cau truc so do khoi chuc nang va cac phan tu co ban cua he thong dieu khien tu dong

Tác giả : minhnd | 26 - 06 - 2026 | 7:55 PM | 4 Lượt xem

Cấu trúc sơ đồ khối chức năng và các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động

Trong các nguyên tắc điều khiển tự động, nguyên tắc điều khiển theo độ lệch được xem là nguyên tắc cổ điển và được áp dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật, bao gồm cả hệ thống cấp và thoát nước. Dựa trên nguyên lý này, sơ đồ khối chức năng của một hệ thống điều khiển tự động được chia thành 7 phần tử thiết yếu, mỗi phần tử đảm nhận một nhiệm vụ chuyên biệt.

1. Bảy phần tử cơ bản trong sơ đồ khối chức năng

Một hệ thống điều khiển tự động tiêu chuẩn bao gồm các thành phần sau:

Đối tượng điều khiển (ĐTĐK): Là tập hợp các phương tiện kỹ thuật (như máy móc, khí cụ, thiết bị) cần chịu sự tác động điều khiển để đạt tới mục đích đã đặt ra. Ví dụ điển hình là hệ thống các máy bơm nước trong trạm cấp nước.

Thiết bị chủ đạo (TBCĐ): Phần tử này có nhiệm vụ thiết lập và cho trước giá trị (hoặc hàm biến đổi) của đại lượng cần điều khiển để tác động lên thiết bị điều khiển.

Phần tử đo lường (Cảm biến): Đảm nhận vai trò nhận biết (cảm giác thấy) giá trị thực tế của đại lượng được điều khiển tại đối tượng và biến đổi nó thành đại lượng dễ truyền tải tới phần tử tiếp theo.

Thiết bị biến đổi (TBBĐ): Thường là các thiết bị khuếch đại, có nhiệm vụ tăng cường tín hiệu nhận được từ cảm biến hoặc biến đổi chúng thành đại lượng phù hợp để tác động vào thiết bị điều khiển.

Thiết bị điều khiển/điều chỉnh (TBĐK/TBĐC): Tiếp nhận cả tín hiệu chủ đạo và tín hiệu đo lường thực tế, từ đó xử lý độ lệch giữa hai tín hiệu này và đưa ra lệnh điều khiển tỷ lệ với độ lệch đó.

Phần tử chấp hành (TBCH): Nhận tín hiệu từ thiết bị điều khiển và trực tiếp tạo ra tác động vào đối tượng thông qua cơ quan điều chỉnh. Các phần tử chấp hành thường thấy là động cơ điện hoặc nam châm điện.

Cơ quan điều khiển/điều chỉnh (CQĐK): Là thiết bị cuối cùng trong hệ thống, thường được gắn liền một khối với đối tượng điều khiển (như khóa van, tấm chắn trong đường ống) để trực tiếp thực hiện việc điều tiết lưu lượng, áp suất,....

Trong sơ đồ, nếu gộp tất cả các thiết bị trên (ngoại trừ Đối tượng điều khiển) thành một tổ hợp, ta gọi đó là Bộ điều khiển (hay Bộ điều chỉnh). Mối liên hệ thông tin truyền từ đối tượng điều khiển ngược về bộ điều khiển thông qua thiết bị đo lường được gọi là mối liên hệ ngược.

2. Vai trò của Cảm biến và Thiết bị đo lường

Trong hệ thống điều khiển tự động và điều khiển từ xa, việc đo lường các thông số về chất lượng và số lượng của quá trình sản xuất là không thể thiếu. Các thông số này thường là những đại lượng vật lý không điện như mức chất lỏng, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng hay độ pH.

Để đo lường các đại lượng không điện này bằng phương pháp điện, hệ thống bắt buộc phải dùng đến Cảm biến.

Cảm biến là phần tử đầu tiên của thiết bị đo lường, làm nhiệm vụ nhận biết sự biến đổi của các đại lượng không điện và chuyển hóa chúng thành các đại lượng điện thuận tiện cho việc truyền tải đi xa và khuếch đại.

Cảm biến điện được chia làm hai nhóm chính: Nhóm cảm biến thông số (biến đổi thành điện trở, điện cảm, điện dung) và Nhóm phát điện (biến đổi thành sức điện động như cảm biến nhiệt điện, quang điện).

Yêu cầu quan trọng nhất của cảm biến là phải có độ nhạy lớn (được tính bằng tỷ số giữa độ thay đổi đại lượng đầu ra và độ thay đổi đại lượng đầu vào) để có thể nhận biết sớm nhất sự thay đổi tại đối tượng điều khiển.

Tài liệu tham khảo TẠI ĐÂY

Tag: ,