Ứng dụng PLC và biến tần điều khiển thang máy 7 tầng + bản vẽ

Lời nói đầu Cùng với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, cơng nghiệp hóa đại hóa ngày chiếm vị trí quan trọng đời sống xã hội Tự động hóa cao song song với việc sử dụng cách triệt để nguồn lượng, tăng suất lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm, cải tiến môi trường làm việc, cải thiện nhu cầu sống người.… Là sinh viên nghành điện tự động hóa từ ngồi ghế nhà trường sinh viên chúng em thầy cô trang bị cho tư duy, kiến thức tự động hóa điện hệ thống truyền động điện tự động Trong tập tốt nghiệp vừa qua em có dịp tiếp xúc tìm hiểu số thiêt bị đại ứng dụng ngành tự động hố Do giai đoạn làm đồ án tốt nghiệp, đồng ý giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn Em lựa chọn đề tài : “ Ứng dụng PLC biến tần điều khiển thang máy tầng ” Sau tháng liên tục hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn thầy mơn, với giúp đỡ bạn lớp, đến thiết kế em hoàn thành Qua em muốn gửi lời cám ơn tới thầy cô môn tận tình giúp đỡ hướng dẫn để em hồn thành thiết kế Đồng thời em muốn gửi lời cám ơn sâu sắc tới thầy giáo T.S Trần Xuân Minh, người trực tiếp đề tài hướng dẫn em suốt thời gian qua Mặc dù đạo sát thầy hướng dẫn, nỗ lực cố gắng Song kiến thức hạn chế, điều kiện tiếp xúc thực tế chưa nhiều Nên thiết kế không tránh khỏi thiếu sót định Vậy em mong tiếp tục bảo thầy cơ, góp ý trân thành bạn GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh Em xin trân thành cảm ơn ! Thái Nguyên: 29/05/2009 SV: Trần văn Hạnh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1 Giới thiệu chung thang máy 1.1.1 Khái niệm chung thang máy Thang máy thiết bị chuyên dùng để vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu.v.v theo phương thẳng đứng nghiêng góc nhỏ 15 so với phương thẳng đứng theo tuyến định sẵn Thang máy thường dùng khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, nhà máy, v.v Nó có ưu điểm so với phương tiện vận chuyển khác thời gian chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn Ngoài thang máy yếu tố làm tăng đại tiện nghi cơng trình Nhiều quốc gia giới quy định, nhà cao tầng trở lên phải trang bị thang máy để đảm bảo cho người lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian tăng suất lao động Đối với cơng trình bệnh viện, nhà máy, khách sạn v.v số tầng nhỏ yêu cầu phục vụ phải trang bị thang máy Thang máy thiết bị vận chuyển địi hỏi tính an tồn nghiêm ngặt, liên quan trực tiếp đến tài sản tính mạng người nên phải thỏa mãn yêu cầu an toàn quy định tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm 1.1.2 Lịch sử phát triển thang máy Cuối kỷ thứ 19, giới có vài hãng thang máy đời như: OTIS; Schindler Chiếc thang máy chế tạo đưa vào sử dụng hãng OTIS (Mỹ) năm 1853 Đến năm 1874, hãng thang máy Schindler (Thụy Sĩ) chế tạo thành công thang máy khác Lúc đầu tời kéo có tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đứng tay, tốc độ di chuyển cabin thấp GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh Đầu kỷ thứ 20, có nhiều hãng thang máy khác đời KONE (Phần Lan), MISUBISHI, NIPON, ELEVATOR, (Nhật Bản), THYSEN (Đức), SABIEM (Ý) chế tạo loại thang máy có tốc độ cao, tiện nghi cabin tốt êm Vào đầu năm 1970, thang máy chế tạo đạt tới tốc độ 7.5 m/s, thang máy chở hàng có tải trọng tới 30 đồng thời khoảng thời gian có thang máy thuỷ lực đời Sau khoảng thời gian ngắn với tiến ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đạt tới 10m/s Vào năm 1980, xuất hệ thống điều khiển động phương pháp biến đổi điện áp tần số (inverter) Thành tựu cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm khoảng 40% công suất động Vào đầu năm 1990, giới chế tạo thang máy có tốc độ đạt tới 12.5 m/s thang máy có tính kỹ thuật khác Như trình bày trên, trước thang máy Việt Nam Liên Xô cũ số nước Đông Âu cung cấp Chúng sử dụng để vận chuyển công nghiệp chở người nhà cao tầng Tuy nhiên số lượng khiêm tốn Trong năm gần đây, nhu cầu thang máy tăng mạnh, số hãng thang máy đời nhằm cung cấp, lắp đặt thiết bị thang máy theo hai hướng là: +Nhập thiết bị toàn hãng nước ngoài, thiết bị hoạt động tốt, tin cậy với giá thành cao +Trong nước tự chế tạo phần điều khiển số phần khí đơn giản khác Bên cạnh đó, số hãng thang máy tiếng nước giới thiệu bán sản phẩm vào Việt Nam : OTIS (Hoa Kỳ), NIPPON, MISUBISHI (Nhật Bản), HUYNDAI (Hàn Quốc) Về công nghệ hãng ln đổi cịn mẫu phổ biến hai dạng: -Hệ thống truyền động dùng động điện với đối trọng thông thường -Hệ thống nâng hạ buồng thang thuỷ lực Các hệ thống thang máy truyền động động điện đại phổ biến dùng kỹ thuật vi xử lý kết hợp với điều khiển vô cấp tốc độ động điện GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh 1.1.3 Phân loại thang máy Thang máy thiết kế chế tạo đa dạng, với nhiều kiểu, loại khác để phù hợp với mục đích cơng trình Có thể phân loại thang máy theo nguyên tắc đặc điểm sau: 1.1.3.1 Theo công dụng thang máy phân thành loại 1, Thang máy chuyên chở người: Loại chuyên vận chuyển hành khách khách sạn, công sở, khu chung cư, trường học, tháp truyền hình.v.v 2, Thang máy chun chở người có tính đến hàng kèm: Loại thường dùng cho siêu thị, khu triển lãm.v.v 3, Loại máy chuyên chở bệnh nhân: Loại chuyên dùng cho bệnh viện, khu điều dưỡng Đặc điểm kích thước cabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) giường bệnh nhân, với bác sĩ, nhân viên dụng cụ cấp cứu kèm Hiện giới sản xuất theo tiêu chuẩn kích thước tải trọng cho loại thang máy 4, Thang máy chuyên chở hàng có người kèm: Loại thường dùng cho nhà máy, công xưởng, kho, thang máy dùng cho nhân viên khách sạn v.v chủ yếu để chở hàng có người kèm để phục vụ 5, Thang máy chuyên chở hàng khơng có người kèm: Loại chun dùng để chở vật liệu, thức ăn khách sạn, nhà ăn tập thể v.v Đặc điểm loại có điều khiển ngồi cabin (trước cửa tầng) Cịn loại thang máy khác nêu vừa điều khiển cabin vừa điều khiển cabin Ngoài cịn có loại thang máy chun dùng khác như: thang máy cứu hoả, chở ôtô v.v 1.1.3.2 Theo hệ thống dẫn động cabin 1, Thang máy dẫn động điện: Loại dẫn động cabin lên xuống nhờ động điện truyền qua hộp giảm tốc tới puly ma sát tang cáp Chính nhờ cabin treo cáp mà hành trình lên xuống khơng bị hạn chế Ngồi cịn có loại thang máy dẫn động cabin lên xuống nhờ bánh (Chuyên dùng để chở người phục vụ xây dựng cơng trình cao tầng ) 2, Thang máy thuỷ lực (bằng xylanh - pittông): Đặc điểm loại cabin đẩy từ lên nhờ xylanh - pittông thuỷ lực nên hành trình bị hạn chế GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh khơng thể trang bị cho cơng trình cao tầng, kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang so với dẫn động cáp có tải trng a) c) b) Hì nh 1.1 Thang máy điện có tời đặ t phía giếng thang: a, b) Dẫn động cabin puly ma sát; c) Dẫn ®éng cabin b»ng tang cn c¸p; 1.1.3.3 Theo thơng số 1, Theo tốc độ di chuyển cabin: + Loại tốc độ thấp:  1600 kg 1.1.3.4 Theo vị trí đặt tời kéo GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh Đối với thang máy điện: + Thang máy có tời kéo đặt giếng thang + Thang máy có tời kéo đặt giếng thang b) a) Hì nh 1.2 Thang máy đ iện có tời ® Ỉ t phÝa d­ í i giÕng thang: a) Cáp treo trực tiếp vào dầm cabin; b) Cáp vòng qua đ áy cabin 1.1.3.5 Theo qu o di chuyển cabin 1, Thang máy thẳng đứng 2, Thang máy nghiêng 1.1.4 Kết cấu thang máy Kết cấu , sơ đồ bố trí thiết bị thang máy giới thiệu hình 1-4 Hố giếng thang máy khoảng không gian từ mặt sàn tầng đáy giếng Nếu hố giếng có độ sâu mét phải làm thêm cửa vào Để nâng - hạ buồng thang, người ta dùng động Động nối trực tiếp với cấu nâng qua hộp giảm tốc Nếu nối trực tiếp, buồng thang máy nâng qua puli quấn cáp Nếu nối gián tiếp puli cáp động có nắp hộp giảm tốc với tỷ số truyền i = 18  120 Cabin treo lên puli quấn cáp kim loại (thường dùng đến sợi cáp) Buồng thang giữ theo phương thẳng đứng nhờ có ray dẫn hướng GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh trượt dẫn hướng (con trượt loại puli trượt có bọc cao su bên ngồi) Đối trọng di chuyển dọc theo chiều cao thành giếng theo dẫn hướng GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh Cabin Con trượt dẫn hướng Cabin Ray dẫn hướng Cabin Thanh kẹp tăng cáp Cụm đối trọng Ray dẫn hướng đối trọng ụ dẫn hướng đối trọng Cáp tải Cụm máy 10 Cửa xếp Cabin 11 Nêm chống rơi 12 Cơ cấu chống rơi 13 Giảm chấn 14 Thanh đỡ 15 Kẹp ray Cabin 16 Gá ray Cabin 17 Bu lông bắt gá ray 18 Gá ray đối trọng 19 Kẹp ray đối trọng Hình 1-4: Kết cấu khí thang máy GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh 1.1.5 Chức số phận thang máy 1.1.5.1 Cabin Là phần tử chấp hành quan trọng thang máy, nơi chứa hàng, chở người đến tầng, phải đảm bảo u cầu đề kích thước, hình dáng, thẩm mỹ tiện nghi Hoạt động cabin chuyển động tịnh tiến lên xuống dựa đường trượt, hệ thống hai dây dẫn hướng nằm mặt phẳng để đảm bảo chuyển động êm nhẹ, xác khơng rung giật cabin q trình làm việc Để đảm bảo cho cabin hoạt động q trình lên xuống, có tải hay khơng có tải người ta sử dụng đối trọng có chuyển động tịnh tiến hai khác đồng phẳng giống cabin chuyển động ngược chiều với cabin cáp vắt qua puli kéo Do trọng lượng cabin trọng lượng đối trọng tính tốn tỷ lệ kỹ lưỡng vắt qua puli kéo không xảy tượng trượt pulicabin, hộp giảm tốc đối trọng tạo nên hệ phối hợp chuyển động nhịp nhàng phần khác điều chỉnh động 1.1.5.2 Động Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo vận tốc quy định làm quay puli kéo cabin lên xuống Động sử dụng thang máy động pha rôto dây quấn rơto lồng sóc, chế độ làm việc thang máy ngắn hạn lặp lại cộng với yêu cầu sử dụng tốc độ, mômen động theo dải 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 1.1.5.3 Phanh Phanh hãm điện từ: khâu an tồn, thực nhiệm vụ giữ cho cabin đứng im vị trí dừng tầng có cố xảy khối tác động hai má phanh kẹp lấy tang phanh, tang phanh gắn đồng trục với trục động cơ, chúng bố trí ca bin má phanh ép vào dẫn hướng Hoạt động đóng mở phanh phối hợp nhịp nhàng với trình làm việc động GVHD: T.S Trần Xuân Minh   SVTK: Trần Văn Hạnh Phanh bảo hiểm: Chức phanh bảo hiểm hạn chế tốc độ di chuyển buồng thang vượt giới hạn cho phép giữ chặt buồng thang chỗ cách ép vào hai dẫn hướng trường hợp bị đứt cáp treo 1.1.5.4 Cửa cabin cửa tầng Cửa cabin để khép kín cabin q trình chuyển động khơng tạo cảm giác chóng mặt cho khách hàng ngăn khơng cho rơi khỏi cabin thứ Cửa tầng để che chắn bảo vệ toàn giếng thang thiết bị Cửa cabin cửa tầng có khố tự động để đảm bảo đóng mở kịp thời Cửa cabin cửa tầng hoạt động phải theo quy luật định đảm bảo trình đóng mở êm nhẹ khơng có va đập Nếu khơng may vật hay người kẹp cửa tầng đóng cửa mở tự động nhờ phận đặc biệt gờ cửa có gắn phản hồi với động qua xử lý trung tâm 1.1.5.5 Động cửa Động cửa gồm có động cửa cabin động cửa tầng, làm việc phải êm không gây tiếng ồn Loại động thường động chiều không chổi than ( động servo chiều) Để điều khiển loại động cần có Driver thường kèm với loại động 1.1.5.6 Các thiết bị phụ khác Quạt gió, chng liên lạc, thị số báo tầng,… lắp đặt cabin để tạo cho khách hàng cảm giác dễ chịu thang máy Trong thang máy trở người, tời dẫn động thường đặt cao dùng Puly ma sát để dẫn động cabin đối trọng Đối với thang máy có chiều cao nâng lớn trọng lượng cáp nâng tương đối lớn nên sơ đồ động người ta treo thêm cáp xích cân phía cabin đối trọng Puly ma sát có loại rãnh cáp trịn có xẻ rãnh hình thang Mỗi sợi cáp riêng biệt vắt qua rãnh cáp, rãnh cáp thường từ ba đến năm rãnh Đối trọng phận cân bằng, thang máy có chiều cao khơng lớn người ta thường chọn đối trọng cho trọng lượng cân với trọng lượng ca bin phần tử tải trọng nâng bỏ qua trọng lượng cáp nâng, cáp điện không dùng cáp cân Việc chọn thông số hệ thống cân tiến hành tính lực cáp cân lớn chọn cáp tính cơng suất động khả kéo puly ma sát GVHD: T.S Trần Xuân Minh  10  SVTK: Trần Văn Hạnh A M 31.1 = M31.4 // tín hiệu báo dừng tầng Network 92: L C1 L ==I = M 22.5 A M 31.1 = M31.5 // tín hiệu báo dừng tầng Network 93: L C1 L ==I = M 22.6 A M 31.1 = M31.6 // tín hiệu báo dừng tầng Network 94: L C1 L ==I = M 22.6 A M 31.1 = M31.7 Network 95: // tín hiệu báo dừng tầng // Tạo lệnh dừng mở đóng cửa O M31.2 O M31.3 O M31.4 O M31.5 O M31.6 O M31.7 = M32.0 JC STOP GVHD: T.S Trần Xuân Minh  120  SVTK: Trần Văn Hạnh Network 96: DOWN : L C1 JL LU JU AC0 JU AC1 JU AC2 JU AC3 JU AC4 JU AC5 LU : JU COM2 Network 97: AC5 : A I3.6 // sensor S01 A M21.0 = M32.1 // tín hiệu báo dừng tầng theo chiều xuống JU COM2 Network 98: AC5 : A I3.6 A M21.1 = M32.2 // tín hiệu báo dừng tầng theo chiều xuống JU COM2 Network 99: AC4 : A I3.6 A M21.2 = M32.3 // tín hiệu báo dừng tầng theo chiều xuống JU COM2 Network 100: AC3 : A I3.6 A M21.3 = M32.4 // tín hiệu báo dừng tầng theo chiều xuống JU COM2 Network 101: AC2 : A I3.6 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  121  SVTK: Trần Văn Hạnh A M21.4 = M32.5 // tín hiệu báo dừng tầng theo chiều xuống JU COM2 Network 102: AC1 : A I3.6 A M21.5 = M32.6 // tín hiệu báo dừng tầng theo chiều xuống JU COM2 Network 103: C0M2: O M32.1 O M32.2 O M32.3 O M32.4 O M32.5 O M32.6 = M32.7 // cờ giảm tốc độ theo chiều ngược Network 104: A M32.7 S Q4.3 R Q4.2 // giảm tốc Network 105: A M32.7 A I 3.7 = L20.0 A L20.0 AN Q4.1 = Q4.4 BLD S // lệnh dừng động 102 M33.0 Network 106: A M33.0 A I3.2 // S05 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  122  SVTK: Trần Văn Hạnh A I3.5 = // tín hiệu báo động dừng hẳn M33.1 Network 107: L C1 L ==I = M22.6 A M33.1 = M33.2 // tín hiệu báo dừng tầng Network 108: L C1 L ==I = M22.5 A M33.1 = M33.3 // tín hiệu báo dừng tầng Network 109: L C1 L ==I = M22.4 A M33.1 = M33.4 // tín hiệu báo dừng tầng Network 110: L C1 L ==I = M22.3 A M33.1 = M33.5 // tín hiệu báo dừng tầng Network 111: L C1 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  123  SVTK: Trần Văn Hạnh L ==I = M22.2 A M33.1 = M33.6 // tín hiệu báo dừng tầng Network 112: L C1 L ==I = M22.1 A M33.1 = M33.7 Network 113: // tín hiệu báo dừng tầng // tạo lệnh dừng mở đóng cửa O M33.2 O M33.3 O M33.4 O M33.5 O M33.6 O M33.7 = M34.1 JC STOP Network 114: // Phần chương trình thực đóng mở cửa gửi tín hiệu Reset Trigơ nối với tín hiệu gọi nhớ STOP : O M32.0 O M34.1 A I3.5 L W16 260 // trễ 60s SS T1 Network 127: O T1 O I1.0 // Tín hiệu OP = Q4.5 // Lệnh mở cửa GVHD: T.S Trần Xuân Minh  124  SVTK: Trần Văn Hạnh Network 128: O M33.7 A Q4.5 = Q7.4 Network 128: O M33.6 O M31.2 A Q4.5 = Q7.6 Network 128: O M33.5 O M31.3 A Q4.5 = Q8.0 Network 128: O M33.4 O M31.4 A Q4.5 = Q8.2 Network 128: O M33.3 O M31.5 A Q4.5 = Q8.4 Network 128: O M33.2 O M31.6 A Q4.5 = Q8.6 Network 128: O M31.7 A Q4.5 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  125  SVTK: Trần Văn Hạnh = Q9.0 Network 128 : A I2.6 // Tín hiệu báo cửa mở hoàn toàn L W#16#260 SS T2 Network 129 : // Ra lệnh đóng cửa O T2 O I1.1 // Tín hiệu CL = Q4.6 // Lệnh đóng cửa Network 128: O M33.7 A Q4.6 = Q7.5 Network 128: O M33.6 O M31.2 A Q4.6 = Q7.7 Network 128: O M33.5 O M31.3 A Q4.6 = Q8.1 Network 128: O M33.4 O M31.4 A Q4.6 = Q8.3 Network 128: O M33.3 O M31.5 A Q4.6 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  126  SVTK: Trần Văn Hạnh = Q8.5 Network 128: O M33.2 O M31.6 A Q4.6 = Q8.7 Network 128: O M31.7 A Q4.5 = Q9.1 Network 115: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều lên tầng A M31.2 S Q5.1 S Q5.7 R M30.0 Network 116: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều lên tầng A M31.3 S Q5.2 S Q6.1 R M30.1 Network 117: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều lên tầng A M31.4 S Q5.3 S Q6.2 R M30.2 Network 118: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều lên tầng A M31.5 S Q5.4 S Q6.3 R M30.3 Network 119: A // Xoá Trigơ nhớ theo chiều lên tầng M31.6 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  127  SVTK: Trần Văn Hạnh S Q5.5 S Q6.4 R M30.4 Network 120: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều lên tầng A M31.7 S Q5.6 S Q6.5 R M30.5 Network 121: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều xuống tầng A M33.2 S Q5.5 S Q6.6 R M32.0 Network 122: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều xuống tầng A M33.3 S Q5.4 S Q6.7 R M32.1 Network 123: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều xuống tầng A M33.4 S Q5.3 S Q7.0 R M32.2 Network 124: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều xuống tầng A M33.5 S Q5.2 S Q7.1 R M32.3 Network 125: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều xuống tầng A M33.6 S Q5.1 S Q7.2 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  128  SVTK: Trần Văn Hạnh R M32.4 Network 126: // Xoá Trigơ nhớ theo chiều xuống tầng A M33.7 S Q5.0 S Q7.3 R M32.5 BEU CHƯƠNG 5: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 5.1 Giới thiệu chung toàn hệ thống 5.1.1 Sơ đồ khối thang máy tầng C/B TRỌNG LƯỢNG C/T HÀNH TRÌNH CẢM BIẾN VỊ TRÍ PHÍM ĐẾN TẦNG GỌI THANG PLC BIẾN TẦN GIẢI Mà MẠCH Đ/KHIỂN ĐỘNG CƠ CỬA HIỂN THỊ Đ/CƠ CHÍNH LED THANH CHNG & ĐÈN BÁO Đ/CƠ CỬA Hình 6-1: Sơ đồ khối hệ điều khiển thang máy tầng 5.1.1.1 Khối cảm biến vị trí Sử dụng cảm biến quang bố trí dọc theo đường ray, dùng để phát (cảm nhận) vị trí cabin, tín hiệu đưa tới cổng vào số PLC GVHD: T.S Trần Xuân Minh  129  SVTK: Trần Văn Hạnh 5.1.1.2 Khối bàn phím Tập hợp nút bấm (phím bấm) tầng cabin Các tín hiệu đưa tới cổng vào số PLC 5.1.1.3 Khối xử lý trung tâm môdul mở rộng Sử dụng CPU 314 với mơdul mở rộng loại có 32 cổng vào số mơdul mở rộng loại có 32 cổng số PLC xử lý chương trình đưa tín hiệu điều khiển tới biến tần, khối hiển thị, khối đóng mở cửa 5.1.1.4 Khối tín hiệu ngắt Bao gồm tín hiệu từ cơng tắc hành trình cảm biến trọng lượng, cảm biến tốc độ Các tín hiệu truyền trực tiếp đến PLC 5.1.1.5 Khối hiển thị Vì thang máy có tầng để hiển thị đủ tầng ta sử dụng đầu PLC Q10.0, Q10.1, Q10.2 để đưa vào vi mạch giải mã 4511 5.1.1.6 Khối đóng mở cửa Sử dụng động servo có liên động tín hiệu điều khiển từ PLC với tín hiệu ngắt từ giới hạn đóng giới hạn mở 5.1.1.7 Khối chuông đèn báo Sử dụng để báo hiệu cho người sử dụng biết trạng thái làm việc đóng, mở cửa, có cố… 5.1.2 Giới thiệu chung toàn hệ thống Trong hệ thống điều khiển thang máy đối tượng điều khiển cabin thang máy Cabin thang máy truyền động hệ thống Biến tần – Động khơng đồng Nhờ có biến đổi mà ta điều chỉnh giảm tốc độ động xuống tốc độ thấp trước dừng Điều giữ cho thang máy chuyển động êm, hạn chế độ giật đột ngột hãm dừng Toàn hệ thống điều khiển thiết bị điều khiển Logíc khả trình PLC loại PLC S7 - 300 CPU314 Để cung cấp tín hiệu cần thiết cho q trình điều khiển ta sử dụng nút bấm đến tầng đặt ca bin nút bấm gọi thang ngồi ca bin Ngồi ca bin cịn có nút bấm đóng cửa tay (CL), mở tay (OP) nút hãm dừng khẩn cấp Để phát vị trí thang máy cần điều chỉnh tốc độ hãm dừng, đồ án có sử dụng Sensor quang học Việc cung cấp thơng tin vị trí tầng đại mà thang máy hoạt động thực nhờ đèn LED Ngoài hệ thống động đóng mở cửa PLC điều khiển thông qua đầu Q GVHD: T.S Trần Xuân Minh  130  SVTK: Trần Văn Hạnh Để đảm bảo an toàn trường hợp cố, thiết bị an toàn hoạt động độc lập với phần điều khiển phanh, giảm chấn, tự động dừng thang cơng tắc hành trình trên, tác động Từ sơ đồ nguyên lý chung cho toàn hệ thống, động truyền động động khơng đồng rotor lồng sóc Động cung cấp nguồn biến tần, biến tần pha loại MICROMASTER hãng SIEMENS ( Đức ) chế tạo Trước đầu vào biến tần có lắp lọc để chống nhiễu ảnh hưởng đến lưới xoay chiều Toàn hệ thống điều khiển thiết bị điều khiển logic khả trình PLC , loại PLC S7-300 hãng SIEMENS ( Đức ) chế tạo Toàn hệ thống điều khiển thiết bị điều khiển Logíc khả trình PLC loại PLC S7 - 300 cấu hình cứng gồm có: - Một module CPU 314 - Một modul DI 32 Bits - Hai modul DO 32 Bits 5.2 Nguyên tắc hoạt động hệ thống Khi chương trình viết xong, kiểm định nạp vào PLC với điều kiện khác cho thang máy hoạt động đảm bảo khởi động hệ thống Trước hết ta cấp nguồn cho PLC chuyển sang trạng thái RUN ( đèn RUN sáng ) Sau đóng cầu dao cung cấp nguồn cho biến đổi thang máy sẵn sàng hoạt động Tại thời điểm hoạt động lần thang đặt tham số tầng hoạt động thay đổi suốt q trình hoạt động sẵn Tham số lưu lại trình hoạt động kể nguồn cung cấp LED hiển thị thang máy hoạt động Để hệ thống hoạt động tốt phải tiến hành bảo dưỡng định kỳ theo quy định nhà sản xuất thiết bị sử dụng hệ thống TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang bị điện-điện tử máy công nghiệp dùng chung (Vũ Quang Hồi-Nguyễn Văn Chất-Nguyễn Thị Liên Anh) Nhà xuất giáo dục Kỹ thuật Vi Xử Lý GVHD: T.S Trần Xuân Minh  131  SVTK: Trần Văn Hạnh (Nguyễn Tiến Hưng-Đại học kỹ thuật công nghiệp) Tự động hố với SIMATIC S7-300 (Phan xn Minh- Nguyễn Dỗn Phước) Thiết kế lôgic mạch số (Nguyễn Thuý Vân)-Nhà xuất KH KT Hà Nội Điều khiển lôgic ứng dụng (Nguyễn Trọng Thuần) Thang máy - cấu tạo, lựa chọn, lắp đặt sử dụng Kĩ thuật ghép nối máy vi tính (Nguyễn Mạnh Giang) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY .2 1.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THANG MÁY .2 1.1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN THANG MÁY 1.1.3 PHÂN LOẠI THANG MÁY 1.1.4 KẾT CẤU CỦA THANG MÁY .6 1.1.5 CHỨC NĂNG CỦA MỘT SỐ BỘ PHẬN TRONG THANG MÁY .8 1.1.5.7 CẢM BIẾN VỊ TRÍ 10 1.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THANG MÁY 13 1.2.1 YÊU CẦU VỀ AN TOÀN TRONG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 13 1.2.2 DỪNG CHÍNH XÁC BUỒNG THANG 16 1.2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỐC ĐỘ, GIA TỐC VÀ ĐỘ GIẬT ĐỐI VỚI HỆ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY 19 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH MỘT SỐ SƠ ĐỒ TBĐ CỦA THANG MÁY .21 2.1 CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THANG MÁY 21 2.1.1 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THANG MÁY 21 2.1.2 CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY 21 2.1.3 CHỌN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY 23 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  132  SVTK: Trần Văn Hạnh 2.1.4 TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY .24 2.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ THANG MÁY 28 2.2.1 TÍN HIỆU HOÁ CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 28 2.2.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY SỬ DỤNG CÁC PHẦN TỬ CÓ TIẾP ĐIỂM 29 2.2.3 HỆ THỐNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY SỬ DỤNG CÁC PHẦN TỬ PHI TIẾP ĐIỂM .34 2.2.4 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH 34 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ .37 3.1 HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN-ĐỘNG CƠ PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ 37 3.1.1 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ VECTER KHÔNG GIAN .37 3.1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN 41 3.1.3 CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ĐIỂU KHIỂN ĐỘNG CƠ 60 3.1.4 SƠ ĐỒ GHÉP NỐI BIẾN TẦN-ĐỘNG CƠ 62 2.2 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 63 2.2.1 CẤU TẠO CHUNG CỦA PLC .65 2.2.4 KIỂU DỮ LIỆU VÀ PHÂN CHIA BỘ NHỚ .72 2.2.5 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH 79 2.2.6 NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA S7–300 .82 3.3 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 91 3.3.1 THIẾT KẾ BỘ NÚT ẤN GỌI TẦNG TRONG CABIN CHO THANG MÁY .91 3.3.2 THIẾT KẾ NÚT ẤN GỌI THANG 93 3.3.3 THIẾT KẾ MẠCH CHO CÁC SENSOR .93 3.3.4 SƠ ĐỒ GHÉP NỐI ĐIỀU KHIỂN PLC VÀ BIẾN TẦN .96 CHƯƠNG 4: LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 97 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  133  SVTK: Trần Văn Hạnh 4.1 TỐI ƯU HỐ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 97 4.1.1 VẤN ĐỀ TỐI ƯU HOÁ TRONG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 97 4.1.2 LÝ THUYẾT HÀNG ĐỢI 97 4.2 THUẬT TOÁN TỐI ƯU ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 99 4.3 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 100 4.3.1 QUY ƯỚC VỀ CÁC ĐẦU VÀO RA CỦA PLC S7-300 100 4.3.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY TẦNG 103 CHƯƠNG 5: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 126 5.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TOÀN BỘ HỆ THỐNG 126 5.1.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA THANG MÁY TẦNG .126 5.1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TOÀN BỘ HỆ THỐNG 127 5.2 NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 128 GVHD: T.S Trần Xuân Minh  134  SVTK: Trần Văn Hạnh ... phịng thang trơi đặt hố thang D1  D7 công tắc điểm cuối tầng RCT1  RCT7 rơle chuyển tầng R1  R7 rơle chuyển tầng CTT công tắc từ chuyển tầng N1  N7 nút ấn gọi thang tầng NK1  NK7 nút ấn đến tầng. .. nhận tín hiệu gọi thang tín hiệu yêu cầu đến tầng, người ta bố trí các nút ấn gọi thang tầng nút ấn đến tầng bố trí Cabin Trừ tầng thượng có nút gọi thang lên tầng có nút gọi thang xuống Trong... điểm loại có điều khiển ngồi cabin (trước cửa tầng) Còn loại thang máy khác nêu vừa điều khiển cabin vừa điều khiển ngồi cabin Ngồi cịn có loại thang máy chuyên dùng khác như: thang máy cứu hoả,