Như tên gọi của nó, bộ điều khiển thường được sử dụng trong các hoạt động điều khiển của các thiết bị, máy móc và hệ thống máy của một hệ thống. Vậy bộ điều khiển được hiểu như thế nào? Một số loại điều khiển và tác dụng của các bộ điều khiển ấy như thế nào?

Bộ điều khiển là gì?

Bộ điều khiển bệnh viện
Bộ điều khiển cho bệnh viện

Bộ điều khiển là một thiết bị giám sát và tác động vào các điều kiện làm việc của một hệ động học cho trước. Các điều kiện làm việc đặc trưng cho các biến đầu ra của hệ thống được tác động bởi việc điều chỉnh các biến đầu vào đã biết.

Có hai dạng điều khiển chính là:

  • Vòng hở: Điều khiển vòng hở có thể tránh được sự chậm chạp của điều khiển phản hồi. Ở điều khiển vòng hở các nhiễu được đo lường và tính toán trước khi chúng có thời gian để tác động vào hệ thống. Tuy nhiên, tác động của nhiễu lên hệ thống phải được dự đoán chính xác, và không được có bất kỳ nhiễu nào không đo lường được.
  • Phản hồi: Điều khiển phản hồi thường cho kết quả trong các giai đoạn trung gian nơi các biến điều khiển không ở điểm đặt mong muốn, gây ra phản ứng chậm khi phản hồi lại bộ điều khiển để điều chỉnh kịp thời.

Vai trò và chức năng

Bộ điều khiển có chức năng là giao tiếp với bộ điều hành, thông qua các số liệu thu thấp được tiến hành điều chỉnh các thiết bị máy móc theo chế độ hoạt động đã được cài đặt từ trước.

Bộ điều khiển tự động thu thập, xử lý thông tin và tác động lên hệ thống để đáp ứng các hoạt động của hệ thống theo yêu cầu. Điều khiển tự động là quá trình điều khiển mà không cần sự tác động của con người.

Bộ điều khiển tạo các tín hiệu điều khiển giúp các lệnh được thực hiện một cách tuần tự.

Bộ điều khiển tiếp nhận tín hiệu, số liệu từ đó đưa ra phán đoán và phương pháp thích hợp nhất để giải quyết vấn đề thông qua các lập trình có sẵn cho máy trong từng tình huống khác nhau.

Một số loại bộ điều khiển

Bộ điều khiển PID

nguyên lý Pid
Nguyên lý PID

PID là sự kết hợp của 3 bộ điều khiển: tỉ lệ, tích phân và vi phân, có khả năng điều chỉnh sai số thấp nhất có thể, tăng tốc độ đáp ứng, giảm độ vọt lố, hạn chế sự dao động.

Bộ điều khiển PID hay chỉ đơn giản là PID là một kỹ thuật điều khiển quá trình tham gia vào các hành động xử lý về “tỉ lệ, tích phân và vi phân“.

Điều khiển PID là một kiểu điều khiển có hồi tiếp vòng kín được sử dụng rộng rải trong hệ thống điện, tự động hóa, điện tử,…

  • P: là phương pháp điều chỉnh tỉ lệ, tạo ra tín hiệu điều chỉnh tỉ lệ với sai lệch đầu vào theo thời gian lấy mẫu.
  • I: là tích phân của sai lệch theo thời gian lấy mẫu. Điều khiển tích phân điều khiển sao cho độ sai lệch giảm về 0. Từ đó, biết được tổng sai số tức thời theo thời gian hay sai số tích lũy trong quá khứ. Thời gian càng nhỏ tác động điều chỉnh tích phân càng mạnh, độ lệch càng nhỏ.
  • D: là vi phân của sai lệch. Tốc độ tỉ vệ với sai lệch, thời gian càng lớn thì phạm vi điều chỉnh vi phân càng mạnh, tương ứng với bộ điều chỉnh đáp ứng với thay đổi đầu vào càng nhanh.

Bộ điều khiển PID bao gồm:

  • Bộ điều khiển tỉ lệ – P (Proportional Controller).
  • PI ( Proportinal and Integral Controller) gọi là bộ điều khiển tỉ lệ và tích phân.
  • PD (Proportional and Derivative (PD) Controller ) gọi là bộ điều khiển đạo hàm.
  • PID (Proportional, Integral, and Derivative (PID) Controller) là bộ điều khiển tỉ lệ – tích phân- đạo hàm (vi phân).

Bộ điều khiển PLC

Bộ điều khiển logic lập trình
Bộ điều khiển logic lập trình

Bộ điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller hay PLC) hay còn gọi là bộ điều khiển lập trình, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình.

Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm.

PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo. Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic.

Bộ điều khiển MCU 

Bộ vi điều khiển MCU
Bộ vi điều khiển MCU

Bộ điều khiển máy (MCU), thường được gắn cố định, có nghĩa là tất cả các chức năng của máy đều được liên kết bởi các yếu tố điện tử vật lý được tích hợp trong bộ điều khiển. Mặt khác, máy tính trên bo mạch có bộ nhớ, có nghĩa là các chức năng của máy được mã hóa vào máy tính tại thời điểm sản xuất và chúng sẽ không bị xóa khi tắt máy.

Bộ xử lý trung tâm (CPU) là bộ não của MCU quản lý các thành phần khác, dựa trên phần mềm có trong bộ nhớ chính (RAM). Phần điều khiển lấy các lệnh và dữ liệu từ bộ nhớ và tạo tín hiệu để kích hoạt các thành phần khác, nghĩa là, nó sắp xếp, tọa độ và điều chỉnh tất cả các hoạt động của máy tính MCU.

Bộ điều khiển từ xa

Bộ điều khiển từ xa
Bộ điều khiển từ xa

Điều khiển từ xa hay diêu khống cụ (remote controller) là thành phần của một thiết bị điện tử, thường là TV, đầu đĩa, máy hát, máy điều hòa, quạt… và được sử dụng để điều khiển chúng từ một khoảng cách ngắn không qua dây dẫn. Điều khiển từ xa đã liên tục được phát triển và nâng cấp trong những năm gần đây và hiện có thêm kết nối Bluetooth, cảm biến chuyển động và chức năng điều khiển bằng giọng nói.

Điều khiển từ xa thường sử dụng tia hồng ngoại giúp người dùng ra lệnh cho thiết bị chính thông qua một số nút nhấn để thay đổi các thiết lập khác nhau. Trong thực tế, tất cả các chức năng của đa số các thiết bị điện tử hiện nay đều có thể được điều chỉnh thông qua điều khiển từ xa, trong khi các nút trên thiết bị chính chỉ có một số ít các nút chính thiết yếu.

Bộ vi điều khiển

Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chip, nó thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử. Vi điều khiển, thực chất, là một hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với các bộ vi xử lý đa năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các module vào/ra, các module biến đổi số sang tương tự và tương tự sang số,…

Ở máy tính thì các module thường được xây dựng bởi các chip và mạch ngoài.

Trên là thông tin về bộ điều khiển và một số loại điều khiển. Cảm ơn các bạn đã theo dõi!

CÔNG TY CỔ PHẦN MÁY VÀ THIẾT BỊ MIỀN BẮC

Số 10, ngõ 143 Kim Mã, phường Kim Mã, quận Ba Đình, Hà Nội

Zalo & SĐT: 0984.277.707 / 0369.622.622

Email: mayphatdienmb@gmail.com

2 thoughts on “Bộ điều khiển là gì? Thông tin về 1 số loại bộ điều khiển? – P1

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *