CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.4 Phương án thiết kế
Sau quá trình tham khảo một số tài liệu liên quan đến tự động hóa, mơ hình thang máy và qua khảo sát một số mơ hình thang máy trong thực tế, nhóm quyết định sẽ sử dụng cơng nghệ thang máy cáp kéo cho đề tài “Thiết kế và thi cơng mơ hình thang máy sử dụng PLC s7 1200”.
Nhóm chọn phương án thiết kế này vì nó dễ lắp đặt và thi cơng trong mơ hình chi phí khơng cao, cịn những phương án thiết kế khác thì chi phí lắp đặt cao, nhiều thiết bị vật liệu khó tìm kiếm.
Mơ hình của nhóm chỉ mơ phỏng lại các hệ thống thang máy thực tế. Các thiết bị trong mơ hình chỉ là các thiết bị được dùng trong học tập nghiên cứu.
- Phương án thiết kế mơ hình thang máy gồm các phần chính như sau: ❖ Phần cơ khí.
• Sử dụng các thanh nhơm định hình để thiết kế phần khung thang máy và cabin.
• Kích thước ước tính của mơ hình : D/R/C: 40/40/160 cm.
• Sử dụng dây cáp, puly và ròng rọc nhỏ làm bộ phận truyền động di chuyển cabin.
• Sử dụng bộ trượt kết hợp với xích sắt để mở đóng cửa cabin. ❖ Phần điện.
• Sử dụng nguồn điện 220, nguồn tổ ong 24v và 12v.
• Phần xử lí tín hiệu và điều khiển hệ thống.
• Sử dụng PLC S7 1200 CPU 1214c AC/DC/Rly để lập trình điều khiển quá trình hoạt động của mơ hình.
• Biến tần Altiva 11 : Điều khiển tốc độ và đảo chiều động cơ cabin.
• Cảm biến GS100102 : Xác định vị trí cabin đồng thời hiển thị thơng qua LED 7 đoạn.
• Động cơ 12V : Điều khiển đóng mở cửa cabin.
• Động cơ 220V : là động cơ chính của thang máy dùng để tạo chuyển động cho cabin trong quá trình hoạt động.
Sử dụng bộ cảm biến cân nặng load cell và bộ khuyếch đại tín hiệu để kiểm tra tải trọng của thang máy trong quá trình hoạt động.
Thiết kế và thi cơng mơ hình thang máy sử dụng PLC S7 1200
Mơ hình thang máy ở đề tài được hướng thiết kế theo mơ hình thang máy thực tế với các chức năng được mơ phỏng tương tự gồm có:
- Bảng điều khiển ngồi cabin:
+ Nút nhấn gọi tầng 1 lên.
+ Nút nhấn gọi tầng 2 lên, xuống.
+ Nút nhấn gọi tầng 3 lên, xuống.
+ Nút nhấn gọi tầng 4 xuống.
+ Sử dụng led 7 đoạn để hiển thị vị trí tầng thang máy.
+ Bảng điều khiển bên trong cabin gồm :
+ Nút nhấn chọn T1. + Nút nhấn chọn T2. + Nút nhấn chọn T3. + Nút nhấn chọn T4. + Nút nhấn mở cửa cabin. + Nút nhấn đóng cửa cabin.
Hệ thống được trang bị thêm nút nhấn khẩn cấp khi gặp sự cố cháy ở tầng trên cao để đảm bảo an toàn cho người dùng.
Toàn bộ các thiết bị điện của hệ thống thang máy được bố trí và lắp đặt trong tủ điện có kích thước 500*350*150 cm.
CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM TIA PORTAL
2.1Tổng quan về PLC.
❖ Giới thiệu chung.
PLC (Programmable Logic Control) là thiết bị có thể lập trình được thiết kế chuyên dùng trong công nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lí từ đơn giản đến phức tạp, tuỳ thuộc vào người điều khiển mà có thể thực hiện một loạt các chương trình hoặc sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (hay cịn gọi là ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các bộ định thời (Timer) hay các sự kiện được đếm qua bộ đếm. Khi một sự kiện được kích hoạt nó PLC bật ON, OFF hoặc phát ra một chuỗi xung ra các thiết bị bên ngoài được gắn vào ngõ ra của PLC. Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Pesto, Alan Bradley, Shneider. Hitachi, …. Mặt khác ngoài PLC cũng đã bổ sung thêm các thiết bị mở rộng khác như: Các cổng mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), các thiết bị hiển thị, các bộ vào.
❖ Đặc điểm của bộ điều khiển lập trình.
Sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình được (programmable control systems) hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quy trình sản xuất. PLC tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản, thực hiện những tác vụ khác như định thời, đếm, … làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp, ngay cả với loại PLC nhỏ nhất. Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà khơng cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây, sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thơng qua thiết bị lập trình chun dùng. Hơn nữa, chúng ta cịn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống truyền thống mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời. Tuy nhiên, khi dùng PLC điều khiển những thiết bị có cơng suất lớn cần phải có mạch điện tử cơng suất trung gian gắn thêm vào.
❖ Một số loại PLC hiện nay.
- PLC siemens.
Sản xuất nhiều dòng sản phẩm khác nhau, phục vụ tốt cho nhu cầu nhà máy, lập trình dễ dàng, gọn nhẹ, dung lượng lớn,… dễ dàng bảo quản sửa chữa 19 và có giá cả
Thiết kế và thi cơng mơ hình thang máy sử dụng PLC S7 1200
cạnh tranh. PLC siemens có các dịng sản phẩm phổ biến : S7-200, S7-300, S7-400, S7- 1200, S7-1500.
HÌNH 2. 1 PLC Hãng Siemens. - PLC Mitsubishi. - PLC Mitsubishi.
Sản phẩm thuộc tập đoàn Mitsubishi của Nhật Bản, được ứng dụng rộng rãi trong điều khiễn các hệ thống trong công nghiệp, từ đơn giản đến phức tạp. Các sản phẩm phổ biến của hãng: PLC MITSUBISHI FX1N, PLC MITSUBISHI FX2N…
HÌNH 2. 2 PLC hãng Mitsubishi.
- PLC Schneider.
Được thiết kế với kích thước nhỏ gọn, tiện lợi, dễ sử dụng nhất. Sức mạnh sử lý và kích thước bộ nhớ là lý tưởng cho mục tiêu các ứng dụng hiệu suất cao. Phần mềm lập
trình của SoMachine rất mạnh mẽ và trực quan, giúp bạn 20 nhanh chóng tạo ứng dụng mà khơng tốn nhiều thao tác. Có 5 dịng sản phẩm chính: PLC Modicon M2xx, PLC Modicon M580 ePAC, PLC Modicon M340, PLC Modicon Quantum, PLC Modicon Preminum.
HÌNH 2. 3 PLC Schneider