Thiết kế và thi công mô hình thang máy

THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY LỜI CẢM ƠN Tuy thời gian có hạn hẹp, hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Cao Trí cố gắng thành viên nhóm Chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian quy định Sau hồn thành đồ án chúng em tìm hiểu nắm vững kiến thức PLC, cảm biến, mạch đếm, sơ đồ dây ứng dụng thực tế chúng Vì thời gian có hạn, nhóm chưa tham quan thực tế mơ hình vận hành bên ngồi, điều kiện khơng cho phép nên khó tránh khỏi thiếu sót trình thi cơng mơ hình hồn tất đề tài Thông qua đề tài này, ta thấy PLC ứng dụng rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực sản xuất đặc biệt lĩnh vực tự động hóa Cuối lần nhóm chúng em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Cao Trí Thầy, Cô Viện Kỹ thuật Hutech , Thầy, Cô Trường Đại học Công Nghệ TP.HCM truyền đạt cung cấp cho em nhiều kiến thức quý báu suốt thời gian học trường NHÓM THỰC HIỆN Lê Phước Lộc Phan Huy Anh Tuấn THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG: 05 DANH MỤC HÌNH: 06 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 08 Lí chọn đề tài 08 Đối tượng phạm vi đề tài 08 Phương pháp nghiên cứu 08 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 08 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 08 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 09 1.1 Khái niệm chung thang máy 09 1.2 Phân loại thang máy 09 1.2.1 Phân loại theo chức 09 1.2.2 Phân loại theo hệ thống điều khiển 09 1.2.3 Phân loại theo trọng tải 09 1.2.4 Phân loại theo độ dịch chuyển 10 1.3 Cấu tạo chung thang máy 10 1.4 Chức số phận tron thang máy 12 1.4.1 Cabin 12 1.4.2 Động kéo cabin 12 1.4.3 Động đóng/ mở cửa 13 1.4.4 Cửa 13 1.5 Nguyên ý hoạt động sử dụng thang máy 13 1.5.1 Reset buồng thang đóng nguồn 13 1.5.2 Nguyên tắc chuyển lên xuống, đóng mở cửa 13 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 1.5.3 Ngun tắc đến tầng 13 1.5.4 Sử dụng thang máy 14 1.6 Các thông số thang máy 16 CHƯƠNG :KHÁI QUÁT VỀ PLC 18 2.1 Khái niệm 18 2.2 Bộ điều khiển logic lập trình S7-200 18 2.3 Các thành phần S7-200 19 2.3.1 Các led trạng thái 20 2.3.2 Các led I/O 20 2.3.3 Công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC 20 2.3.4 Cổng truyền thông 20 2.3.5 Module số 20 2.4 Thiết bị lập trình 21 2.5 Một số tập lệnh PLC S7-200 23 2.5.1 Nhóm lệnh Bit logic 23 2.5.2 Nhóm lệnh so sánh 24 2.5.3 Nhóm lệnh dịch chuyển nọi dung ô nhớ 25 2.5.4 Nhóm lệnh số học 25 2.5.5 Nhóm lệnh biến đổi kiểu liệu 27 2.5.6 Giới thiệu Timer lệnh điều khiển Timer 27 2.5.7 Giới thiệu Counter lệnh điều khiển Counter 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CHO MƠ HÌNH THANG MÁY 30 3.1 Thiết kế mơ hình thang máy tầng 30 3.2 Các thành phần mơ hình 31 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 3.2.1 Khối nguồn 31 3.2.2 Nút nhấm bên Cabin 32 3.2.3 Nút nhấm bên Cabin 33 3.2.4 Sơ đồ nối phần cứng với PLC S7-200 34 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM CHO THANG MÁY 35 4.1 Lưu đồ giải thuật 35 4.1.1 Lưu đồ giải thuật điều khiển thang máy 35 4.1.2 Lưu đồ giải thuật phần RESET 36 4.2 Chương trình 39 CHƯƠNG 5: HIỂN THỊ LED ĐOẠN 58 5.1 Khái quát 58 5.1.1 Nêu sơ lược 58 5.1.2 Mạch nguyên lí 58 5.1.3 Nguyên lí hoạt động mạch 59 5.1.4 Lưu đồ giải thuật 59 5.2 Chương trình PIC 18F877A 60 5.3 Thiết kế thi công mạch 62 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 65 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Nhóm lệnh Bit logic 24 Bảng 2.2: Nhóm lệnh so sánh 25 Bảng 2.3: Nhóm lệnh dịch chuyển nội dung nhớ 26 Bảng 2.4: Nhóm lệnh số học 26 Bảng 2.5: Nhóm lệnh biến đổi kiểu liệu 29 Bảng 2.6: Các thông số TON TONR 29 Bảng 2.7: Lệnh khai báo sử dụng Counter 31 Bảng 4.1: Bảng địa 39 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Kết câu khí thang máy 13 Hình 1.2: Động điện pha 14 Hình 1.3: Động DC 24V 15 Hình 1.4: Mơ hình điều khiển thang máy 16 Hình 1.5: Bảng điều khiển buồng thang máy 17 Hình 2.1: PLC S7-200 CPU 226 20 Hình 2.2: Các thành phần PLC S7-200 20 Hình 2.3: Phần mềm lập trình PLC S7-200 22 Hình 2.4: Giao diện chương trình Step7-Microwin 23 Hình 2.5: Kết nối PLC 23 Hình 3.1: Mơ hình thang máy tầng 32 Hình 3.2: Bộ nguồn tổ ong 12V5A 33 Hình 3.3: Các nút nhấn điều khiển cabin 33 Hình 3.4: Các nút nhấn điều khiển cabin 35 Hình 3.5: Đầu nối phần cứng với PLC S7-200 36 Hình 4.1: Lưu đồ giải thuật điều khiển thang máy 37 Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật phần RESET 38 Hình 5.1: Mạch nguyên lí led7 đoạn 60 Hình 5.2: Lưu đồ giải thuật số tầng PIC16f877A 61 Hình 5.3: Mạch in 64 Hình 5.4: Mạch 3D 65 Hình 5.5: Mạch thi cơng 66 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, ngành xây dựng nước ta phát triển mạnh, đặc biệt thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội nhiều trung tâm khác nước Cùng với phát triển mạnh mẽ khơng nhà cao tầng mọc lên dĩ nhiên dùng đôi chân để leo lên lại leo xuống hàng ngày tồ nhà đó, lẽ tốn sức lãng phí thời gian Để giải vấn đề này, người ta nghĩ thang máy Thang máy công cụ dùng để chuyên chở người, hàng hoá từ độ cao đến độ cao khác theo chu kỳ.Bên bên thang máy có nút điều khiển hướng dẫn cách dùng Việc sử dụng thang máy vừa tiết kiệm thời gian vừa tốn cơng sức đồng thời tạo nên vẻ mỹ quan kiến trúc đại tồ nhà Nên việc tìm hiểu để phát triển đổi kiểu dáng chất lượng thang máy vấn đề cần thiết Đồ án tốt nghiệp em gồm năm chương: Chương 1: Tổng quan thang máy Chương 2: Khái quát PLC Chương 3: Thiết kế phần cứng cho mơ hình thang máy Chương 4: Thiết kế phần mềm cho thang máy Chương 5: Hiển thị led đoạn Bằng cố gắng nỗ lực thân đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo thầy giáo ThS Nguyễn Cao Trí, em hoàn thành đồ án thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn trình độ nhiều hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS Nguyễn Cao Trí, thầy giáo ngành Điện công nghiệp trường Đại học Công nghệ TPHCM tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian qua THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, ngành xây dựng nước ta phát triển mạnh, đặcbiệt thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội nhiều trung tâm khác cảnước Cùng với phát triển mạnh mẽ khơng nhà cao tầng mọc lên dĩ nhiên dùng đôi chân để leo lên lại leo xuống hàng ngày tồ nhà đó, lẽ tốn sức lãng phí thời gian Để giải vấn đề này, người ta nghĩ thang máy Thang máy công cụ dùng để chuyên chở người, hàng hoá từ độ cao đến độ cao khác theo chu kỳ.Bên bên thang máy có nút điều khiển hướng dẫn cách dùng Việc sử dụng thang máy vừa tiết kiệm thời gian vừa tốn cơng sức đồng thời tạo nên vẻ mỹ quan kiến trúc đại tồ nhà Nên việc tìm hiểu để phát triển đổi kiểu dáng chất lượng thang máy vấn đề cần thiết Chính lẽ mà tơi chọn đề tài: “Thiết kế, thi cơng mơ hình thang máy dùng PLC S7-200 ” Đối tượng phạm vi đề tài Hệ thống thang máy tầng Phạm vi bao gồm loại thang máy chở hàng chở người Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu, nghiên cứu PLC S7-200 Tìm hiểu cấu tạo mơ hình thang máy Thi cơng mơ hình thang máy Ý nghĩa thực tiễn đề tài Hệ thống thang máy giúp tiết kiệm thời gian thuận tiện di chuyển Nâng cao chất lượng sống hiệu sản xuất THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MƠ HÌNH THANG MÁY u cầu an tồn Đối tượng phục vụ thang máy (thang chở người) phục vụ trực tiếp người Vì an tồn yêu cầu quan trọng Đặt vấn đề an toàn tức đưa khả năng, tình xẩy sử dụng thang máy để tính tốn, có biện pháp đề phòng, xử lý nhanh chóng Có thể chia thành hai trạng thái hoạt độngcủa thang máy: · Thang máy hoạt động bình thường · Thang máy có cố Khi thang máy hoạt động bình thường: Cửa thang máy phải đóng kín Cabin chuyển động chưa dừng hẳn Sau cửa cửa mở để hành khách vào tầng có yêu cầu, cửa Cabin đóng lại chưa tải khơng hành khách hàng hóa di chuyển qua cửa Cabin Khi thang máy có cố: Khi bị cúp điện Cabin cần đưa tầng gần mở cửa nguồn phụ Khi Cabin chạy hành trình cho phép điều khiển hoạt động khơng bình thường lý đó, phải có biện pháp xử lý để không tiếp tục chuyển động phá vỡ kết cấu, gây tai nạn Cửa Cabin cửa tầng phải có kết cấu thích hợp, cho phép mở trường hợp có cố thang máy vị trí tầng Cabin cần có cửa hiểm để sử dụng tình xấu Các tín hiệu an tồn hệ thống thang: · Tín hiệu giới hạn trên: Bảo vệ Cabin vượt lố tầng Khi tín hiệu tác động cắt toàn hệ thống mạch điều khiển,kết hợp với giảm chấn làm cho Cabin ngừng khẩn cấp · Tín hiệu giới hạn cùng: Bảo vệ Cabin vượt lố tầng Khi tín hiệu tác động cắt toàn hệ thống mạch điều khiển, kết hợp với giảm chấn làm cho Cabin ngừng khẩn cấp · Tín hiệu bảo vệ tốc: Khi tốc độ Cabin vượt tốc độ cho phép ( theo tiêu chuẩn 110% tốc độ định THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY mức), tín hiệu tác động cắt toàn hệ thống mạch điều khiển làm cho Cabin ngừng khẩn cấp · Tín hiệu bảo vệ tải: Khi tải trọng Cabin vượt tải trọng cho phép, tín hiệu tác động không cho phép Cabin vận hành · Tín hiệu an tồn cửa: Khi cửa Cabin (hay cửa tầng) chưa đóng sát, tín hiệu tác động không cho phép Cabin vận hành Khi cửa Cabin bị kẹt có người qua cửa đóng tín hiệu tác động làm cửa mở trở lại 10 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH THANG MÁY 5.2 Chương trình PIC 16F877A #include #fuses NOLVP,NOWDT,PUT,XT #byte portb=0x06 #byte portd=0x08 #bit t1=0x05.0 #bit t2=0x05.1 #bit t3=0x05.2 #bit t4=0x05.3 unsigned char const led[10]={0x06,0x5b,0x4f,0x66,0xbf} void main() { while(true) { if(t1==1 && t2==0 &&t3==0&&t4==0) { delay_ms(10); if(input(pin_a0)==1) output_b(0x06); output_d(0x71); } if(t1==0 && t2==1 &&t3==0&&t4==0) { delay_ms(10); if(input(pin_a1)==1) output_b(0x5b); output_d(0x71); } if(t1==0 && t2==0 &&t3==1&&t4==0) 60 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY { delay_ms(10); if(input(pin_a2)==1) output_b(0x4f); output_d(0x71); } if(t1==0 && t2==0 &&t3==0&&t4==1) { delay_ms(10); if(input(pin_a3)==1) output_b(0x66); output_d(0x71); } if(t4==0 && t1==0 && t2==0 && t3==0) { output_b(0x40); output_d(0x40); } if(t1==1 && t2==1 || t1==1 && t3==1|| t1==1 && t4==1 || t2==1 && t3==1 || t2==1 && t4==1 || t3==1 && t4==1) { output_b(0x79); output_d(0x77); } } } 61 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MƠ HÌNH THANG MÁY 5.3 Thiết kế mạch thi cơng mạch  Mạch in Hình 5.3: Mạch in 62 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY  Mạch 3D Hình 5.4: Mạch 3D 63 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY  Mạch thi cơng Hình 5.5: Mạch thi cơng 64 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY Chương 6: KẾT LUẬN TIẾN TRÌNH THI CƠNG ĐỒ ÁN - Tìm tài liệu liên quan đến việc thực đồ án Tiến hành làm bo mạch điện tử liên quan đến mơ hình Lắp ráp PLC, bọ mạch điện tử, tìm kiếm động mơ hình Làm bảng điều khiển thiết kế hình dáng bên ngồi mơ hình Kết nối phần liên quan với mô hình (đi dây điện cho mơ hình) Thực phần lý thuyết đồ án Viết chương trình PLC cho mơ hình Thử nghiệm mơ hình Chỉnh sửa lại mơ hình Hồn thành mơ hình 65 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 66 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 67 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 68 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 69 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 70 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 71 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 72 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY - TỔNG KẾT MƠ HÌNH HỒN THÀNH VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Qua gần hai tháng tìm hiểu làm đồ án, đồng thời hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Nguyễn Cao Trí tất Thầy Cô viện Kỹ thuật Hutech Chúng em vận dụng hết tất kiến thức học để thiết kế bước đầu thành cơng mơ hình Tuy chưa thực mơ hình thực tế hoàn hảo phần thấy kiến thức mà chúng em học Đây bước đầu để người nhóm tìm hướng đắn hoàn hảo để ngày mơ hình mà chúng em làm vào vận hành xí nghiệp hay cơng ty mơ hình mà chúng em tạo chưa thực đáp ứng cho cầu thị trường chúng em tin mô hình chúng em làm ngày hơm khơng thể thiếu nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Nhằm tiết kiệm thời gian công sức cho việc lại Tuy đồ án tốt nghiệp lại tâm huyết niềm đam mê nghiên cứu học hỏi thành viên 73 THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Doãn Phước Phan Xuân Minh Tự Động Hoá với SIMATIC S7-200 Nhà Xuất Bản Nơng Nghiệp, 1997 [2] Dương Minh Trí Linh Kiện Quang Điện Tử Dương Minh Trí NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2004 [3] Nguyễn Tấn Phước Trang Bị Điện Không Tiếp Điểm Tháng máy công nghiệp [4] www.google.com.vn [5] www.ebook.vn 74 ... THI T KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY Hình 1.1: Kết cấu khí thang máy 13 THI T KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY 1.4 Chức số phận thang máy 1.4.1 Cabin Là phần tử chấp hành quan trọng thang máy, ... tín hiệu tác động làm cửa mở trở lại 10 THI T KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH THANG MÁY Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1 Khái niệm chung thang máy Thang máy thi t bị chuyên dùng để vận chuyển người,... 39 THI T KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THANG MÁY DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Kết câu khí thang máy 13 Hình 1.2: Động điện pha 14 Hình 1.3: Động DC 24V 15 Hình 1.4: Mơ hình điều