CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY BẰNG PLC
3.2. Chương trình điều khiển và các khối lệnh
3.2.1. Chương trình điều khiển
Chương trình điều khiển là một là một chuỗi các lệnh lập trình PLC dùng để điểu khiển phần động lực của thang máy. Nó gồm nhiều khối chương trình nhỏ ghép lại với nhau. Mỗi khối có nhiệm vụ khác nhau và chúng có mối liên hệ với nhau tạo thành một chương trình hoàn chỉnh để điều khiển mô hình thang máy.
Các khối được liên kết và điều khiển bởi bảng điều khiển với trung tâm điều khiển là PLC FX1N-44MR
3.2.2. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
Hình 3.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
Giải thích sơ đồ khối:
Khối nguồn cấp nguồn điện cho các khối. Khi đưa lệnh điều khiển thông qua khối phát lệnh điều khiển tín hiệu sẽ được đưa tới khối PLC từ khối PLC sẽ giải mã thông qua khối giải mã và xuất tín hiệu điều khiển qua khối động lực. Tín hiệu sau khi được mã hóa sẽ hiện thị thông qua khối hiển thị
3.2.3. Các khối lệnh
Khối phát lệnh điều khiển
Đây là khối chương trình dùng để phát lệnh gọi tầng cho thang máy hoạt động. Nó là
sự liên kết giữa các nút nhấn gọi tầng co trên thang máy và các rơle trung gian trong chương trình PLC. Khi một trong các nút nhấn được tác động thì các cuộn dây của rơ le trung gian
có điện. Lúc này các tiếp điểm các tiếp điểm của nó sẽ thay đổi trạng thái và tạo ra tín hiệu cho các khối hoạt động
Khối có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu điều khiển từ nút nhấn (phím chuyển mạch) và công tắc hành trình (công tắc chuyển mạch). Khi một nút nhấn được tác động, tạo ra một chuyển
mạch dưới dạng xung từ trạng thái tích cực sang trạng thái không tích cực, xung bit này được đưa dến bộ phận xử lý. Mỗi nút nhấn được nối với ngõ vào của bộ phận xử lý
Khối chọn tầng
Khối này bao gồm 3 đèn báo với chức năng chọn tầng tương ứng.
Khối gọi tầng
Khối này được bố trí từ tầng 1 đến tầng 3
- Tầng 1 chỉ có một nút nhất gọi đi lên.
- Tầng 2 gồm hai nút đi lên và xuống.
- Tầng 3 chỉ có một nút nhấn đi xuống.
Khối PLC
Đây là khối quan trọng nhất, nó có chức năng nhập các tín hiệu ngõ vào sau đó xử lý chúng theo một trình tự logic đã được lập trình sẵn. Vấn đề đặt ra là do các tín hiệu ngõ vào là do các chuyển mạch nút nhấn cung cấp. Sau khi hoàn tất việc xử lý tín hiệu ngõ vào, một quyết định sẽ được tạo ra để điều khiển các thiết bị động lực
- Khối xác định vị trí Cabin:
Đây là khối điều khiển giúp chúng ta xát định được vị trí cabin. Khối điều khiển này được kết hợp bởi X012 và các lệnh lập trình như INC và DEC
X012 thực chất là cảm biến dừng tầng, nó giúp cabin dừng đúng tầng được gọi. Lệnh INC là lệnh làm tăng thanh ghi D28, khi thực hiện lệnh này giá trị hiện thực của thanh ghi tăng lên 1, lệnh DEC có chức năng làm thiết bị đích giảm xuống 1.
Và một lệnh vô cùng quan trọng là lệnh DECO. Nó là lệnh giải thanh ghi D28 với 4-bit bắt đầu từ M10 đến M25. Nó kết hợp với cảm biến dừng tầng giúp cho cabin dừng đúng vị trí
- Khối điều khiển động cơ lên xuống
Việc điều khiển động cơ lên xuống được thực hiện khi cảm biến dừng tầng tác động vào các mức dữ liệu của thanh ghi D28 đã được giải mã kết hợp với các tín hiệu gọi tầng sẽ làm cho các cuộn dây của rơ le và rơ le có điện. Thang máy sẽ đi lên khi rơ
le có điện đóng tiếp điểm thường mở cấp điện cho động cơ, làm động cơ đi lên và ngược lại khi rơle có điện động cơ sẽ đi xuống
- Khối điều khiển động cơ đóng mở cửa
Việc mở cửa chỉ được thực hiện khi động cơ đã ngừng lại. Khi thang máy đi đến đúng vị trí thì sau thời gian 1s cửa thang máy sẽ mở ra và cửa sẽ đóng lại sau 5s
Khối động lực
Chấp hành tín hiệu điều khiển từ khối PLC, có nhiệm vụ kéo phần cơ cho thang máy
- Cơ cấu nâng hạ buồng thang
Hệ thống truyền động nâng hạ buồng thang được kéo bởi động cơ 12VDC có hộp giảm tốc thông qua hệ thống dây cáp và líp buly dẫn hướng. Cabin treo ở một đầu dây cáp, đầu cáp còn lại đối diện sẽ gắn đối trọng. Khi puly quay thì 1 đầu dây cáp
sẽ cuốn vào, đầu còn lại sẽ duỗi ra có nghĩa là cabin đi lên thì đối trọng sẽ đi xuống
và ngược lại.
- Cơ cấu đóng – mở cửa buồng thang
Được thiết kế một vòng kín giữa động cơ 12VDC có hộp giảm tốc và líp dẫn. Hai cửa buồng thang được gắn cố định trên dây tải, 1 cửa ở trên và 1 cửa ở dưới để đảm bảo ra vào cùng lúc. Khi nhận được tín hiệu mở cửa thì động cơ sẽ quay thuận đến khi chạm vị trí 2 rồi dừng động cơ và khi có tín hiệu đóng thì động cơ đảo chiều quay ngược về chạm vị trí 1 để dừng động cơ.
Khối hiển thị
Khối này có nhiệm vụ hiển thị số tầng đã được giải mã và khuếch đại. Khối hiển thị giúp cho ta biết được vị trí của cabin dù đứng ở bất kì tầng nào của thang máy, việc hiển thị Led được thực hiện bởi hai lệnh: lệnh DIV là lệnh thực hiện phép chia các dữ liệu của thanh ghi D28 cho thanh ghi D29 kết quả được lưu ở thiết bị đích, lệnh BCD chuyển đổi
số nhị phân sang BCD và lưu ở thiết bị đích (D29), lệnh này dùng để xuất dữ liệu trực tiếp cho đèn Led 7 đoạn. Hai lệnh này kết hợp với sự hoạt động của cảm biến dừng tầng tạo ra tín hiệu làm Led hiển thị đúng vị trí mà cabin đang dừng ở đó.