TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
Khái niệm về thang máy
Thang máy là thiết bị chuyên dụng dùng để vận chuyển người, hàng hóa và vật liệu theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 150° so với phương thẳng đứng, hoạt động theo một tuyến đã được xác định trước.
Thang máy được sử dụng phổ biến trong nhiều công trình như khách sạn, chung cư, công sở, bệnh viện, đài quan sát, tháp truyền hình và nhà máy Do tính chất vận chuyển liên quan trực tiếp đến an toàn tài sản và tính mạng con người, việc thiết kế, lắp đặt và tính toán thang máy cần tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật theo quy chuẩn hiện hành.
Phân loại thang máy
1.2.1 Phân loại theo chức năng
Thang máy chuyên chở người
Thang máy chuyên chở hàng nhưng có người đi kèm
Thang máy chuyên chở người nhưng có hàng đi kèm
1.2.2 Phân loại theo hệ thống dẫn động
Thang máy dẫn động điện
1.2.3 Phân loại theo hệ thống điều khiển
Điều khiển bằng máy tính
1.2.4 Phân loại theo trọng tải
Thang máy loại nhỏ Q2000kg
1.2.5 Phân loại theo độ dịch chuyển
Thang máy tốc độ trung bình V= 0,75 – 1,5m/s
Thang máy tốc độ cao V= 2,5- 5m/s
Cấu tạo chung
Thang máy có nhiều loại, nhưng nhìn chung, chúng gồm các bộ phận chính như nguồn điện, bộ chống vượt tốc, máy kéo, dây cáp, ray dẫn hướng, đối trọng, tủ điều khiển, bộ phận lò xo giảm chấn và hệ thống nút nhấn trong và ngoài.
Hình 1 Sơ đồ kết cấu cơ khí của thang máy
Các thiết bị khác
Động cơ trong thang máy, thường là động cơ 3 pha roto dây quấn hoặc rôto lồng sóc, đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển hộp giảm tốc, giúp puli kéo cabin lên xuống với vận tốc quy định Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại yêu cầu động cơ phải cung cấp tốc độ và mô men phù hợp, đảm bảo hiệu quả kinh tế và cảm giác thoải mái cho người sử dụng Hệ thống điện tử tại bộ xử lý trung tâm giúp điều chỉnh động cơ theo yêu cầu cụ thể.
Hình 2 Động cơ kéo có hộp số và không hộp số
1.4.2 Động cơ mở cửa Động cơ mở cửa là động cơ một chiều hay xoay chiều tạo ra mômen mở cửa cho cabin kết hợp với mở cửa tầng Khi cabin dừng đúng tầng, rơle thời gian sẽ đóng mạch điều khiển động cơ mở cửa tầng hoạt động theo một quy luật nhất định sẽ đảm bảo quá trình đóng mở êm nhẹ không có va đập Nếu không may một vật gì đó hay người kẹp giữa cửa tầng đang đóng thì cửa sẽ tự động mở ra nhờ bộ phận đặc biệt ở gờ cửa có gắn phản hồi với động cơ qua bộ sử lý trung tâm
Hình 3 Động cơ cửa cabin thang máy
Cửa cabin và cửa tầng là hai thành phần quan trọng trong hệ thống thang máy, giúp khép kín cabin trong quá trình di chuyển, ngăn ngừa cảm giác chóng mặt cho hành khách và bảo vệ các vật dụng bên trong Cửa tầng có chức năng che chắn toàn bộ giếng thang và thiết bị liên quan, trong khi cả hai loại cửa đều được trang bị khóa tự động để đảm bảo quá trình đóng mở diễn ra kịp thời và an toàn.
Hình 4 Các mẫu cửa thang máy
Hệ thống phanh là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho cabin, giữ cho cabin đứng yên ở các vị trí dừng tầng Hai má phanh sẽ kẹp chặt tang phanh, tang phanh này được gắn đồng trục với trục động cơ Quá trình đóng mở của phanh được phối hợp nhịp nhàng với hoạt động của động cơ, đảm bảo sự ổn định và an toàn trong vận hành.
Hình 5 Phanh ERS VAR 15 của hãng Warner Electric
Hình 6 Cảm biến BM Series của hãng Autonics
Hình 7 Cảm biến cửa SN-GM-1-P16192H-b
Cảm biến trọng lượng
Hình 8 Cảm biến trọng lượng buồng thang
Cảm biến đóng mở cửa cabin: có thể dùng cảm biến tiếp điểm
Hình 9 Cảm biến tiếp điểm
Bên ngoài cửa thang máy có nút gọi thang, trong khi bên trong buồng thang có các nút hiển thị tầng Hành khách chỉ cần ấn vào số tầng mong muốn để di chuyển Ngoài ra, còn có các phím mở và đóng cửa nhanh chóng.
Hình 10 Bảng điều kiển trong và ngoài thang máy
Aptomat: có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện
Các thiết bị phụ như quạt gió, chuông điện thoại liên lạc và các chỉ số báo chuyển động được lắp đặt trong cabin thang máy nhằm mang đến cho khách hàng cảm giác an toàn và dễ chịu trong suốt quá trình di chuyển.
Trong việc thiết kế thang máy chở người, việc lựa chọn và tính toán các thiết bị là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và trải nghiệm của người sử dụng Yêu cầu công nghệ cho các thiết bị này cần được xác định rõ ràng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy.
Động cơ làm việc êm, ít tiếng ồn, công suất đạt yêu cầu
Các cảm biến làm việc nhạy, có tính ổn định
Chế độ lên xuống có thay đổi vận tốc theo thời gian, không để người sử dụng bị khó chịu
Các yêu cầu khi điều khiển thang máy
Thang máy là thiết bị thiết yếu để vận chuyển người và hàng hóa giữa các tầng, do đó, an toàn luôn được ưu tiên hàng đầu Để đảm bảo hoạt động an toàn của thang máy, các thiết bị giám sát được lắp đặt nhằm phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố.
Khi thiết kế hệ thống truyền động cho thang máy, cần phối hợp bảo vệ giữa phần cơ và phần điện, sử dụng nhiều loại bảo vệ khác nhau Cụ thể, khi cung cấp điện cho động cơ kéo buồng thang, đồng thời cũng cấp điện cho động cơ phanh để nhả các má phanh khỏi ray dẫn hướng, cho phép buồng thang di chuyển Ngược lại, khi mất điện, động cơ phanh ngừng quay, các má phanh sẽ kẹp chặt vào đường ray, giữ cho buồng thang không rơi.
Hình 12 Phanh bảo hiểm kiểu kìm
1.5.2 Yêu cầu dừng chính xác buồng thang
Buồng thang máy cần dừng chính xác tại mặt bằng của tầng để đảm bảo hành khách ra vào thuận lợi Nếu buồng thang dừng sai, sẽ gây khó khăn cho hành khách và làm tăng thời gian ra vào, dẫn đến giảm năng suất Để khắc phục vấn đề này, có thể lắp đặt cảm biến gần sàn tầng và kết hợp với biến tần để điều khiển tốc độ động cơ một cách hiệu quả.
1.5.3 Ảnh hưởng của gia tốc, vận tốc đối với hệ truyền động thang máy
Một trong những yêu cầu cơ bản của hệ truyền động thang máy là đảm bảo buồng thang di chuyển êm ái Sự êm ái này phụ thuộc vào gia tốc khi khởi động và hãm thang máy Các tham số chính phản ánh chế độ hoạt động của thang máy bao gồm tốc độ di chuyển v [m/s], gia tốc a [m/s²] và độ giật [m/s³].
Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang máy, điều này có ý nghĩa rất quan trọng, nhất là đối với các nhà cao tầng
Để tăng tốc độ di chuyển trung bình của thang máy, cần giảm thời gian mở máy và hãm máy, tức là tăng gia tốc Tuy nhiên, gia tốc lớn có thể gây khó chịu cho hành khách, dẫn đến cảm giác chóng mặt, sợ hãi hoặc nghẹt thở Do đó, gia tốc tối ưu cho thang máy nên được duy trì dưới 2m/s².
Các thông số hệ truyền động cơ khí thang máy đã thiết kế
Hình 13 Sơ đồ bố trí thang máy
Khối lượng cabin G = 150kg
Thời hạn phục vụ L = 12000 giờ
Động cơ 3K112Sa4 Công suất P = 2,2Kw
Hộp giảm tốc : sử dụng bộ truyền trục vít bánh vít u = 25
DỰNG PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY
Lựa chọn phương án điều khiển
Khi điều khiển thang máy, chúng ta có nhiều lựa chọn như vi điều khiển, PLC hoặc điều khiển phân tán Tuy nhiên, các hãng sản xuất lớn như Mitsubishi, Otis và Hitachi thường chọn bộ điều khiển khả trình PLC vì những ưu điểm vượt trội của nó.
Giảm đến 80% số lượng dây nối
Công suất tiêu thụ của PLC rất thấp
Khả năng tự chuẩn đoán do đó giúp cho việc sửa chữa dễ dàng
Có thể thay đổi chức năng điều khiển bằng thiết bị lập trình
Giảm thiểu số lượng rơ le và timer so với cổ điển
Dung lượng chương trình lớn có thể chứa được nhiều phương trình phức tạp Độ tin cậy cao trong môi trường công nghiệp
Kích thước nhỏ, dễ dàng kết nối với các thiết bị ngoại vi như máy tính, modul mở rộng
Vì thế PLC là phương án tối ưu nhất lựa chọn để điều khiển thang máy
Tổng quan về PLC
PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) là thiết bị chuyên dụng trong công nghiệp, cho phép lập trình để điều khiển các quy trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp Nó hoạt động dựa trên các tín hiệu kích thích từ ngõ vào, kích hoạt các chương trình khác nhau và điều khiển các thiết bị bên ngoài thông qua ngõ ra Việc thay đổi chương trình trong PLC có thể thay đổi các hoạt động mà nó thực hiện Hiện nay, các hãng nổi bật trong lĩnh vực PLC bao gồm Siemens, Omron, Mitsubishi và Festo.
Hình 14 Các model PLC S7-200 của hãng SIEMENS
Đặc điểm của hệ thống lập trình PLC
PLC đã thay thế các phương pháp truyền thống như rơle và thiết bị rời cồng kềnh, mang lại khả năng điều khiển dễ dàng và linh hoạt dựa trên các lệnh logic cơ bản.
PLC tương tự như máy tính, nhưng được tối ưu hóa cho các nhiệm vụ điều khiển trong môi trường công nghiệp, khác với máy tính chỉ tập trung vào tính toán và hiển thị Do đó, PLC được thiết kế đặc biệt để đáp ứng yêu cầu khắt khe của các ứng dụng công nghiệp.
Để chịu được các rung động, nhiệt độ, độ ẩm, bụi bẩn và tiếng ồn
Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra
Được lập trình dễ dàng với ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, chủ yếu giải quyết các phép toán logic và chuyển mạch
Chức năng của bộ điều khiển logic PLC tương tự như bộ điều khiển dựa trên rơle và công tắc tơ, cũng như các khối điện tử, với mục đích điều khiển và tự động hóa các quy trình.
Thu thập các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến
Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đóng mở các mạch phù hợp với công nghệ
Tính toán và soạn thảo các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp
Khi thực hiện PLC, quá trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc bằng lệnh cuối cùng trong một vòng quét Vòng quét được khởi động bằng việc đọc các trạng thái đầu vào, sau đó thực hiện chương trình và kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái logic đầu ra Trước khi bắt đầu vòng quét tiếp theo, các nhiệm vụ bên trong và truyền thông sẽ được thực hiện Chu trình này là một chương trình lặp.
Lập trình PLC thường sử dụng hai phương pháp:
Phương pháp hình thang LAD (LADDER)
Phương pháp liệt kê câu lệnh STL (STATEMENT LIST)
Sơ đồ cấu trúc của PLC:
Hình 15 Sơ đồ cấu trúc của PLC
Ứng dụng của PLC
Hiện nay PLC đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong công nghiệp như:
Hệ thống nâng vận chuyển
Dây chuyền đóng gói
Các ROBOT lắp ráp sản phẩm
Dây chuyền xử lý hoá học
Công nghệ sản xuất giấy
Quản lý tự động bãi đỗ xe
Hệ thống may công nghiệp
Các thành phần chính của PLC S7 200
Modul CPU S7-200 được kết hợp giữa một CPU (Central Processing Unit) nguồn cung cấp với các đầu vào và đầu ra
CPU: thi hành các chương trình, lưu trữ và xử lý dữ liệu
Nguồn cung cấp: cung cấp nguồn cho Modul chính và các modul mở rộng của hệ thống
Các đầu vào: được nối với các thiết bị như sensor, công tắc hành trình
Các đầu ra: để điều khiển động cơ, máy bơm,
Các cổng giao tiếp: ghép nối CPU với các thiết bị cần điều khiển, thông thường PLC S7-200 có 2 Port giao tiếp
Đèn báo trạng thái: báo hiệu trạng thái làm việc của CPU chạy, dừng, hay báo lỗi
Modul mở rộng Analog: cung cấp thêm một số đầu vào Analog để điều khiển cho hệ thống
Modul mở rộng Digital: cung cấp thêm một số đầu vào và đầu ra Digital cho hệ thống
Các nguyên tắc lập trình S7-200
Phần mềm và ngôn ngữ lập trình S7-200
Có 2 phần mềm có thể dùng lập trình là STEP7-MICRO /WIN và STEP7-
STL: sử dụng những mã từ gợi nhớ, đại diện cho chức năng của CPU
LAD: sử dụng ngôn ngữ hình ảnh
Các yếu tố cơ bản của LAD
I0.0, I0.1, I0.2 đại diện cho các tiếp điểm I0.0, I0.2 là tiếp điểm thường mở, I0.1 là tiếp điểm thường đóng
Q0.0 là động cơ hay các thiết bị đang điều khiển
T32: hộp đại diện cho 1 chức năng như Timer, Counter được thi hành khi I/O có dòng chạy qua hộp
Các yếu tố của STL( statement list)
STL là ngôn ngữ lập trình mà trong đó mọi phần tử của chương trình được đại diện bằng mã từ gợi nhớ, thể hiện chức năng của CPU Cấu trúc này kết hợp để hình thành một chương trình điều khiển Ví dụ, có thể chuyển đổi từ dạng LAD sang STL cho chương trình đã đề cập.
Chọn kiểu làm việc cho CPU
Công tắc 3 vị trí của S7-200 cho phép chọn 1 trong 3 chế độ làm việc
STOP: CPU không thực hiện chương trình, CPU cho phép hiệu chỉnh chương trình hoặc nạp chương trình mới
RUN: ở chế độ này PLC chạy chương trình ghi trong bộ nhớ Khi ở chế độ RUN không thể nạp chương trình cho CPU được
TERM: cho phép máy lập trình tự quyết định một trong số chế độ
PLC sử dụng cổng truyền thông RS-485 với phích nối 9 chân để kết nối với thiết bị lập trình hoặc các trạm PLC khác.
Giới thiệu về biến tần
2.8.1 Tổng quan về biến tần
Biến tần là thiết bị điện tử kết hợp các linh kiện điện tử để chuyển đổi tần số và điện áp từ dòng điện một chiều hoặc xoay chiều thành dòng điện xoay chiều với tần số điều khiển Thiết bị này được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ của các máy móc lớn, giúp tối ưu hóa hiệu suất và công suất Sự linh hoạt trong việc thay đổi tần số cho phép người dùng dễ dàng điều chỉnh tốc độ Hiện nay, có nhiều hãng sản xuất biến tần với đa dạng chủng loại và công suất như SIEMENS, ABB, và FUJI.
2.8.2 Các yêu cầu khi sử dụng biến tần
Bộ biến tần chứa các linh kiện điện tử bán dẫn nhạy cảm với điều kiện môi trường, do đó cần được nhiệt đới hóa để phù hợp với khí hậu nóng ẩm của Việt Nam Khi lắp đặt, cần đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm và vị trí lắp đặt thích hợp Bộ biến tần không thể hoạt động ngoài trời và cần được lắp đặt trong tủ có không gian rộng và thông gió tốt, có quạt thông gió Vị trí đặt tủ nên khô ráo, trong phòng có nhiệt độ dưới 50°C, không có chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn và độ cao không vượt quá 1000m so với mực nước biển.
Thang máy là thiết bị có tải thay đổi liên tục, thường xuyên hoạt động ở chế độ non tải, do đó yêu cầu cao về độ an toàn, êm ái và chính xác Biến tần Siemens Micromaster 440 là lựa chọn phù hợp nhất, với khả năng điều khiển Vector cho tốc độ và Moment, cùng với khả năng điều khiển vòng kín bằng bộ PID, mang lại độ chính xác tuyệt vời cho các hệ thống truyền động quan trọng Ngoài ra, khối logic lập trình sẵn cung cấp sự linh hoạt tối đa cho người dùng trong việc điều khiển tự động Với yêu cầu đảo chiều và thay đổi tốc độ động cơ, việc sử dụng biến tần MM440 là phương án đơn giản và tối ưu nhất.
Các đầu dây điều khiển biến tần MM440 bao gồm nhiều đầu vào với các chức năng khác nhau Đầu vào số 1 (P0701=1) được sử dụng cho chức năng ON/OFF, trong khi đầu vào số 2 (P0702) cho phép đảo chiều Đầu vào số 3 (P0703=9) có tác dụng xóa lỗi, và các đầu vào số 4, 5, 6 (P0704, P0705, P0706) đều được sử dụng để đặt cố định Cuối cùng, đầu vào số 7 và số 8 (P0707=0, P0708=0) kết nối qua đầu tương tự số 1 và số 2.
XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY
Giới thiệu sơ đồ nguyên lí của hệ thống
Sơ đồ nguyên lý thang máy điều khiển cabin bằng động cơ 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc Hệ thống được điều khiển bởi PLC S7-200, cung cấp tín hiệu cho quá trình hoạt động Bàn phím gọi tầng trong thang máy có 6 phím, với 4 phím từ 1 đến 4 dùng để gọi các tầng tương ứng, cùng 2 phím để mở và đóng cửa nhanh.
Bàn phím gọi thang máy bao gồm 4 phím, với mỗi tầng được trang bị phím gọi lên, xuống hoặc cả hai Để điều chỉnh tốc độ và hãm dừng, việc xác định vị trí thang máy được hỗ trợ bởi các đèn LED hiển thị tầng hiện tại Các mạch hiển thị, như đèn LED hoặc mạch 7 thanh, được sử dụng để thông báo trạng thái hoạt động của thang, bao gồm vị trí, chiều chuyển động và trạng thái nút ấn Để xác định vị trí thang, các Sensor báo vị trí phi tiếp điểm được lắp đặt, với phần tĩnh gắn dọc theo chiều chuyển động và phần động gắn với buồng thang Các cảm biến cũng được bố trí trong bộ điều tốc để dừng động cơ khi xảy ra sự cố như đứt cáp hoặc trượt cáp, cùng với Sensor ở đỉnh và đáy thang để tự động khống chế dừng và hạn chế.
Vị trí của các cảm biến được xác định bởi phản ứng của hệ thống điều khiển khi nhận tín hiệu từ các cảm biến, thời gian trễ của hệ thống, cơ cấu chấp hành và quán tính của hệ thống.
Hình 18 Sơ đồ nguyên lí của hệ thống điều khiển thang máy
Hệ thống điện của thang máy
Có thể chia ra thành 5 cấu thành chính
Mạch động lực là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động thang máy, có chức năng đóng mở, đảo chiều động cơ và phanh của bộ tời kéo Hệ thống này cần đảm bảo quá trình chuyển động của cabin diễn ra êm ái và chính xác trong suốt quá trình mở máy và hãm.
Mạch điều khiển của thang máy đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện chương trình điều khiển phù hợp với các chức năng và yêu cầu của hệ thống Nó có nhiệm vụ lưu trữ các lệnh di chuyển trong cabin và lệnh gọi tầng từ hành khách, đồng thời thực hiện các lệnh theo nguyên tắc ưu tiên đã được định sẵn Sau khi hoàn thành lệnh điều khiển, mạch sẽ xóa bỏ lệnh đó và liên tục xác định vị trí của cabin để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Mạch tín hiệu là hệ thống đèn báo hiệu được quy định với các ký hiệu đồng nhất, nhằm thông báo trạng thái hoạt động, vị trí và hướng di chuyển của cabin.
Mạch chiếu sáng: Bao gồm hệ thống chiếu sáng cho cabin và hố thang
Mạch an toàn: Là hệ thống các công tắc, rơ le tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho hành khách trong quá trình sử dụng.
Nguyên lí động và sử dụng của thang máy
3.3.1 Reset buồng thang khi đóng nguồn
Dù cho buồng thang đang ở bất cứ vị trí nào, khi đóng nguồn đều được reset và đưa về tầng trệt
3.3.2 Nguyên tắc đóng mở cửa
Buồng thang chỉ hoạt động khi cửa hoàn toàn đóng
Cửa chỉ mở khi buồng thang dừng đúng tầng
Cửa sẽ tự động mở hoặc đóng khi nhận được các yêu cầu
3.3.3 Nguyên tắc đến tầng Để xác định vị trí hiện tại của thang dựa vào cảm biến ở mỗi tầng Khi buồng thang ở tầng nào thì cảm biến nhận tín hiệu ở tầng đó và đưa về điều khiển Hệ thống điều khiển sẽ điều khiển buồng thang dừng và thực hiện đóng mở cửa theo yêu cầu
Mỗi buồng thang đều được trang bị một bảng điều khiển, bao gồm các nút ấn lên và xuống, giúp người sử dụng dễ dàng gọi thang theo nhu cầu của mình.
Gọi thang bên trong buồng thang:
Thang máy được trang bị các nút ấn gọi tầng và nút điều khiển đóng mở cửa Khi người sử dụng thực hiện lệnh gọi, thang máy sẽ đáp ứng theo thứ tự ưu tiên nếu buồng thang đang ở tầng khác so với vị trí của người gọi.
Khi thang máy di chuyển cùng chiều với lệnh gọi và ngang qua tầng mà khách đang chờ, nó sẽ dừng lại tại tầng đó để đón khách.
Nếu thang máy đang di chuyển ngược chiều với hướng đi của hành khách hoặc cùng chiều nhưng không di chuyển qua, sau khi đáp ứng các yêu cầu trước đó, thang sẽ quay lại để đón khách.
Nếu buồng thang đang ở tầng mà hành khách vừa gọi, thang sẽ mở cửa đón khách.
Thiết kế nút nhấn và bố trí các cảm biến
Tầng 1 Nút nhấn gọi thang đi lên
Tầng 2,3: Nút nhấn gọi thang đi lên, nút nhấn gọi thang đi xuống
Tầng 4: Nút nhấn gọi thang đi xuống
Mỗi tầng có bảng điều khiển gồm 6 nút ấn bao gồm: 4 nút nhấn gọi tầng 1,2,3,4, hai nút nhấn yêu cầu mở cửa, đóng cửa bằng tay
3.4.2 Bố trí các cảm biến
Hình 19 Bố trí cảm biến và các nút gọi tầng trên thang máy
(Giải thích kí hiệu xem ở Hình 26)
Giản đồ Graphcet thể hiện nguyên lí điều khiển của thang máy
Biểu diễn các quá trình công nghệ dưới dạng lưu đồ (graph) các trạng thái làm việc
Xây dựng hàm logic điều khiển và sơ đồ điều khiển từ lưu đồ các trạng thái làm việc
Hình 20 Giản đồ graphcet
3.5.2 Các chế độ vận hành của thang máy
Hình 21 Điều khiển động cơ quay nghịch, thang máy đi xuống
Hình 22 Điều khiển động cơ quay thuận, thang máy đi lên
Cabin dừng và tự động mở cửa
Hình 23 Điều khiển cabin dừng và tự động mở cửa
Hình 24 Điều khiển động cơ đóng cửa cabin
Điều khiển động cơ quay chậm
Hình 25 Điều khiển động cơ quay chậm
Thống kê các đầu vào-ra của thang máy và giải thích kí hiệu
TT Giải thích Kí hiệu Bit
1 Cảm biến mở cửa buồng thang hoàn toàn CBMC I0.0
2 Cảm biến đóng cửa buồn thang hoàn toàn CBDC I0.1
3 Cảm biến sàn tầng 1 CB1 I0.2
4 Cảm biến sàn tầng 2 CB2 I0.3
5 Cảm biến sàn tầng 3 CB3 I0.4
6 Cảm biến sàn tầng 4 CB4 I0.5
TT Giải thích Kí hiệu Bit
7 Cảm biến sàn tầng 1 CBT1 I0.6
8 Cảm biến sàn tầng 2 phía trên sàn tầng 2 CBT2 I0.7
9 Cảm biến sàn tầng 2 phía dưới sàn tầng 2 CBD2 I1.0
10 Cảm biến sàn tầng 3 phía trên sàn tầng 3 CBT3 I1.1
11 Cảm biến sàn tầng 3 phía dưới sàn tầng 3 CBD3 I1.2
12 Cảm biến sàn tầng 4 CBD4 I1.3
13 Nút nhấn gọi đi lên ở tầng 1 GTL1 I1.4
14 Nút nhấn gọi đi lên ở tầng 2 GTL2 I1.5
15 Nút nhấn gọi đi xuống ở tầng 2 GTX2 I2.0
16 Nút nhấn gọi đi lên ở tầng 3 GTL3 I2.1
17 Nút nhấn gọi đi xuống ở tầng 3 GTX3 I2.2
18 Nút nhấn gọi đi xuống ở tầng 4 GTX4 I2.1
19 Nút nhấn đến tầng 1 DT1 I2.4
20 Nút nhấn đến tầng 2 DT2 I2.5
21 Nút nhấn đến tầng 3 DT3 I2.6
22 Nút nhấn đến tầng 4 DT4 I2.7
TT Giải thích Kí hiệu Bit
23 Nút nhấn khởi động thang máy START I3.0
24 Nút nhấn dừng thang máy STOP I3.1
25 Điều khiển động cơ quay thuận UP Q0.0
26 Điều khiển động cơ quay nghịch DOWN Q0.1
27 Điều khiển dừng và mở cửa cabin OPEN Q0.2
28 Điều khiển đóng cửa cabin CLOSE Q0.3
29 Điều khiển động cơ quay với tốc độ nhanh HIGH Q0.4
35 Điều khiển động cơ quay với tốc độ chậm Đèn báo sẵn sàng hoạt động Điều khiển dừng động cơ
Nút nhấn mở cửa bằng tay
Nút nhấn đóng cửa bằng tay
Q0.5 Q0.6 Q0.7 I3.2 I3.3 I3.4 Hình 26 Bảng thống kê INPUT/OUTPUT
3.7 Chương trình điều khiển LAD
Kết nối PLC với các đầu vào đầu ra
Hình 27 Đầu vào CPU 224 và Modul mở rộng EM 223
Hình 28 Đầu ra CPU 224
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM PC SIMU
Giới thiệu
PC Simu là phần mềm chuyên dụng để mô phỏng các hệ điều khiển cho PLC S7-200 của hãng Siemens Quá trình mô phỏng được thực hiện thông qua bộ ba phần mềm STEP 7 MICROWIN, S7-200 English và PC Simu.
STEP 7 MICROWIN: phần mềm dùng lập trình PLC để điều khiển đối tượng
S7-200 E: phần mềm mô phỏng các CPU và các modul mở rộng của PLC S7-200 Nạp code vào CPU
PC simu: phần mềm mô phỏng các đối tượng công nghệ như đèn báo, băng tải, thang máy, các cảm biến , nút nhấn
Các bước thực hiện
Sau khi viết chương trình trên STEP 7 Thực hiện xuất file để nạp vào CPU trong S7-200E
Hình 29 Xuất file sang phần mềm S7-200E
- Chọn File Export lưu file đã xuất
- Nạp chương trình cho CPU: vào Load PLC logic Block
- Nhấn Run để bắt đầu chạy chương trình
- Tích chọn Interchange Input/Output, khi đã chuyển sang biểu tượng cửa End Interchange Input/Output thì nạp chương trình đã thành công
Hình 30 Nạp code cho CPU
Trên phần mềm PC Simu, bạn cần chọn các đối tượng mà bạn muốn điều khiển cùng với các nút nhấn và cảm biến để nhận tín hiệu Sau đó, hãy điền địa chỉ cho từng đối tượng để đảm bảo quá trình điều khiển diễn ra chính xác.
- Nhấn các nút ấn bên trong và bên ngoài cabin để thực hiện mô phỏng
Hình 31 Giao diện điều khiển thang máy trên PC Simu
