54
3.2.2.2 Khối chọn tầng
Khối này bao gồm 4 đèn báo trạng thái đi lên/ xuống, đèn báo thang máy hoạt động, đèn báo quá trọng lượng cho phép và 4 nút với chức năng chọn tầng tương ứng.
3.2.2.3 Khối gọi tầng
Khối này được bố trí từ tầng 1 đến tầng 4
- Tầng 1 chỉ có một nút nhất gọi đi lên. - Tầng 2 và 3 gồm hai nút đi lên và xuống. - Tầng 4 chỉ có một nút nhấn đi xuống.
3.2.2.4 Bảng điều khiển
Các khối được liên kết và điều khiển bởi bảng điều khiển với trung tâm điều khiển là PLC CPU 1511C – 1PN .
Bảng điều khiển gồm: 1 aptomat đóng ngắt 220VAC, 1 khối nguồn 24VDC, 1 khối nguồn 12VDC, 6 relay và domino.
Hình 3. 16 Khối gọi tầng lên/ xuống. Hình 3. 15 Khối chọn tầng. Hình 3. 15 Khối chọn tầng.
55
Hình 3. 17 Bảng mạch điều khiển hệ thống thang máy. 3.2.2.5 Đối trọng thang máy 3.2.2.5 Đối trọng thang máy
Đối trọng thang máy là bộ phận dùng để cân bằng trọng lượng với trọng lượng cabin. Được liên kết với cabin thông qua cáp tải.
56
3.2.3 Hình ảnh thang máy hồn thiện
Ảnh mặt trước
Ảnh mặt bên và mặt sau
Hình 3. 20 Ảnh bên có cửa và mặt bên. Hình 3. 19 Ảnh mặt trước Hình 3. 19 Ảnh mặt trước
57 Ảnh bên trong và domino
Module khuếch đại tín hiệu load cell được cố định trên buồng thang máy.
Ảnh load cell
Load cell được đặt trong buồng thang máy và các khối đồng mơ phỏng cân nặng.
Hình 3. 22 Ảnh Load cell đo cân nặng. Hình 3. 21 Ảnh bên trong và domino. Hình 3. 21 Ảnh bên trong và domino.
58
Chương 4: SƠ ĐỒ THUẬT TỐN, CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN, GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
4.1 Sơ đồ thuật toán
4.1.1 Đưa thang máy về tầng 1 khi băt đầu hoạt động
Đ s s Bắt đầu Kiểm tra đã đóng cửa
Thang máy đi xuống tầng 1 Chạm CTHT1 Thang máy về tầng 1 Có thể gọi/chọn Kết thúc Đ
59
4.1.2 Sơ đồ đóng - mở cửa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 4. 2 Sơ đồ đóng - mở cửa cabin.
Lệnh mở cửa Dừng thang Mở cửa Chạm CTHT Dừng mở cửa 3s Đóng cửa Kết thúc Đ S S Đ Chạm CTHT S Đ
60
4.1.3 Gọi tầng khi đang ở tầng 1
Đ s Bắt đầu Đóng cửa Đến đúng tầng gọi / chọn Kết thúc Chọn / gọi đến tầng thứ I
Thực hiện ưu tiên
Dừng thang và thực hiện đóng mở cửa
61 4.1.4 Ưu tiên chọn / chọn tầng Đ Chọn / gọi tầng Lưu vị trí và cho thang di chuyển
Thang di chuyển lên/xuống với ưu tiên trước đó
Đảo chiều di chuyển cabin
Ưu tiên cùng chiều di chuyển ưu tiên
Tầng cuối gọi đi lên/xuống Kết thúc Đ S S
62
4.2 Qui định ngõ vào ra kết nối với PLC 4.2.1 Qui định ngõ vào, ra 4.2.1 Qui định ngõ vào, ra
Bảng 4. 1 Qui định ngõ vào.
STT Đầu vào Qui định tên
1 I10.0 CTHT_MỞ_CỬA 2 I10.1 CTHT_ĐÓNG_CỬA 3 I10.2 CTHT_1 4 I10.3 CTHT_2 5 I10.4 CTHT_3 6 I10.5 CTHT_4 7 I10.6 GỌI_TẦNG_1_LÊN 8 I10.7 GỌI_TẦNG_2_LÊN 9 I11.0 GỌI_TẦNG_2_XUỐNG 10 I11.1 GỌI_TẦNG_3_LÊN 11 I11.2 GỌI_TẦNG_3_XUỐNG 12 I11.3 GỌI_TẦNG_4_XUỐNG 13 I11.4 CHỌN_TẦNG_1 14 I11.5 CHỌN_TẦNG_2 15 I11.6 CHỌN_TẦNG_3 16 I11.7 CHỌN_TẦNG_4 Bảng 4. 2 Qui định ngõ ra.
STT Đầu ra Qui định tên
1 Q0.0 ĐC_LÊN
2 Q4.1 ĐC_XUỐNG
63 4 Q4.3 ĐC_ĐÓNG CỬA 5 Q4.4 ĐÈN_BÁO_LÊN 6 Q4.5 ĐÈN_BÁO_XUỐNG 7 Q4.6 ĐB_QUÁ TẢI 8 Q4.7 ĐB_HĐ 4.2.2 Sơ đồ kết nối PLC I10.0 PLC S7 – 1500 Q4.0● I10.1 Q4.1● I10.2 Q4.2● I10.3 Q4.3● I10.4 Q4.4● I10.5 Q4.5● I10.6 Q4.6● I10.7 Q4.7● I11.0 CPU 1511C – 1PN 6ES7511-1CK01-0AB0 I11.1 I11.2 I11.3 I11.4 I11.5 I11.6 I11.7 Hình 4. 5 Sơ đồ kết nối PLC. CHỌN_TẦNG_4 GỌI_T3_XUỐNG GỌI_T1_LÊN GỌI_T2_LÊN CTHT_MỞ_CỬA CTHT_ĐÓNG_CỬA CTHT_1 CTHT_2 CTHT_3 CTHT_4 GỌI_T2_XUỐNG GỌI_T3_LÊN GỌI_T4_XUỐNG CHỌN_TẦNG_1 CHỌN_TẦNG_3 CHỌN_TẦNG_2 K1 K2 K3 K4 K5 K6 24V + - K7 K8
64
4.3 Nguyên lý hoạt động
Sau khi bật CB (Circuit Breaker) cấp điện cho toàn hệ thống. PLC khởi động ta nạp chương trình rồi nhấn RUN trên PLC.
Khi vị trí buồng thang ở tầng 1 hành khách nhấn gọi tầng 1 đi lên trên mô hình thực tế cửa lúc này sẽ mở và đóng sau 5 giây. Sau khi vào trong cabin hành khách tiếp tục nhấn và lựa chọn tầng mong muốn đi đến. Thang máy sẽ di chuyển theo số tầng đã được chọn. Tương tự khi buồng thang ở các vị trí tầng 2,3,4.
Khi thang máy đang ở tầng 1 và hành khách đang ở tầng 2,3 đi lên/ xuống, tầng 4 đi xuống. Buồng thang sẽ di chuyển lên ưu tiên tầng gần nhất và đến các tầng cịn lại.
Trong q trình đi lên đèn báo thang máy đi lên sẽ hoạt động và đến tầng yêu cầu sẽ tắt đèn. Tương tự khi đi xuống đèn sẽ báo đi xuống.
Sau khi đã đưa khách hàng đến tầng mong muốn thì thang sẽ reset gọi và chọn tầng trước đó.
Trong q trình thang hoạt động, nếu số lượng hành khách vào buồng thang nhiều khối lượng tăng quá cho phép thì thang sẽ khơng đóng cữa. Trọng lượng giảm đi và trong mức cho phép thì đóng cữa hoạt động lại bình thường.
4.4 Chương trình điều khiển hệ thống (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Network 1 Lệnh CTHT.
65 Network 3 Lệnh gọi lên / xuống từng tầng.
66 Network 5 Hướng lên của thang máy.
67
Network 6 Động cơ đi lên.
Network 7 Hướng xuống của thang máy.
68
Network 8 Động cơ đi xuống.
Network 9 Lệnh reset bit chọn / gọi tầng 1.
Network 10 Lệnh reset bit chọn / gọi tầng 2.
69 Network 12 Lệnh reset bit chọn / gọi tầng 4.
70 Network 14 Lệnh mở cửa.
Network 15 Timer đóng cửa.
Network 16 Lệnh đóng cửa.
71 Network 18 Chuyển dữ liệu sang Bcd 16.
72
Network 20 Lệnh reset cấm mở cửa cho WinCC.
Network 21 Lệnh cân load cell.
73
4.5 Giao diện Wincc
4.5.1 Giao diện điều khiển và giám sát thang máy
Giao diện điều khiển và giám sát thang máy qua Wincc viết trên TIA PORTAL V15.1 với hình ảnh chân thật dễ quan sát và điều khiển.
Hình 4. 6 Giao diện trang chủ.
Giao diện điều khiển và giám sát.
74
4.5.2 Khởi động WinCC
Để điều khiển và giám sát được giao diện thang máy trên WinCC trước hết cần set PG/ PC interface(32-bit). Ta chọn Control Panel -> All Control Panel Items -> Set PG/ PC interface(32-bit).
Hình 4. 8 Set PG/ PC interface(32-bit).
Sau đó chọn Card mạng giao tiếp giữa PC và PLC. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
75
Nhấn chọn biểu tượng trên thanh công cụ để khởi động giao diện điều khiển và giám sát thang máy.
4.5.3 Giải thích nguyên lý điều khiển và giam sát thang máy
Tại giao diện Trang chủ ta nhấn chọn CONTROL để chuyển sang giao diện điều khiển và giám sát.
Giao diện điều khiển gồm 5 khối chính và 1 nút trở về trang chủ.
Khối 1 gồm các nút gọi tầng, cửa thang máy và CTHT thang. Khi ta nhấn gọi tầng, nút gọi tầng sẽ sáng lên thang máy sẽ chạy đến tầng được gọi và cửa buồng thang sẽ mở ra hai bên rồi đóng lại. Nút gọi tầng sẽ trở về trạng thái ban đầu và đồng thời CTHT tầng đang dừng sẽ sáng lên.
Khối 2 hiển thị tầng, khi gọi/ chọn tầng buồng thang sẽ dừng tại vị trí tầng được gọi và sau đó hiển thị vị trí trên khối này.
Khối 3 khối gọi tầng. Khối này đặt bên trong cabin, gồm 4 nút tương ứng tầng 1 đến tầng 4. Khi nhấn nút chọn tầng, nút chọn tầng sẽ sáng lên và thang máy sẽ di chuyển đến tầng được chọn. Sau đó reset nút chọn tầng về trạng thái ban đầu.
Khối 4 đèn báo trạng thái. Đèn báo thang máy hoạt động khi PLC run. Khi thang máy di chuyển lên đồng thời đèn báo trạng thái và động cơ kéo của khối 1 sẽ sáng lên cùng một màu đã định sẵn. Tương tự đối với đèn báo xuống. Đèn và động cơ kéo sẽ tắt nếu đến tầng được gọi. Đèn báo quá trọng lượng.
Khối 5 báo trọng lượng khi hành khách vào thang. Nếu thang máy quá khối lượng qui định thì cửa thang sẽ khơng đóng lại, đồng thời thì đèn báo quá tải sẽ sáng lên. Khi khối lượng giảm thì thang máy đóng cữa và hoạt động bình thường.
76
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận
Trong quá trình thực hiện Đồ án “Thiết kế và thi cơng mơ hình thang máy 4 tầng điều khiển và giám bằng S7 – 1500 kết hợp WinCC ” đã giúp em hiểu rõ hơn về các kiến thức lý thuyết đã được học trên lớp cũng như trong q trình thực hành mơn điều khiển tự động.
Thiết kế mơ hình trên phần mềm kết hợp với việc cho chạy thực tế đã giúp em nắm vững kiến thức chung. Việc thực hiện trên mơ hình là vơ cùng hưu ích và tiện lợi, bởi lẽ thực hiện trên mơ hình giúp sinh viên có thể tiếp cận thang máy thực tế một cách chủ động hơn, làm quen với nguyên lý hoạt động và dễ dàng khắc phục khi có sự cố xảy ra.
5.2 Kiến nghị
Trong suốt quá trình thực hiện đồ án “Thiết kế và thi cơng mơ hình thang máy 4 tầng điều khiển và giám bằng S7 – 1500 kết hợp WinCC”, một số vấn đề khó khăn gặp phải và cơng việc đã hồn thành:
Khó khăn:
- Mơ hình cịn nhiều khuyết điểm về mặc thẩm mỹ.
- Do thiếu module mở rộng I/O nên mơ hình cịn nhiều chức năng chưa được tích hợp.
- Chưa thể dùng trực tiếp hàm analog trong PLC để điều khiển Loadcell.
Cơng việc hồn thành:
- Hoàn thành đồ án đúng hạn.
- Thiết kế và chế tạo thành cơng mơ hình. - Lập trình chạy đúng yêu cầu đặt ra. - Tìm hiểu được cách sử dụng PLC.
- Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát.
Hướng phát triền của đề tài:
77 - Nâng cấp hệ thống đóng cửa từng tầng. - Nâng cấp hiển thị vị trí tầng.
- Nâng cấp hệ thống cơ khí.
78
TÀI LIỆU THAM KHẢO (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[1] https://cibeslift.com.vn/cam-nang/lich-su-phat-trien-cua-nganh-thang-may-the-gioi. [2] https://thangmayhoangtrieu.com.vn/kham-pha-he-thong-thang-may-dem-tu- truong.html. [3] https://tailieu.vn/doc/giao-trinh-plc-499305.html. [4]https://support.industry.siemens.com/cs/attachments/109478675/s71500_cpu1511c _1_pn_manual_en-US_en-US.pdf.