Đồ án thiết kế hệ thống điều khiển thang máy chở hàng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đồ án "Thiết kế hệ thống điều khiển thang máy chở hàng" Mục lục Lời mở đầu ……………………………………………………………… Chương 1: Thiết kế cấu trúc mạch điều khiển ……………………………… Yêu cầu công nghệ……………………………………… Tổng hợp mạch điều khiển……………………………………… Thực sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển……………………………… 13 Thiết kế mạch lực hệ thống ……………………………… ………17 Chương 2: Thuyết minh hoạt động sơ đồ ……………………… ………18 Thang máy từ tầng lên tầng ………………………………… ……18 Thang máy từ tầng xuống tầng 1………………………………………19 Chương 3: Tính chọn thiết bị……………………………………… …… 21 Chọn động biến đổi ……………………………………… 22 Chọn thiết bị bảo vệ mạch lực……………………………………… .23 Chọn thiết bị mạch điều khiển …………………………………… .24 Chương 4: Lắp ráp hệ thống…………………………………………….… 28 Kết luận………………………………………………………….…… 30 Tài liệu tham khảo……………………………………………….……… .31 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CẤU TRÚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN YấU CẦU CễNG NGHỆ : Nhiệm vụ : Thiết kế hệ thống điều khiển cho thang máy ba tầng chở hàng Do yêu cầu môn học phạm vi kiến thức, công nghệ thiết kế cho trường hợp tầng Bài toán thang máy tầng thực tế tổ hợp toán nhỏ sau : Bài toán : Thang máy xuất phát từ tầng lên dừng tầng Bài toán : Thang máy xuất phát từ tầng xuống dừng tầng Bài toán : Thang máy xuất phát từ tầng lên dừng tầng Bài toán : Thang máy xuất phát từ tầng xuống dừng tầng Bài toán : Thang máy xuất phát từ tầng lên dừng tầng Bài toán : Thang máy xuất phát từ tầng xuống dừng tầng Khi giải toán, kết hợp giải cặp toán 1&2, toán 3&4 toán 5&6.Trong đồ án này, giải toán 1&2 1.1 Sơ đồ cụng nghệ : 1.2 Đặt biến Logic cho hệ thống : a Các tín hiệu vào : a : Tín hiệu thang máy lên tầng với vận tóc V1 b : Tín hiệu thang máy lên tầng với vận tóc V2 c : Tín hiệu thang máy lên tầng với vận tóc V1 d : Tín hiệu thang máy xuống tầng với vận tóc V1 Đồng thời : c : Tín hiệu thang máy xuống tầng với vận tóc V2 b : Tín hiệu thang máy xuống tầng với vận tóc V1 Và đồng thời tín hiệu 'a' kết hợp với thiết bị khác cho phép thang máy dừng tầng 'd' kết hợp với thiết bị khác cho thang máy dừng tầng Như hệ thống có tín hiệu vào, tất tín hiệu ta chọn tín hiệu cơng tắc hành trình Giá trị logic tín hiệu ’1’ tín hiệu hoạt động, ngược lại giá trị logic ’0’ tín hiệu khơng hoạt động Nghĩa a=1 thang máy đến tầng ngược lại b Các tín hiệu : L : Tín hiệu báo hiệu thang máy lên X : Tín hiệu báo hiệu thang máy xuống V1 : Tín hiệu cho biết thang máy chạy với vận tốc v1 V2 : Tín hiệu cho biết thang máy chạy với vận tốc v2 1.3 Nguyên lý hoạt động thang máy : Thang máy dừng tầng bất kỳ, có tín hiệu lệnh cho tới tầng khác chuyển động với vận tốc v1, sau tăng tốc lên vận tốc v2 Khi gần đến tầng đích giảm tốc từ v2 xuống v1 cuối dừng lại tầng TỔNG HỢP MẠCH ĐIỀU KHIỂN : Các trạng thái : + Trạng thái : Thang máy lên với vận tốc V1 + Trạng thái : Thang máy lên với vận tốc V2 + Trạng thái : Thang máy lên với vận tốc V1 + Trạng thái : Thang máy xuống với vận tốc V1 + Trạng thái : Thang máy xuống với vận tốc V2 + Trạng thái : Thang máy xuống với vận tốc V1 Giản đồ graph chuyển trạng thái : + Lập ma trận trạng thái (M1) có : Số hàng = + 24 + = 21 Số cột = + = + Lập ma trận trạng thái (M2) : T b ng chuyển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm n dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm ch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm u ta đem xác định hàm điều khiển hàm em xác đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh hàm điều khiển hàm m đem xác định hàm điều khiển hàm iều khiển hàm u khiển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm n hàm điều khiển hàm m đem xác định hàm điều khiển hàm iều khiển hàm u khiển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm n thu đem xác định hàm điều khiển hàm ược khơng tối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển c làm điều khiển hàm khơng tối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển i gi n, thếu ta đem xác định hàm điều khiển hàm ta ph i tối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển i thiển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm u hàm điều khiển hàm m chuyển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm n dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm ch qua hai bước :c : + Nhập hàng :p hàng :ng : +) Tiêu chuẩn để nhập hàng theo điều kiện sau: trạng thái có thển đem xác định hàm điều khiển hàm ển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nhập hàng theo điều kiện sau: trạng thái có thểp hàm điều khiển hàm ng theo đem xác định hàm điều khiển hàm iều khiển hàm u kiện sau: trạng thái có thển sau: trạng thái có thểng thái có thển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nhập hàng theo điều kiện sau: trạng thái có thểp lạng thái có thểi đem xác định hàm điều khiển hàm ược khơng tối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển c vớc :i ta đem xác định hàm điều khiển hàm u sối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển trạng thái có thểng thái cột tên giống nhau.t tên vàm điều khiển hàm giối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển ng +) Nếu ta đem xác định hàm điều khiển hàm u tên giống nhau.t trạng thái có thểng thái ổn định trạng thái không ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh vàm điều khiển hàm tên giống nhau.t trạng thái có thểng thái không ổn định trạng thái không ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh ta ưu tiên trạng thái có thểng thái khơng ổn định trạng thái khơng ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh +) Nếu ta đem xác định hàm điều khiển hàm u tên giống nhau.t trạng thái có thểng thái ổn định trạng thái khơng ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh vàm điều khiển hàm tên giống nhau.t ô trối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển ng ta ưu tiên trạng thái có thểng thái ổn định trạng thái không ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh +) Nếu ta đem xác định hàm điều khiển hàm u tên giống nhau.t trạng thái có thểng thái khơng ổn định trạng thái khơng ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh vàm điều khiển hàm tên giống nhau.t trối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển ng ta ưu tiên trạng thái có thểng thái khơng ổn định trạng thái khơng ổn định tan đem xác định hàm điều khiển hàm ịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm nh + Nhập trạng thái tương đương: +) Sau nhập trạng thái theo điều kiện trên, tiếp tục nhập trạng thái lại cho trạng thái tương đương Trạng thái tương đương trạng thái có tính chất sau: +) Có tín hiệu +) Khi chuyển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm n t trạng thái có thểng thái nàm điều khiển hàm y sang trạng thái có thểng thái khác kéo theo th t chuyển dịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm n giá trịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm đem xác định hàm điều khiển hàm ầu Nói cách khác thay đổi tổ hợp tín hiệu vàou Nói tên giống nhau.t cách khác thay đem xác định hàm điều khiển hàm ổn định trạng thái khơng ổn định tai tổn định trạng thái khơng ổn định ta hợc khơng tối giản, ta phải tối thiểu hàm chuyển p tín sau: trạng thái có thểu vàm điều khiển hàm o kéo theo th t thay đem xác định hàm điều khiển hàm ổn định trạng thái khơng ổn định tai giá trịch 1, ta đem xác định hàm điều khiển hàm tín sau: trạng thái có thểu Trở lại với đồ án : Ma trận trạng thái M lạng thái có thểi vớc :i đem xác định hàm điều khiển hàm án : Ma trận trạng thái M án : Ma trập hàng theo điều kiện sau: trạng thái có thển trạng thái có thểng thái M2 : Ta nhập hàng theo điều kiện sau: trạng thái có thểp hàm điều khiển hàm ng 1-2-3 vớc :i vàm điều khiển hàm 4-5-6 vớc :i Công thức xác định biến trung gian s  nên Smin =1, tức ta chọn biến trung gian Mặt khác, xét hàng : biến L, X có trạng thái ổn định khơng thay đổi trị logic nên chọn L X làm biến trung gian Ta chọn L làm biến trung gian + Viết hàm điều khiển f(L) : Ta có : f(L) = a + d L + Viết hàm điều khiển f(X) : f(X) = L + Viết hàm điều khiển f(V1) : f(V1) = a + b L + c.L + d + Viết hàm điều khiển f(V2) : f(V2) = b.L + c L Tổng hợp hàm điều khiển : f(L) = a + d L f(X) = L f(V1) = a + b L + c.L + d f(V2) = b.L + c L Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển trước hiệu chỉnh sau : CHƯƠNG : THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ Nhận xét : + Nguồn điện cung cấp cho hệ thống lấy trực tiếp từ lưới điện xoay chiều thơng qua chỉnh lưu Thyristor, thay đổi điện áp cấp cho phần ứng động cách thay đổi điện áp điều khiển Uđk + Ban đầu, đóng cầu dao 1CD để cung cấp nguồn cho mạch kích từ, cuộn dây CKĐ rơ le dịng điện RTT có điện Khi đó, RTT đóng RTT(2-4) lại, chuẩn bị cho mạch làm việc Đóng áptơmát 1AT lại để cung cấp nguồn cho biến đổi Đóng áptơmát 2AT lại để cung cấp nguồn cho mạch điều khiển Thang máy chưa hoạt động Thang máy từ tầng lên tầng : + Có tín hiệu lên : Giả sử thang máy đứng yên tầng 1, tức công tắc hành trình 1H bị tác động rơle trung gian 1TR có điện làm tiếp điểm thường mở 1TR(11-13), 1TR(1-25) đóng lại Khi muốn lên tầng 2, ta ấn M1(1-11), đồng thời 1TR(11-13) đóng lại làm cho cuộn dây rơ le trung gian 5TR(4-13) có điện, tự trì suốt qua trình lên thơng qua 4TR(1-15) 5TR(13-15) + Đi lên với vận tốc V1 : Khi 5TR(1-23) đóng lại làm cho cuộn dây cơng-tắc-tơ 1K có điện, đóng 1K(101-102) 1K(100-103) mạch lực lại, động chuẩn bị quay thuận, tức thang máy chuẩn bị lên Đồng thời 1TR(125) 5TR(25-27) đóng lại làm cho cuộn dây cơng-tắc-tơ 1G(2-27) có điện tự trì thơng qua đường 2TR(1-29), 1G(25-29), 5TR(25-27) Khi 1G đóng tiếp điểm thường mở mạch phân áp 1G(107-109) lại, đóng Uđk1 vào, phát xung vào Thyristor làm động quay thuận với vận tốc V1, hay thang máy lên với vận tốc V1 Khi thang máy lên tới điểm tác động cơng tắc hành trình 2H(1-5) làm cho cuộn dây rơ le 2TR có điện, mở 2TR(1-29), cắt 1G ra, động ngừng lên với vận tốc V1 + Đi lên với vận tốc V2 : Đồng thời 2TR(1-37) có điện, 5TR(37-39) có điện làm cho cuộn dây cơng-tắc-tơ 2G(2-39) có điện tự trì thơng qua đường 3TR(1-41), 2G(37-41), 5TR(37-39) Khi 2G đóng tiếp điểm thường mở mạch phân áp 2G(107-108) lại, đóng Uđk2 vào, phát xung vào Thyristor làm động quay thuận với vận tốc V2, hay thang máy lên với vận tốc V2 Khi thang máy lên tới điểm tác động công tắc hành trình 3H(1-7) làm cho cuộn dây rơ le 3TR có điện, mở 3TR(1-41), cắt 2G ra, động ngừng lên với vận tốc V2 + Đi lên với vận tốc V1 : Đồng thời 3TR(1-25) 5TR(25-27) đóng lại làm cho cuộn dây cơng-tắc-tơ 1G(2-27) có điện tự trì thơng qua đường 2TR(1-29), 1G(25-29), 5TR(25-27) Khi 1G đóng tiếp điểm thường mở mạch phân áp 1G(107-109) lại, đóng Uđk1 vào, phát xung vào Thyristor làm động quay thuận với vận tốc V1, hay thang máy lên với vận tốc V1 Khi thang máy lên tới điểm tác động cơng tắc hành trình 4H(1-9) làm cho cuộn dây rơ le 4TR có điện, mở 4TR(1-15), cắt nguồn cung cấp cho cuộn dây công-tắc-tơ 5TR, tức cắt trình lên đồng thời 5TR(25-27) mở ra, cắt trình lên với vận tộc V1 Thang máy dừng tầng 2 Thang máy từ tầng xuống tầng : + Có tín hiệu xuống : Giả sử thang máy đứng yên tầng 2, tức cơng tắc hành trình 4H bị tác động rơle trung gian 4TR có điện làm tiếp điểm thường mở 4TR(1-31) đóng lại Lúc này, cuộn dây rơ le 5TR khơng có điện Khi muốn xuống tầng 1, ta ấn M2(1-17) làm cho cuộn dây công-