ĐỒ ÁN THANG MÁY, PLC S7300 Điều Khiển Thang Máy Khi thang máy hoạt động có thể xảy ra trường hợp thang phải phục vụ đồng thời nhiều người, mỗi người lại có nhu cầu đi đến tầng khác nhau, vì vây sự tối ưu trong điều khiển thang máy là đặc biệt quan trọng. Sự tối ưu đó phải thoả mãn được đồng thời các yêu cầu cơ bản sau: Phục vụ được hết các tín hiệu gọi tầng, đến tầng. Tổng quãng đường mà thang phải di chuyển là ngắn nhất Hệ thống truyền động không phải hãm, dừng nhiều lần đảm bảo tối đa thời gian quá độ. Sao cho người sử dụng thang máy cảm thấy được phục vụ 1 cách tốt nhất. Tránh tình trang người gọi thang trước mà phải đợi thang quá lâu.
GVHD : TS Trương Đình Nhơn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài: Ứng Dụng PLC S7-300 Điều Khiển Thang Máy GVHD: n Đn N n SVTH: Thành Phố Hồ Chí Min , t án năm 2016 GVHD : TS Trương Đình Nhơn I VAI RÒ CỦA HANG MÁY Thang máy thiết bị vận tải dùng để chở hàng người theo phương thẳng đứng Sự đời thang máy xuất phát từ nhu cầu lại, vận chuyển nhanh người từ vị trí thấp đến vị trí cao ngược lại Thang máy giúp cho việc tăng suất lao động, giảm chi phí thời gian sức lực lao động người Vì vậy, thang máy sử dụng rộng rãi lĩnh vực kinh tế quốc dân Trong công nghiệp, thang máy dùng để vận chuyển hàng hoá, sản phẩm, nguyên vật liệu đưa công nhân đến làm việc nơi có độ cao Trong số ngành công nghiệp khai thác hầm mỏ, xây dựng, luyện kim thang máy đóng vai trò quan trọng thiếu Ngoài ra, thang máy sử dụng rộng rãi không phần quan trọng nhà cao tầng, quan, bệnh viện, khách sạn Thang máy giúp cho người tiết kiệm thời gian, sức lực, tăng suất công việc Hiện nay, thang máy yếu tố quan trọng việc cạnh tranh xây dựng kinh doanh hệ thống xây dựng Về mặt giá trị nhà cao tầng, từ 25 tầng trở lên thang máy chiếm hoảng 7-10% tổng giá trị công trình Chính vậy, thang máy đời phát triển sớm nước tiên tiến Các hãng thang máy lớn giới tìm cách sản phẩm để đáp ứng yêu cầu đòi hỏi người ngày cao Ở Việt nam từ trước tới nay, thang máy chủ yếu sử dụng công nghiệp để chở hàng dạng thô sơ Trong hoàn cảnh nay, kinh tế có bước phát triển mạnh nhu cầu sử dụng thang máy lĩnh vực đời sống xã hội ngày tăng GVHD : TS Trương Đình Nhơn II GIỚI HIỆU CHỨC NĂNG CỦA ỪNG BỘ PHẬN RONG THANG MÁY Cabine - Là phần tử chấp hành quan trọng thang máy, nơi giữ hàng, chở người đến tầng phải đảm bảo yêu cầu đề kích thước, hình dáng, thẩm mỹ tiện nghi - Hoạt động ca bin chuyển động tịnh tiến lên xuống dựa đường trượt hệ thống hai dây dẫn hướng nằm tỏng mặt phẳng để đảm bảo chuyển động êm, nhẹ, xác, không rung giật trình làm việc - Để đảm bảo cho ca bin hoạt động trình lên xuống, có tải hay không tải, người ta sử dụng đối trọng có chuyển động tịnh tiến hai khác đồng phẳng giống ca bin chuyển động ngược với ca bin cáp vắt qua puly kéo - Do trọng lượng ca bin trọng lượng đối trọng tính toán kỹ lưỡng vắt qua puly kéo không xảy tượng puly-cabin-hộp giảm tốc-đối trọng tạo nên hệ phối hợp chuyển động nhịp nhàng phần khác điều chỉnh động Độn c - Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo vận tốc quy định làm quay puly kéo ca bin lên xuống Động sử dụng thang máy động pha rôto dây quấn rôto lồng sóc Vì chế độ làm việc thang máy ngắn hạn lặp lại Cộng với yêu cầu điều chỉnh tốc độ Moment động theo lúc cho đảm bảo yêu cầu kinh tế cảm giác người thang máy - Động phần tử quan trọng điều chỉnh phù hợp với yêu cầu nhờ hệ thống điện tử xử lý trung tâm GVHD : TS Trương Đình Nhơn Phanh - Là khâu an toàn, thực nhiệm vụ cho ca bin đứng im dừng tầng, khối tác động má phanh kẹp lấy tang phanh Tang phanh gắn đồng trục với động - Hoạt động phanh phối hợp nhịp nhàng với trình làm việc động Độn c mở cửa L Là động điện xoay chiều tạo moment mở cabin kết hợp với mở tầng Khi cabin dừng tầng, rơle thời gian đóng mạch điều khiển động mở cửa theo quy luật định Để đảm bảo trình đóng mở êm nhẹ, va đập Nếu không may vật hay người kẹt cửa tầng đóng cửa tầng tự động mở nhờ phận đặc biệt gờ cửa có gắn phản hồi với động qua xử lý trung tâm Cửa Gồm cửa cabin cửa tầng, cửa cabin khép kín cabin tình chuyển động, không tạo cảm giác chóng mặt cho hành khách ngăn không cho rơi khỏi cabin thứ gì, cửa tầng để che chắn, bảo vệ an toàn toàn giếng thang thiết bị cửa ca bin cửa tầng có khoá liên động để đảm bảo đóng đồng thời Bộ p ận ạn c ế tốc độ Là phận an toàn: vận tốc thay đổi nguyên nhân vượt vận tốc cho phép Bộ hạn chế tốc độ bật cấu khống chế cắt điều khiển động phanh làm việc Các t iết bị p ụ k ác Như quạt gió, đèn trần, chuông, điện thoại liên lạc, thị số báo chiều chuyển động lắp đặt ca bin tạo cho hành khách cảm giác dễ chịu thang máy GVHD : TS Trương Đình Nhơn III MỘ Ố YÊU CẦU VỀ HANG MÁY An toàn Thang máy thiết bị chở người hàng hoá từ độ cao đến độ cao khác theo phương thẳng đứng Do vấn đề an toàn hệ thống thang máy phải đặt lên hàng đầu Biện pháp thực an toàn hệ thống thang máy phải tính toán, trí, thiết kế là: thiết bị sẵn sàng làm việc có cố xảy ra, người ta trí hàng loạt thiết bị kiểm tra theo dõi giám sát hoạt động thang nhằm phát kịp thời xử lý cố Một vài nguy hiểm xảy biện pháp phòng tránh Khi thang hoạt động xảy tượng đứt cáp truyền động cáp truyền động bị trượt puly kéo Khi tốc độ rơi thang lớn cần phải giữ thang lại không cho phép rơi tiếp Để phòng tránh trường hợp nguời ta sử dụng hạn chế tốc độ đặt đỉnh thang điều khiển vòng cáp kín từ buồng thang qua puly điều tốc vòng xuống puli cố định đáy giếng thang cáp chuyển động với tốc độ buồng quang Khi tốc độ vượt giá trị cho phép hạn chế tốc độ phát tín hiệu ngắt mạch điện đưa hệ thống phanh hãm thiết bị chống rơi vào làm việc 1: Puli 2: Dây cáp 3: Quả văng 4: Cam 5: Tay đòn 6: Má phanh 7: Lò xo 8: Phanh an toàn Hình GVHD : TS Trương Đình Nhơn Cáp (2) treo vòng qua puly (1) qua ròng rọc cố định (9) dẫn hướng theo cáp (2) Trường hợp cạp đứt hay trượt puly (1) quay nhanh tốc độ định mức (vì cáp(2) chuyển động tốc độ với buồng thang) Tốc độ puly (1) tăng tương ứng với tốc độ rơi (hay trượt buồng thang) Đến tốc độ văng (3) nhờ lực li tâm văng đập vào cam (4) Cam (4) tác động vào công tắc điện (10) làm động dừng lại Đồng thời cam (4) đẩy má phanh (6) kẹp chặt cáp truyền động lại ca bin rơi xuống, cáp (2) kép đòn bộy gắn vào buồng thang đưa chống rơi phanh bảo hiểm vào làm việc Tốc độ buồng thang mà hạn chế tốc độ làm việc gọi tốc độ nhả Trong trình thang máy vận hành phải đảm bảo thang máy khôgn vượt giới hạn chuyển động lên giới hạn chuyển động xuống, tức thang lên tầng cao chuyển động lên không cho phép, thang xuống tầng cho phép chuyển động lên Để thực điều người ta lắp thiết bị khống chế dừng tự động đỉnh đáy thang Các thiết bị khống chế cho phép dừng thang tự động độc lập với thiết bị vận hành khác buồng thang lên đỉnh xuống đáy thang Để an toàn thiết bị dừng tự động, người ta trị cực hạn có nhiệm vụ đứng thẳng thiết bị tự động dừng thang bị hỏng Đối với thiết bị dừng tự động, buồng thang lên đến tầng tác động xuống khả di lên không cho phép với cực hạn tác động khả lên hay xuống bị cấm Để dừng thang trường hợp khẩn cấp tránh va đập mạnh người ta thường trí đệm (lò xo, thuỷ lực) đặt đáy giếng thang Việc đóng, mở cửa buồng thang cửa tầng thực buồng thang dừng hẳn xác Buồng thang chuyển động cửa tầng cửa buồng thang đóng hẳn không bị tải đồng thời phải đáp ứng yêu cầu đóng mở cửa nhanh, dừng khẩn cấp GVHD : TS Trương Đình Nhơn Yêu cầu tối u luật điều k iển Khi thang máy hoạt động xảy trường hợp thang phải phục vụ đồng thời nhiều người, người lại có nhu cầu đến tầng khác nhau, vây tối ưu điều khiển thang máy đặc biệt quan trọng Sự tối ưu phải thoả mãn đồng thời yêu cầu sau: - Phục vụ hết tín hiệu gọi tầng, đến tầng - Tổng quãng đường mà thang phải di chuyển ngắn - Hệ thống truyền động hãm, dừng nhiều lần đảm bảo tối đa thời gian độ - Sao cho người sử dụng thang máy cảm thấy phục vụ cách tốt Tránh tình trang người gọi thang trước mà phải đợi thang lâu Thường hệ thống điều khiển thang máy tuân theo luật điều khiển sau: Luật điều khiển tối ưu theo vị trí: Theo luật tín hiệu gọi thang gần phục vụ trước Phương án có nhược điểm thang phục vụ phạm vi tầng định, phạm vi tầng có lưu lượng khách vào đông – khó đáp ứng Luật điều khiển tối ưu theo chiều chuyển động: Theo luật tín hiệu gọi định hành trình cho thang Nếu chuyển động theo hành trình lên phục vụ hết tất tín hiệu gọi trước thang thay đổi hành trình ngược lại IV HIẾ KẾ HỆ HỐNG CHO HANG MÁY MẠCH CHO CÁC EN OR Để dừng xác buồng thang vùng dừng ta thiết kế sensor bố trí hình vẽ: GVHD : TS Trương Đình Nhơn Tất sensor đấu song song đưa vào đầu vào PLC để xử lý ần CBL5 CB5 ần CBL4 CB4 ần CBL3 CB3 ần CBX3 CBL2 CB2 ần CB1 CBX4 CBX2 CABIN CBX1 Các cảm biến xác định vị trí tầng Các cảm biến xác định vị trí dừng xác cho cabin GVHD : TS Trương Đình Nhơn Ơ ĐỒ KẾ NỐI PLC STAR T RESET T I0.0 Q0.0 K1 ĐK ĐC QUAY THUẬN KÉO CABIN ĐK ĐC QUAY NGƯỢC HẠ CABIN ĐK ĐC QUAY THUẬN MỞ CỬA CABIN I0.1 Q0.1 CBX1 I1.1 Q0.3 CBX2 I1.2 Q0.4 CBX3 I1.3 Q0.5 CBX4 I1.4 Q1.1 ĐÈN NÚT T1 Q1.2 ĐÈN NÚT T2 CBL3 I2.3 Q1.3 ĐÈN NÚT T3 CBL4 I2.4 Q1.4 ĐÈN NÚT T4 CBL5 I2.5 Q1.5 CB MO CUA I3.0 CBL2 CB DONG CUA I2.2 I3.1 PLC S7-300 K2 K3 K4 ĐK ĐC QUAY NGƯỢC ĐÓNG CỬA CABIN K4 ĐK CHUÔNG BÁO MỞ CỬA ĐÈN NÚT T5 Q1.6 ĐÈN NÚT LÊN T1 Q1.7 ĐÈN NÚT LÊN T2 I3.4 Q2.0 CB1 I5.1 Q2.1 CB2 I5.2 Q2.2 CB3 I5.3 Q2.3 CB4 I5.4 Q2.4 CB5 I5.5 Q2.5 LENT1 I10.1 Q2.6 LENT2 I10.2 Q2.7 ĐÈN BÁO CHIỀU XUỐNG LENT3 I10.3 Q4.0 ĐÈN HỆ THỐNG LENT4 I10.4 XUONG T2 I11.2 XUONG T3 I11.3 XUONG T4 I11.4 XUONG T5 I11.5 T1 I12.1 T2 I12.2 T3 I12.3 DC = TAY T4 CPU 314 ĐÈN NÚT LÊN T3 ĐÈN NÚT LÊN T4 ĐÈN NÚT XUỐNG T5 ĐÈN NÚT XUỐNG T4 ĐÈN NÚT XUỐNG T3 ĐÈN NÚT XUỐNG T2 ĐÈN BÁO CHIỀU LÊN I12.4 GVHD : TS Trương Đình Nhơn T5 + - 24VDC Ơ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC - Mạch động kéo thang máy I12.5 ~ 220VAC GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD : TS Trương Đình Nhơn [...]... động cơ đóng mở cửa V XÂY DỰNG CHƯƠNG RÌNH ĐIỀU KHIỂN HANG MÁY 5 ẦNG VỚI EP7 1 Yêu cầu điều k iển buồn t an - Có tín hiệu xử lý cho thang đi lên, đi xuống theo yêu cầu - Có tín hiệu nhớ và thực hiện lần lượt từng yêu cầu - Có tín hiệu điều khiển gọi thang - Có tín hiệu báo buồng thang đang ở tầng nào 2 Yêu cầu điều k iển cửa buồn t an - Khi có tín hiệu dừng thang ở các tầng thì cửa mở, sau 5s không... Đình Nhơn 3 Các tín iệu đèn báo Ngoài cửa tầng: - Có tín hiệu báo thang đến tầng nào - Tín hiệu báo chiều lên/ xuống của buồng thang Trong buồng thang: - Tín hiệu báo tầng được gọi đến 4 Điều k iển oạt độn của t an máy đ ợc t ực iện từ ai vị t í: + Tại cửa tầng bằng nút nhấn gọi tầng + Trong buồng thang bằng nút nhấn đến tầng - Khi buồng thang được gọi và di chuyển theo chiều lên hoặc xuống thì sẽ thực... cầu nào được gọi trước hay gọi sau GVHD : TS Trương Đình Nhơn VI LƯU ĐỒ GIẢI HUẬ , CHƯƠNG RÌNH ĐIỀU KHIỂN 1 LƯU ĐỒ GIẢI HUẬ Start Cabin tại tầng 1 Dừng thang Mở cửa Người ra/vào Đóng cửa Đến tầng/gọi Vị trí gọi < vị trí dừng No Đi xuống Yes Vị trí gọi > vị trí dừng Vị trí gọi= vị trí dừng 2 CHƯƠNG RÌNH ĐIỀU KHIỂN N ôn n ữ lập t n LAD BẢNG SYMBOL EDITOR Yes Đi lên No GVHD : TS Trương Đình Nhơn GVHD :... Trong trường hợp có yêu cầu cả ở 2 hành trình lên và xuống thì buồng thang sẽ ưu tiên thực hiện yêu cầu theo hành trình mà nó đang thực hiện, tín hiệu theo hành trình ngược lại sẽ được nhớ lại và thực hiện khi buồng thực hiện hết hành trình đang hoạt động của nó và không còn yêu cầu với hành trình này - Trong cùng một hành trình của buồng thang, các yêu cầu sẽ được thực hiện ưu tiên theo vị trí của tầng