Trang chủ Công nghệ & Ứng dụng Công nghệ & Ứng dụng Người xưa đã làm gì để đi đến một xã hội tiền 4.0?

Người xưa đã làm gì để đi đến một xã hội tiền 4.0?

Trong năm 2017, một cụm từ mà những người làm về Tự động hóa quan tâm đến nhiều là Cách mạng công nghiệp 4.0, là trí tuệ nhân tạo, robot, thiết bị không người điều khiển,… tự động và tự động. Cũng dễ hiểu, vì tất cả chúng có mối liên hệ chặt chẽ với với nhau.

Chúng ta đang sống trong một thời kỳ mà tất cả tài nguyên công nghệ do con người làm ra để lại thật phong phú và tiện ích. Nếu điểm lại thì sẽ thấy, lợi ích đó vô cùng lớn. Thậm chí sử dụng chúng, người ta sẵn sàng quên mọi điều xung quanh nó - những chuỗi tháng năm công sức sáng tạo. Để rồi một ngày, công nghệ mới làm đảo lộn tất cả như nghề in ấn, nghề phim ảnh. Sự có mặt của PLC, vi xử lý đã làm cho chúng ta tiết kiệm biết bao công sức đấu nối và dụng cụ chuyển mạch. Bỏ đi bao nhiêu tủ điện với những dây nối chằng chịt. Xa hơn nữa, các dụng cụ ta đang dùng hiện nay, cảm thấy rất hay rồi cũng có thể chỉ là ảo. Biết đâu, các kỹ sư lúc đó có thể tích hợp chúng từ iCloud chỉ với vài thao tác khai báo và lựa chọn, máy công nghiệp của chúng ta sẽ tự chọn lấy một giải pháp điều khiển đạt chất lượng cao nhất và sẽ tự xử lý mọi thứ tình huống vì nhờ có trí tuệ nhân tạo.

alt

Máy phát điện đàu tiên trên thế giới

Vì vây, điều nên nói lúc này là hãy bớt chút tâm trí xem lại các bậc tiền bối của chúng ta đã làm như thế nào mà tuy không có máy tính, không có vi mạch,… họ vẫn làm ra những sản phẩm đủ cơ sở để đi đến một xã hội tiền 4.0? Đây chính là tâm tư của “những kẻ đã nhỡ ra biết hoặc đã phải đi qua các giai đoạn “Hai chấm, Ba chấm”.

Cuối thế kỷ trước, khi viết giáo trình về PLC, không thể không nhắc đến những khái niệm về rơ le trung gian, rơ le thời gian, cuộn dây, tiếp điểm và các luật logic cho mạch điện. Kết cấu điện từ của các dụng cụ đóng cắt từ đây không còn được nhắc lại nữa. Quên đi vì chúng đã là dĩ vãng. Nay lục lại trong Google, họa may mới biết được vài định nghĩa sơ sài.

Trước tiên, hãy nói về các dụng cụ điện từ. Ngày trước chỉ có lõi thép và dây dẫn đồng mà chúng ta đã có tất cả. Đầu tiên kể ra là máy phát điện và động cơ điện. Chúng là những phần tử làm nên sự nghiệp điện khí hóa trong giai đoạn “Ba chấm”. Từ một nguyên lý cảm ứng điện từ Michael Faraday, với chiếc máy phát điện đầu tiên được sáng chế vào năm 1831, nhà khoa học người Anh này đã chuyển hóa một hiệu ứng giữa điện - từ - cơ để cho ra những thành quả sử dụng cho đến ngày nay. Cũng vẫn nguyên lý di chuyển của dây dẫn trong từ trường sinh ra dòng điện và ngược lại dây dẫn có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chuyển động. Nguyên lý này đã đặt nền cho những biến đổi sâu rộng nhờ có dòng điện. Đến nay, nguyên lý cái máy điện ấy, cái động cơ điện ấy chưa ai thay thế nổi. Chúng là những thiết bị biến đổi năng lượng điện - cơ. (Vậy mà, ở một số trường được gọi là “đại học” đang muốn từ bỏ những môn học cơ bản, cơ sở để vội “ăn liền” với những thao tác của các ngón tay vô tri?)

Nhưng cũng với sử dụng điện cơ cho các dụng cụ đóng/cắt như rơ le, công - tắc - tơ thì đã có khác. Không còn dùng “tiếp điểm” bằng kim loại nữa mà dùng sự dẫn điện qua mặt ghép bán dẫn p-n. Một khởi động từ bán dẫn ngày nay cho phép điều khiển động cơ điện có công suất MW, cấp điện áp có thể KV, với dòng điện hàng nghìn ampes. Còn rơ le thì số tiếp điểm hầu như không còn bị hạn chế.

Sự ra đời của các dụng cụ bán dẫn dòng lớn cho phép ta tìm đến một số biến đổi điện năng ưu việt hơn. Thyristor, MOSFET, IGBT,… được đấu nối tạo nên các mạch chức năng thay thế cho khuếch đại máy điện (amplidyn - EMU), thay cho khuếch đại từ (MU),… Nó là một sản phẩm vào đầu thế kỷ 20 thay thế cho cho các mạch khuếch đại dùng đèn điện tử chân không. Vậy trước đó để chỉnh lưu tạo điện áp cao cho các tháp lọc bụi công nghiệp họ đã làm thế nào? Họ đã dùng đến chỉnh lưu “cơ khí” mà hiện nay, trong Wikipedia không tìm ra. Chúng tôi đã gọi đó là những “chỉnh lưu đòn gánh”. Ví dụ nó đã được dùng ở lò cao Thái Nguyên vào những năm 60s. Còn với những cấp điện áp và công suất thấp hơn thì đã có các ống phóng điện tử có khí hoặc chân không gọi chúng là thyratron, ignhitron, chỉnh lưu thủy ngân,…

Với điều khiển tín hiệu nhỏ, trước đây dùng rơ le thì nay đã được thay thế hết. Rơ le ngày nay chỉ còn làm chức năng của các cấp trung gian, là tầng đệm từ tín hiệu kết nối nhỏ đến dòng công suất lớn cung cấp cho các thiết bị chấp hành.

Trở lại với những rơ le, chúng cần có nhiều thứ với chức năng khác nhau mới đáp ứng cho nhu cầu điện khí hóa. Đầu tiên, chúng được dùng như là phần tử dùng dòng điện nhỏ (qua cuộn dây) điều khiển nhiều dòng điện lớn (qua tiếp điểm).

Cũng nhờ có “cuộn hút” và “tiếp điểm” mà bằng nhiều nguyên lý khác nhau đã sinh ra nhiều kiểu rơ le khác nhau như rơ le dòng, rơ le điện áp, rơ le thời gian, trung gian, rơ le chọn bước,….

Nhắc đến rơ le tìm bước, phải nói rằng nó đã có công vĩ đại cho các tổng đài điện thoại ATC ngày trước. Tiếng kêu tạch - tạch khi quay số cũng là tiếng kêu chuyển động từng bước của chúng. Quay đến số nào thì dụng cụ sẽ đi dược từng ấy bước theo hai tọa độ dọc và ngang. Một chiếc rơ le loại này thường có cấu tạo trượt dọc 10 tầng và trượt ngang 10 lớp. Như vậy nếu một tầng có 10 bước (số 0 đến số 9) và một lớp có 10 bước thì một dụng cụ nối với một cữ vào thì đầu ra sẽ có đến 100. “Nhà dây thép” phải có những gian nhà rất rộng, đặt ở nhiều nơi, mới đảm đương được chức năng kết nối điện thoại cho các thuê bao 5 số ban đầu. Còn ngày nay, một số bảng mạch, hoặc thậm chí chỉ vài tầng vi mạch trong hệ thống ngưới ta đã có thể tạo nên những mạng kết nối với tất cả thuê bao 10 - 11 số.

Nói ra thì nhiều, nhưng sợ trở nên nhảm nhí, chỉ mong những ai đó đang hứng khởi khi sử dụng các thiết bị thông minh trên tay, cũng nên suy nghĩ về quá khứ. Một câu hỏi đơn giản: vậy người xưa đã làm thế nào mà vẫn đưa được xã hội lên các bước văn minh? Với lẽ đó, người viết bài cũng có điều mong, có ai đó có điều kiện hãy sưu tầm cho những dụng cụ và thiết bị cổ xưa ấy. Chúng có thể là những hiện vật, những hình ảnh, hoặc có thể dựng lại bằng những mô hình để cho thế hệ sau biết đến.

Theo tác giả Lê Tòng, Tạp chí Tự động hóa ngày nay số tháng 1+2/2018


Newer news items:
Older news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Nhà tài trợ

vaa logo

CorporateLogo Colo CFBr

Liên kết & Quảng cáo

 
 

 

 
 




 


 



Sửa biến tần

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết