3.1 Giới thiệu chung sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống
Sơ đồ nguyên lý chung cho toàn hệ thống đợc mô tả trên hình 3-1. Trong đó đối tợng đợc điều khiển là cabin thang máy. Động cơ truyền động chính là động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. Động cơ đợc cung cấp nguồn bởi biến tần, là biến tần 3 pha loại MICRO MASTER của hãng SIEMENS ( Đức ) chế
tạo. Trớc đầu vào của biến tần có lắp bộ lọc để chống nhiễu ảnh hởng đến lới xoay chiều. Toàn bộ hệ thống đợc điều khiển bởi thiết bị điều khiển logic khả trình PLC , là loại PLC CPM1A-40CDR do hãng OMRON ( Nhật bản) chế tạo gồm 24 đầu vào ( Input ), 16 đầu ra ( Output ).
Biến tần có 3 đầu vào số để tổ hợp thành 8 tần số đặt trớc cho phép nó hoạt động khi có tín hiệu đầu vào tơng ứng. Các đầu vào này đợc đánh số từ 10 đến 12 và đợc nối vào các đầu ra từ IR 010.00 đến IR 010.02 tơng ứng trên PLC. PLC sẽ điều khiển biến tần hoạt động theo các tần số đã đợc đặt trớc này phù hợp với giản đồ vận tốc tối u cho điều khiển thang máy.
Để cung cấp các tín hiệu cần thiết cho quá trình điều khiển, trong sơ đồ có sử dụng bàn phím gọi tầng đợc đặt trong cabin thang máy gồm 64 phím trong đó các phím từ 1 đến 60 đợc dùng cho việc gọi đến các tầng tơng ứng, 3 phím khác là Open để gọi mở cửa nhanh, Close để gọi đóng cửa nhanh, Emer để gọi dừng thang máy khẩn cấp. Bàn phím gọi tầng có 7 đầu ra đợc nối vào đầu vào của PLC nh sau :
- Đầu báo có phím gọi ( báo ngắt ) đợc đa vào đầu vào IR 000.04 để gọi chơng trình ngắt SBN 001 cho xử lý phím gọi tầng. Chơng trình này sẽ tổ hợp các đầu vào IR 000.06 đến IR 000.11 ( 6 đầu ) tơng ứng với các bit dữ liệu từ D0 đến D5 của bàn phím gọi tầng đa đến theo mã nhị phân và xác định đợc vị trí tầng cần đến để đa vào ô nhớ đệm và báo cờ keybuff01( có phím gọi tầng ) cho chơng trình chính xử lý.
*8 8 16 24 32 40 48 57 2 10 18 26 34 42 50 59 3 11 19 27 35 43 51 60 4 12 20 28 36 44 52 5 13 21 29 37 45 53 Open 6 14 22 30 38 46 54 Close 7 15 23 31 39 47 55 Emer 1 33 49 58 41 9 17 25 56 Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor 4 Sensor 5 Phím gọi lên Phím gọi xuống Sàn tầng Bàn phím gọi tầng Buồng điều khiển
Sàn tầng Bộ lọc
( Filter ) U l ới
Khối điều khiển động cơ cửa
Giải mã 7 thanhGiải mã7 thanh
Biến tần LED PLC Động cơ Vi xử lí bàn phím gọi thang
Cabin thang máy Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển thang máy sử dụng thiết bị điều khiển logic khả trình PLC
Bàn phím gọi thang gồm 118 phím, trong đó tại mỗi tầng đặt 2 nút, một cho gọi thang máy đi lên, một cho gọi thang máy đi xuống, trừ trờng hợp đặc biệt là tầng 1 chỉ có phím gọi lên và tầng thợng chỉ có nút gọi xuống. Bàn phím gọi thang có 8 đầu ra đợc nối vào đầu vào của PLC nh sau :
- Đầu báo có phím gọi ( báo ngắt ) đợc đa vào đầu vào IR 000.05 để gọi chơng trình ngắt SBN 002 cho xử lý phím gọi thang. Chơng trình này sẽ tổ hợp các đầu vào IR 001.00 đến IR 001.06 ( 7 đầu ) tơng ứng với các bit dữ liệu từ D0 đến D6 của bàn phím gọi thang đa đến theo mã nhị phân và xác định đợc vị trí tầng cần đến để đa vào ô nhớ đệm và báo cờ keybuff02( có phím gọi thang ) cho chơng trình chính xử lý.
Để có thể phát hiện đợc vị trí thang máy khi cần điều chỉnh tốc độ cũng nh hãm dừng, trong đồ án có sử dụng các sensor phi tiếp điểm theo nguyên lý quang học đợc đánh số từ Sensor 1 đến Sensor 5, tất cả các sensor này đợc đấu song song vào đầu vào ngắt 000.03 để gọi chơng trình ngắt SBN 000 cho xử lý sensor.
Việc cung cấp thông tin về vị trí tầng hiện tại mà thang đang hoạt động đ- ợc thực hiện nhờ các đèn LED. Các đèn LED này đợc nối vào các đầu ra IR 100.00 đến IR 100.03 cho chữ số hàng chục và IR 100.04 đến 100.07 cho chữ số hàng đơn vị thông qua các mạch giải mã 16 từ 4 sử dụng EPROM 2764.
Ngoài ra, hệ thống động cơ đóng mở cửa cũng đợc PLC điều khiển thông qua đầu vào IR 001.07 báo tín hiệu cửa đã đóng hoàn toàn để cho phép động cơ khởi động, trong trờng hợp ngợc lại thì động cơ sẽ không đợc phép khởi động; tín hiệu cho phép động cơ cửa quay theo chiều mở cửa ra đợc lấy trên đầu ra IR 010.06, tín hiệu cho phép động cơ cửa quay theo chiều đóng cửa vào đợc lấy trên đầu ra IR 010.07.
Để đảm bảo an toàn trong các trờng hợp sự cố, các thiết bị an toàn hoạt động độc lập với phần điều khiển nh phanh dù, lò xo thuỷ lực v.v... sẽ hoạt động. Ngoài ra trong buồng thang còn đặt một phím bấm chuông hoạt động nhờ nguồn một chiều cung cấp độc lập để báo tín hiệu khi có sự cố mất điện lới.
3.2 nguyên tắc hoạt động của hệ thống
Khi chơng trình đã đợc viết xong, đợc kiểm định và nạp vào PLC cùng với các điều kiện khác cho thang máy hoạt động đợc đảm bảo thì có thể khởi động hệ thống. Trớc hết ta cấp nguồn cho PLC và nó chuyển sang trạng thái RUN ( đèn RUN sáng ). Sau đó đóng cầu dao cung cấp nguồn cho biến tần và thang máy sẵn sàng hoạt động. Tại thời điểm hoạt động lần đầu tiên, thang máy đợc đặt tham số tầng hoạt động hiện tại là 1 và nó sẽ thay đổi trong suốt quá trình hoạt động sau này. Tham số này sẽ đợc lu lại trong suốt quá trình hoạt động kể cả khi mất nguồn cung cấp và đợc các LED hiển thị khi thang máy hoạt động.
Để hệ thống hoạt động tốt thì phải tiến hành bảo dỡng định kỳ theo các quy định của nhà sản xuất các thiết bị đã sử dụng trong hệ thống.