Lập trình PLC điều khiển thang máy 4 tầng, thiết kế và mô phỏng thang máy với PLC S7300 siemens Lập trình mở cửa, lập trình đóng cửa, khi có người, khi đang di chuyển thì có lệnh yêu cầu, thực thi của thang máy mức độ ưu tiên khi hoạt động thang máy. Thang máy 4 tầng cơ cấu hoạt động.
CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP “thiết kế mô phong thang máy với plc s7-300 ” GVHD: Trần Văn Khôi SVTH: Doón Th Võn Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com I Mục lục Mục lôc Chơng I: Nghiên cứu phân tích cấu trúc thang máy I Giíi thiƯu thang m¸y II Phân loại thang máy Phân loại theo chức Phân loại theo tốc độ dịch chuyÓn Phân loại theo tải trọng Phân loại theo vị trí đặt kéo tời Theo hÖ thèng vËn hµnh .6 III Trang thiết bị khí thang m¸y Tổng thể khí thang máy ThiÕt bÞ lắp đặt buồng máy Thiết bị lắp giếng thang m¸y .9 Thiết bị lắp đặt hố giếng thang máy C¸c thiÕt bị cố định giếng thang 10 5.1 Ray dÉn híng 10 5.2 Gi¶m chÊn .10 Cabin thiết bị liên quan 10 6.1 Khung cabin 10 6.2 Ngµm dÉn híng .10 6.3 HÖ thèng treo ca bin 10 6.4 Buång cabin 11 6.5 HƯ thèng cưa cabin vµ cưa tÇng 11 Hệ thống cân thang máy 11 7.1 §èi träng .11 7.2 Xích cáp cân .12 7.3 Cáp nâng 12 7.4 Bé kÐo têi 12 ThiÕt bị an toàn khí 13 8.1 Phanh h·m ®iƯn tõ : 13 8.2 Phanh b¶o hiĨm : 13 Cảm biến vị trí .14 IV HƯ thèng m¹ch ®iƯn cđa thang m¸y 16 Mạch động lực: 16 Mạch điều khiển: 16 M¹ch tÝn hiƯu: 17 Mạch chiếu sáng: 17 M¹ch an toµn: .17 Chơng II: khảo sát đặc tính thang máy yêu cầu điều khiển 17 a Khảo sát đặc điểm thang .17 b TÝnh chọn công suất động chuyền động thang máy 21 c Các hệ truyền động dùng thang m¸y 25 d Đặc điểm đặc trng cho chế độ làm việc hệ truyền động thang máy 26 e ảnh hởng tốc độ, gia tốc độ giật ®èi víi hƯ trun ®éng thang m¸y .27 f Dõng chÝnh x¸c buång thang .28 g hệ biến tần động hệ thống điều khiển pLc 32 Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com sơ đồ khối hệ biến tần động .33 Giíi thiƯu vỊ biÕn tÇn 3g3mv cña omron 33 1.1 Đặt vấn đề 33 1.2 Tỉng quan vỊ biến tần 3G3MV chức hoạt động .34 35 2.1 35 chơng III: xây dựng hệ thống điều khiển lập trình điều khiển thang máy 35 I Phơng pháp mô tả mạch trình tự 35 II Tæng hợp mạch trình tự 37 III Xây dựng khối chức thang 38 Xác định yêu cầu phục vụ lu giữ yêu cầu .39 toán xác định vị trí cña buång thang 39 Bài toán xác định hành trình buồng thang(đang nâng hay hạ) .39 Nâng hạ buồng thang 39 §iỊu khiĨn dõng buång thang 39 Bi toán đóng mở cửa 42 Bµi toán điều khiển đèn quạt buồng thang 45 Bài toán xử lý cố xảy thang 45 IV PLC 45 2.2 sơ đồ tổng quát PLC 46 2.3 CÊu tróc bé nhí cđa CPU .49 2.4 Vòng quét chơng trình 51 2.4 Kü thuËt lËp tr×nh 52 2.5 Ngôn ngữ lập trình 55 chơng IV: xây dựng mô hình mô thang máy 56 I Xác định vấn đề mô .56 II X©y dùng kÕt cÊu cho mô hình mô 56 III Xây dựng kế hoạch mô kiểm nghiệm thực tế 56 Chơng I: Nghiên cứu phân tích cấu trúc thang máy I Giới thiệu thang máy Thang máy thiết bị vận tải dùng để chở ngời hàng hoá theo phơng thẳng đứng nghiêng góc nhỏ 150 so với phơng thẳng đứng theo tuyến đà định sẵn.Thang máy máy nâng đợc sử dụng rộng rÃi ngành sản xuất kinh tế quốc dân nh ngành khai thác hầm mỏ,trong ngành xây dựng,luyện Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com kim,công nghiệp nhẹở nơi thang máy máy nâng đợc sử dụng để vận chuyển hàng hoá,sản phẩm,đa công nhân tới nơi làm việc có độ cao khác nhauNó đà thay cho sức lực ngời mang lại suất cao.Hình dáng tổng thể thang máy đợc giới thiệu hình Hình 1.1 : hình dáng tổng thể thang máy Trong sinh hoạt dân dụng,thang máy đợc lắp đặt sử dụng rộng rÃi nhà cao tầng,trong khách sạn,siêu thị,công sở bệnh viện.Hệ thống thang máy đà giúp ngời tiết kiệm đợc nhiều thời gian sức lực Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com Nhiều quốc gia giới đà quy định nhà cao tầng trở lên phải đợc trang bị thang máy để đảm bảo cho ngời lại thuận tiện,tiết kiệm thời gian tăng suất lao động.Giá thành thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành công trình chiếm khoảng 6% đến 7% hợp lý Việt Nam trớc thang máy chủ yếu đợc sử dụng ngành công nghiệp để chở hàng hoá đợc phổ biến.Nhng giai đoạn với phát triển mạnh mẽ kinh tế quốc dân đời sống nhân dân ngày nâng cao,việc sử dụng thang máy lĩnh vực ngày tăng lên Phụ tải thang máy thay ®ỉi mét ph¹m vi rÊt réng ,nã phơ thc vào lợng hành khác lại ngày đêm hớng vận chuyển hành khách.Nh thang máy lắp đặt nhà hành chính,buổi sáng đầu làm việc hành khách nhiều theo chiều lên.còn buổi chiều ,cuối làm việc,hành khách theo chiều xuống nhiều Thang máy thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt ,nó liên quan trực tiếp đến tài sản tính mạng ngời ,vì yêu cầu chung hệ thống thang máy thiết kế ,chế tạo ,lắp đặt ,vận hành,sử dụng sửa chữa phải tuân thủ cách nghiêm ngặt yêu cầu kỹ thuật an toàn đợc quy định tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm Thang máy có cabin đẹp ,sang trọng,thông thoáng , êm dịu cha đủ điều kiện để đa vào sử dụng mà phải đầy đủ thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy nh: điện chiếu sáng dự phòng điện,điện thoại nội bộ(interphone), chuông báo,bộ hÃm bảo hiểm, an toàn cabin(đối trọng), công tắc an toàn cửa cabin,khoá an toàn cửa tầng, cứu hộ nguồn điện Lựa chọn thang máy không đơn xem xét vấn đề kỹ thuật mà phải xem xét yếu tố kinh tế Hiển nhiên nhiều thang máy có tải định mức lớn,tốc độ định mức cao,hệ điều khiển đại tạo điều kiện thuận lợi cho khách hàng sử dụng nh rút ngắn thời gian chờ đợi,giảm thời gian tốc độ định mức,một mặt đòi hỏi vốn đầu t cho thang lớn,mặt khác làm tăng diện tích chiếm chỗ,tăng chi phí xây dựng cho giếng thangNh điều kiện thuận lợi cho hành khách vốn đầu t hai tiêu tỷ lệ nghịch với nhau.Quá trình lựa chọn thang máy trình xác định số thang,tính kỹ thuật thang (tải ,tốc độ định mức,phơng pháp điều khiển),các kích thớc thang vị trí đặt Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com thang phù hợp với đặc điểm ,mục đích sử dụng nhà với vốn đầu t chấp nhận đợc Đối với nhà sử dụng nhiều thang, bên cạnh việc chọn tính kỹ thuật phải bố trí chúng thành nhóm cho hợp lý để tận dụng suất tối u thang nh tạo thuận lợi cho khách Đối với nhà cao tầng có lợng hành khách cần vận chuyển lớn ngời ta thờng chi thang máy làm nhóm riêng phục vụ thành phần khác theo chiều cao nhà.Các thang máy nhóm khác có tính kỹ thuật khác nhau,thờng thang phục vụ cho tầng cao có tảI tốc độ định mức lớn thang phục vụ phần thấp II Phân loại thang máy Tuỳ thuộc vào tính chất,chức thang máy.Thang máy phân loại thành nhiều loại tuỳ thuộc vào tính chất.ví dụ nh phân loại theo hệ dẫn động cabin,theo vị trí đặt kéo tời,theo hệ thống vận hành,theo công dụng.dới số phân loại: Phân loại theo chức + Thang máy chở ngời Gia tốc cho phép đợc quy định theo cảm giác hành khách :Gia tốc tối u a< 2m/s2 ã Thang máy dùng nhà cao tầng : loại có tốc độ trung bình lớn,đòi hỏi vận hành êm,an toàn có tính mỹ thuật ã Thang máy dùng bệnh viện:Phải đảm bảo an toàn,sự tối u độ êm dịch chuyển,thời gian dịch chuyển ,tính u tiên theo yêu cầu bệnh viện ã Thang máy dùng hầm mỏ ,xí nghiệp:Đáp ứng đợc điều đợc điều kiện làm việc nặng nề công nghiệp nh tác động môI trờng làm việc:độ ẩm,nhiệt độ,thời gian làm việc,sự ăn mòn + Thang máy chở hàng Đợc sử dụng rộng rÃi công nghiệp,trong kinh doanhNó đòi hỏi cao việc dừng xác buồng thang máy đảm bảo cho việc vận chuyển hàng hoá lên xuống thang máy đợc dễ dàng thuận tiện Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com Phân loại theo tốc độ dịch chuyển ã Thang máy tốc độ thấp : v < m/s ã Thang máy tốc độ trung bình: v= ữ 2,5 m/s Thờng dùng cho nhà có số tầng từ ữ 12 tầng ã Thang máy tốc độ cao:v =2,5 ữ m/s Thờng dùng cho nhà có số tầng mt >16 tầng ã Thang máy tốc độ rÊt cao(Siªu tèc) : v = 5m/s Thêng dïng tháp cao tầng Phân loại theo tải trọng ã Thang máy loại nhỏ :Q < 500 Kg.Hay dùng th viện,trong nhà hàng ăn uống để vận chuyển sách thực phẩm ã Thang máy loại trung bình : Q = 500 ữ 1000 Kg ã Thang máy loại lớn : Q = 1000 ữ 1600 kg ã Thang máy loại lớn Q > 1600 Kg Phân loại theo vị trí đặt kéo tời thang máy điện Thang máy có kéo tời đặt phía giếng thang Thang máy có tời kéo đặt dới giếng thang thang máy dẫn động cabin lên xuống bánh tời dẫn động đặt cabin Đối với thang máy thuỷ lực : Buồng đặt tâng Theo hệ thống vận hành a) Theo mức dò tự động : + loại nửa tự động + loại tự động ; b ) theo tổ hợp điều khiển : + điều khiển đơn ; + ®iỊu khiĨn kÐp ; + ®iỊu khiĨn theo nhóm ; c ) theo vị trí điều khiển : + điều khiển cabin ; + điều khiển cabin ; + điều khiển cabin ; Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com III Trang thiết bị khí thang máy Tổng thể khí thang máy Các thiết bị thang máy gồm có : buồng thang ,tời nâng, cáp treo buồng thang, đối trọng, động truyền động, phanh hÃm điện từ thiết bị điều khiển khác Tất thiết bị thang máy đợc giếng buồng thang (khoảng không gian từ trần tầng cao đến mức sâu tầng 1), buồng máy (trên sàn tầng cao ) hố buồng thang (dới mức sàn tầng 1) Bố trí cá thiết bị thang máy đợc biểu diễn hình 1.2 Các thiết bị thang gồm có : Động điện ; Puli ; Cáp treo; Bộ hạn chế tèc ®é ; 5.Bng thang ; Thanh dÉn híng ;7 Hệ thống đối trọng ; Trụ cố định ; Puli dẫn hớng ; 10 cáp liên động ; 11 Cáp cấp điện ; 12 Động đóng mở cửa buồng thang Thiết bị lắp đặt buồng máy + Cơ cấu nâng Trong buồng máy lắp đặt hệ thống tời nâng hạ buồng thang (cơ cấu nâng) (trên hình 1.2) tạo lực kéo chuyển động buồng thang đối trọng Cơ cấu nâng gồm cã c¸c bé phËn sau : bé phËn kÐo c¸p (puli tang quấn cáp ), hộp giảm tốc độ, phanh hÃm điện từ động truyền động Tất phận đợc lắp đặt đế thép Trong thang máy thờng dùng hai cấu nâng (hình 1.3) : - cấu nâng có hộp tốc độ (hình 1.3 a) - cấu nâng không dùng hộp tốc độ (hình 1.3 b) Cơ cấu nâng hộp tốc độ thờng đợc sử dụng thang máy tốc độ cao + Tủ điện : tủ điện lắp ráp cầu dao tổng, cầu chì loại, công tắc tơ loại rơle trung gian Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com + Puli dẫn hớng (hình 1.2) Hình 1.2 :các thiết bị khí lắp thang + Bộ phận hạn chế tốc độ (hình 1.2) làm việc phối hợp với phanh boả hiểm cáp liên động 10 để hạn chế tốc ®é di chun cđa bng thang Svth: Do·n Hoµng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com Thiết bị lắp giếng thang máy + Buồng thang : Trong trình làm việc, buồng thang (hình 1.2) di chuyển giếng thang máy dọc theo dẫn hớng (hình 1.2) Trên buồng thang có lắp đặt phanh bảo hiểm, động truyền ®éng ®ãng - më cưa bng thang 12 (h×nh 1.2) Trong buông thang lắp đặt hệ thống nút bấm điều khiển, hệ thống đèn báo, đèn chiếu sáng buồng thang, công tắc liên động với sàn buồng thang điện thoại lên lạc với bên trờng hợp thang máy điện Cung cấp điện cho buồng thang dây cáp mềm 11 (hình 1.2) + Hệ thống cáp treo (hình 1.2) hệ thống cáp hai nhánh đầu nối với buồng thang đầu lại nèi víi ®èi träng cïng víi puli dÉn híng + Trong giếng thang máy lắp đặt cảm biến vị trí dùng để chuyển đổi tốc độ động cơ, dừng buồng thang tầng hạn chế hành trình nâng hạ thang máy Thiết bị lắp đặt hố giếng thang máy Trong hố giếng thang máy lắp đặt hệ thống giảm xóc (hình 1.2) hệ thống giảm xóc dùng lò xo giảm xóc thuỷ lực tránh va đập buồng thang vò đối trọng xuống sàn giếng thang máy trờng hợp công tắc hành trình hạn chế hành trình di chuyển xuống bị cố (không hoạt động) Hình 1.3 : Cơ cấu nâng thang Svth: DoÃn Hoàng Mai Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com Các thiết bị cố ®Þnh giÕng thang 5.1 Ray dÉn híng Ray dÉn hớng đợc lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hớng cho cabin đối trọng chuyển động dọc theo giếng thang Ray dẫn hớng đảm bảo cho cabin đối trọng nằm vị trí thiết kế chúng giếng thang không bị dịch chuyển theo phớng nằm ngang trình chuyển động Ngoài ray dẫn hớng phải đủ cứng vững để trọng lợng cabin tải trọng cabin tựa lên dẫn hớng thành phần tải trọng động hÃm bảo hiểm làm việc (trong trờng hợp bị đứt cáp cabin xuống với tốc độ lớn giá trị cho phép) 5.2 Giảm chấn Giảm chấn đợc lắp đặt dới đáy hố thang để dừng đỡ cabin đối trọng trờng hợp cabin đối trọng chuyển động xuống dới vợt bị trí đặt công tắc hành trình cuối Giảm chấn phải có độ cao đủ lớn để caibin đối trọng tỳ lên có đủ khoảng trống cần thiết phía dới phù hợp cho ngời có trách nhiệm thực kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa Cabin thiết bị liên quan Cabin phận mang tải thang máy.Cabin phải có kết cấu cho tháo rời thành phận nhỏ.Theo cấu tạo,cabin gồm phần:kết cấu chịu lực(khung cabin) vách che, trần, sàn tạo thành buồng cabin.Trên khung cabin có lắp ngàm dẫn hớng, hệ thống treo cabin, hệ thống tay đòn hÃm bảo hiểm, hệ thống cửa cấu đóng mở cửa.Ngoài ra,cabin thang máy chở ngời phải đảm bảo yêu cầu thông gió, nhiệt độ ánh sáng 6.1 Khung cabin Khung cabin phần xơng sống cabin thang máy Đợc cấu tạo thép chịu lực lớn Khung cabin phải đảm bảo cho thiết kế chịu đủ tải định mức 6.2 Ngàm dẫn hớng Ngàm dẫn hớng có tác dụng dẫn hớng cho cabin đối trọng chuyển động dọc theo ray dẫn hớng khống chế dịch chuyển ngang cabin đối trọng giếng thang không vợt giá trị cho phép Có hai loại ngàm dẫn hớng : ngàm trợt(bạc trợt) ngàm lăn 6.3 Hệ thống treo ca bin Do cabin đối trọng đợc treo nhiều sợi cáp riêng biệt phải có hệ thống treo để đảm bảo cho sợi cáp nâng riêng biệt có độ căng nh nhau.Trong trờng hợp ngợc lại ,sợi cáp chịu lực căng lớn bị tải sợi cáp chùng trợt Svth: DoÃn Hoàng Mai 10 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com rÃnh puly ma sát nên nguy hiểm.Ngoài ,do có sợi chùng sợi căng nên rÃnh cáp puly ma sát bị mòn không đều.Vì mà hệ thống treo cabin phải đợc trang bị thêm tiếp điểm điện mạch an toàn để ngắt điện dừng thang sợi cáp chùng mức cho phép để phòng ngừa tai nạn.Khi thang hoạt động đợc đà điều chỉnh độ căng cáp nh nhau.Hệ thống treo cabin đợc lắp đặt với dầm khung đứng hƯ thèng chÞu lùc cđa cabin 6.4 Bng cabin Buồng cabin kết cấu tháo rời đợc gồm trần, sàn vách cabin.Các phần có liên kết với liên kết với khung chịu lực cabin.Buồng cabin phải đảm bảo đợc yêu cầu cần thiết mặt kỹ thuật nh mặt mỹ thuật 6.5 Hệ thống cửa cabin cửa tầng Cửa cabin cửa tầng phận có vai trò quan trong việc đảm bảo an toàn có ảnh hởng lớn đến chất lợng, suất thang máy.hệ thống cửa cabin cửa tầng đợc thiết kế cho dừng tầng dùng động mở cửa buồng thang đồng thời hệ thống khí gắn cửa buồng thang liên kết với cửa tầng làm cho cửa tầng đợc mở ra.Tơng tự đóng lại hệ thống liên kết không tác động vào cửa tầng mà buồng thang lại di chuyển đến tầng khác Hệ thống cân thang máy Đối trọng, cáp nâng, cáp điện, cáp xích cân phận hệ thống cân thang máy để cân với với trọng lợng cabin tải trọng nâng.Việc chọn sơ đồ động học trọng lợng phận hệ thống cân có ảnh hởng lớn đến mômen tải trọng công suất động cấu dẫn động, đến lực căng lớn cáp nâng khả kéo puly ma sát 7.1 Đối trọng Đối trọng phận đóng vai trò hệ thống cân thang máy.Đối với thang máy có chiều cao nâng không lớn, ngời ta chọn đối trọng cho trọng lợng cân với trọng lợng cabin phần tải trọng nâng ,cáp điện không dùng cáp xích cân bằng.Khi thang máy có chiều cao nâng lớn, trọng lợng cáp nâng cáp điện đáng kể nên ngời ta phải dùng cáp xích Svth: DoÃn Hoàng Mai 11 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com cân để bù trừ lại phần tải trọng cáp điện cáp nâng chuyển từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng ngợc lại thang máy hoạt động 7.2 Xích cáp cân Khi thang máy có chiều cao 45 m trọng lợng cáp nâng cáp điện có giá trị 0,1 Q ngời ta phải đặt thêm cáp xích cân để bù trừ lại phần trọng lợng cáp nâng cáp điện chuyển từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng ngợc lại thang máy hoạt động, đảm bảo mômen tải tơng đối ổn định puly ma sát Xích cân thờng đợc dùng cho thang máy có tốc độ dới 1,4 m/s Đối với thang máy có tốc độ cao, ngời ta thờng dùng cáp cân có thiết bị kéo căng cáp cân để không bị xoắn Tại thiết bị kéo căng cáp cân phải có tiếp điểm điện an toàn để ngắt mạch điều khiển thang máy cáp cân bị đứt bị dÃn lớn có cố với thiết bị kéo căng cáp cân 7.3 Cáp nâng Có cấu tạo sợi thép cacbon tốt có giới hạn bền 1400 1800 N/mm2 Trong thang m¸y thêng dïng tõ đến sợi cáp bện Cáp nâng đợc chọn theo ®iỊu kiƯn sau: S MAX *n ≤ S d Trong đó: Smax - lực căng cáp lớn trình làm việc thang máy ; Sd - tải trọng phá hỏng cáp nhà chế tạo xác định cho bảng cáp tiêu chuẩn tuỳ thuộc vào loại cáp , đờng kính cáp giới hạn bền vật liệu sợi thép bện cáp n - hệ số an toàn bền cáp, lấy không nhỏ giá trị quy định tiêu chuẩn, tuỳ thuộc vào tốc độ, loại thang máy loại cấu nâng 7.4 Bộ kéo tời Tuỳ theo sơ đồ dẫn động mà tời kéo đợc đặt phòng máy dẫn động nằm phía trên, phía dới nằm cạnh giếng thang Bộ tời kéo dẫn động điện gồm có hộp giảm tốc loại hộp giảm tốc Đối với thang máy có tốc độ lớn ngời ta dùng tời kéo hộp giảm tốc Svth: DoÃn Hoàng Mai 12 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com Thiết bị an toàn khí Thiết bị an toàn khí thang máy có vai trò đảm bảo an toàn cho thang máy hành khách trờng hợp xảy cố nh :đứt cáp, cáp trợt rÃnh puly ma sát, cabin hạ với tốc độ vợt giá trị cho phép Thiết bị an toàn khí thang máy gồm có: 8.1 Phanh hÃm điện từ : Về kết cấu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động giống nh phanh hÃm điện từ dùng cấu cầu trục 8.2 Phanh bảo hiểm : ( có số tên gọi khác nh : phanh dù cấu tổ đớp) Chức phanh bảo hiểm hạn chế tốc độ di chuyển buồng thang vợt giới hạn cho phép giữ chặt buồng thang chỗ cách ép vào hai dẫn hớng trờng hợp bị đứt cáp treo Về kết cấu cấu tạo, phanh bảo hiểm có ba loại : - Phanh bảo hiểm kiểu nêm dùng để hÃm khẩn cấp - Phanh bảo hiểm kiểu kìm (hình 1.4) dùng để hÃm êm - Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm dùng để hÃm khẩn cấp Phanh bảo hiểm lắp đặt buồng thang, hai gọng kìm trợt däc theo hai dÉn híng N»m gi÷a hai cánh tay đầu gọng kìm có nêm gắn chặt vối hệ thống truyền lực trực vít tang - b¸nh vÝt HƯ trun lùc b¸nh vÝt - trục vít có hai dạng ren : bên phải ren phải, phần bên trái ren trái Khi tốc độ buồng thang thấp trị số giới hạn tối đa cho phép, nêm hai đầu cđa trơc vÝt ë vÞ trÝ xa nhÊt so víi tang - bánh vít 4, làm cho hai gọn kìm trợt bình thờng dọc theo dẫn hớng Trong trờng hợp tốc độ buồng thang vợt giới hạn cho phép, Hình 1.4 Phanh hÃm bảo hiểm kiểu kìm 1.thanh dẫn hớng; gọng kìm; dây cáp liên động với hạn chế tốc đô ; tang bánh vít ; Nêm Svth: DoÃn Hoàng Mai 13 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com tang - b¸nh vÝt sÏ quay theo chiều để kéo dài hai đầu nêm phía , làm cho hai gọng kìm ép chặt vào dẫn hớng, kết hạn chế đợc tốc độ di chuyển buồng thang trờng hợp bị đứt cáp treo, giữ chặt buồng thang vào hai dẫn hớng Cảm biến vị trí Trong thang máy máy nâng, bộn phận cảm biến vị trí dùng để : - Phát lệnh dừng buồng thang tầng - Chuyển đổi tốc ®é ®éng c¬ trun ®éng tõ tèc ®é cao sang tốc độ thấp buồng thang đến gần tầng cần dừng, để nâng cao độ dừng xác buồng thang - Xác định vị trí buồng thang Hiện nay, sơ đồ khống chế thang máy máy nâng thờng dùng ba loại cảm biến vị trí : + Cảm biến vị trí kiểu khí(công tắc chuyển đổi tầng) Hình 1.5 Cảm biến vị trí kiểu khí Tấm cách điện; Tiếp điểm tĩnh; 3.Tiếp điểm động ; Cần gạt; Vòng đệm cao su Cảm biến vị trí kiểu khí loại công tắc ba vị trí Khi buồng thang di chuyển lên, dới tác dụng vấu gạt (lắp tầng) gạt tay gạt sang bên phải, cặp tiếp điểm bên trái kín, buồng thang di chuyển theo chiều xuống, vị trí tay gạt bên trái, cặp tiếp điểm vị trí giữa, hai cặp tiếp điểm hở Ưu điểm : có kết cấu đơn giản, thực đủ ba chức phận cảm biến vị trí Nhợc điểm : - Tuổi thọ làm việc không cao, đặc biệt thang máy tốc độ cao - Gây tiếng ồn lớn, gây nhiễu cho thiết bị vô tuyến Svth: DoÃn Hoàng Mai 14 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com + Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng (hình 1.6) Hình 1.6 Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng a)Cấu tạo cảm biến ;b) Sơ đồ nguyên tố cảm biến 1.Mạch từ ; Cuộn dây ; Tấm sắt chữ TS Đối với thang máy tốc độ cao, dùng cảm biến kiểu khí, làm giảm độ tin cậy trình làm việc Bởi sơ đồ khống chế thang máy tốc độ cao thờng dùng cảm biến không tiếp điểm: kiểu cảm ứng, kiểu điện dung kiểu quang điện Nguyên lý làm việc cảm biến kiểu cảm ứng vị trí dựa thay đổi trị số điện cảm (L) cuộn dây có mạch từ mạch từ kín mạch từ hở Cấu tạo cảm biến vị trí kiểu cảm ứng (hình 1.6a) gồm mạch điện từ 1, cuộn dây Khi mạch từ hở, điện trở cảm biến điện trở cuộn dây, mạch từ bị che kín thép chữ U (3), điện trở cảm biến tăng đột biến thành phần điện cảm (L) cuộn dây tăng Sơ đồ nguyên lý cảm biến kiểu cảm ứng đợc giới thiệu hình 3.31a Bộ cảm biến đấu nối trực tiếp với rơle trung gian RTr chiều rơle trung gian xoay chiều Khi mạch từ hở, điện trở cảm biến nhỏ, rơle trung gian RTr tác động, mạch từ kín, điện trở cảm biến lớn rơle trung gian RTr không tác động Để nâng cao độ tin cậy làm việc rơle trung gian, đấu tụ C song song với cuộn dây cảm biến Trị số điện dung tụ C đợc lựa chọn Svth: DoÃn Hoàng Mai 15 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com cho sắt che kín mạch từ từ cảm biến tạo đợc chế độ cộng hởng dòng Thông thờng cảm biến CB đơc lắp thành giếng thang máy, sắt động lắp buồng thang + Cảm biến vị trí kiểu quang điện (hình 7) Hình 1.7 Cảm biến vị trí kiểu quang điện Bộ cảm biến vị trí dùng hai phần tử quang điện, cấu tạo đợc giới thiệu hình 1.7a Cấu tạo gồm khung giá chữ U (thờng làm vật liệu không kim loại) Trên khung cách điện gá lắp hai phần tử quang điện đối diện nhâu : phần tử phát quang (điôt phát quang ĐF) phần tử thu quang ( transito quang) Để nâng cao độ tin cậy cảm biến không bị ảnh hởng độ sáng môi trờng thờng dùng phần tử phát quang thu quang hang ngoại Thanh gạt di chuyển khe hở khung gá phần tử quang diện Sơ đồ nguyên lý cảm biến kiểu quang điện giới thiệu hình 1.7b Nguyên lý làm việc cảm biến kiểu quang điện nh sau: buồng thang cha đến tầng, ánh sáng cha bị che khuất, transito quang TT thông, transito T1 khoá transito T2 thông, rơle trung gian RTr tác động, buồng thang đến tầng, ánh sáng bị che khuất, TT khoá, T1 thông, T2 khoá, rơle trung gian RTr không tác động IV Hệ thống mạch điện thang máy Mạch động lực: hệ thống điều khiển cấu dẫn động thang máy để đóng mở,đảo chiều cấu dẫn động phanh tời kéo Hệ thống phải đảm bảo việc điều chỉnh tốc độ chuyển động cabin cho trình mở máy phanh đợc êm dịu dừng cabin xác Mạch điều khiển: Là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực chơng trình điều khiển phức tạp, phù hợp với chức yêu cầu thang máy,Hệ thống điều khiển tầng có Svth: DoÃn Hoàng Mai 16 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com nhiệm vụ:lu trữ lệnh di chuyển từ cabin, lệnh gọi tầng hành khách thực lệnh di chuyển dừng theo thứ tự u tiên đó,sau thực xong lệnh điều khiển xoá bỏ ,xác định ghi nhận thờng xuyên vị trí cabin hớng chuyển động nó.Tất hệ thống điều khiển tự động dùng nút ấn Mạch tín hiệu: hệ thống đèn tín hiệu với ký hiệu đà thống hoá để báo hiệu trạng thái thang máy, vị trí hớng chuyển động cabin Mạch chiếu sáng: hệ thống đèn chiếu sáng cho cabin,buồng máy hố thang Mạch an toàn: hệ thống công tắc, rơ le ,tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho ngời , hàng hoá thang máy hoạt động, cụ thể là:bảo vệ tải cho động cơ, thiết bị hạn chế tải trọng nâng,các công tắc hành trình,các tiếp điểm cửa cabin, cửa tầng, hệ treo cabin hạn chế tốc độ, rơ leMạch an toàn ngắt tự động ngắt điện đến mạch động lực để dừng thang thang không hoạt động đợc trờng hợp sau: - điện,mất pha, đảo pha, đờng tiếp đất - tải - cabin vợt giới hạn đặt công tắc hạn chế hành trình - đứt cáp tốc độ hạ cabin vợt qúa giá trị cho phép(bộ hạn chế tốc độ hÃm bảo hiểm làm việc) -một cáp nâng chùng giới hạn cho phép - cửa cabin cửa tầng cha đóng hẳn Chơng II: khảo sát đặc tính thang máy yêu cầu điều khiển b Khảo sát đặc điểm thang Phụ tải thang máy thay đổi phạm vi rộng, phụ thuộc vào lọng hành khách lại ngày đêm hớng vận chuyển hành khách Ví dụ nh Svth: DoÃn Hoàng Mai 17 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com thang máy lắp đặt nhà hành chính, buổi sáng đầu làm việc, hành khách nhiều theo chiều nâng, buổi chiều cuối làm việc lợng hành khách nhiều ®i theo chiÒu xuèng Bëi vËy , thiÕt kÕ thang máy phải tính cho phụ tải xung cực đại Để thuận tiện cho việc chọn thang ngời ta phân loại nhà theo mục đích sử dụng thành nhóm sau: - Nhà hành chính: - Nhà ở: - Khách sạn: - Bệnh viện Trong nhóm lại đợc chia nhỏ để chọn thang máy có tính kỹ thuật phù hợp Ví dụ nhóm nhà hành phân thành nhà hành túy(cơ quan bộ,cơ quan hµnh chÝnh sù nghiƯp…) vµ nhãm nhµ hµnh chÝnh cã kết hợp với sản xuất,nghiên cứu khoa học Dù nhà nh chủng loại thang đa dạng ,song mục đích việc chọn thang nh đà nêu phải thoả mÃn đợc yêu cầu vận chuyển đủ số hành khách thời gian định mà chờ lâu nh phải cabin lâu.Thực tế lợng hành khách thay đổi cần vận chuyển lại thay đổi không theo quy luật định,mà thay đổi theo khác ngày tuỳ theo tính chất ,đặc điểm , mục đích sử dụng nhà.Điểm chung thay đổi có cần vận chuyển nhiều hành khách đợc gọi cao điểm Svth: DoÃn Hoàng Mai 18 Lớp: Trang bị điện-điện tử K44 Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Thầy Trần Văn Khôi Tim boi : nguyenvanbientbd47@gmail.com Giờ làm việc 9h Đồ thị tỷ lệ hành khác cao điểm suất vận chuyển phút suất 45 phút suất 1h Tất nhiên cao điểm với loại nhà khác nhau.ví dụ nh hình vẽ xác định hành khách cao điểm nhà thơng mại có làm việc 9h sáng Việc phân tích dòng hành khách cao điểm thấy bớc bỏ qua lựa chọn thang máy song khả vận chuyển hành khách nh nêu cha phản ánh đầy đủ chất lợng phục vụ thang đợc thể thời gian hành khách phải chờ đợi bến cao điểm,nên chọn thang hai tiêu khả vận chuyển (hay gọi suất vận chuyển) chất lợng phục vụ phải đợc phân tích đầy đủ để tìm giải pháp hợp lý Lu lợng hành khách thang máy thời ®iĨm cao nhÊt ®ỵc tÝnh thêi gian phót, ®ỵc tÝnh theo biĨu thøc sau: Q5 = A( N a)i đó: N *100 A-tổng số ngời làm việc nhà N - số tầng nhà a - số tầng mà ngời làm việc không sư dơng thang m¸y (thêng lÊy a = 2) i - số cờng độ vân chuyển hành khách , đặc trng cho số lợng khách (biểu 100 diễn dới dạng %) lên xuống thời gian Svth: DoÃn Hoàng Mai 19 Lớp: Trang bị ®iƯn-®iƯn tư K44 ... trúc thang máy I Giới thiệu thang máy Thang máy thiết bị vận tải dùng để chở ngời hàng hoá theo phơng thẳng đứng nghiêng góc nhỏ 150 so với phơng thẳng đứng theo tuyến đà định sẵn .Thang máy máy... phẩm ã Thang máy loại trung bình : Q = 500 ữ 1000 Kg ã Thang máy loại lớn : Q = 1000 ữ 1600 kg ã Thang máy loại lớn Q > 1600 Kg Phân loại theo vị trí đặt kéo tời thang máy điện Thang máy có kéo... giếng thang máy lắp đặt cảm biến vị trí dùng để chuyển đổi tốc độ động cơ, dừng buồng thang tầng hạn chế hành trình nâng hạ thang máy Thiết bị lắp đặt hố giếng thang máy Trong hố giếng thang máy