỉnh =5,nhiệt độ

hoạt động 0-125ºC,

Pmax=20w,Imaxra=1,5°,Uvào=40v



2.14Lựa chọn bộ vi xử lý trung tâm

Các bộ vi xử lý hay vi điều khiển ngày nay hết sức đa dạng và rất phổ biến trên

thương trường do nhiều hãng sản xuất.Tuy rất đa dạng nhưng nói chung các họ

vi xử lý và vi điều khiển đều chứa 4 bộ phận cơ bản sau đây:

1.Đơn vị số học logic ALU (Arithmetic and Logic Unit) để thực hiện các phép

tính số học và logic sơ đẳng: cộng và trừ,các phép tính logic,phép bù,dịch trái

hay dịch phải.

2.Hệ thống thanh ghi:Bên trong vi xử lý có 1 hệ thống các thanh ghi để chứa

thônh tin trong quá trình hoạt động của vi xử lý bao gồm:

- Thanh ghi lệnh IR để chứa nội dung lệnh đang thực hiện.

- Thanh ghi đệm để gửi số liệu truyền hoặc địa chỉ đang thực hiện cho đến khi

lệnh kết thúc.

- Thanh ghi đa năng dùng làm bộ nhớ chứa số liệu trung gian.

- Thanh ghi đếm chương trình PC là thanh ghi địa chỉ của lệnh tiếp theo sẽ thực

hiện.

- Thanh trỏ ngăn xếp SP là vùng nhớ lưu tin tạm thời có tác dụng chỉ định miền

nhớ đang sử dụng.

3.Bộ vi chương trình

Từ kênh số liệu thông tin được đưa vào thanh ghi lệnh IR,sau đó đến bộ vi

chương trình.Mỗi lệnh của vi xử lý nhận và thực hiện đều chứa hàng loạt động

tác nhỏ,mỗi động tác gọi là 1 chỉ dẫn thực hiện hay 1 vi lệnh.

4.Đơn vị điều khiển là bộ phận đồng hồ phát xung điều khiển theo chu kỳ xác

định.Nhịp của đồng hồ tạo ra từ mạch dao động thạch anh,xung nhịp phát từ bộ

phận điều khiển sẽ tạo tín hiệu điều khiển các quá trình trao đổi và chế biến

thông tin ở từng vi lệnh.Đồng thời nó nhận các tín hiệu điều khiển từ các phần

tử khác đưa đến để thay đổi trạng thái của bộ vi xử lý.Đơn vị điều khiển còn

thực hiện điều khiển chu kỳ thực hiện các lệnh.

*) BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM 8088



Bộ vi xử lý 8088 là bộ vi xử lý 16 bit có nhiệm vụ điều khiển các hoạt động

cơ bản của máy hoặc thu thập các tín hiệu điều khiền dữ liệu

Bộ vi xử lý 8088 có 2 chế độ hoạt động :chế độ Min và chế độ Max

1-Các chân chức năng của 8088

-ADO-AD7:Các chân địa chỉ dữ liệu

-A8-A15:Các chân địa chỉ xác định 8 bit cao của địa chỉ bộ nhớ

-A16/S3,A17/S4,A18/S5,A19/S6:Các chân địa chỉ trạng thái

-RD:Tín hiệu điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ cổng I/O

-READY:Tín hiệu vào thông báo bộ nhớ hoặc cổng I/O sẵn sang làm việc

-INTR:Tín hiệu vòa yêu cầu ngắt

-TEST:Tín hiệu vào để kiểm tra bộ vi xử lý bằng lệnh wait

-NMI:Đầu vào tín hiệu ngắt không che

-RESET:Tín hiệu vào để khởi động VXL

-CLK:Tín hiệu đưa vào VXL

-Vcc:Điện áp nguồn 5v

-GND:Chân nối mass

-MN/MX:Tín hiệu vào điểu khiển chế độ

+ Các chân ở chế độ MIN

-M/IO:Chỉ rằng CPU đang truy cập vào bộ nhớ hay cổng I/O

-WR:Tín hiệu ra 3 trạng thái báo ghi bộ nhớ

-INTA:Tín hiệu chấp nhận ngắt

-ALE:Tín hiệu thông báo rằng bus địa chỉ dữ liệu có chứa địa chỉ

-DT/R:Tín hiệu ra 3 trạng thái chỉ chiều chuyển động của dữ liệu

∗DT/R=0:Dữ liệu ra CPU

∗DT/R=1:Dữ liệu vào CPU



-DEN:Tín hiệu ra 3 trạng thái để mở bộ đệm dữ liệu

-HOLD:Tín hiệu yêu cầu treo

-HLDA:Báo ra bộ VXL chấp nhận treo

-SS0:Tín hiệu trạng thái

+ Chân ở chế độ MAX

-Các chân S2,S1,S0 cho biết trạng thái của chu kỳ bus

-Trạng thái hoạt đồng của S0,S1,S2

S2 S1 S0 Trạng

thái0 0 0 tra lời

ngắt0 0 1 đọc

cổngI/O0 1 0 ghi cổng

I/O0 1 1 dừng1 0 0 nhận

lệnh1 0 1 đọc bộ

nhớ1 1 o ghi bộ

nhớ1 1 1 dừng

-RQ/GTO,RQ/GT1:Tín hiệu 2 chiều RQ yêu cầu treo bus

-LOCK:Tín hiệu cấm các mạch điều khiển khác sử dụng bus

-QS1,QS0:Cho biết trạng thái của hang đợi lệnh

-Bảng trạng thái

QS1 QS0 TRẠNG THÁI0 0 Không hoạt động0 1 Byte thứ nhất của mã

lệnh



1 0 Hàng đợi lệnh rỗng1 1 Các byte tiếp theo

2-Thanh ghi chức năng

-Bộ vi xử lý 8088 có 14 thanh ghi chức năng chia thành các nhóm thanh ghi

khác nhau co nhiệm vụ và chức năng riêng biệt gồm các thanh ghi sau

2-1-1:Thanh ghi cờ:

-CF:Cờ nhớ

-PF:Kiểm tra chẵn lẻ

-AF:Cờ phụ

-ZF:Cờ rỗng

-SF:Cờ dấu

-OF:Cờ tràn

-DF:Cờ trạng thái

-IF:Cờ cho phép ngắt

2-1-2:Các thanh ghi đa chức năng:

-8088 có 4 thanh ghi đa chức năng 16 bit dùng để chứa dữ liệu tạm thời

-AX:Sử dụng trong các phép toán số học và logic

-BX:Thanh ghi cờ dùng trong việc đánh địa chỉ cơ sở

-CX:Thanh ghi đếm dùng làm bộ đếm có tính lặp cho các lệnh dịch và quay

-DX:Thanh ghi dữ liệu

2-1-2:Thanh ghi con trỏ

-IP:Con trỏ lệnh

-SP:Dùng để chứa địa chỉ của ngăn xếp

-BP:Con trỏ cơ sở dùng để trở đến một ngăn nhớ trong ngăn xếp

2-1-3:Thanh ghi chỉ số:Gồm 2 thanh ghi 16 bit SI và DI

2-1-4:Thanh ghi đoạn

-CS:Thanh ghi đoạn lệnh

-DS:Thanh ghi đoạn dữ liệu

-ES:Thanh ghi đoạn them

3-Chế độ hoạt động của 8088

3-1:Chế độ Min(Chân MN/MX nối với nguồn+ 5v)

-Trong chế độ này 8088 trực tiếp giử tín hiệu điều khiển hệ thống



3-2:Chế độ Max

-8088 hoạt động ở chế độ này cần các mạch phụ bên ngoài để chuyển đổi tín

hiệu điều khiển

-Chế độ này cần có thêm bộ điều khiền bus 8288.


Documents

BÀI TẬP LỚN - dulieu.tailieuhoctap.vndulieu.tailieuhoctap.vn/books/khoa-hoc-ky-thuat/dien-dien-tu/file... · Bài Tập Lớn : Hệ Thống Thu ... cảm biến và hiển thị