Hệ thống điều khiển an toàn thang máy ứng dụng PLC

1.2 - YÊU CẦU VỀ AN TOÀN TRONG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

Nhờ có hệ thống chống mất nguồn đột ngột, hệ thống điều khiển không bị ảnh hưởng do được nuôi bằng một hệ thống chống mất nguồn công suất nhỏ, các cảm biến vị trí và các hệ đo lường cảnh báo khác vẫn làm việc bình thường. Khi hệ thông có điện trở lại, các role cảm nhận trạng thái mất điện sẽ hoạt động có phản hồi cho biết nguồn điện đã có, hệ thống sẽ thực hiện tuần tự thao tác xả điện dư, đóng nguồn mới và thực hiện điều hiển theo chu trình bình thường.

1.4 – TÌM HIỂU MỘT SỐ KẾT CẤU PHANH CỦA THANG MÁY

Khi cabin nâng hoặc hạ với tốc độ vượt quá giới hạn cho phép, qua cáp hạn chế tốc độ vắt trên rãnh puli 14, đĩa 1 cũng quay và đạt tới vòng quay tới hạn ly tâm của quả văng đủ lớn để ép lò xo 5 và tách quả văng ra xa tâm quay làm đầu các quả văng mắc vào vấu 3 và đĩa 1 cùng puli 13,14 dừng lại. Puli thường có rãnh cáp hình thang với hệ số ma sát tính toán cao nên khi nó dừng lai làm cáp hạn chế tốc độ vắt qua rãnh puli dừng theo, cabin tiếp tục đi xuống nên cáp hạn chế tốc độ tác động lên hệ tay đòn lắp trên cabin để bộ hãm bảo hiểm hoạt động dừng cabin trên các ray dẫn hướng.

1.5 - THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ CÔNG NGHỆ

Khi đó nếu bộ hãm bảo hiểm làm việc để dừng cabin thì điều đó chứng tỏ rằng độ căng của cáp hạn chế tốc độ, hệ số ma sát tính toán giữa cáp và rãnh puly 14 đạt giá trị yêu cầu và hệ thống tay đòn cùng bộ hãm bảo hiểm làm việc bình thường. Khách B đi vào thang máy và ấn nút đến tầng 1, tầng 1 lại được nhớ và khi đi xuống thang sẽ dừng lại ở tầng 1 đáp ứng song yêu cầu của khách hàng B.

2.2 – CÁC HỆ THỐNG KHỐNG CHẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

• HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY SỬ DỤNG CÁC PHẦN TỬ PHI TIẾP ĐIỂM
• KHÁI NIỆM HỆ ĐIỀU KHIỂN RƠLE 1. Hệ điều khiển rơle
• KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH

Qua các phân tích ở trên và dựa vào yêu cầu công nghệ đặt ra; đồng thời căn cứ vào số tầng phục vụ mà lựa chọn hệ thống truyền động tối ưu sao cho thoả mãn được một cách hài hoà nhất giữa các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật. - Ngoài ra, thang máy còn sử dụng các khoá liên động để đảm bảo thang chỉ có tín hiệu khởi động khi cửa tầng và cưả buồng thang đã đóng, không cho phép gọi tầng khi thang không có người, lập tức dừng thang khi buồng thang đang chạy mà vì một lý do nào đó cửa thang bị mở ra. Tủ điều khiển chỉ có thể phục vụ cho một quá trình hoạt động nhất định nào đó của hệ thống; có nghĩa là nó không thể thay đổi ngay lập tức để phục vụ một quá trình hoạt động khác mà cần phải có sự thay đổi lại cách đấu dây trong hệ thống.

Hệ thống điều khiển sử dụng thiết bị điều khiển logic khả trình Nhìn một cách tổng thể thì một hệ thống điều khiển (Control System) là một tập hợp các linh kiện và thiết bị điện tử được lắp đặt để đảm bảo sự làm. Do sự phát triển như vũ bão của công nghệ, các hoạt động điều khiển phức tạp được thực hiện bởi các hệ thống điều khiển tự động chất lượng cao, có thể là thiết bị điều khiển khả trình (Programable Logic Controller - PLC) hoặc có thể là một máy tính chủ v.v. Bên cạnh khả năng giao tiếp với các thiết bị thu nhận tín hiệu (tủ điều khiển, các động cơ, các sensor, các công tắc, các cuộn dây rơle v.v.. ), hệ thống điều khiển hiện đại còn có thể nối thành mạng để điều khiển các quá trình có mức độ phức tạp cao cũng như các quá trình có liên hệ mật thiết với nhau.

Dựa vào yêu cầu công nghệ đặt ra và căn cứ vào những phân tích các phương án ở trên ta chọn phương án truyền động cho thang máy trong đồ án này là: Sử dụng động cơ điện xoay chiều 3 pha điều khiển bằng PLC ghép nối qua biến tần.

SIEMENS

GIỚI THIỆU PLC S7-200

PLC, viết tắt của Programmaable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic lập trình được, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển thông qua ngôn ngữ lập trình. - Có các chế độ ngắt và xử lý tín hiệu ngắt khác bao gồm : ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống, ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu của bộ đếm tốc độ cao (2kHz). - Các chế độ ngắt và xử lý ngắt bao gồm : ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống, ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung.

- RUN : cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ, PLC sẽ rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN. Bộ nhớ S7-200 có tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng loại trừ phần bit nhớ đặc biệt ký hiệu bởi SM (Specical memory) có thể truy nhập để đọc. +) Vùng chương trình có tác dụng lưu chương trình điều khiển (chỉ có 1 chương trình). - Vùng đối tượng có tác dụng tạo ra các rơle thời gian, các bộ đếm, mỗi rơle thời gian và bộ đếm có một vùng nhớ 16 bit để ghi số đếm thời gian, và 1 bit để ghi giá trị logic vì vậy số đếm trong thanh ghi tối đa là 32767.

PLC S7-200 sử dụng cổng truyền thống nối tiếp RS485 với phích nối 9 chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC khác. Phương pháp liệt kê lệnh STL là phương pháp thể hiện chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh, mỗi câu lệnh trong chương trình kể cả những lệnh hình thức biểu diễn một chức năng PLC. - Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive on delaytimer): TONR Hai kiểu Timer của S7-200 (TON và TONR) phân biệt với nhau ở phản ứng của nó với tín hiệu đầu vào.

ỨNG DỤNG PLC VÀ BIẾN TẦN VÀO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

PHÁP ĐIỀU CHẾ VECTOR KHÔNG GIAN

Trên cơ sở công thức (3.1) kèm theo điều kiện điểm trung tính của 3 cuộn dây không nối đất ta chỉ cần đo 2 trong 3 dòng điện stator là đã có đầy đủ thông tin về is(t) với các thành phần trong công thức (3.4). Từ hình vẽ (3.5) ta thấyω ≠ωs sự chênh lệch đó tạo nên dòng điện rotor với tần số fr, dòng điện đó cũng có thể biểu diễn dưới dạng vector ir với tốc độ góc ω =2.Π.frvà gốc trùng với gốc của hệ toạ độ α , β và đặt tên cho trục của hệ mới là d và q ta dễ dàng nhận thấy rằng hệ toạ độ mới định nghĩa là một hệ toạ độ quay xung quanh điểm gốc chung với tốc độ góc ωs với vector is có các phần tử mới là isd và isq. Ưu điểm của hệ toạ độ mới là do các vector is và Ψr cũng như bản thân hệ toạ độ dq quay đồng bộ với nhau với tốc độ góc ωs quanh điểm gốc, các phần tử của vector (isd,isq) là các đại lượng một chiều.

Khó khăn thực tiễn của việc tính isdvà isq là việc xác định góc νs, trong trường hợp động cơ đồng bộ góc đó được xác định dễ dàng bằng thiết bị đo tốc độ vòng quay(máy phát xung kèm vạch o, resolver). Trong hệ thống này sơ đồ nguyên lý của động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc được nuôi bởi biến tần dùng van bán dẫn, hoạt động theo kiểu cắt xung với tần số cao, các van bán dẫn ở đây chủ yếu là tranzitor(IGBT, MOSFET). Xét bố trí hình học của ba quận dây trên mặt phẳng tương tự như đối với khả năng thứ tư, ta dễ dàng xây dựng được vector điện áp tương ứng cho tất cả các trường hợp còn lại (Hình 3.9) các vectơ đó được đánh số từ 0÷7 như số thứ tự của bảng 3.1.

Các vector chuẩn chia toàn bộ không gian thành các góc phần 6 S1 đến S6 chỉ bằng 8 vector chuẩn (Hình 3.9) ta phải tạo nên điện áp stator với biên độ góc pha bất kỳ mà khâu ĐCD sau này yêu cầu. Ta đã biết rằng điện áp sẽ được quy đổi bằng thời gian đóng ngắt xung trong một chu kỳ nào đó, giả thiết toàn bộ chu kỳ đó là chu kỳ có ích được phép dùng để thực hiện vector khi này modul tối đa cũng không thể vượt quá 2/3 UMC do vậy ta có công thức. Như đã phân tích ở trên ta chọn động cơ truyền động là động cơ xoay chiều 3 pha rotor lồng sóc và phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ là phương pháp điều chỉnh tần số dựa vào phương pháp điều chế vector không gian, ở các hệ truyền động một chiều để điều chỉnh tốc độ động cơ ta dùng các bộ biến đổi van, bộ biến đổi máy điện và bộ biến đổi xung áp.