KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY CHƯƠNG I TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY 1 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY I _ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THANG MÁY _ Thang máy là thiết bò vận tải chuyên dùng để chở người và hàng theo phương thẳng đứng. _ Thang máy được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, công sở. Ngoài tính tiện nghi khi sử dụng, thang máy còn làm tăng thêm tính mỹ quan cho công trình. _ Thang máy là một thiết bò vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, do nó có liên quan trực tiếp với tính mạng và tài sản của người sử dụng. Do đó yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, lắp đặt, vận hành và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn đã được qui đònh, phải đầy đủ các thiết bò bảo vệ, thiết bò an toàn, đảm bảo độ tin cậy như bộ bảo hiểm, công tắc hạn chế trên, hạn chế dưới, điện chiếu sáng khi mất điện. II _ PHÂN LOẠI THANG MÁY 1. Phân loại theo chức năng: _ Thang máy chuyên chở người. _ Thang máy chuyên chở hàng nhưng có người đi kèm. _ Thang máy chuyên chở người nhưng có hàng đi kèm. _ Thang máy bệnh viện. _ Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm. 2. Phân loại theo hệ thống dẫn động: _ Thang máy dẫn động điện. _ Thang máy thủy lực. _ Thang máy khí nén. 3. Phân loại theo hệ thống điều khiển: _ Điều khiển bằng rờle. _ Điều khiển bằng PLC. _ Điều khiển bằng máy tính. 4. Phân loại theo trọng tải: _ Thang máy loại nhỏ Q < 160 kg. _ Thang máytrung bình Q = 500 200 kg. _ Thang máy loại lớn Q > 2000 kg. 2 Mô hình thang máy tải khách KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY 5. Phân loại theo độ dòch chuyển: _ Thang máy chạy chậm v = 0, 5 m/s. _ Thang máy tốc độ trung bình v = (0, 5  0, 7) m/s. _ Thang máy cao tốc v = (2, 5  5) m/s. III _ CẤU TẠO CHUNG _ Cấu tạo: Thang máy có nhiều loại khác nhau, nhưng nhìn chung gồm có các bộ phận chính như sau: 1. Tời nâng 2. Bộ hạn chế tốc kiểu ly tâm 3. Cáp phụ 4. Cabin 5. Cáp dẫn hướng thẳng đứng 6. Giếng thang 7. Đối trọng 8. Giảm chấn đối trọng 9. Guốc trượt 10. Cáp nâng 11. Buồng máy _ Cabin (3) trong đó có chứa người hoặc hàng hóa. Cabin chuyển động trên cáp dẫn hướng thẳng đứng (5) nhờ có các bộ guốc trượt (9) lắp vào cabin. Cáp nâng (10) trên đó có treo cabin dược treo vào tang hoặc vắt qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng (1). Trọng lượng thang máy và trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng (7) treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hoặc từ tang. Buồng thang máy và đối trọng khi di chuyển sẽ trượt trên thanh ray dẫn hướng nhờ các guốc trượt. 3 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY Một số dạng cabin thang máy Biên dạng guốc trượt kiểu lăn của hãng MITSUBISHI Biên dạng guốc kiểu trượt của hãng NINGBO XINGDA 4 Bộ điều khiển Guốc trượt kiểu con lăn Bộ kích Bộ đo gia tốc Dòng điện điều khiển Rãnh trượt trên thanh ray KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY _ Để an toàn, cabin được lắp trong giếng thang (6). Phần trên của giếng thang thường được lắp buồng máy (11). Trong buồng thang có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính (tủ phân phối, bộ hạn chế tốc độ …). Phần dưới của giếng thang (hố giếng thang) có bố trí các bộ giảm chấn cabin và giảm chấn đối trọng (8). Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế hành trình làm việc của giếng thang. _ Để tránh trường hợp thang bò rơi khi cáp bò đứt, do gặp sự cố mất điện hoặc do cơ cấu nâng bò hỏng, trên cabin có lắp bộ bảo hiểm (governor). Trong trường hợp này, thiết bò kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin. Bộ hãm bảo hiểm thường được dẫn động từ một cáp phụ (4), cáp này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu li tâm (2). Khi tốc độ buồn thang cao hơn tốc độ giới hạn cho phép thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và làm dừng cáp. _ Một số sơ đồ thang máy thường gặp: + Thang máy có puli dẫn hướng: Có lắp thêm puli phụ (2) để dẫn hướng cáp đối trọng. Sơ đồ này thường được dùng khi kích thước cabin lớn, cáp đối trọng không thể dẫn hướng từ puli dẫn cáp (hoặc tang) một cách trực tiếp xuống dưới. + Thang máy có sự bố trí bộ tời bên dưới có bộ tời (1) được bố trí ở phần bên hông hoặc phần dưới của đáy giếng, nhờ đó có thể làm giảm tiếng ồn của thang máy khi làm việc. Dùng sơ đồ này sẽ làm tăng tải trọng tác dụng lên giếng thang, cũng như tăng chiều dài và số điểm uốn của cáp nâng, dẫn đến tăng độ mòn của cáp nâng. Kiểu bố trí bộ tời như thế này chỉ sử dụng trong trường hợp đặc biệt khi mà buồng máy không thể bố trí được phía trên giếng thang và khi có yêu cầu cao về giảm độ ồn khi thang máy làm việc. 5 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY + Thang máy kiểu đẩy: cáp nâng (1) tên đó có tero cabin (2), được uốn qua các puli (6) lắp tên khung cabin, sau đó đi qua puli phía trên (3) đến puli dẫn cáp (5) dẫn cáp (5) của bộ tời nâng Trọng lượng của cabin và một phần vật nâng được cân bằng bởi đối trọng(4). Các dây cáp của đối trọng uốn qua puli dẫn hướng phụ. IV _ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ SỬ DỤNG THANG MÁY Thang máy hoạt động theo các nguyên tắc sau 1. Reset buồng thang khi đóng nguồn: Dù cho buồng thang đang ở bất kỳ vò trí hoặc trạng thái nào, thì khi đóng nguồn đều được reset và đưa về tầng trệt. 2. Nguyên tắc di chuyển lên xuống, đóng và mở cửa _ Buồng thang chỉ hoạt động khi cửa đã hoàn toàn đóng. _ Cửa chỉ mở khi buồng thang dừng đúng tầng. _ Cửa sẽ tự động mở hoặc đóng sau khi nhận được các yêu cầu. _ Cửa buồng thang sẽ ở chế độ mở thường trực khi thang không hoạt động. 3. Nguyên tắc đến tầng: Để xác đònh vò trí hiện tại của thang nhờ cảm biến ở mỗi cửa tầng. Khi buồng thang ở tầng nào thì cảm biến nhân tín hiệu ở tầng đó và đưa về điều khiển. 4. Sử dụng thang máy: A_ Gọi thang máy từ bên ngoài buồng thang (ở các tầng) Mô hình điều khiển thang máy từ bên ngoài buồng thang 6 Báo vò trí thang Báo chiều thang Bảng điều khiển KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY _ Gọi thang: ở mỗi tầng mà thang phục vụ, gần ngay cửa tầng đều có bảng điều khiển (Hall Call Panell), còn gọi là hộp Button tầng mục đích phục vụ cho việc gọi thang bao gồm: + Hai nút ấn: Một nút để gọi cho thang đi lên , một nút để gọi thang đi xuống . Riêng ở tầng dưới cùng chỉ có một nút (là đi lên hoặc đi xuống). + Đèn báo tầng và báo chiều cho biết vò trí và chiều hoạt động hiện của cabin thang máy. Khi muốn gọi thang, hành khách chỉ cần ấn vào nút gọi tầng theo chiều muốn đi, tín hiệu đèn sẽ sáng lên, đèn báo hiệu hệ thống đã ghi nhận lệnh gọi. _ Đáp ứng của thang sau lệnh gọi: Nếu buồng thang đang ở một vò trí nào đó khác với tầng mà hành khách vừa gọi, thang sẽ di chuyển đến tầng đó theo thứ tự ưu tiên như sau : + Nếu thang di chuyển cùng chiều với lệnh gọi thang và di chuyển ngang qua tầng mà hành khách khách đang đứng gọi, thì khi đến tầng dược gọi, thang sẽ dừng lại và đón khách. + Nếu thang đang di chuyển theo chiều ngược với chiều hành khách muốn đi, hoặc cùng chiều nhưng không đi ngang qua, thì sau khi đáp ứng hết các nhu cầu của chiều đó, thang sẽ quay trở lại đón khách. + Nếu buồng thang đang ở ngay tại tầng mà hành khách vừa gọi, buồng thang sẽ mở cửa đón khách. B_ Gọi thang từ bên trong buồn thang: Trong buồng thang có bảng điều khiển phục vụ cho việc đi thang của khách (Car Operating Panel) còn gọi là hộp Button Car. Bao gồm các nút có chức năng sau: Bảng điều khiển bên trong thang máy 7 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY + Các nút mang số : Đại diện cho các tầng mà thang phục vụ. + Nút (DO – Door Open): Dùng để mở cửa (chỉ có tác dụng khi thang dừng tại tầng). + Nút (DC – Door Close): Dùng để đóng cửa (chỉ có tác dụng khi thang dừng tại tầng). + Nút Interphone hoặc Alarm : Dùng để liên lạc với bên ngoài khi thang gặp các sự cố về điện, hoặc đứt cáp treo. + Công tắc E.Stop (Emergency Stop) nếu có: Để dừng thang khẩn cấp khi có sự cố xảy ra. _ Khi đã vào bên trong buồng thang, muốn đến tầng nào, khách ấn nút chỉ đònh tầng đó, thang máy sẽ lập tức di chuyển và tuần tự dừng tại các tầng mà nó đi qua. Cửa buồng thang và cửa tầng được thiết kế đóng mở tự động. Khi buồng thang di chuyển đến một tầng nào đó, sau khi ngừng hẳn, cửa buồng thang và cửa tầng sẽ tự động mở để khách có thể ra (vào) buồng thang, sau vài giây cửa sẽ tự động đóng lại. _ Sau đó thang máy sẽ thực hiện lệnh tiếp theo. Nếu không muốn chờ hết khoảng thời gian cửa đóng lại, khách có thể ấn nút DC để đóng cửa buồng thang. Trong trường hợp khẩn cấp muốn dừng thang, khách có thể ấn nút E.Stop (nếu có) trên bảng điều khiển trong buồng thang. Khi có sự cố mất điện, khách ấn vào nút Interphone hoặc Alarm để yêu cầu giúp đỡ từ bên ngoài. V _ CÁC THÔNG SỐ CỦA THANG MÁY Các thông số này bao gồm: + Tải trọng đònh mức: Được xác đònh theo khối lượng tính toán lớn nhất mà thang máy có thể vận chuyển được không kể đến khhối lượng của buồng thang và các thiết bò bố trí trong đó. + Tốc độ đònh mức: Là tốc độ chuyển động của buồng thang theo tính toán thiết kế. Trong thực tế vận hành tốc độ có thể sai lệch khoảng 10%. + Chiều cao nâng, hạ. + Năng suất của thang máy: Là lượng người hay số lượng hàng hóa mà thang máy có thể vận chuyển được trong một giờ theo một hướng. Năng uất của thang máy có thể tính theo công thức: ∑ + = i t V H E N 2 3600 γ Trong đó: • N: năng suất thang máy • γ : hệ số mang tải của buồng thang • E: sức chứa tính toán đònh mức của buồng thang 8 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY • H: chiều cao nâng – hạ • V: tốc độ của buồng thang (m/s) • ∑t i : thời gian tổn cộng để đóng – mở cửa buồng thang, thời gian ra vào của hành khách, thời gian mở máy và hãm máy. Việc sử dụng đối trọng và cáp cân bằng là để giảm phụ tải của cơ cấu, tức là độ mất cân bằng khi nâng hoặc hạ buồng thang đến các vò trí biên, do đó giảm được cơ cầu truyền động 1) Puli chủ động 2) Cáp chòu tải 3) Buồng thang 4) Puli cân bằng 5) Cáp cân bằng 6) Đối trọng Sơ đồ thang máy có cáp cân bằng _ Nếu không có cáp cân bằng, lực tác động lên puli chủ động theo hai nhánh của dây cáp sẽ là: F 1 = G 0 + G - g c .x (N) F 2 = G dt - g c .(H - x) (N) Trong đó: • G 0 : trọng lượng buồng thang (N) • G: trọng lượng tải trọng (N) • G dt : trọng lượng đối trọng (N) • g 0: trọng lượng của 1 đơn vò dài dây cáp (N) • H: chiều cao nâng hạ (m) • x: khoảng cách từ buồng thang đến puli chủ động (m) _ Khi đó lực tác động lên puli chủ động khi nâng hạ tải là: F n = F 1 - F 2 = G 0 + G - g c .x - [G dt - g c .(H - x)] = G 0 + G - g c .(2.x - H - x) - G dt F h = F 2 - F 1 = G dt + g c .(H - x) - (G 0 + G - g c .x) = G dt + g c .(H - 2.x) - G _ Từ hai biểu thức tên ta thấy lực tác dụng lên puli phụ thuộc vào khoảng cách x, nếu khoảng cách này là cực đại thì sẽ gây ra phụ tải cực đại cho động cơ, nếu khoảng cách này là cực tiểu thì gây ra non tải cho động cơ. Điều này không có lợi cho động cơ và cho toàn bộ cơ cấu. Do đó việc sử dụng cáp cân bằng là để khắc phục nhược điểm này, cáp cân bằng có thể chọn cùng loại với cáp nâng hạ. Khi sử dụng cáp cân bằng, các thành phần liên quan đến x trong biểu thức trên sẽ bò triệt tiêu: 9 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY F n = F 1 - F 2 = G 0 + G - G dt F h = F 2 - F 1 = G dt - (G 0 + G) _ Việc chọn khối lượng cho đối trọng nhằm mục đích cân bằng để đảm bảo có thể chọn động cơ có công suất nhỏ nhất: G dt = G 0 + a.G dm Trong đó: • A: là hệ số cân bằng (a=0, 34 ÷ 0, 6) • G dm : là trọng lượng đònh mức _ Từ khối lượng đối trọng, tính được lực tác động lên puli chủ động khi nâng và hạ như sau: F n = G + a.G dm F h = - G + a.G dm VI_ CÁC YÊU CẦU VỀ AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT 1. Vò trí buồng máy: Vò trí buồng máy có thể đặt bên trên hoặc bên dưới đường hầm tùy theo yêu cầu và diện tích cho phép của buồng máy. 2. Thanh ray dẫn hướng: Trong khi chuyển động, buồng thang và đối trọng sẽ trượt dọc trên thanh ray dẫn hướng. Ray dẫn hướng đảm bảo cho cabin và đối trọng luôn nằm và chuyển động theo đúng vò trí đã được thiết kế trong giếng thang, không cho chúng dòch 10 Mô hình giếng thang với buồng máy được đặt bên trên Vò trí buồng máy Thanh ray dẫn hướng [...]... Hệ số phụ thuộc vào loại thang máy và tốc độ thang máy I.1.1 Loại thang máy Thang máy chở người và thang máy chở hàng có người áp tải với tốc độ trên 1 ,5 m/s Cũng như trên với tốc độ 1 ,5 m/s nhưng đối với thang máy bệnh viện Thang máy chở người loại nhỏ và thang máy chở hàng không có người áp tải 20 Hệ số e 45 40 30 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY I.1.2 Bảng trò số nhỏ... các hoạt động phức tạp cao cấp hơn, cần có nhiều bộ PLC kết nối với máy tính trung tâm 33 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY Sơ đồ mạng lưới điều khiển công nghiệp dùng PLC 34 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY III_ CẤU TẠO CHÍNH CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC Mô hình một bộ điều khiển lập trình PLC 1 Đơn vò xử lý trung tâm CPU (Central Processing... nay, bộ PLC đã có thể điều khiển được các hoạt động phức tạp như điều khiển vò trí, và kể cả nhiều ứng dụng phức tạp khác nhau Tốc độ làm việc ngày càng được nâng cao, việc lập trình cũng trở nên dễ dàng hơn Ngày nay, thật là khó hình dung được một hệ thống nào mà PLC không thể điều khiển 29 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY Bộ PLC SIEMENS S7- 300 Bộ PLC SIEMENS S7- 400... vào máy tính, mà không cần phải thay đổi dây điện trừ khi có sự thay đổi số đầu vào và đầu ra + Năng lượng tiêu thụ giảm đáng kể, do bộ PLC có ít các tiếp điểm rơle hơn + Sự tin cậy về các tiếp diểm của PLC lớn hơn so với rơle dạng khí cụ điện Một số ứng dụng cụ thể điều khiển bằng PLC thông dụng 31 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY 32 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY... thang Tủ điện ARD 14 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY CHƯƠNG II )a.1.1 )a.1.2 )a.1.3 )a.1.4 )a.1 .5 )a.1.6 )a.1.7 BỘ TỜI THANG MÁY (HỘP SỐ THANG MÁY) II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII I_ ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA BỘ TỜI THANG MÁY _ Bộ tời thang máy (hộp số thang máy) là cơ cấu truyền động có nhiệm vụ nâng (hạ) cabin thang máy bằng cáp treo được vắt qua... quyết Kỹ thuật điều khiển lập trình logic xuất hiện bằng cách kết nối với hệ thống điều khiển logic lập trình PLC với một máy tính trung tâm, và kết nối PLC với các thiết bò bò như bảng điện điều khiển, động cơ, cảm biến, công tắc, van khí… nhờ đó khả năng truyền đạt thông tin giữa các thiết bò được vân hành và dụng cụ 28 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY điều khiển lớn đến... Trong đó Kqt là hệ số quá tải của thang máy Kqt = 1 ,5 đối với thang máy tải hàng Kqt = 2 đối với thang máy tải khách, thang máy bệnh viện và thang máy hàng có người áp tải _ Khi tính độ chính xác dừng của cabin với mômen phanh đã chọn thì quãng đường phanh của nó có thể xác đònh theo điều kiện: 24 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY mqd v 2 2 CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY ± P.S = W S Trong đó: • mqd:... puli nhờ các cơ cấu cơ khí chấp hành được lắp đặt bên trong _ Trong giếng thang, thường thì bộ tời được đặt phía trên 15 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY 1 Bộ tời thang máy 2 Bảng điều khiển 3 Động cơ kéo cửa Sơ đồ lắp đặt bộ tời thang máy phía trên giếng thang của hãng MITSUBISHI _ Bộ tời thang máy thường có 2 loại sau: + Loại có hộp giảm tốc: Giữa động cơ và puli dẫn... đường tròn có xẻ đáy: 21 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY _ Khi tính duyệt các kích thước của biên dạng từ điều kiện bám của cáp với puli Có hai trường hợp làm việc tính toán của thang máy là: 1 .Thang máy làm việc với tải trọng danh nghóa 2 .Thang máy làm việc với tải trọng thử _ Khi lấy trò số cân bằng trọng lượng vật nâng = 0 ,5 và thang máy làm việc với tải danh nghóa... dừng tầng chính xác đã được cho trước theo công thức: v = 2 ∆ mqd W −P + m' qd W − P' Trong đó • mqd, m’qd và P, P’ là khối lượng qui dẫn và lực kéo trên vành puli khi cabin rỗng và cabin đầy tải(kg) • ∆ : Độ chính xác dừng tầng (m) 26 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY CHƯƠNG III BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH PLC CỦA HÃNG SIEMENS 27 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG . ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY CHƯƠNG I TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY 1 KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY I. vò trí thang Báo chiều thang Bảng điều khiển KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ THANG MÁY _ Gọi thang: ở mỗi tầng mà thang phục