Thiết kế thang máy 4 tầng sử dụng PLC S7 1200

Thiết kế thang máy sử dụng PLC S7 1200. Trong file này có chứa file Tia Portal và file báo cáo word. Thiết kế thang máy chỉ dựa trên giao diện Scada với nhiều chức năng khác nhau. Ngoài ra còn mô phỏng thêm sự cố mất điện.Trong file word có cơ sở lý thuyết, thiết kế phần cơ khí, thiết kế phần điện, lưu đồ giải thuật, thiết kế chi tiết phần Scada

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN -⸙∆⸙ - ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THANG MÁY TẦNG GVHD: Vũ Văn Phong SVTH: NguyễnMinh Trường 20151423 Nguyễn Thị Ái Vân Tp Hồ Chí Minh tháng năm 2023 20151108 Lời cảm ơn Trong khoảng thời gian ba năm học tập rèn luyện mái trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh cho chúng em hội tiếp thu kiến thức khơng có sách mà cịn câu chuyện thực tế, ví dụ minh họa sinh động Thầy, Cô truyền đạt vào buổi học lý thuyết thực hành, tất hành trang tri thức quý báu, tảng vững vàng nâng bước chúng em đường nghiệp phía trước Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Vũ Văn Phong tận tình bảo, hướng dẫn đóng góp ý kiến vơ q giá giúp nhóm em hồn thành đồ án mơn học Nhóm xin cám ơn quý Thầy, Cô công tác khoa Điện - Điện tử Thầy, Cô tồn trường giảng dạy nhiệt tình truyền tải kinh nghiệm quý giá cho nhóm suốt ba năm học vừa qua Tuy có chuẩn bị báo cáo đồ án môn học song khơng thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, nhóm em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến q Thầy Cơ để nhóm có hội nâng cao kiến thức kĩ mình, tảng vững để nhóm tiến xa tương lai Nhóm em xin chân thành cảm ơn! Nhận xét giáo viên: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Lời cam đoan Đề tài nhóm thực dựa vào số tài liệu không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có chép nhóm hồn tồn chịu trách nhiệm Người thực đề tài Nguyễn Minh Trường Nguyễn Thị Ái Vân Mục lục MỤC LỤC Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh sách hình ảnh v Danh sách bảng x Chương Mở đầu .1 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Giới hạn nội dung đề tài .2 1.4 Nội dung thực .2 Chương Cơ sở lý thuyết 2.1 Giới thiệu chung hệ thống 2.1.1 Phân loại thang máy 2.1.2 Cấu tạo thang máy .4 2.1.3 Nguyên lý hoạt động 2.2 Lý thuyết chung PLC .8 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Cấu trúc PLC 2.2.3 Ngôn ngữ lập trình PLC 11 2.2.4 Vai trò PLC .13 2.2.5 Ưu điểm điều khiển PLC 14 2.2.6 Phạm vi ứng dụng điều khiển PLC .15 2.2.7 Các loại PLC phổ biến thị trường 15 2.2.8 Tổng quan dòng PLC S7-1200 17 2.3 Xử lý Analog, đếm xung phát xung tốc độ cao PLC 20 2.3.1 Xử lý Analog 20 2.3.2 Đếm xung phát xung tốc độ cao 22 Chương Thiết kế hệ thống 23 3.1 Quy trình vận hành hệ thống 23 3.2 Thiết kế phần khí 23 3.2.1 Rail dẫn hướng .23 3.2.2 Tủ điện 24 3.2.3 Cửa thang máy .25 3.2.4 Cabin thang máy 27 3.2.5 Cáp tải 28 3.3 Thiết kế phần điện 29 3.3.1 Sơ đồ khối hệ thống 29 3.3.2 Lựa chọn thiết bị cho khối 30 3.3.3 Sơ đồ nối dây thiết bị .67 3.3.4 Sơ đồ nối dây mạch động lực 69 3.4 Thiết kế lưu đồ điều khiển 71 3.5 Thiết kế giao diện Scada .75 3.5.1 Giới thiệu SCADA công cụ 75 3.5.2 Kết nối HMI với PLC 76 3.5.3 Giới thiệu tổng quan chương trình PLC 76 3.5.4 Thiết kế giao diện SCADA 79  Text and graphic lists 81  Control Display 81 Chương Kết thực 111 4.1 Màn hình giao diện ban đầu hệ thống .111 4.2 Màn hình .111 Chương Kết luận 115 5.1 Kết đạt 115 5.2 Kết luận 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO .116 Danh sách hình ả Hình 1.1 Tổng quan thang máy Y Hình 2.1 Cabin thang máy .4 Hình 2.2 Tủ điều khiển Hình 2.3 Động thang máy Hình 2.4 Thắng thang máy Hình 2.5 Giảm chấn thang máy Hình 2.6 Đối trọng thang máy Hình 2.7 Rail thang máy Hình 2.8 Các loại PLC Hình 2.9 Cấu trúc PLC Hình 2.10 Sơ đồ mạch điện đầu vào PLC Hình 2.11 Sơ đồ mạch điện đầu PLC 10 Hình 2.12 Cấu trúc nhớ PLC 11 Hình 2.13 Vịng qt PLC 11 Hình 2.14 Ngơn ngữ lập trình LAD dùng cho PLC S7-200 12 Hình 2.15 Ngơn ngữ lập trình FBD .13 Hình 2.16 Ngơn ngữ lập trình STL .13 Hình 2.17 Các dòng PLC Siemens 16 Hình 2.18 Các dịng PLC Mitsubishi 16 Hình 2.19 Các dịng PLC Delta 17 Hình 2.20 Cấu tạo điều khiển CPU S7-1200 .18 Hình 2.21 CPU lắp thêm module mở rộng 20 Hình 2.22 Cấu hình giao tiếp PLC S7-1200 20 Hình 2.23 Sơ đồ xử lý tín hiệu Analog 21 Hình 3.1 Tổng quan thang máy Solidwork .23 Hình 3.2 Bộ phận Rail dẫn hướng 24 Hình 3.3 Bản vẽ kích thước rail dẫn hướng 24 Hình 3.4 Bộ phận tủ điện thang máy .25 Hình 3.5 Bản vẽ kích thước tủ điện thang máy .25 Hình 3.6 Bộ phận cửa thang máy 26 Hình 3.7 Bản vẽ kích thước cửa cabin 27 Hình 3.8 Bộ phận cabin thang máy .27 Hình 3.9 Bản vẽ kích thước cabin thang máy .28 Hình 3.10 Bộ phận cáp tải kéo cabin thang máy 29 Hình 3.11 Sơ đồ khối hệ thống thang máy .29 Hình 3.12 Nút nhấn Start .30 Hình 3.13 Nút nhấn Stop .30 Hình 3.14 Nút nhấn cabin .31 Hình 3.15 Bản vẽ kích thước nút nhấn cabin 32 Hình 3.16 Cảm biến dừng tầng thang máy 33 Hình 3.17 Sơ đồ chân cảm biến dừng tầng .33 Hình 3.18 Cảm biến cửa thang máy 34 Hình 3.19 Sơ đồ chân cảm biến cửa thang máy .35 Hình 3.20 Cảm biến tải trọng thang máy 35 Hình 3.21 Bản vẽ kích thước cảm biến tải trọng 36 Hình 3.22 Sơ đồ chân cảm biến tải trọng 36 Hình 3.23 Cấu tạo cơng tắc hành trình 37 Hình 3.24 Cơng tắc hành trình 37 Hình 3.25 Bản vẽ kích thước cơng tắc hành trình 39 Hình 3.26 Động thang máy có hộp số 39 Hình 3.27 Động thang máy khơng có hộp số 40 Hình 3.28 Động kéo thang máy Mitsubishi .41 Hình 3.29 Bản vẽ kích thước động kéo thang máy 42 Hình 3.30 Biến tần Mitsubishi A700 42 Hình 3.31 Sơ đồ nối dây biến tần A700 44 Hình 3.32 Sơ đồ cấu tạo động 44 Hình 3.33 Motor đóng mở cửa cabin 45 Hình 3.34 Bản vẽ kích thước động đóng mở cửa cabin 45 Hình 3.35 Biến tần EC20 46 Hình 3.36 Sơ đồ nối dây biến tần EC20 47 Hình 3.37 Đèn hiển thị gọi tầng 47 Hình 3.38 Bản vẽ kích thước Led hiển thị gọi tầng 48 Hình 3.39 Board mạch hiển thị dòng chữ .49 Hình 3.40 Đèn cảnh báo tín hiệu 50 Hình 3.41 CPU PLC S7 1214DC/DC/DC .51 Hình 3.42 Sơ đồ chân PLC S7 1214DC/DC/DC 51 Hình 3.43 Module mở rộng IO 52 Hình 3.44 Bộ cứu hộ ARD 52 Hình 3.45 Sơ đồ hệ thống UPS Offline 54 Hình 3.46 Sơ đồ hệ thống UPS Offline cơng nghệ Line Interactive 55 Hình 3.47 Bộ cứu hộ thang máy ARD-15 .56 Hình 3.48 Bộ chuyển đổi nguồn chiều 58 Hình 3.49 Bản vẽ kích thước nguồn chiều 59 Hình 3.50 Cấu tạo Role trung gian 59 Hình 3.51 Role trung gian Omron nguồn AC .60 Hình 3.52 Bản vẽ kích thước Role trung gian nguồn AC .60 Hình 3.53 Role trung gian Omron nguồn DC .61 Hình 3.54 Bản vẽ kích thước Role trung gian nguồn DC .61 Hình 3.55 Các dịng cầu dao tự động 62 Hình 3.56 Cấu tạo cầu dao tự động .62 Hình 3.57 Cầu dao Aptomat MCB 3P 64 Hình 3.58 Bản vẽ kích thước cầu dao Aptomat CB 3P 65 Hình 3.59 Cầu dao Aptomat Schneider MCB 2P 2A 10KA 220VDC 65 Hình 3.60 Bản vẽ kích thước Cầu dao Aptomat Schneider MCB 2P 2A 10KA 220VDC 66 Hình 3.61 Bộ khuếch đại tín hiệu 67 Hình 3.62 Sơ đồ chân đầu vào đầu module khuếch đại 67 Hình 3.63 Sơ đồ nối dây vào module 68 Hình 3.64 Mạch điều khiển tiếp điểm đóng mở cửa .68 Hình 3.65 Sơ đồ nối dây vào module phụ .69 Hình 3.66 Sơ đồ nối dây cảm biến tải trọng vào khuếch đại 69 Hình 3.67 Sơ đồ nối dây điều khiển đèn báo tín hiệu 70 Hình 3.68 Sơ đồ nối dây mạch động lực động kéo thang máy 70 Hình 3.69 Sơ đồ nối dây mạch động lực động mở cửa cabin 71 Hình 3.70 Lưu đồ giải thuật tổng quát hệ thống thang máy 71 Hình 3.71 Lưu đồ đóng mở cửa cabin 72 Hình 3.72 Lưu đồ thực u cầu ngồi cabin 73 Hình 3.73 Lưu đồ thực yêu cầu cabin 74 Hình 3.74 Module HMI 76 Hình 3.75 Sơ đồ kết nối HMI với PLC 76 Hình 3.76 Các tag bắt xung cạnh lên 76 Hình 3.77 Các tag mô hay biến nhớ .77 Hình 3.78 Các tag ngõ vào 77 Hình 3.79 Các tag ngõ .78 Hình 3.80 Dữ liệu kiểu Thang_máy 78 Hình 3.81 Khối DataBlock liệu Thang máy .78 Hình 3.82 List chương trình 79 Hình 3.83 Giao diện ban đầu 80 Hình 3.84 Thiết lập chức phân quyền cho nút đăng nhập 80 Hình 3.85 Các User groups 81 Hình 3.86 Thiết lập quyền hạn cho người truy cập .81 Hình 3.87 Các graphic lists sử dụng 81 Hình 3.88 Màn hình dùng để điều khiển giám sát 82 Hình 3.89 Màn hình giám sát thang máy vận hành .83 Hình 3.90 Động kéo thang máy 83 Hình 3.91 Thiết lập thơng số cho động 83 Hình 3.92 Hệ thống ARD 84 Hình 3.93 Thiết lập thơng số cho ARD 84 Hình 3.94 Cabin thang máy 84 Hình 3.95 Thiết lập thông số cho cabin 84 Hình 3.96 Cảm biến dừng tầng .84 Hình 3.97 Thiết lập thơng số cho cảm biến 85 Hình 3.98 Hệ thống cửa cabin .85 Hình 3.99 Thiết lập thơng số cho cửa 85 Hình 3.100 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn tầng 86 Hình 3.101 Thiết lập chức nút nhấn tầng tác động 86 Hình 3.102 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn lên tầng 86 Hình 3.103 Thiết lập chức nút nhấn tầng lên tác động 86 Hình 3.104 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn xuống tầng .87 Hình 3.105 Thiết lập chức nút nhấn tầng xuống tác động .87 Hình 3.106 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn lên tầng 87 Hình 3.107 Thiết lập chức nút nhấn tầng lên tác động 87 Hình 3.108 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn xuống tầng .88 Hình 3.109 Thiết lập chức nút nhấn tầng xuống tác động .88 Hình 3.110 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn tầng 88 Hình 3.111 Thiết lập chức nút nhấn tầng tác động 88 Hình 3.112 Bảng hiển thị tầng trạng thái lên xuống 89 Hình 3.113 Thiết lập IO field hiển thị tầng 89 Hình 3.114 Thiết lập IO field hiển thị chiều 89 Hình 3.115 Phần công tắc thang máy 90 Hình 3.116 Thiết lập chức nút ON tác động 90 Hình 3.117 Thiết lập chức nút OFF tác động 90 Hình 3.118 Phần đèn báo 90 Hình 3.119 Thiết lập hiển thị cho đèn RUN 91 Hình 3.120 Thiết lập hiển thị cho đèn cố 91 Hình 3.121 Thiết lập hiển thị cho đèn tải .91 Hình 3.122 Phần bên cabin 92 Hình 3.123 Nút mở cửa 92 Hình 3.124 Thiết lập phần hiển thị cho nút mở cửa 92 Hình 3.125 Thiết lập chức nút mở cửa tác động 93 Hình 3.126 Nút nhấn đóng cửa .93 Hình 3.127 Thiết lập phần hiển thị cho nút đóng cửa 93 Hình 3.128 Thiết lập chức nút đóng cửa tác động 93 Hình 3.129 Nút F1 93 Hình 3.130 Thiết lập phần hiển thị cho nút F1 94 Hình 3.131 Thiết lập chức nút F1 tác động 94 Hình 3.132 Nút F2 94 Hình 3.133 Thiết lập phần hiển thị cho nút F2 94 Hình 3.134 Thiết lập chức nút F2 tác động 95 Hình 3.135 Nút F3 95 Hình 3.136 Thiết lập phần hiển thị cho nút F3 95 Hình 3.137 Thiết lập chức nút F3 tác động 95 Hình 3.138 Nút F4 95 Hình 3.139 Thiết lập phần hiển thị cho nút F4 96 Hình 3.140 Thiết lập chức nút F4 tác động 96 Hình 3.141 Nút khẩn cấp .96 Hình 3.142 Thiết lập phần hiển thị cho nút Alarm 96 Hình 3.143 Thiết lập chức nút alarm tác động 97 Hình 3.144 Nút điện thoại .97 Hình 3.145 Thiết lập phần hiển thị cho nút điện thoại 97 Hình 3.146 Thiết lập chức nút điện thoại tác động .97 Hình 3.147 Đèn hiển thị lên xuống .98 Hình 3.148 Thiết lập phần hiển thị cho đèn lên 98 Hình 3.149 Thiết lập phần hiển thị cho đèn xuống .98 Hình 3.150 Hiển thị vị trí thang 98 Hình 3.151 Thiết lập phần hiển thị vị trí .99 Hình 3.152 Hiển thị tải trọng 99 Hình 3.153 Thiết lập phần hiển thị tải trọng 99 Hình 3.154 Dịng chữ cảnh báo q tải 99 Hình 3.155 Thiết lập hiển thị dịng chữ 100 Hình 3.156 Dòng chữ sau nhấn nút điện thoại 100 Hình 3.157 Thiết lập hiển thị dòng chữ 100 Hình 3.158 Dịng chữ sau nhấn nút alarm .100 Hình 3.159 Thiết lập hiển thị dịng chữ 101 Hình 3.160 Dịng chữ sau có cố .101 Hình 3.161 Thiết lập hiển thị dịng chữ 101 Hình 3.162 Phần nhập tải trọng 101 Hình 3.163 Thiết lập phần nhập tải trọng 102 Hình 3.164 Nút nhấn cố 102 Hình 3.165 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn cố .102 Hình 3.166 Thiết lập chức nút cố tác động .102 Hình 3.167 Nút sửa cố 103 Hình 3.168 Thiết lập phần hiển thị nút nhấn sửa cố .103 Hình 3.169 Thiết lập chức nút cố tác động .103 Hình 3.170 Nút truy cập vào alarm .103 Hình 3.171 Thiết lập chức nút truy cập vào alarm tác động .104 Hình 3.172 Nút truy cập vào Trendview .104 Hình 3.173 Thiết lập chức nút truy cập vào Trendview tác động .104 Hình 3.174 Nút exit rời khởi giao diện .104 Hình 3.175 Thiết lập chức nút Exit tác động 105 Hình 3.176 Giao diện PopupScreen 105 Hình 3.177 Thiết lập chức nút Yes tác động .105 Hình 3.178 Thiết lập chức nút No tác động 106 Hình 3.179 Bảng alarm hệ thống 107 Hình 3.180 Cài đặt thông tin cảnh báo 107 Hình 3.181 Trendview vị trí thang máy 108 Hình 3.182 Thiết lập thơng số cho trendview1 108 Hình 3.183 Trendview tải trọng thang máy 108 Hình 3.184 Thiết lập thông số cho trendview2 109 Hình 3.185 Trendview tải trọng .109 Hình 3.186 Thiết lập thơng số cho trendview3 109 Hình 3.187 Thiết lập cài đặt kiểu liệu đường lưu file data 110 Hình 4.1 Màn hình đăng nhập vào hệ thống thang máy .111 Hình 4.2 Giao diện hệ thống .112 Hình 4.3 Màn hình chức Alarm 112 Hình 4.4 Màn hình Trendview vị trí thang máy 113 Hình 4.5 Màn hình Trenview tải trọng thang máy 113 Hình 4.6 Màn hình Trendview cố thang máy 114 10