Mô hình thang máy 4 tầng

Mục lục LỜI CẢM ƠN i DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ v DANH SÁCH BẢNG BIỂU vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Bố cục Đồ án CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cấu tạo chung thang máy 2.1.1 Các thành phần thang máy 2.1.2 Các tín hiệu điều khiển hiển thị 2.1.3.Thông số thang máy 2.3.4.Tính chọn cơng suất truyền động thang máy 2.3.5.Ảnh hưởng tốc độ, gia tốc độ giật với hệ truyền động thang máy: 2.3.6.Dừng xác buồng thang 2.3.7 Thiết bị an tồn khí : 13 2.4.Phục vụ yêu cầu thang máy 13 2.4.1.Phục vụ thang máy 13 2.4.2.Yêu cầu kỹ thuật thang máy chở người 15 2.4.3 Các chức thực mơ hình thang máy 16 CHƯƠNG 3: THIÊT KẾ HỆ THỐNG 18 3.1.Thiết kế phần cứng 18 3.1.1 Thiết kế khung 18 ii 3.1.2 Thiết kế Cabin 20 3.1.2.1 Kích thước Cabin 20 3.1.2.2 Vật liệu Cabin 20 3.1.2.3 Cơ cấu mở cửa 21 3.1.3 Thiết kế ray dẫn lăn 22 3.1.4 Thiết kế đối trọng 23 3.2.Thiết kế phần mềm 24 3.2.1 Sơ đồ khối hệ thống 24 3.2.1.1.Yêu cầu hệ thống 24 3.2.1.2.Sơ đồ chức khối 24 3.2.1.3 Hoạt động thang máy tầng 25 3.2.2 Hoạt động hệ thống 25 3.2.2.1 Hoạt động thang máy tầng 25 3.2.2.2 Thiết kế, tính tốn hệ thống 26 3.3 Các thiết bị khác 68 3.3.1 Thiêt bị khí 68 3.3.1Thiêt bị điện tử 76 3.4 Kết nối hệ thống 78 3.4.1 Sơ đồ kết nối khối trung tâm 78 3.4.2 Sơ đồ kết nối Photocell 79 3.5 Lưu đồ giải thuật 80 3.5.1 Lưu đồ nút nhấn gọi tầng 80 3.5.2 Lưu đồ bảng điều khiển 81 3.5.3 Lưu đồ đóng cửa 82 3.5.4 Lưu đồ mở cửa 82 CHƯƠNG KẾT QUẢ, NHẬN XÉT 83 4.1 Kết 84 4.2 Nhận xét 86 iii CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 87 5.1 Kết luận 87 5.1.1 Cơ khí 87 5.1.2 Phần mềm 87 5.2 Hướng phát triển đề tài 87 Tài liệu tham khảo 87 iv DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Mơ hình thang máy Hình 2.2: Sơ đồ thang máy trung bình hay cao Hình 2.3: Sơ đồ thang máy chậm Hình 2.4: Dừng xác buồng thang 12 Hình 3.1: Nhơm định hình 18 Hình 3.2: Nhôm hộp 19 Hình 3.3: Thép chữ V 19 Hình 3.4: Khung thép chữ V 20 Hình 3.5: Cơ cấu mở cửa 21 Hình 3.6: Bìa nhựa giả gỗ 22 Hình 3.7: Hệ thống ray dẫn 23 Hình 3.8: Đối trọng 24 Hình 3.9: Sơ đồ khối 25 Hình 3.10: Pic 16F887 26 Hình 3.11: Arduino 2560 27 Hình 3.12: Kết nối Arduino 2560 28 Hình 3.13: Sơ đồ chân Arduino 2560 29 Hình 3.14: LCD 34 Hình 3.15: LCD chân 35 Hình 3.16: Giản đồ chân cập nhật AC 37 Hình 3.17: Mối liên hệ DDRam với địa LCD 38 Hình 3.18: Mối liên hệ địa ROM mẫu ký tự 39 Hình 3.19: Bảng mã ký tự 40 Hình 3.20: Mối liên hệ liệu mã ký tự 41 Hình 3.21: Chế độ ghi 48 v Hình 3.22: Chế độ đọc 48 Hình 3.23: Giao diện bit 50 Hình 3.24: Giao diện bit 51 Hình 3.25: Led đoạn 52 Hình 3.26: Sơ đồ chân Led đoạn 53 Hình 3.27: Led đoạn Anode chung 54 Hình 3.28: Led đoạn Cathode chung 54 Hình 3.29: Led lên xuống 55 Hình 3.30: Sơ đồ chân Led lên xuống 55 Hình 3.31: Led đơn 56 Hình 3.32: Hệ thống photocell 56 Hình 3.33: Mạch thu hồng ngoại 57 Hình 3.34: Loadcell 58 Hình 3.35: Hình dạng Loadcell 59 Hình 3.36: Sơ đồ cấu tạo Loadcell+Thông số kĩ thuật loadcell 60 Hình 3.37: Loadcell 64 Hình 3.38: Cơng tắc hành trình 64 Hình 3.39: Motor 12V-50W 66 Hình 3.40: Motor 12V-5W 67 Hình 3.41: Nguồn tổ ong 68 Hình 3.42: Module relay kênh 5v 69 Hình 3.43: Module relay kênh 5v 70 Hình 3.45: Cầu H-L298 72 Hình 3.46: Cáp xoắn nhơm 73 Hình 3.47: Cấu tạo cáp xoắn nhôm 73 Hình 3.48: Cấu tạo chi tiết cáp xoắn nhôm 74 Hình 3.49: Vịng bi 74 Hình 3.50: Cấu tạo vịng bi 75 vi Hình 3.51: Nút nhấn 76 Hình 3.52: Quạt tản nhiệt 77 Hình 3.53: Sơ đồ kết nối trung tâm 78 Hình 3.54: Sơ đồ kết nối Photocell 79 Hình 3.55: Lưu đồ nút nhấn gọi tầng 80 Hình 3.56 Lưu đồ bảng điều khiển 81 Hình 3.57: Lưu đồ đóng cửa 82 Hình 3.58: Lưu đồ mở cửa 83 Hình 4.1: Thang máy tổng quát 84 Hình 4.2: Cabin thang máy 85 Hình 4.3: Hệ thống ray dẫn lăn 86 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sánh thang máy xoay chiều chiều .7 Bảng 2.2 Tham số hệ truyền động với độ khơng xác dừng ∆S 11 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật Arduino Mega 2560 30 Bảng 3.2 Chức chân LCD 35 Bảng 3.4 Tập lệnh LCD 42 Bảng 3.5 Dải điện áp LCD 46 Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật loadcell model YZC -133 61 vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu Hiện với phát triển đất nước, đô thị xuất ngày nhiều xuất nhiều khu chung cư, cao ốc, tịa nhà lớn Chính nhu cầu sử dụng thang máy ngày tăng để đáp ứng nhu cầu lại Thang máy dạng máy nâng chuyển, phổ biến tòa nhà cao tầng Việc vận chuyển người vật dụng thang máy khẳng định hiệu so với cầu thang bộ, ròng rọc: Tốc độ cao, độ ổn định lớn, độ an toàn cao, khơng gian tiết kiệm, giá thành vừa phải Vì nhóm nghiên cứu nguyên lý hoạt động thang máy 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Hiểu nguyên lý hoạt động thang máy - Hồn thành mơ hình thang máy hồn chỉnh, đạt u cầu kỹ thuật - Thang máy có độ xác kỹ thuật, có đủ độ bền, đẹp 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu loại thang máy thị trường - Sử dụng, thiết lập firmware software thang máy - Khắc phục cố thang máy vận hành - Nguyên lý, thông số kỹ thuật linh kiện điện tử, khí 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Board Arduino mega2560 - Pic 16F887 - Cầu H-L298 - Cầu H rơle - Photocell - Loadcell 1.5 Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động thang máy thực tế - Tìm hiểu hệ thống an toàn thang máy - Từ thiết kế thang máy dựa yêu cầu hệ thống an toàn - Tham khảo tài liệu liên quan thang máy 1.6 Bố cục Đồ án Đồ án gồm chương với nội dung sau:      Chương Chương Chương Chương Chương TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG KẾT QUẢ, NHẬN XÉT HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cấu tạo chung thang máy 2.1.1 Các thành phần thang máy Hệ thống thang máy Cabin thực tế để đáp ứng thời gian cho người sử dụng Thang máy cho dù có nhiều kiểu, nhiều dạng khác nhìn chung chúng điều có phận sau: - Cabin: Là thiết bị để vận chuyển người hay hàng hoá, vật tư,… Đối trọng: Là phận giữ vai trò thăng với cabin, di chuyển, truyền lực để cabin đối trọng hoạt động Cáp nâng: Là thiết bị truyền lực từ động đến cabin đối trọng Hệ thống dẫn hướng: Là nơi cabin đối trọng di chuyển dọc theo phương thẳng đứng Hệ thống an tồn: Đây thiết bị đảm bảo an toàn cho hanh khách hay hàng hố q trình xảy cố Mạch động lực, mạch điều khiển, mạch chiếu sáng: Có vai trị quan trọng hệ thống điều khiển thang máy Chúng trung tâm hệ thống, ngồi chúng cịn cung cấp tiện ích cho người sử dụng Mỗi phận thiết bị điều có chức riêng biệt chúng có chung mối liên hệ mật thiết góp phần tạo nên hệ thống hồn chỉnh tính tiêu chuẩn kĩ thuật Sơ đồ mô hình thang máy: Hình 2.1: Mơ hình thang máy 2.1.2 Các tín hiệu điều khiển hiển thị 2.1.2.1 Các tín hiệu hiển thị - Dùng hệ thống led đoạn để hiển thị vị trí cabin Khi Cabin tầng led hiển thị vị trí tương ứng tầng - Dùng hình LCD để hiển thị khối lượng người có Cabin 2.1.2.2 Các tín hiệu điều khiển Ở bảng điều khiển chế độ tay có: { nho14=1; } tt1d = digitalRead(t1d); tt1m = digitalRead(t1m); } void matran1() { if(ctht11m == 1) { if(tt1d == 1) { dong1(); } } if(ctht11d == 1) { nenxuong1(); } } void ctht2() { ctht11m = digitalRead(ctht1m); 127 ctht11d = digitalRead(ctht1d); ctht101 = digitalRead(ctht11); if(ctht101 == 1) { sotang1 =1; } ctht102 = digitalRead(ctht12); if(ctht102 == 1) { sotang1 =2; } ctht103 = digitalRead(ctht13); if(ctht103 == 1) { sotang1 =3; } ctht104 = digitalRead(ctht14); if(ctht104 == 1) { sotang1 =4; } if (sotang1 == ) { 128 Serial2.write(1); } if (sotang1 == ) { Serial2.write(2); } if (sotang1 == ) { Serial2.write(3); } if (sotang1 == ) { Serial2.write(4); } } void nutnhan21() { ctht2(); sw101 = digitalRead(sw11); if(sw101 == 1) { a1=1; 129 } sw102 = digitalRead(sw12); if(sw102 == 1) { b1=1; } sw103 = digitalRead(sw13); if(sw103 == 1) { c1=1; } sw104 = digitalRead(sw104); if(sw104 == 1) { e1=1; } sw105 = digitalRead(sw15); if(sw105 == 1) { f1=1; 130 } sw106 = digitalRead(sw16); if(sw106 == 1) { g1=1; } } void nutnhan11() { if(a1 == 1) { if(ctht101 == 1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, LOW); mo1(); a1=0; } else { dong1(); if(ctht11d==1) 131 { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } } } void nutnhan12() { if(b1 == 1) { if(ctht102 == 1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, LOW); mo1(); b1=0; } if(ctht101 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { 132 digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } if(ctht103 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } if(ctht104 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } } 133 } void nutnhan13() { if(c1 == 1) { if(ctht102 == 1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, LOW); mo1(); c1=0; } if(ctht101 == 1) {dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } if(ctht103 == 1) { dong1(); 134 if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } if(ctht104 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } } } void nutnhan14() { if(e1 == 1) { if(ctht103 == 1) { 135 digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, LOW); mo1(); e1=0; } if(ctht101 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } if(ctht102 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } 136 if(ctht104 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } } } void nutnhan15() { if(f1 == 1) { if(ctht103 == 1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, LOW); mo1(); f1=0; } 137 if(ctht101 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } if(ctht102 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } if(ctht104 == 1) { dong1(); if(ctht11d==1) { 138 digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, HIGH); } } } } void nutnhan16() { if(g1 == 1) { if(ctht104 == 1) { digitalWrite(motor1x, LOW); digitalWrite(motor1n, LOW); mo1(); g1=0; } else { dong1(); if(ctht11d==1) { 139 digitalWrite(motor1n, LOW); digitalWrite(motor1x, HIGH); } } } } void loop() { matranphim(); ctht1(); nutnhan(); nutnhan1(); nutnhan2(); nutnhan3(); nutnhan4(); nutnhan5(); nutnhan6(); matran(); // matranphim1(); ctht2(); nutnhan21(); nutnhan11(); 140 nutnhan12(); nutnhan13(); nutnhan14(); nutnhan15(); nutnhan16(); matran1(); } 141 ... SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Mơ hình thang máy Hình 2.2: Sơ đồ thang máy trung bình hay cao Hình 2.3: Sơ đồ thang máy chậm Hình 2 .4: Dừng xác buồng thang ... thái hoạt động thang máy: + Thang máy hoạt động bình thường + Thang máy có cố 2 .4. 3 Các chức thực mơ hình thang máy Cabin thang máy lên hay xuống cấp tốc độ giảm tốc độ chuẩn bị dừng tầng Việc xác... 72 Hình 3 .46 : Cáp xoắn nhôm 73 Hình 3 .47 : Cấu tạo cáp xoắn nhôm 73 Hình 3 .48 : Cấu tạo chi tiết cáp xoắn nhôm 74 Hình 3 .49 : Vịng bi 74 Hình 3.50: