Trong dây chuyền công nghệ hiện đại không thể thiếu các thiết bị tự động hóa, góp phần rất lớn giúp tăng hiệu suất làm việc, hỗ trợ quá trình điều khiển máy móc được đơn giản, dễ dàng và nhanh chóng. 

Trong bài viết này CNSG sẽ “tập hợp” top 10 thiết bị tự động hóa phổ biến nhất, cùng tham khảo nhé!

Thiết bị tự động hóa là gì?

Các thiết bị tự động hóa
Các thiết bị tự động hóa

Thiết bị tự động hóa là những thiết bị được dùng cho động cơ trước đó đã được lập trình giúp điều khiển tự động cho động cơ, những dây chuyền, máy móc sản xuất từ đó giúp nâng cao hiệu suất làm việc.

Hệ thống tự động hóa là sự kết hợp của một chuỗi các thiết bị liên quan như cơ khí, điện tử, thiết bị điện,….

Thiết bị tự động hóa sẽ được các kỹ sư kết nối với nhau sao cho ổn định, thông suốt theo 1 thiết kế nhất định để đảm bảo tối đa sự logic. 

Trên thị trường hiện nay cũng đang có đến hàng ngàn loại thiết bị tự động hóa. Chính vì thế mà người dùng cần phải tìm hiểu kỹ để sử dụng mang đến lợi ích nhất.

Xem thêm >> 

Các thiết bị tự động hóa phổ biến

Các loại cảm biến

Các loại cảm biến
Các loại cảm biến

Cảm biến (sensoir) là một thiết bị điện tự động được dùng với mục đích để đo đạc tín hiệu của áp suất, tốc độ, nhiệt độ,  ánh sáng và những hiện tượng, yếu tố thay đổi bên ngoài chuyển thành các tín hiệu điện tiêu chuẩn nhằm cung cấp cho bộ điều khiển để xử lý, phân tích.

Người ta phân chia cảm biến thành: cảm biến analog, cảm biến thụ động, cảm biến kỹ thuật số, cảm biến hoạt động,… Tuy nhiên, thông dụng nhất vẫn là cách chia dựa trên yếu tố tín hiệu: cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến hồng ngoại, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ…

Thiết bị đóng cắt

Thiết bị đóng cắt là tên gọi chung của các thiết bị tự động hóa liên quan như: bộ cầu chì chuyển mạch, bộ cách ly không tải, bộ cầu chì HRC, bộ chuyển mạch, khởi động từ, bộ ngắt mạch CB, MCCB, MCB, ELC.

Chức năng chung của các thiết bị đóng cắt đó là chuyển đổi, điều khiển và bảo vệ thiết bị điện cũng như mạch điện luôn an toàn, tránh được những sự cố có thể xảy ra. 

Thiết bị đóng cắt được xem như một bộ chuyển mạch. Những thiết bị này còn tham gia việc cắt dòng nếu phát hiện bất kỳ các sự cố điện do cảm biến báo về. Các thiết bị này trong hệ thống không hoạt động riêng lẻ mà kết hợp với nhau để truyền tải, phân phối và chuyển đổi điện năng hiệu quả, tiết kiệm

Relay – Rơ le

Relay – Rơ le
Relay – Rơ le

Relay còn được gọi là rơ le, nó là một công tắc điện từ thuộc thiết bị tự động hóa rất phổ biến.

Rơ le có nguyên lý hoạt động phụ thuộc hoàn toàn vào một dòng điện tương đối nhỏ nhưng lạ, có thể bật hay ngắt một dòng điện lớn hơn.

Một rơ le sẽ có cấu tạo gồm 3 khối, đó là:

  • Khối chấp hành: Nhiệm vụ của khối chấp hành này là phát tín hiệu cho mạch điều khiển.
  • Khối tiếp thu: Chức năng của nó là tiếp nhận tín hiệu từ đầu vào rồi biến thành 1 đại lượng để cung cấp tín hiệu cho khối trung gian.
  • Khối trung gian: Khối này sẽ nhận tín hiệu từ khối tiếp thu rồi biến thành đại lượng để relay tác động.

Với 1 relay khi mua, người dùng cần chú ý đến: Hiệu điện thế, cường độ dòng điện tối đa, hiệu điện thế kích tối ưu.

Khách hàng có thể tham khảo các loại relay của các thương hiệu nổi tiếng như LS, Mitsubishi, Omron, Delta…

Biến tần

  • Trong hệ thống tự động hóa, biến tần là một thiết bị được con người nghiên cứu, chế tạo để biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành 1 dòng điện xoay chiều có tần số khác và có thể điều chỉnh được.
  • Trong 1 hệ thống sản xuất thông thường sẽ có rất nhiều thiết bị hoạt động: động cơ điện, bơm, motor… Chúng không làm việc chung 1 cấp độ. Với sự thay đổi về sản lượng, năng suất liên tục thì các cấp độ có sẵn thường không thể nào đáp ứng. 
  • Biến tần chính là 1 giải pháp sử dụng thiết bị tự động hóa rất thông minh, hữu ích để giải đáp bài toán hóc búa trên.
  • Biến tần hỗ trợ giảm dòng khởi động giúp tránh được tình trạng sụt áp, dễ dàng thay đổi tốc độ động cơ, dễ đảo chiều và tránh việc khởi động đột ngột khi động cơ mang tải lớn, giúp hệ thống an toàn và ổn định. 
  • Để đáp ứng nhu cầu sử dụng cho từng hệ thống khác nhau, người ta đã chế tạo các loại biến tần như: biến tần cho máy bơm nước, biến tần sức căng, biến tần thang máy, biến tần cho máy ép nhựa, biến tần cẩu trục, biến tần cho máy nén khí, biến tần phòng nổ…

Bộ xử lý hình ảnh

  • Bộ xử lý hình ảnh hay cảm biến xử lý hình ảnh là 1 thiết bị tự động hóa rất cần thiết được ứng dụng dùng rất nhiều trong nhà máy in, bao bì, sản xuất thực phẩm.
  • Ưu điểm của bộ xử lý hình ảnh này thường có độ chính xác cao, giao diện vận hành thông minh, tốc độ xử lý nhanh, xử lý đa nhiệm và có thể kết nối đến 8 camera. 
  • Nhờ vào đó, hệ thống có thể tự động loại bỏ những sản phẩm lỗi mà con người thường bỏ qua, giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi để giúp lắp ráp máy móc chính xác hơn,…

Servo Motor

  • Tên đầy đủ của servo đó là động cơ servo. Đây là 1 thiết bị tự động hóa, loại có cảm biến phản hồi nhằm thực hiện điều chỉnh hành động.
  • Trong máy móc tự động hóa thì thiết bị Servo Motor này nằm trong hệ thống điều khiển. Đây là thiết bị có khả năng cung cấp lực đủ cho các chuyển động của máy móc. Hiện nay, người ta phân chia Servo thành 2 loại đó là: DC servo, AC servo. 
  • Về nguyên lý Servo chính là hệ thống hồi tiếp vòng kín. Những tín hiệu ra của động cơ sẽ được kết nối với mạch điều khiển. Lúc động cơ vận hành, vị trí và vận tốc sẽ được hồi tiếp về mạch.
  • Khi động cơ chuyển động quay gặp vật cản hoặc các yếu tố ảnh hưởng. Cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đảm bảo. Mạch điều khiển sẽ điều chỉnh sai lệch này cho đến khi động cơ hoạt động chính xác nhất.

Bộ lập trình PLC

Bộ lập trình PLC (1)
Bộ lập trình PLC (1)
  • PLC là viết tắt của cụm từ đầy đủ Programmable logic controller. Nó chính là một bộ điều khiển logic hay là bộ điều khiển lập trình. 
  • Thiết bị này PLC thường gặp nhiều trong các dây chuyền sản xuất tự động hóa trong nhà máy.
  • Với thiết bị này, người dùng có thể linh hoạt thay đổi, biến đổi các thuật toán điều khiển logic qua ngôn ngữ lập trình để thiết lập hoạt động theo 1 quy trình nhất định. 
  • PLC khi hoạt động sẽ không chỉ dựa vào các tín hiệu ở ngõ vào mà là những thuật toán do con người viết để xuất tín hiệu ở ngõ ra, nhằm hỗ trợ điều khiển các thiết bị khác hoạt động.
  • PLC hoàn chỉnh sẽ có cấu trúc gồm: Bộ nhớ chương trình ROM và RAM, modul vào, modul ra, bộ xử lý trung tâm CPU.
  • Sử dụng PLC mang đến cho con người rất nhiều lợi ích như: có khả năng thực hiện chính xác những thuật toán phức tạp. Cấu tạo mạch điện đơn giản sẽ giúp con người khi sửa chữa và bảo trì thuận tiện. Bên cạnh đó, các kỹ sư có thể thay đổi chương trình linh hoạt. Cấu trúc của PLC là cấu trúc module nên có thể mở rộng chức năng cũng như mở rộng đầu ra, đầu vào.

Màn hình HMI

HMI là viết tắt của cụm từ Human – Machine – Interface, là 1 thiết bị tự động hóa thực hiện chức năng làm cầu nối, giao tiếp giữa máy móc và người điều khiển. 

Quá trình giao tiếp giữa người với máy được diễn ra thuận tiện, chính xác hơn thông qua 1 màn hình được gọi là HMI.

Một HMI được cấu tạo từ 3 phần đó là:

  • Phần mềm: Chính là các thiết lập truyền thông, thiết kế giao diện, các chương trình.
  • Phần cứng: Bao gồm một màn hình, các nút bấm, con chíp, CPU và bộ ghi nhớ chương trình: RAM, ROM, EPROM/Flash…
  • Phần truyền thông: Bao gồm những cổng truyền thông: RS485, RS232, USB, Ethernet. Một số giao thức truyền thông khác như: CANbus, PPI, Profielbus, Mobus, MPI.

HMI được ứng dụng rộng rãi bởi thiết bị có nhiều ưu điểm như: có thể kết nối mạnh mẽ với nhiều thiết bị, nhiều giao diện khác nhau. Hoạt động đơn giản nên người dùng có thể thuận tiện trong sử dụng, lắp đặt hoặc sửa chữa. Một điểm nổi bật khác của nó chính là đầy đủ, chính xác và dễ dàng trong bổ sung những thông tin cần cho vận hành.

Contactor – Khởi động từ

Contactor là một thiết bị khí cụ điện hạ áp. Chức năng của nó chính là đóng ngắt mạch điện động lực một cách thường xuyên.

Thiết bị này góp phần rất lớn trong điều khiển hệ thống chiếu sáng, các tụ bù, hệ thống bơm nước, hệ thống động cơ…. Người dùng chỉ cần nhấn nút bấm, điều khiển từ xa hay cài đặt tự động.

Một công tắc tơ sẽ gồm 3 bộ phận chính:

  • Hệ thống tiếp điểm: Gồm các phần tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ cho dòng điện lớn, dòng điện nhỏ đi qua.
  • Hệ thống dập hồ quang: Giúp dập cháy tại các tiếp điểm, hạn chế bị mòn dần
  • Nam châm điện: Với lò xo, lõi sắt, cuộn dây

Bộ nguồn

Bộ nguồn
Bộ nguồn

Những bộ nguồn điện được tích hợp sẵn các thiết bị sẽ giúp cho con người có thể sử dụng nhanh chóng, hiệu quả và đơn giản hệ thống. 

Đây là một hệ thống giúp phân phối điện năng hiệu quả trong dây chuyền, máy móc hoạt động. Nó đảm bảo nguồn điện đủ và thông suốt cho hoạt động.