Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế điều khiển thang máy 4 tầng
ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG CHƯƠNG I CẤU TRÚC VÀ CÁC LỆNH CƠ BẢN CỦA PLC S7 – 200 I Các Thành Phần Chính Cuûa S7 - 200 Modul CPU S7 - 200 Modul CPU S7 - 200 kết hợp CPU (Central Processing Unit) nguồn cung cấp với đầu vào đầu + CPU: thi hành chương trình lưu trữ xử lý liệu Nguồn cung cấp : cung cấp nguồn cho Modul Modul mở rộng hệ thống Các đầu vào đầu : Các đầu vào: nối với thiết bị sensor , công tắc hành trình Các đầu : Để điều khiển động cơ,máy bơm, solenoid … Các port giao tiếp : cho phép nối CPU với thiết bị cần điều khiển Thông thường PLC S7 - 200 có port giao tiếp Đèn báo trạng thái : nhằm báo hiệu trạng thái làm việc CPU (chạy dừng) đèn báo đầu vào, đầu , đèn báo lỗi Các Modul Mở Rộng : S7 - 200 cho phép mở rộng thêm số modul nhằm cung cấp thêm số đầu vào đầu cho hệ thống điều khiển Các modul mở rộng nối với CPU thông qua Bus connector Có hai loại modul mở rộng : Modul Analog Modul Digital Modul mở rộng Analog: nhằm cung cấp thêm số đầu vào Analog để điều khiển cho hệ thống Modul mở rộng Digital : nhằm cung cấp thêm số đầu vào số đầu Digital cho hệ thống điều khiển Ví dụ: Module mở rộng Digital 223 cung cấp thêm cổng vào cổng Module mở rộng Analog 235 cung cấp thêm cổng vào cổng II Các Nguyên Tắc Lập Trình S7 - 200 Chu Trình Hoạt Động Của S7 - 200 — Chương trình lưu trữ CPU — CPU đọc trạng thái đầu vào Theo trạng thái đầu vào, CPU xác định logic điều khiển chạy chương trình Khi chương trình chạy, CPU cập nhật liệu — CPU đưa liệu điều khiển ngoại vi SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG Phần Mềm Lập Trình S7 - 200ram — Có phần mềm để lập trình STEP7- MICRO/WIN STEP7MICRO/DOS — Trong S7 - 200 sử dụng ngôn ngữ lập trình sau: + STATEMENT LIST (STL) : Sử dụng mã từ gợi nhớ (memonic) đại diện cho chức CPU + LADDER (LAD): Sử dụng ngôn ngữ hình ảnh giống sơ đồ dùng rơle a Các yếu tố LADDER : — Khi viết chương trình LAD, ta phải tạo xếp thành phần đồ họa để hình thành mạch logic Ví dụ: I 0.0 I 0.1 ( Q 0.0 ) I0.2 T32 TON VWO IN PT Các yếu tố cuûa LADDER + Contacts : (I 0.0, I 0.1, I 0.2) đại diện cho tiếp điểm Trên hình vẽ I 0.0, I 0.2 tiếp điểm thường mở, I 0.2 tiếp điểm thường mở, I0.1 tiếp điểm thường đóng + Coil : (Q0.0) cuộn dây role solenoid van + Boxes : (T32) hộp đại diện cho chức timer, counter thi hành I/O có dòng điện chạy qua hộp + Network : Các yếu tố mô tả hình tạo thành mạch hoàn chỉnh Dòng điện chạy từ trái qua công tắc (khi đóng lại) qua Coil Boxes — Trong ví dụ trên, (Input) lối vào PLC, Q (Output) lối PLC SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG b Cấu trúc STATEMENT LIST: — STL ngôn ngữ lập trình mà phần tử statement chương trình gồm cấu trúc dùng mã từ gợi nhớ (memonic) để đại diện cho chức CPU Kết hợp cấu trúc lại để tạo thành chương trình điều khiển — Theo ví dụ trên, viết theo STL nhö sau: Network LD I0.0 AN I0.1 = Q0.0 Network LD I0.2 TON T32 VW0 Chọn kiểu làmviệc cho CPU — Công tắc vị trí S7 - 200 cho phép chọn chế độ làm việc STOP : CPU không thực chương trình Ở chế độ này, CPU cho phép hiệu chỉnh chương trình nạp chương trình RUN : Ở chế độ PLC chạy chương trình ghi nhớ Khi chế độ RUN nạp chương trình vào CPU TERM (Terminal) : cho phép máy lập trình tự định chế độ làm việc PLC (RUN STOP) — Khi PLC chế độ RUN, PLC tự động chuyển sang chế độ STOP chương trình gặp lệnh STOP PLC có cố III Các lệnh vào/ra : LỆNH LOAD (LD) — Nạp giá trị logic tiếp điểm vào bit ngăn xếp giá trị cũ đẩy lùi xuống bit Lệnh load not (LDN) — Nạp giá trị logic nghịch đảo tiếp điểm vào bit ngăn xếp bị đẩy lùi xuống bit Cú pháp lệnh sau: LAD n n STL LD n MÔ TẢ Tiếp điểm thường mở đóng n= LND n Tiếp điểm thường đóng mở n=1 SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG LDI n n Tiếp điểm thường mở đóng tức thời n=1 Lệnh output — Sao chép nội dung bit ngăn xếp vào n bit n định lệnh Nội dung củangăn xếp không bị thay đổi Cú pháp lệnh sau: LAD ( ( n STL =n ) n | ) =In MÔ TẢ Cuộn dây (Coil) đầu trạng thái kích thích có dòng điện điều khiển qua Cuộn dây (Coil) đầu kích thích tức thời có dòng điều khiển qua IV Các Lệnh Ghi Xóa Các Giá Trị Tiếp Điểm: * Lệnh SET RESET: — Là lệnh có điều kiện (bit đầu ngăn xếp 1) dùng để đóng ngắt tiếp điểm gián đoạn thiết kế — Trong LAD, logic điều khiển dòng điện đóng ngắt cuộn dây đầu Khi dòng điều khiển đến cuộn dây(coil) làm đóng mở tiếp điểm tương ứng — Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu ngăn xếp đến tiếp điểm thiết kế Nếu bit có giá trị 1, lệnh S (Set) R (Reset) đóng ngắt tiếp điểm Mô tả lệnh LAD STL sau: LAD STL Mô TẢ S BIT n S n Đóng mảng gồm n tiếp điểm kể từ S bit R BIT n R n Ngắt mảng gồm n tiếp điểm kể từ S bit V Các Lệnh Điều Khiển Timer: — Timer tạo thời gian trễ tín hiệu vào tín hiệu — S7 - 200 cóhai loại Timer khác là: SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG Timer tạo thời gian trễ nhớ (On - delay Timer) ký hiệu TON Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive On-Delay Timer) ký hiệu TONR — Cả timer kiểu TON TONR bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể từ thời điểm có sườn lên tín hiệu đầu vào gọi thời điểm kích — Khi đầu vào có gia ùtrị 0, timer TON tự động RESET gọi TONR không tự động RESET Timer TON dùng để tạo thời gian trễ nhiều khoảng khácnhau Các timer TON TONR có độ phân giải khác 1ms, 10ms, 100ms — Timer S7 - 200 có tính chất sau: Các timer điều khiển cổng vào giá trị tức thời Giá trị đếm tức thời ô nhớ ghi 2-byte (gọi T-word) timer, xác định khoảng thời gian trễ kể từ timer kích Giá trị đặt trước timer ký hiệu LAD STL PT Các loại timer S7 - 200 chia theo TON, TONR độ phân giải bao gồm: TON TON Độ phân giải ms 10 ms TON 100 ms 3276,7 S T37-T63 TONR TONR ms 10ms 32,767 S 327,67 S T0 T1-T4 TONR 100 ms 3276,7 S T5-T31 Lệnh SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 Giá trị cực đại CPU 212 CPU 214 32,767 S 327,67 S T32 T33-T36 T32,T96 T33-T36 T97-T100 T37-T63 T101-T127 T0,T64 T1-T4 T65-T68 T5-T31 T69-T95 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY I Giới thiệu tổng quát Hầu hết tòa nhà cao tầng, tòa cao óc, khách sạn, bệnh viện….có thể chứa nhiều dân cư, hành khách,… Do nảy sinh vấn đề lại, di chuyển khó khăn Cho nên công nghệ thang máy xuất từ đó, thang máy loại máy nâng vận chuyển lên xuống đại tiện nghi Nó giải hoàn hảo vấn đề lại tòa nhà việc lên xuống bật tam cấp nặng nhọc, thay cho sức lực bắp người đở tốn thời gian tòa nhà nhiều tầng II Các thành phần thang máy Cấu tạo loại thang máy gồm phận sau: buồng thang, hộp giảm tốc, cấu hãm an toàn, đối trọng, dây cáp, puly truyền động, động khí cụ khống chế… 1.Buồng thang — Hình dáng kích thước buồng thang phụ thuộc vào khoảng không gian dành để thiết kế buồng thang — Hình dáng kích thước buồng thang tính toán cho hài hòa độ dài, độ rộng chiều cao cho buồng thang hoạt động tốt, vận chuyển khách hay hàng hoá nhanh chóng tầng Ngoài kích thước thang máy phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng Hộp giảm tốc — Hộp giảm tốc phận truyền lực từ đầu động đến tang quay hay puly dẫn động Tuy nhiên có hệ thống người ta sử dụng động tốc độ chậm khoảng điều chỉnh tốc độ rộng để truyền động trực tiếp từ đầu trục động đến puly dẫn động mà không qua hộp giảm tốc Dạng truyền thường dùng cho loại thang có tốc độ cao thang điện chuyển hàng hoá — Trong thực tế, người ta hay sử dụng loại thang truyền động có bánh Động trục động dẫn đến tang quay hay puly dẫn động qua hệ thống bánh răng, trục vít để giảm tốc Với cách truyền động có giảm tốc người ta dùng động có tốc độ giảm, công suất nhỏ cho loại thang có tốc độ chậm Có hai loại hộp giảm tốc thông dụng: Loại gồm nhiều bánh ăn khớp Loại có bánh trục vít SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG Hính 1.1 TRUYỀN ĐỘNG CÓ BÁNH RĂNG HAY TRUYỀN ĐỘNG TRỰC TIẾP 1/Động tốc độ thấp; 2/Phanh hãm; 3/Puly Masat — Với kiểu hộp giảm tốc gồm nhiều báng ăn khớp, khả truyền lực lớn không êm cồng kềnh cần tỉ số truyền lớn Hình 1.2 TRUYỀN ĐỘNG CÓ BÁNH RĂNG VỚI ĐỘNG CƠ TỐC ĐỘ CAO 1/ động tốc độ cao; 2/phanh hãm; 3/Puly masat — Loại thường dùng tốc độ động tốc độ tang quay không chênh lệch lớn Hiện loại hộp phổ biến hệ thống thang máy Kiểu hộp giảm tốc gồm bánh trục vít sử dụng rộng rãi có ưu điểm sau: Tỉ số truyền lớn Làm việc êm Có khả tự hãm Hình 1.3 BÁNH RĂNG TRỤC VÍT ĐƠN SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG — Hộp giảm tốc bảo vệ hộp kín an toàn vận hành chống bụi bám Trục vít lắp đặt phía bánh hệ thống chạy môi trường dầu nhớt để tránh ma sát ăn mòn — Hình dạng trục vít thích nghi cho truyền động thang có tốc độ thấp nhiều lần so với tốc độ động phù hợp với loại thang có tải trọng nhẹ — Do cấu tạo trục vít nên khả tự hãm tốt, trục vít không quay dù có tác động moment lớn lên trục bánh không làm quay — Bên cạnh đó, dạng ren xoắn trục vít làm việc va đập, nên truyền động thang êm — Đối với yêu cầu tải trọng nặng, người ta thiết kế loại bánh trục vít đôi hay gọi cấu ghép trước sau Hình 1.4 CƠ CẤU BÁNH RĂNG TRỤC VIT ĐÔI — Trục vít hệ thống có hai loại ren: Ren xoay trái ren xoay phải truyền lực ăn khớp lên hai bánh hộp giảm tốc Sau hai bánh dẫn động đến puly bên ngoài, lực tác động phân tán lên hai cặp bánh trục vít, giúp cho cấu đôi chịu tải trọng nặng Hệ thống puly truyền động cáp nâng — Để vận hành buồng thang, người ta dùng hai kiểu truyền động sau: Kiểu truyền động cho dây cáp nhờ tang trống Kiểu truyền động cho dây cáp nhờ puly ma sát a Kiểu tang trống — Tang trống gắn liền với trục động cơ, dây cáp đầu gắn chặt tang trống, đầu nối với móc đỉnh buồng thang Khi buồng thang vị trí thấp nhất, toàn dây cáp quấn lên tang trống SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG Hình 1.5 TANG TRỐNG — Trong hệ thống truyền động dùng tang trống, trọng lượng buồng thang phần cân nhờ đối trọng, giúp giảm lượng thang chuyển động lên xuống Ngoài ra, hệ thống có số phận phụ trợ ròng rọc, puly phụ, đệm đỡ giúp vận hành an toàn xác Hình 1.6 NGUYÊN TẮC TRUYỀN ĐỘNG DÙNG TANG TRỐNG 1/Tang trống, 2/ Cáp treo, 3/Ròng rọc phụ, 4/ Buồng thang, 5/Đối trọng — Tuy nhiên phương pháp truyền động nhờ tang trống có số nhược điểm kiến phổ biến vì: Trong trường hợp công tắc hành trình tạm dừng cuối bị hư động tiếp tục kéo buồng thang lên, cáp quấn ngược lại tang trống làm dễ bị tuột khỏi đầu nối Tuổi thọ dây cáp giảm bị uốn theo chiều cố định Tang trống cồng kềnh lắp đặt nhiều nhiều tầng b Kiểu puly ma sát — Phương pháp phổ biến nhờ có ưu điểm dựa nguyên tắc sử dụng ma sát dây cáp puly để truyền động Dây cáp nâng nối liền từ buồng thang qua puly ma sát đến đối trọng — Có hai hình thức bố trí truyền động: puly ma sát thiết kế phía phía SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG Hình 1.7 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ PULY MA SÁT PHÍA TRÊN 1/Puly Masat; 2/Cáp, 3/Đối trọng; 4/Buồng thang Hình 1.8 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ PULY MA SÁT PHÍA DƯỚI 1/ Buồng thang; 2/Ròng rọc đệm, 3/Cáp, 4/Đối trọng; 5/ Puly Masat — Ngoài ra, phương pháp truyền động dùng puly ma sát đa dạng hình 1.9 hình 1.10 Hình 1.9 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG RÒNG RỌC TREO ĐỐI TRỌNG VÀ BUỒNG THANG 1/Puly masat, 2/Cáp, 3/Ròng rọc phụ, 4/cơcấu treo cáp; 5/buồng thang; 6/đối trọng SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 10 ... ms 32 76,7 S T37-T 63 TONR TONR ms 10ms 32 ,767 S 32 7,67 S T0 T1-T4 TONR 100 ms 32 76,7 S T5-T31 Lệnh SVTH: NGUYỄN THANH HẢI MSSV: 00202029 Giá trị cực đại CPU 212 CPU 2 14 32 ,767 S 32 7,67 S T32 T 33- T36... 32 7,67 S T32 T 33- T36 T32,T96 T 33- T36 T97-T100 T37-T 63 T101-T127 T0,T 64 T1-T4 T65-T68 T5-T31 T69-T95 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY I Giới thiệu... CPU 2 14 0 -47 80-127 48 -79 19 ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN GVHD: NGUYỄN XUÂN ĐÔNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH THANG MÁY I.Giới thiệu mô hình thang máy: — Mô hình thang máy khảo sát thang máy dân
