Ứng dụng PLC trong hệ thống điều khiển thang máy

Các loại động cơ thường dùng trong thang máy .1 Máy điện một chiều

Hệ tự động điều chỉnh truyền động điện có cấu trúc phức tạp nh−ng có chất l−ợng điều khiển cao và dải điều chỉnh rộng hơn so với hệ truyền động hở. Hệ truyền động điều chỉnh tốc độ của động cơ đồng bộ rất phong phú có cấu trúc và đặc tính điều chỉnh khác nhau tuỳ thuộc vào công suất tải và phạm vi điều chỉnh. Ngày nay do sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp điện tử, động cơ đồng bộ đ−ợc nghiên cứu ứng dụng nhiều trong công nghiệp ở mọi dải công suất.

Động cơ không đồng bộ ba pha đ−ợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình và chiếm tỷ lệ lớn so với các loại động cơ khác, bởi vì động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ l−ới điện xoay chiều ba pha. Trong thời gian gần đây do sự phát triển của ngành công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử, ng−ời ta mới khai thác đ−ợc các −u điểm của động cơ không đồng bộ. Trong các máy làm việc dài hạn, không có điều chỉnh tốc độ và công suất lớn thì dùng động cơ đồng bộ có −u thế hơn động cơ không đồng bộ.

- Điều chỉnh tần số nguồn cung cấp cho động cơ bằng các bộ biến đổi tần số thyristor hoặc tranzito. Động cơ không đồng bộ có nhược điểm là khi điện áp lưới tụt xuống thì mô men khởi động và mô men tới hạn sẽ giảm nhiều bởi vì mô men tỷ lệ với bình ph−ơng điện áp.

Các hệ truyền động thường dùng trong thang máy

Máy điện khuếch đại đ−ợc kích thích bởi 4 cuộn dây: cuộn chủ đạo CCĐ, cuộn ổn định CÔĐ, cuộn phản hồi âm áp CFA, cuộn phản hồi dương dòng CFD, các cuộn phản hồi này lấy điện áp trên hai đầu máy phát F, cuộn ổn. Ngày nay với sự phát triển của kỹ thuật điện tử công suất lớn và kỹ thuật vi điều khiển, các hệ truyền động cho thang máy cao tốc ngày nay hầu hết đều sử dụng hệ truyền động một chiều dùng bộ biến đổi tĩnh. −u điểm nổi bật của hệ T- Đ là độ tác động nhanh dải điều chỉnh rộng, điều chỉnh mềm tốt không gây ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn có hệ số khuyếch đại công suất cao, điều đó rất thuận lợi cho việc thiết lập các hệ thống điều chỉnh nhiều vòng để nâng cao chất l−ợng các đặc tính tĩnh và các đặc tính động của hệ thống.

Nh−ợc điểm của hệ truyền động là do các van bán dẫn có tính phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lưu ra có biên độ đập mạch cao gây tổn thất phụ trong máy điện và ở các truyền động công suất lớn còn làm xấu dạng. Ban đầu động cơ làm việc bằng tổ nối dây tốc độ cao MH, năng l−ợng đ−ợc cấp qua tiếp điểm của công tắc tơ T, công tắc tơ U (nếu thang đi lên) hoặc công tắc tơ D (nếu thang đi xuống). Để dừng chính xác buồng thang, khi đi đến gần vị trí tầng cần dừng công tắc hành trình báo vị trí tầng sẽ phát tín hiệu tới hệ thống điều khiển ra lệnh cắt điện của tổ đấu dây tốc độ cao và đóng điện cho tổ đấu dây tốc độ thấp.

Nguyên lý của bộ biến tần nguồn áp bao gồm một mạch chỉnh lưu CL chỉnh lưu điện áp xoay chiều ba pha thành điện áp một chiều, điện áp một chiều này qua mạch lọc trung gian L, sau đó đưa vào bộ nghịch lưu tạo ra một điện. Các bộ biến tần hiện nay đ−ợc chế tạo trọn bộ, các bộ biến tần này thông th−ờng bao gồm hệ thống mạch có thể là thyristor hoặc có thể là tranzito, một trung tâm điều khiển CPU ứng dụng công nghệ one - chip.

Hệ thống điện trong thang máy

Là hệ thống các công tắc, rơle, tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho người, hàng và thang máy khi hoạt động, cụ thể là: bảo vệ quá tải cho.

Các hệ thống điều khiển trong thang máy .1Mạch rơle

Cấu tạo mô hình .1 Giếng thang

Khi có lệnh mở cửa động cơ quay sẽ gạt 2 thanh gạt sang 2 bên, hai thanh gạt này tiếp xúc với 2 vấu gắn trên cửa cabin, cửa cabin sẽ mở ra. Trong thang máy các nút gọi tầng đ−ợc bố trí ngoài cửa tầng của mỗi tầng, các nút ấn đến tầng đ−ợc đặt trong buồng thang, các tín hiệu gọi tầng và đến tầng là hoàn toàn ngẫu nhiên không theo một quy luật nào cả cho nên yêu cầu công nghệ là phải đáp. Nếu lệnh gọi tầng mà lớn hơn vị trí mà buồng thang thì PLC sẽ phát lệnh cho thang máy đi lên, trong quá trình đi lên PLC vẫn tiếp tục nhận các lệnh gọi tầng và đến tầng.

Sau khi thang máy thực hiện xong tất cả các lệnh gọi tầng và đến tầng tiếp theo chiều chuyển động của nó sẽ tự động quay lại để thực hiện các lệnh vừa nhớ. Ban đầu ta cấp nguồn cho bộ điều khiển, bộ PLC sẽ kiểm tra vị trí cabin sau đó kiểm tra lệnh gọi, đến tầng và lưu lệnh gọi, đến tầng rồi kiểm tra tầng. Nếu vị trí buồng thang bằng vị trí lệnh thì PLC sẽ phát lệnh dừng buồng thang xoá các lệnh ở tầng tại vị trí buồng thang dừng, cửa buồng thang sẽ tự động mở ra cho đến khi cảm biến mở cửa tác động thì động cơ mở cửa ngừng tác.

Nếu vị trí buồng thang <vị trí lệnh PLC phát lệnh cho động cơ chạy thuận, trong quá trình chạy thuận PLC sẽ đọc các lệnh quá giang theo chiều chạy thuận. Nếu vị trí buồng thang > vị trí lệnh PLC sẽ phát lệnh chạy xuống, trong quá trình chạy xuống PLC sẽ đọc các lệnh quá giang theo chiều xuống. - Nguồn: Ta sử dụng một biến thế giảm thế 220V/24V xoay chiều cấp cho bộ chỉnh lưu cầu , ta sử dụng một tụ lọc để làm giảm sự nhấp nhô của sóng điện áp ở đầu ra sau đó đ−a qua bộ ổn nguồn để lấy.

- Mạch cảm biến: Ta sử dụng cặp thu phát hồng ngoại, các điện trở, biến trở, mạch so sánh thuật toán, đèn LED và nguồn đấu nh− hình V.4. Nguyên lý làm việc của mạch nh− sau: Ban đầu khi không gian giữa con thu và con phát ch−a bị che thì chân 5 của con thu ở mức thấp(0V) do đó. Ta điều chỉnh triết áp R3 sao cho điện áp vào chân 3 của mạch so sánh thuật toán lớn hơn 0V và nhỏ hơn 5V khi đó mạch sẽ so sánh thấy tín hiệu ở chân 2 nhỏ hơn tín hiệu ở chân 3 vì thế đầu ra của mạch so sánh có giá trị 1(d−ơng) làm cho Tranzitor Q1 thông sẽ đặt giá trị đất(0V) lên đầu vào của PLC.

Khi không gian giữa cặp thu phát bị chắn thì giá trị cao(gần 5V) sẽ đặt ở chân 5 của cặp thu phát dẫn đến chân 2 của mạch so sánh sẽ có giá trị cao(gần 5V). Do đó chân 3 của mạch so sánh thuật toán có tín hiệu nhỏ hơn chân 2 nên đầu ra của mạch này sẽ có giá trị 0(âm) làm cho tranzitor Q1 ngắt vá sẽ đặt giá trị gần 24V vào đầu vào của PLC do đó đầu vào của PLC sẽ có tín hiệu. Nguyên lý làm việc: Khi đầu ra PLC 1 ở mức cao(24V)(tín hiệu điều khiển động cơ chạy thuận) cuộn dây của rơ le 1 có điện sẽ đóng 2 cặp tiếp.

Phân công các đầu vào/ra

Xây dựng ch−ơng trình điều khiển .1 Bảng phân công các đầu vào

* Ch−ơng trình điều khiển thang máy nhà 4 tầng viết d−ới dạng STL NETWORK 1 //Testing of calling floor.

LDN M2.2