Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. LỜI MỞ ĐẦU Khoa học ngày càng phát triÓn chính vì vậy nú đã đem lại cho con người những phương tiện sản xuất,phương tiện giao thông càng hiện đại,tạo ra nhiều sản phẩm cao,hàng hoá đa dạng,chất lượng và độ chính xác rất cao.Con người không phải mất nhiều công sức và thời gian để trực tiếp tham gia sản xuất mà máy móc sẽ hoàn toàn làm thay,dưới sù điều hành,điều khiển của con người. Khoa học kỹ thuật phát triển không những tạo ra nhiều sản phẩm ,nhiều hàng hoá mà nú cũn tạo ra nhiều phương tiện :giao thông ,liên lạc…rất hiệu quả nhanh chóng và an toàn. Nhờ có khoa học kỹ thuật và nhất là kỹ thuật điện là nghành đi trước một bước.Từ hiện tượng cảm ứng điện từ của Macxell và Paraday đã nghiên cứu ra cho đến nay người ta đã chế tạo ra những động cơ điện có đủ cỏc dóy công xuất ,đủ chủng loại và hình dáng đa dạng phù hợp với từng lĩnh vực không những thế nú cũn tạo ra loại động cơ đặc biệt cho các hệ thống điều khiển tự động ngày nay.Không những ngành công nghệ bán dẫn đã phát triển vượt bậc tạo ra những thiết bị điện điện tử điều khiển thông qua các chương trình được lập trình trờn cỏc máy tính ,các bộ điều khiển như PLC(Program Logic Controle),họ vi điều khiển, Logo…và đặc biệt PLC là thiết bị hiện nay được dùng phổ biến nhất nã có khả năng tích hợp tạo cho con người sử dụng tiện lợi và hiệu quả. Nó được ứng dụng trong tất cả các ngành công nghiệp, giao thụng…được điều khiển tự động. Thang máy là một phương tiện giao thông đặc biệt và hiện nay PLC đã được ứng dụng cho hệ thống này rất nhiều nhất là nhà cao tầng.Do khả năng của PLC có yếu tố tác động chính xác sử lý thông tin theo yêu cầu lập trình ,tạo cho phương tiện này đầy đủ tiện nghi an toàn dễ dàng sử dụng,cú yếu tố chớnh xỏc cao. Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 1 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. Ở đây trong đồ án của em,em giải quyết bài toán 1 ưu tiên hay bài toán tối ưu đường đI của thang máy bằng cách lập trình trên TBPLC còn vấn đề cơ khí và thiết bị ngoại vi khác không được quan tâm nhiều và đay là bài toán rất phức tạp.Làm thế nào để đạt được hiệu quả trở người cao nhất trong khi các nhà cao tầng thì vật ưu tiên là vô cùng cần thiết vỡ nú có thể tiết kiệm được năng lượng điện tối đa. Trong thời gian thiết kế do trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót ,em rất mong quý thầy cụ cựng cỏc bạn đọc góp ý kiến để đồ án của em được hoàn thiên hơn. Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 2 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY I - KHÁI NIỆM CHUNG Thang máy là một thiết bị nâng chuyển người hoặc hàng hoá từ vị trí này đến vị trí khác hay từ độ cao này đến độ cao khác theo hướng thẳng đứng .Thang máy được lắp đặt ở những nhà cao tầng, bệnh viện ,trường học cư xá ,trung tâm thương mại…nú rất tiện lợi nhanh chóng cho người muốn lên tầng cao hơn hoặc thấp hơn của toà nhà nó thay thế cho viờc người ta phải lao lên cầu thang xuống cầu thang rất vất vả va mệt nhọc.Thuận tiện cho lưu thông bốc dỡ hàng hoá phức tạp mà chỉ có thang máy mới có thể chuyển an toan va hiệu quả nhất.Chớnh từ những yếu tố trên mà ta có thể hình dung ra được thang máy nó gồm mụt phũng thang máy gọi là Car(cú cửa mở đóng an toàn mỗi tầng có một cửa để đóng ở ngoài)được di chuyên theo phương thẳng đứng có thanh dẫn hướng,được kéo bởi động cơ điện thông qua hệ thống cáp nối và tới cùng với các hệ thống bảo vệ cơ khí như phanh hãm. Hiện nay trờn thế giới có rất nhiều các loại thang máy phục vụ theo đúng yêu cầu mục đích người dùng đa dạng,đa tính năng an toàn đảm bảo hiệu quả tiết kiệm năng lượng.Thang máy cho hệ thống nhà cao tầng vài trục tầng trở lên nó cần có mọt hệ thống kết cấu đặc biệt đảm bảo tiết kiệm không gian và thời gian,rất linh hoạt. Thang máy cũng có một hệ thống điện tương đối phức tạp vừa đảm bảo chạy đúng từng vị trí .Làm thế nào để người đợi thang máy không đợi quá một vòng của thang chạy hay không quá một chu kỳ thang. Nó phải đảm bảo an toàn cho mỗi hành khách, hàng hoá. Ngoài các hệ thống đóng cắt bằng điện giám sát hoạt động của thang thông qua các cảm biến để bảo vệ Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 3 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. bằng cách cho chạy hay không cho chạy nú cũn cỏc hệ thống bảo vệ cơ khí như phanh bảo hiểm kiểu kìm,hoạc kiểu nêm gắn ngay trên buồng thang. Cã tác dụng khi thang máy chạy quá tốc độ phanh này sẽ kìm hãm lại, phòng trừ trong trường hợp đứt cỏp nú sẽ là thiết bị đảm bảo an toàn tính mạng con người và hàng hoá .Ngoài ra cũn cỏc hệ thống làm bằng cơ đó là phanh của thang là đảm bảo cho thang máy dừng đúng tầng khi đến tầng cần dừng,ở một tốc độ rất thấp phanh sẽ dược cấp tín hiệu đóng và khi đến đúng tầng thì thang sẽ hoàn tàn dừng. Về điện đảm bảo độ êm khi chạykhụng giật mạnh không dừng lại mà phải hãm nhẹ bằng điện thông qua bộ biến tần và đảm bảo dừng chính xác thì phanh tốc độ đúng lúc để thang máy khụng trụi suống. 1-Kết cấu cơ bản của thang má y Trên hình vẽ bên Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 4 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy. 1 8 5 6 7 3 4 2 Hình dạng chung của thang máy: 1-đối trọng ; 2- hộp giảm tốc; 3- Cabin ; 4- Lò xo giảm chấn; 5- Puly quấn cáp; 6- Động cơ; 7- Khung thang; 8- Giếng thang Cỏc loi thang mỏy thng cú hỡnh dỏng cu to chung nh vy. Ta cú th mụ t nh sau: Thang mỏy c chy trong một khung thang theo hng thng ng. Bung mỏy c b chớ thng l trờn cựng ca ging thang mỏy s 11 l v trớ khụng gian t mt sau dng ca thang mỏy n ỏy ging thang my. ừy ngi ta cú th b trớ lũ xo gim chn 4 m bo an ton khi thang mỏy cú tc cao h sung v h thang cú chiu cao 3m.Thit b nõng h bung thang l ng c in 6 qua hp gim tc h tc v thng t số I =15 n 120 c lp ti puli qun cp ko thang 3 v õy 5 l puli qun cỏp .TRong trng hp cú th ni trc tip khụng thụng Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Lớp: Thit b in - in t. Khoa in 5 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. qua hộp giảm tốc 2 , khung thang 3 được treo qua puli quấn cáp đặt tại nóc buồng thang máy. Để thang mỏyđi thẳng theo hướng thẳng đứng người ta bố chí hai thanh dẫn hướng dọc theo giếng thang và giỏ treo 7 cùng với ba con trượt ở một đầu lăn đảm bảo giảm ma sát trên hai thanh dấn hướng, 1 là đối trọng được nối trên cùng mét cáp với buồng thang thông qua puli và được di chuyển ngược chiều theo phương thẳng đứng với buồng thang . Giếng thang là chiều cao mà thang cần phải đi của cabin thường là chiều cao của ngôi nhà theo số tầng cần phải sử dụng, giếng thang được che chắn thường là bê tông cốt thép chịu lực nhằm tạo thành giếng kớn,đối với các loại thang nhà ở ,trường học công sở chung cư… cần phải xõy kớn để đảm bảo khụng gõy tiếng ồn,dung động ra phía ngoài. Hệ thống điện để chạy được ta cần có nguồn điện cấp cho mạch điều khiển.Mụ hỡnh của điều khiển điện. 3 pha 1 pha BiÕn tÇn BiÕn tÇn §éng c¬ buång thang §éng c¬ cña PLC Trên là sơ đồ cho khối điều khiển cơ bản các tín hiệu đưa về cho hệ thống điều khiển là các cảm biến công tắc hành trỡnh;một số tín hiệu để sử dụng cho hành khách đó là mỗi tầng có hai nót Ên gọi tầng lên suống ,trong tầng cú cỏc nút đến từng và một số nót Ên phụ trợ.Kết cấu cửa thường là loại cửa được kéo về hai phía nối động với cửa trong và ngoài.ở các loại thang máy khác thường là cửa kéo về một phía . Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 6 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. Thang máy có rất nhiều các chi tiết khác sẽ được giới thiệu chi tiết ở phần sau. 2- Phân loại thang máy. a - Theo tính chất và công dụng thang máy. Được chia ra làm các dạng khác nhau. +Thang máy trở người cụng dụng cú tốc độ vận chuyển đến 1,4m/s và trọng tải nâng đến1000kg.Thang máy trở người tốc độ cao vận chuyển trên 2m/s và tải trọng trên 1000kg. +Thang máy dùng trong các bệnh viên và nhà nghỉ an dưỡng dùng để vận chuyển cấc bệnh nhân, các phương tiện vận chuyển bệnh nhân như xe đẩy ,xe lăn,giường bệnh. +Thang máy trở hàng có người đi kèm. +Thang máy trở hàng có người đi kèm để vận chuyển hàng có người điều hành đi kèm. +Thang máy trở hàng không có người đi kèm là thang máy có người điều khiển đi kèm chỉ dùng để trở hàng hoá, thang máy trở hàng loại nhỏ có tải trọng nâng đến 100kg cabin có chiều cao không quá 1m, diện tích sân cabin 0,9m thường dùng trong thư viện, nhà ăn cửa hàng thực phẩm. Ta có thể phân loại nh sau Phân loại tải. 1 - Thang máy loại nhá Q<160kh. 2 - Thang máy trung bình Q=500-2000kg. 3 - Thang máy lớn Q>2000kg. Phân loại theo cấp tốc độ. 1- Thang máy chậm V=0,5m/s. 2 - Thang máy trung bình V=0,75-1,5m/s. 3 - Thang máy cao tốc V=2,5m/s-5m/s b - Phân loại theo mét số cơ cấu. Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 7 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. Theo cơ cấu dẫn động cơ cấu tời động cơ điện một chiều, xoay chiều tới một tốc độ ,2 tốc độ,vụ cấp độ,cú hộp giảm tốc ,không có hộp giảm tốc tời với tờng cuốn cỏpvà tời với puly ma sát. Tời không có hộp giảm tốcthường dùng với động cơ điện một chiều có tốc độ quay nhỏ.dũng điện xoay chiều lấy từ lưới điện công nghiệp sau đó chuyển thành một chiều qua hệ thống chỉnh lưu. Bộ dẫn động được nối trực tiếp với trục động cơ không qua hộp giảm tốc,tời này dùng cho thang máy có tốc độ v > 1,4m/s. Tời có hộ giảm tốc thường là loại trục vit, bỏnh vớt và động cơ điện xoay chiều, hộp giảm tốc bỏnh vớt cho tỷ số truyền cao gọn nhẹ và làm việc êm dịu không ồn. Hiện nay thang máy sử dụng loại tời với puly quỏn cỏp ma sát rất rộng rãI và là chủ yếu vỡ nú cú ưu điểm nh sau: - Do cáp treo ca bin và đối trộng chỉ vắt qua cỏc rónh của puly ma sát. Tời với puly ma sát có kích thước nhỏ gonvà không phụ thuộc vào chiều cao nơng của thang máy - Làm việc an toàn do có thể treo ca bin bằng nhiều sợi cáp không thể đứt cùng một lủc .Trong trường hợp cabin lên đến tờng trên cùng mà công tắc hành trình và công tắc chuyển đổi tơng không tác động thỡ nú vẫn quay nhưng do ma sát nờn nú chỉ trượt trờn cỏc rónh của puly nên vẫn có thể đảm bảo an toan . Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 8 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. c- phân loại theo sơ đồ dẫn động . a b c d e f Nếu thang máy có kích thước lớn thì người ta làm thêm một puly con để khi chuyển động đối trọng không va trạm với buồng thang .Mặt khác nú cú thể làm tăng góc mở của cáp. Nếu trong trường hợp trọng tải của thang lớn thì người ta bố trí cabin theo hình (e). Nh vậy để đi được một quãng đường bằng quãng đường của hình (c,a), thì tốc độ của động cơ phải tăng lên gấp đôi . Đối với sơ đũ hỡnh (b) thì đây là loại thang máy cho trở hàng có cơ cấu quấn cáp đòi hỏi động cơ có công xuất lớn . Sơ đồ hỡnh(f,) là cơ cấu dẫn động phía dưới thường được dùng cho trở hàng. Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 9 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. Thang máy trở người dùng các cơ cấu hình (a,c,d,e) và với loại trở hàng cho ở hình (a,b,e,f,). 3 – Nguyên tắc hoạt động. Thang máy được điều khiển bàng một hệ thống bán tự động vừa bằng tay nhưng lại vừa tự động. Bằng tay là ta phải bấm nót và tự động là sự tính toán để đưa buồng thang đến đúng vị trí cần đến và nó phảI đảm bảo cho các vị trí tầng khác cũng được ưu tiên theo luật của nó. Để có thể điều khỉờn hoạt động một cách an toàn thỡ nú phải trang bị các linh kiên điện, thiết bị điện, thiết bị cơ khí được kết nối theo đúng chức năng yêu cầu và an toàn. Nh ta đã nói ở trên, các tầng đều có hai nót Ên gọi tầng, khách hàng muốn lên tầng trên thì Ên nót theo chiều mũi tờn đi lên, nếu muốn xuống thì Ên nút cú chiều đI suống. Như vậy thang máy sẽ nhận lệnh từ yêu cầu người bấm, phõn tích tính toán xem nó đang thực hiện một lệnh khỏc cựng chiều với người gọi va có khả năng dừng được thì thang máy sẽ dừng để đún khỏch, có khả năng dừng là thang máy nằm ở phạm vi ngoài công tắc hành trình chuyển đổi tốc độ đảm bảo không phanh đột ngột ,khụng hóm đột ngột. Đây là nguyên tắc ưu tiên tối ưu về quãng chạy của thang máy. nguyên tắc này được lập trình để nạp vào bộ vi xử lý đươc ra cỏc tớn hiờu đống cắt động cơ nâng ,hạ ,hãm phanh, mở cửa… và các tín hiệu đầu vào là cỏc cụng tấc hành trỡnh,cảm biến nót Ên để nó tác động đảm bảo đúng theo yêu cầu.thang máy có thể nhận một lúc nhiều lệnh và nó phảI hoàn toàn nhớ các lệnh đó khi nó chưa thực hiện đựơc.Khi nào thực hiện được lệnh nào thỡ nú xoỏ lệnh yêu cầu đó ngay khi vưa thực hiện để đảm bảo ưu tiên các vị trớ khỏc nữa. trong buồng thang gồm có cỏc nút đến tầng, nếu khách hàng vào cabin rồi, cửa đóng mà khách hang không bấm đến tầng thang máy sẽ không chạy và sau khoảng thời gian nào đó nó sẽ ưu tiên cho tín hiệu gọi khác .Khi đẵ ưu tiên tín hiệu khỏc thỡ nú cú lại có quy luật ưu tiên Sinh viên: Phùng Văn Quỳnh Líp: Thiết bị điện - Điện tử. Khoa Điện 10 [...]... thụng tin m nú cha thc hin c bi nhng yờu cu ngoi c Mch tín hiu L h thng cỏc ốn tớn hiu vi cỏc tớn hiu ó thng nht hoỏ bo hin trng thang mỏy ngoi ra nỳ cn cỳ chung bỏo cho cỏc hnh khỏch trong thang chun b n tng dng, bỏo hiu cho bit cho bit thang lờn hay sung d Mch chiu sỏng L h thng chiu sỏng cho cabin bung mỏy, h thang phi m bo sỏng cho ngi sa cha va bo dng m bo sỏng ti thiu cho khỏch hng khi I thang. .. n,ho hon,cg hng nguy him - Khụng ỏp dng cho cỏc tng ng sau: +Thang mỏy loi (thiu) phừnloi theo TCVN5744:1993 +Thang mỏy thu lc,dn ng bng hai rng Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Khoa in Lớp: Thit b in - in t 27 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy +Thang mỏy in lp t trong cỏc cụng trỡnh lp t trc - Cỏc thit b nõng dng thang gung ,thang my sừn khu ,thang mỏy tu thu,dn khoan trờn bin 2 - Cỏc... lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy mi cho phự hp Khi dng v trớ no nu khụng cũn yờu cu na thang mỏy s ng v trớ dng cui cựng m bo an ton khi chy thỡ tt c cỏc ca s úng ht, ca phũng v ca bung u úng kớn v khi no thang dng hn mi m ca phũng v bung thang Trong trng hp khi thang mỏy cũn úng ca m cú ngi mun vo hoc mun ra ca s m ra Khi no ca hon ton ỳng th khỏch hng khụng c php vo v c thang s khoỏ... dựng cho thang mỏy ch hng cú tc nh tr thang mỏy bnh vin Loi gim chn lũ xo c dng thng dng cho cỏc loi thang cú tc 0,5 n 1 m/s Trn hnh v di l s cu to ca gim chn lũ xo B phn chớnh ca nú l lũ xo 1, phớa trờn cú a t 2 v m cao su 3 Cỏc ng dn hng 4 v 5 cú tỏc dng gi n nh ngang cho lũ xo Vỡ cabin v Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Khoa in Lớp: Thit b in - in t 13 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang. .. v chung nht v thang mỏy ng c in Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Khoa in Lớp: Thit b in - in t 30 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy 3 - nh hng ca tc ,gia tc v git (o hm bc nht ca gia tc)i vi n vic lựa chn thang mỏy Một trong nhng yờu cu c bn i vi h truyn ng thang mỏy l phI m bo cho bung thang chuyn ng em iu ú ph thuc vo gia tc m mỏy v hóm my cỏc tham s chớnh c trng cho ch lm vic... bung thang l tc tng gia tc khi m mỏy v húm my.nỳi cch khỏc l git ( = da hoc l = dt d 2v ) dt 2 CHNG III CHN NG C IN CHO TRUYN NG BUNG THANG I Cỏc phng phỏp iu khin truyn ng bung thang v lựa chn 1 Cỏc phng phỏp iu khin Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Khoa in Lớp: Thit b in - in t 31 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy Hin nay cú rt nhiu cỏc phng phỏp iu khin ng c cho truyn ng bung thang. Cỏc... tiờn cng khụng d tin Nh vy trong chng va qua ta ó hiu th no l thang mỏy v phc v mc ớch gỡ, chc nng v nguyờn tc hot ng II CU TO CHI TIT CC THIT B CHNH TRONG THANG MY 1 Ging thang mỏy Hỡnh v Cú nhiu cỏch b trớ thang mỏy khỏc nhau v õy l hai cỏch b trớ thng dựng Trờn hỡnh v ta cú : Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Khoa in Lớp: Thit b in - in t 11 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy 3 4 1... thanh dn hng v hn ch tc bung thang Sinh viờn: Phựng Vn Qunh Khoa in Lớp: Thit b in - in t 17 ỏn tt nghip: lp trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy 6 C cu phanh an ton dừng t ngt mc vi hn ch tc L c cu khi tc ca bung thang vt quỏ tc cho phộp , thỡ c cu ny s hot ng, tỏc ng vo c cu khỏc lm cho puly quay nú s dng li C cu b trớ nh sau: gm hai puly ni dc dõy cỏp bung thang , dõy cỏp ny chy theo kiu... trỡnh PLC ca siemens cho iu khin thang mỏy + Bộ chnh lu thun nghch ngha l hai b ny cú gúc m lm th no m khi chy ch cú mt b lm vic + Bộ iu khin bng mỏy phỏt - ng c(F-) Nu cú thm khừu khch i trung gian thỡ gii iu chnh ln 1:100 9 Trang b in cho thang mỏy Trang b in ch yu phõn theo cỏc loi mch in khỏc nhau cỳ cc loi mch nh sau: a Mch ng lc l h thng c cu iu khin trong thang mỏy úng m cỏc cụng tc t úng in cho. .. thang mỏy 3 4 1 2 1 l hỡnh chiu bng ca ging thang 2 l ca bin ca thang mỏy 3 l i trng 4 l ca bung thang mỏy v ca ca bin Ging thang mỏy c bao bc bi bờ tụng ct thộp hoc bng gch xừy ln chu lc tt , cú kớch thc c tớnh toỏn trc sao cho phự hp vi kớch thc lp t ca thang Phng ỏn i trng t trong ging thang , t ng sau ca ca bin l phng ỏn hay dựng nht Ca ngoi v ca trong ca thang mỏy cú rt nhiu dng, c cu khỏc nhau C . Điện 1 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. Ở đây trong đồ án của em,em giải quyết bài toán 1 ưu tiên hay bài toán tối ưu đường đI của thang máy bằng cách lập trình. Điện 11 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. 1 2 3 4 1 là hình chiếu bằng của giếng thang 2 là ca bin của thang máy 3 là đối trọng 4 là cửa buồng thang máy. điện - Điện tử. Khoa Điện 2 Đồ án tốt nghiệp: lập trình PLC của siemens cho điều khiển thang máy. CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY I - KHÁI NIỆM CHUNG Thang máy là một thiết bị nâng