TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
Cấu trúc thang máy
Thang máy có nhi lo khác nhau, ều ại nhưng nh ìn chung gồm có các b ph n chính ộ ậ như sau:
Giếng thang
Giếng thang là không gian hoạt động của thang máy, nơi chứa các ray dẫn hướng, đối trọng và dây cáp truyền lực cho cabin Ở đáy hố thang, có các thiết bị giảm chấn như lò xo, cao su hoặc thủy lực Khối lượng của đối trọng được thiết kế để bằng một nửa khối lượng của cabin khi nó được tải trọng định mức trong quá trình hoạt động.
C a t ử ầng
Khi đứng tại mỗi tầng, chúng ta sẽ thấy cửa thang máy cùng với hộp điều khiển tầng Hộp này hiển thị trạng thái hoạt động của thang, bao gồm vị trí hiện tại, chiều di chuyển và chế độ kiểm tra Nó cũng có nút nhấn gọi thang với đèn báo hiệu, cùng với khóa hoạt động của thang và khóa sử dụng thang.
Hình 1.2: C a ử tầng t ng máy th c ha ự tế
Trong trạng thái bình thường, các cửa tầng đều được đóng kín và có khóa cơ bên trong Để mở cửa từ bên ngoài, cần có chìa khóa để mở khóa này Mỗi cửa khóa được trang bị tiếp điện để nhận biết trạng thái đóng kín Thang máy chỉ hoạt động khi tất cả các cửa đều đóng kín; khi thang ngang bằng tầng, cửa cabin sẽ mở ra, kéo theo cửa tầng mở Nếu cửa đã đóng kín nhưng cảm biến không nhận diện cửa đóng, bộ điều khiển sẽ không cho thang hoạt động Tùy vào thiết kế của thang máy, cửa tầng có thể có một hoặc nhiều cánh, và các cánh cửa này sẽ liên kết với nhau để đảm bảo hoạt động đồng bộ.
Hệ thống đóng mở cửa thang máy đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người sử dụng Việc chú trọng đến cơ chế hoạt động của hệ thống này là cần thiết để quá trình sử dụng thang máy trở nên dễ dàng hơn Hiện nay, có hai hệ thống truyền động điển hình cho cửa thang máy.
Hệ thống cử a m ở xếp lùa là một trong những giải pháp hữu ích cho thang máy trong các trường hợp như bệnh viện, nơi có không gian hạn chế Hệ thống này cung cấp sự tiện lợi cho người sử dụng, đảm bảo hiệu quả trong việc di chuyển giữa các tầng.
Hệ thống cửa mở từ hai cánh cửa trung tâm và mở ở giữa là một trong những loại cửa phổ biến, thường được sử dụng trong hầu hết các thang máy hiện nay.
Do không gian hạn chế của mô hình, nhóm đã quyết định sử dụng hệ ống đẩy cửa mở xếp lùa một cửa để đơn giản hóa thiết kế.
Máy kéo
Đa số máy kéo thang máy hiện nay sử dụng động cơ 3 pha 380V kết nối với hộp số, với tiêu chuẩn riêng cho từng loại thang và được sản xuất đồng bộ Đối với thang tốc độ cao, người sử dụng có thể trực tiếp điều chỉnh tốc độ của động cơ (gọi là động cơ không hộp số, Gearless) Mỗi loại máy kéo có thông số chịu tải và tốc độ kéo nhất định Ngoài puly chính, máy kéo còn có các puly phụ để hỗ trợ cáp tải, vị trí và kích thước của các puly này được tính toán kỹ lưỡng để tránh hiện tượng trượt cáp và giảm tuổi thọ cáp tải Tùy vào thiết kế của từng thang, máy kéo có thể được lắp đặt trên giếng thang, sàn tầng dừng trên cùng hoặc sàn tầng thấp nhất, hoặc bên trong hố thang Phần điều khiển được sử dụng để quản lý toàn bộ hoạt động của thang máy, kết hợp điều khiển bằng PLC và VĐK.
Hệ t hống an àn to
Trong quá trình hoạt động của thang máy, có thể xảy ra hiện tượng đứt cáp truyền động hoặc cáp trượt trên puly kéo Khi cabin di chuyển với tốc độ cao hơn quy định hoặc đứt cáp, switch an toàn trên puly Governor sẽ ngắt, khiến toàn bộ hệ thống điều khiển thang bị ngắt hoàn toàn Ngoài ra, một switch an toàn phụ cũng được lắp tại tay giật ổ thắng để nhận biết sự dịch chuyển của tay giật Nếu thang vẫn tiếp tục di chuyển sau khi hệ thống điều khiển đã ngắt, cơ cấu ly tâm của puly Governor sẽ hoạt động, nêm chặt sợi cáp lại Khi bị nêm lại, quán tính sẽ kéo tay giật của ổ thắng, khiến cơ cấu ổ thắng lập tức kẹp chặt rail dẫn hướng, giữ cabin lại an toàn.
Hệ thống phanh khí là một phần quan trọng trong cơ cấu phanh của xe Phanh cơ khí được bố trí tại các vị trí nhất định, có thể là phanh đĩa hoặc phanh tang trống Trong trạng thái bình thường, lực ma sát tĩnh của phanh cơ khí ngăn không cho động cơ quay, giữ cho xe đứng yên Để xe có thể di chuyển, cần phải mở phanh cơ khí bằng cách cung cấp dòng điện vào cuộn phanh.
Bảng điều khiển
Ở vị trí tầng trệt, bảng điều khiển chỉ có một mũi tên đi lên, trong khi ở tầng trên cùng chỉ có một mũi tên đi xuống.
Bảng điều khiển bên trong buồng thang giúp hành khách dễ dàng chọn tầng muốn đến bằng cách ấn nút tương ứng Số lượng nút trên bảng điều khiển phụ thuộc vào số tầng của tòa nhà, với mỗi nút được đánh số theo thứ tự từ tầng thấp đến tầng cao.
Trên bảng điều khiển của thang máy, ngoài các nút ấn đánh số tầng, còn có các nút chức năng quan trọng như: Nút nhấn "Open Door", nút nhấn "Close Door", nút nhấn khẩn cấp (biểu tượng hình chiếc chuông) và nút nhấn liên lạc với bên ngoài (biểu tượng hình điện thoại).
Đối rọng t
Đối trọng của thang máy là khối nặng treo ở một đầu dây cáp, tạo ra lực ma sát cần thiết trong rãnh cáp của pully thang máy và hệ thống cáp tải Việc sử dụng đối trọng giúp cân bằng khối lượng cabin thang máy lên tới 50%, hỗ trợ cho motor thang máy hoạt động êm ái và hiệu quả, đảm bảo hiệu suất lý tưởng.
Trong mô hình thang máy mà nhóm ch t o, ế ạ đối trọng được chế tạo ằng b cách gắn các vật nặng lại với nh au.
Cảm biến dừng tầng
Vào ngày 17, chúng tôi sẽ tiến hành nhận ết bi và xác định tầng ầ đế c n n, đảm bảo giếng ang th và mặt sàn ng b ng nhau để thuận lợi cho hành khách di chuyển Để tiết kiệm chi phí trong quá trình thực hiện dự án và tính toán chính xác, nhóm đã sử dụng cảm biến tiệm cận.
Tủ điện điều khiển
Tủ điều khiển thang máy đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển mọi hoạt động của thang máy, đảm bảo vận hành trơn tru và đáp ứng đúng nhu cầu của người sử dụng Chức năng của tủ điện có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và sự an toàn trong quá trình hoạt động của thang máy.
Bộ phận này được ví như bộ não của thang máy, vì nó điều khiển toàn bộ hoạt động của thang máy, thực hiện chức năng di chuyển và mang lại lợi ích cho người sử dụng.
Hình 1.5: Tủ điện điều khiển trong thang máy th c t ự ế.
Cabin
Cabin phòng là phần quan trọng nhất trong thang máy, nơi chứa đựng và vận chuyển hàng hóa hoặc người đến các tầng Do đó, cabin cần đảm bảo các yêu cầu về kích thước, hình dáng và các tiện nghi bên trong.
Chuyển động của cabin thang máy là chuyển động tịnh tiến lên xuống nhờ vào động cơ kéo Trọng lượng của thang máy và vật nâng được cân bằng bởi đối trọng treo trên các dây cáp Khi di chuyển, buồng thang máy và đối trọng sẽ trượt trên các thanh ray dẫn hướng Nhờ vào việc tính toán tỷ lệ trọng lượng cabin và đối trọng một cách kỹ lưỡng, hiện tượng trượt trên puly cabin được giảm thiểu.
Vấn đề toàn s an c khỏe môi trườ ng
Lớp: 20CĐT1A Khoa: Tự động hóa Ngành: C ơ điện tử
• Tên đề tài đồ án: Thiết kế, thi công mô hình thang máy
• Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :
• Chương 1: TỔNG Q UAN V Ề THA NG M ÁY
TỔNG QUAN CÁC TÀI NGUYÊN CHO MÔ HÌNH THANG MÁY
Động cơ
2.1.1 Độ ng cơ kéo cabin
Ngọc k là thiết bị quan trọng trong hệ thống thang máy, có nhiệm vụ di động để chuyển cabin trượt trên thanh ray đến các tầng theo yêu cầu gọi tầng và đến tầng cần thiết của hành khách.
- Điện áp: 220 V AC -Tốc độ quay không tải: 40rpm
2.1.2 Độ ng cơ m ở c ử a Đư ợc đặt b d ên ưới cabin nhi có ệm vụ m ở cửa đón kh ách khi cabi n d ừng các ở tầng So với đặt độ ng c m c ơ ở ửa ở mỗi tầ ng thì cách này giúp ti ết kiệm và đơn ản hơn gi từ khâu đi dây cho t hệ hống, thiết kế, lập t rìn h
- Điện áp: 220 V AC -Tốc độ quay không tải: 40rpm
Aptomat
Aptomat là thiết bị cầu dao tự động chuyên dụng để ngắt nguồn điện, bảo vệ thiết bị, hệ thống và con người khi xảy ra sự cố như chập điện hoặc cháy nổ Trong trạng thái bình thường, aptomat sẽ hoạt động liên tục cho đến khi có sự cố hoặc quá tải điện xảy ra Lúc này, lực hút của nam châm điện sẽ kéo phần tiếp điểm, giúp ngắt mạch điện một cách an toàn.
- Dòn g cắt ng n ắ mạch: 10 KA
Ng uồn tổ ong 24V 10A
Lớp vỏ bảo vệ của mạch được thiết kế với các lỗ tản nhiệt hình tổ ong Nguồn điện có chức năng biến đổi dòng điện xoay chiều 220VAC thành nguồn điện một chiều Mạch nguồn sử dụng nguyên lý dao động xung kết hợp với biến áp xung để hoạt động hiệu quả.
Nguồn tổ ong thường được sử dụng để cấp đi ện áp hoạt động cho các thiết như bị động cơ, đèn led, thi ết bị điện ử,… t
- Điệ n áp u vào: AC 0-220V đầ 11
Role Miderton 24V
Role là một mạch công tắc điện từ, cho phép điều khiển dòng điện nhỏ để bật hoặc tắt một dòng điện lớn hơn Bộ phận chính giúp role chuyển đổi trạng thái là một nam châm điện.
Trong ngành kỹ thuật điện công nghiệp, relay là thiết bị điện tử nhạy cảm, có khả năng điều khiển dòng điện nhỏ Chúng thường được sử dụng để kích hoạt các thiết bị lớn hơn, cho phép dòng điện nhỏ điều khiển dòng điện lớn hơn Điều này có nghĩa là relay có thể hoạt động như công tắc bật tắt hoặc như bộ khuếch đại, chuyển đổi dòng điện nhỏ thành dòng điện lớn hơn.
Role có cấ tạo ồ u g m 4 phầ n chính là:
- nhíp, lò xo Lá Một số loại role:
- Role thời gian: Đầu ra có thể kích hoạt trong m kho ột ảng ời th gian ( thường là từ vài giây đến khoảng 100 gi ờ hoặc bốn ngày ).
- Role nhi ệt: Nhữ ng công tắc này b và d ật tắt ựa vào nhiệt để ngăn ch n ng ặn hữ sự cố như động cơ điện quá nóng
Role định hướng h là một loại thiết bị quan trọng giúp ngăn chặn dòng điện quá mức chảy theo hai hướng khác nhau Chức năng này thường được áp dụng trong các thiết bị phát điện, phân phối hoặc cung cấp điện, nhằm bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố.
- Relay o v vi sai: N ng role này dùng khi s m bả ệ hữ để có ự ất cân b ng dòng ằ điện hoặc điện áp ở hai phần khác nhau của mạch điện.
- Role bảo ệ ầ số: được v t n kích ho khi ạt tần ố của s dòng điện xoay chi quá ều cao, quá thấp ho c hai ặc ả
Đèn báo A PT AD16 220V
Đèn báo là thiết bị quan trọng giúp người vận hành nhận biết các sự cố và trạng thái của hệ thống trong quá trình vận hành dây chuyền sản xuất Nó cung cấp thông báo cần thiết thông qua ánh sáng và nháy, thường kết hợp với chuông báo để tăng cường hiệu quả cảnh báo.
Hình 2.6 Đèn báo APT AD16 220V
2.6 Nút nhấn vuông có đèn 24V DC có đèn AL6
Hình 2.7 Nút nh n vuông ấ có đèn 24V DC A L6
Công tắc hành trình
-Dòng tiếp điểm 15A tại 250VAC
- Tiếp điểm SPDT (1NO-1NC)
-Kiểu tác động Chốt lăn đòn bẩy
Tốc độ hoạt động của thiết bị dao động từ 0.1mm đến 1m/s, với tần số hoạt động lên đến 600 lần cho cơ khí và 60 lần cho điện Thiết bị được thiết kế chống va đập với độ bền đạt 1000m/s² và khả năng chịu sự cố lên đến 3000m/s² Ngoài ra, kiểu đấu nối của thiết bị sử dụng đầu cuối kết nối nhanh, mang lại sự tiện lợi trong quá trình lắp đặt và sử dụng.
Hình 2.8 Công tắc hành trình
2.8 TÌM HI ỂU Ề PLC MITSUBISHI FX1n-60MT V
PLC (Bộ điều khiển logic khả trình) là thiết bị lập trình chuyên dụng trong công nghiệp, có khả năng điều khiển các quy trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp Thiết bị này thực hiện một loạt các chương trình và kỹ năng, được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (ngõ vào) như bộ định thời (Timer) hoặc các sự kiện đếm qua bộ đếm Khi một sự kiện được kích hoạt, PLC sẽ phát ra tín hiệu ON hoặc OFF, điều khiển các thiết bị bên ngoài gắn vào ngõ ra của nó Do đó, việc thay đổi các chương trình cài đặt trong PLC cho phép thực hiện nhiều chức năng khác nhau.
31 nhau Hiệ n nay PLC đ được ã nhi u hãng kh nhau s n xu ề ác ả ất như Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider, Hi tachi… [2]
Các hãng sản xuất PLC đã cung cấp nhiều thiết bị mở rộng, bao gồm các đầu vào tương tự (AI), đầu vào số (DI), thiết bị hiển thị và bộ nhớ Cartridge bổ sung.
Hệ thống PLC hiện đại có khả năng lưu trữ lên đến 128.000 từ bộ nhớ và hỗ trợ gắn thêm nhiều module bộ nhớ để mở rộng kích thước chương trình Các nhà thiết kế đã phát triển kỹ thuật kết nối các hệ thống PLC thành một hệ thống chung, giúp tăng cường khả năng điều khiển cho từng hệ thống riêng lẻ và kết nối với các hệ thống máy tính Tốc độ xử lý của hệ thống được cải thiện với chu kỳ quét nhanh hơn, cho phép PLC xử lý hiệu quả các chức năng phức tạp và số lượng cổng vào/ra lớn Ngoài ra, nhiều thuật toán điều khiển cơ bản như PID, điều khiển mờ và lọc nhiễu cũng đã được tích hợp vào phần cứng, phục vụ cho các ứng dụng như điều khiển nhiệt độ, tốc độ động cơ và vị trí.
2.8.2 Đặc điểm của hệ thống lập trình PLC
PLC có thể thự c h iện nh ng ữ tác vụ khác n hư định thì, m, đế … Làm t ăng kh ả năng điều khiển dành cho các hoạt động hứ tạp p c
Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả trạng thái tín hiệu ngõ vào từ quá trình điều khiển, thực hiện logic trong chương trình và xuất ra tín hiệu để điều khiển thiết bị bên ngoài Các mạch giao tiếp chuẩn ở khối đầu vào và đầu ra của PLC giúp kết nối trực tiếp đến các cơ cấu tác động có công suất nhỏ và các mạch chuyển đổi tín hiệu ở ngõ vào mà không cần mạch giao tiếp hay rơ le trung gian Tuy nhiên, cần có mạch trung gian điện tử công suất khi điều khiển những thiết bị có công suất lớn.
Việc sử dụng PLC giúp điều chỉnh hệ thống mà không cần thay đổi kết nối dây, chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ Hơn nữa, PLC có ưu điểm là thời gian lắp đặt nhanh hơn và hoạt động hiệu quả hơn so với các hệ thống thiết bị rời.
PLC là hệ thống điều khiển tự động tương tự như máy tính truyền thống, với những đặc điểm phù hợp cho việc điều khiển trong ngành công nghiệp.
- Khả năng kháng nhi u ễ tốt.
- Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng: Ladder, TT L… ễ ể d hi u và dễ sử dụng
- Thay đổi ch ương trìn h d dàng ễ Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử ụ d ng nhi trong ều công nghiệp
Một số ứng d ụng được điều khiển bằng P LC thông d ụng:
Hình 2.10 Điều khi ển động cơ ng bằ PLC
Hình 2.11 Mô hình b tr ồn ộn hóa chấ điều t khiển bằng PLC
Mỗi phần tử trong hệ thống điều khiển công nghiệp, dù nhỏ hay lớn, đều có vai trò quan trọng trong quá trình điều khiển Ví dụ, nếu không có thiết bị cảm biến, PLC sẽ không thể nắm bắt chính xác các sự kiện đang diễn ra trong quá trình.
Nếu muốn các điều khiển các hoạt động phức tạp hơn, thì ta phải cần nhiều bộ PLC hơn kết nối với máy t ính trung tâm.
2.8.3 Các thành phần ơ bản của một bộ PLC c
Hệ thống PLC thông d ụng có n ăm bộ phận cơ bản gồm: Bộ xử lý, bộ nhớ, bộ nguồn, giao diện v ra và ào thiết bị lập trình
Hình 2.12 Sơ đồ hệ thống
Bộ xử lý, hay còn gọi là bộ lý trung tâm (CPU), là nơi chứa vi xử lý và đóng vai trò quan trọng trong việc nhận tín hiệu và thực hiện các hoạt động xử lý thông tin Nó điều khiển các chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ của CPU và truyền tải tín hiệu đến các thiết bị ngoại vi.
Bộ nguồn có chức năng chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC thấp, thường là 5VDC cho bộ vi xử lý và 24V cho các module khác Thiết bị lập trình được sử dụng để tạo ra các chương trình điều khiển, sau đó được chuyển giao cho PLC Các loại thiết bị lập trình phổ biến bao gồm thiết bị lập trình chuyên dụng, thiết bị cầm tay gọn nhẹ và phần mềm được cài đặt trên máy tính cá nhân.
Bộ nhớ trong PLC là nơi lưu trữ chương trình, bao gồm các loại như RAM, ROM và EPROM PLC luôn có nguồn dự phòng cho RAM, giúp duy trì chương trình trong trường hợp mất điện Thời gian duy trì phụ thuộc vào từng loại RAM trong PLC Ngoài ra, bộ nhớ có thể được thiết kế dưới dạng module, cho phép dễ dàng thích nghi với các thiết bị điều khiển khác và có khả năng mở rộng bằng cách cắm thêm.
Giao diện đầu vào là nơi bộ xử lý nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi Tín hiệu vào có thể đến từ các công tắc, bộ cảm biến nhiệt độ, và các thiết bị quang điện.
Tín hiệu ra là tín hiệu cung cấp cho các role, van điện từ, công tắc tơ và động cơ Tín hiệu vào/ra có thể là tín hiệu rời rạc, tín hiệu liên tục hoặc tín hiệu logic Các tín hiệu vào/ra thể hiện sự hoạt động và điều khiển của hệ thống.
Hình 2.13: Giao di n vào ệ ra của PLC.
Ladder logic (LAD): ph là ương pháp l ập trì nh hình thang, thích h trong ngành ợp điện công nghi p ệ
Statement list (STL): là phương pháp l p ình ậ tr the o d ạng dòng l nh gi ệ ống như ngôn ngữ Assembly, th ích h cho ngành máy ợp tính.
Function block (FBD): ph là ương pháp l trình ập theo sơ đồ khối, thích h cho ợp ngành điện ử số t
FX1N PLC là lựa chọn lý tưởng cho các bài toán điều khiển với khả năng hỗ trợ từ 14 đến 60 I/O, và có thể mở rộng lên tới 28 I/O khi sử dụng các module mở rộng Thiết bị này có khả năng truyền thông mạnh mẽ, cho phép kết nối với nhiều cấu trúc mạng như Ethernet, ProfileBus, CC Link, CanOpen và DeviceNet FX1N cũng tương thích với các module analog và bộ điều khiển nhiệt độ Đặc biệt, FX1N PLC được trang bị chức năng điều khiển vị trí với 6 bộ đếm tốc độ cao (tần số tối đa 60kHz) và hai bộ phát xung đầu ra với tần số điều khiển tối đa 100kHz, cho phép điều khiển độc lập hai động cơ servo hoặc thực hiện các bài toán điều khiển vị trí với hai toạ độ riêng biệt.
Dòng FX1N PLC rất phù hợp cho nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp, bao gồm chế biến gỗ, điều khiển cửa, hệ thống máy nâng và thang máy, sản xuất xe hơi, điều hòa không khí trong nhà kính, xử lý nước thải, cũng như điều khiển máy dệt.
Thông số PLC : Điện áp nguồn cung cấp: 12 24VDC hoặc 100/230VAC -
Bộ nhớ chương trình: 8 00 bước 0 Kết nối truyền thông: cung cấp chuẩn kết nối RS485/RS422/RS232 thông qua board mở rộng
Bộ đếm tốc độ cao: 1 phase: 6 đầu vào max 60KHZ, 2 phases: 2 đầu vào max 30KHZ
Loại ngõ ra: relay, transistor Phát xung tốc độ cao: 2 chân phát xung max.100khz Tổng I/O: 14,24,40,60 I/O
Có thể mở rộng lên tới 132 I/O thông qua module
Có thể mở rộng tối đa lên tới 2 module chức năng
Hình 2.14 PLC MITSUBISHI FX1n-60MT
THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH THANG MÁY
Sơ đồ mạch động lực
Hình 3.2 Sơ đồ mạch động ự của l c hệ thống
L ưu đồ thuật toán
Hình 3.4 Chương ình tr stop
Khi người dùng nhấn nút gọi tầng, cabin thang máy sẽ tự động di chuyển đến tầng đó Nếu cabin đang ở vị trí cùng tầng với người chờ, cửa sẽ mở ra để đón khách Trong quá trình di chuyển, cabin sẽ thực hiện các lệnh gọi tầng và ưu tiên các lệnh từ bên ngoài Cabin sẽ dừng lại ở các tầng có lệnh gọi cùng hướng di chuyển Đối với các lệnh không được quá giang, cabin sẽ hoàn thành các lệnh ưu tiên trước rồi mới thực hiện các lệnh còn lại, đảm bảo không đi ngang qua các tầng không có lệnh gọi.
Hình 3.5 Chương ình tr tự động
Hình 3.6 Chương ình tr bằng tay
GX WORKS2 là phần mềm tự động hóa tích hợp, chuyên quản lý và điều khiển hệ thống điện Phần mềm này cho phép người dùng thực hiện các tác vụ tự động hóa trong một môi trường và nền tảng chung, giúp tối ưu hóa quy trình vận hành.
GX WORKS 2 là phần mềm nền tảng cho tất cả các phần mềm khác phát triển trong lĩnh vực lập trình và cấu hình thiết bị Đặc điểm nổi bật của GX WORKS 2 là khả năng cho phép các phần mềm chia sẻ cùng một cơ sở dữ liệu, từ đó đảm bảo tính toàn vẹn và thống nhất cho hệ thống ứng dụng quản lý và vận hành.
GX WORKS 2 tạo môi trường dễ dàng lập nh để trì thực hiện các thao tá c:
- Thiết kế g iao diện thông m h, v ngôn in ới ngữ hỗ trợ đa ạng d
- Quản lý phân quy n ề User, Cod e, Project tổng quát
- Thực hiện go online và Diagnostic cho tất cả các thiết bị trong project để xác định bệnh, lỗi hệ thống
- Dễ dàng t hiết lập ấu c hình và ên li kết ớ v i các thiết mitsubishi khác bị
Hình 3.8 Giao diện GX WORKS2 3.5 Bảng phân công địa chỉ
Hình 3.9 Bảng phân công địa chỉ đầu vào
Hình 3.10 Bảng phân công địa chỉ đầ u ra
3.6 Sơ đồ khối hệ thống
Sơ kh đồ ối của mô hình thang máy 5 có khối chính là:
- Khối ngu ồn: có ch c ứ năng cu ng cấp điện cho c ả hệ thống hoạt động
- Khối độ ng lực: g m ồ động cơ ở ử m c a và ng c kéo độ ơ cabin
- Khối trung g ian: ùn d g để đó ng c dòng ắt điệ của n ng độ cơ và giúp động cơ quay thuận hoặc quay ngược
- Khối điề u khi n: nh n ể ậ và xử lý tín hi ệu từ khối ả c m bi nút nh n ến ấ để điề u khi ển khối động lực theo yêu c ầu.
- Khối ả c m bi ến, nút nh ấn: cung c ấp tín hiệ u, l ệnh ọi g tầng và đến ầng cho t kh ối điều khiển.
Hình 3.11 Sơ đồ khối ủ c a mô hình thang máy
3.7 Th i công mô hình thang máy 4 ng tầ Phần khung chính c mô hình nhóm ủa đã đặt ra một số yêu cầu sau:
- Khung chính c có ần độ chắc chắn, c ng v ng c ứ ữ ần thiế để t khi mô hình n h vậ ành cơ không rung l hệ bị ắc.
- Các chi ti ết phải dễ d àng đặt mua ho có s n trên th tr ặc ẵ ị ường, ế n u không s có ẵn thì phải dễ dàng ch t o ế ạ
- Các chi ti t ế phải dễ dàng lắp đặt, tháo dỡ
- Các chi ti s thì ết có ẵn phải có tính l l n ắp ẫ cũng như gia công ch nh s a kích ỉ ử thước theo ý mu n m t c ố ộ ách d dàng ễ
Nhóm thiết kế và chế tạo đã quyết định sử dụng nhôm định hình để gia công và lắp ráp khung mô hình Nhôm định hình có nhiều ưu điểm nổi bật như khả năng chịu lực tốt, tính thẩm mỹ cao, cách nhiệt và cách âm hiệu quả, cùng với trọng lượng nhẹ, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Mô hình ang máy 4 tầng của nhóm có kích thước 110x35cm, do đó nhóm đã chọn nhôm định hình 20x20 mm vì kích thước nhỏ gọn, phù hợp với mô hình nhỏ và tính linh hoạt cũng như giá thành hợp lý của sản phẩm Từ lựa chọn này, nhóm đã tiến hành mô hình hóa khung chính của ang máy 4 tầng.
Thiết kế 3D của mô hình thang máy 4 tầng được thực hiện bằng phần mềm Inventor Nhóm thiết kế đã tham khảo nhiều mô hình tương tự từ các nghiên cứu trước đó để đưa ra thiết kế phù hợp nhất cho dự án của mình Đây là bước quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm.
- Động cơ kéo thang máy đặt ở tr ên cùng c thang máy ủa
- Động cơ đóng ở ửa: được đặt m c bên d ưới c abin Khi cabin thang máy d ng ừ ở mỗi tầng t hì động cơ s ẽ đẩ y c a và kéo vào ử ra
- Cabin được t reo b ng s xích v qua h t ằ ợi ắt ệ hống ròng r và pulley c Motor ọc ủa kéo, phần còn l i c a s ạ ủ ợi cáp được ối với đối trọng n
Cơ cấu truyền động là phần quan trọng nhất của mô hình, giúp mở cửa vào ra để đón hành khách Việc này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giảm chi phí và tăng độ ổn định cho hệ thống.
Mô hình đã được thiết kế và thi công trong suốt quá trình thực hiện đồ án Sau khi hoàn chỉnh, mô hình đã trải qua quá trình vận hành thử và hoạt động hiệu quả Dưới đây là hình ảnh minh họa về mô hình đã hoàn thành.
Hình 3.13 Phần khung mô hình th ang máy
Bên ngo t ài ủ điều khi n ể với nút start, nút stop, nút v n ặ chế độ, nút d ng ừ khẩn cấp, đèn báo chạy mô hình và đèn báo l ỗi
Hình3.14 Bên ngoài tủ điều khiển Bên trong t ủ điều khiển g m ồ các thi ết bị: aptomat, 4 role, PLC Mitsubishi FX1n-60MT, ngu ong 12v ồn tổ
Hình 3.15 Bên ong tr tủ điều khiển Động c kéo ơ được đặt phía trên thang máy tạo chuyển động c cabin và ho đối t rọng.
Cơ cấu cửa của mô hình được hoàn thiện từ các thanh ray, sau đó lắp đặt các tấm cửa Khi động cơ hoạt động, nó sẽ đẩy các tấm cửa ra, tạo ra chuyển động cho hệ thống cửa Thiết kế này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn đơn giản hóa mô hình hoạt động.
Hình 3.17 Khoan cabin thang máy và c u c a cơ ấ ử
Do đặc điểm của mô hình không gian nh, không thể đặt bảng điều khiển bên trong khoan như trong thang máy Vì vậy, nhóm đã quyết định đặt bảng điều khiển trên tủ điện mô phỏng để quản lý điều khiển trong khoan.
Hình 3.18 Mô hình ang máy sau khi ho thi th àn ện
Bảng phân công địa chỉ
Hình 3.9 Bảng phân công địa chỉ đầu vào
Hình 3.10 Bảng phân công địa chỉ đầ u ra
Sơ đồ khối hệ thống
Sơ kh đồ ối của mô hình thang máy 5 có khối chính là:
- Khối ngu ồn: có ch c ứ năng cu ng cấp điện cho c ả hệ thống hoạt động
- Khối độ ng lực: g m ồ động cơ ở ử m c a và ng c kéo độ ơ cabin
- Khối trung g ian: ùn d g để đó ng c dòng ắt điệ của n ng độ cơ và giúp động cơ quay thuận hoặc quay ngược
- Khối điề u khi n: nh n ể ậ và xử lý tín hi ệu từ khối ả c m bi nút nh n ến ấ để điề u khi ển khối động lực theo yêu c ầu.
- Khối ả c m bi ến, nút nh ấn: cung c ấp tín hiệ u, l ệnh ọi g tầng và đến ầng cho t kh ối điều khiển.
Hình 3.11 Sơ đồ khối ủ c a mô hình thang máy
Thi công mô hình thang máy 4 ng tầ
- Khung chính c có ần độ chắc chắn, c ng v ng c ứ ữ ần thiế để t khi mô hình n h vậ ành cơ không rung l hệ bị ắc.
- Các chi ti ết phải dễ d àng đặt mua ho có s n trên th tr ặc ẵ ị ường, ế n u không s có ẵn thì phải dễ dàng ch t o ế ạ
- Các chi ti t ế phải dễ dàng lắp đặt, tháo dỡ
- Các chi ti s thì ết có ẵn phải có tính l l n ắp ẫ cũng như gia công ch nh s a kích ỉ ử thước theo ý mu n m t c ố ộ ách d dàng ễ
Nhóm thiết kế và chế tạo đã quyết định sử dụng nhôm định hình cho việc gia công và lắp ráp khung mô hình do những ưu điểm nổi bật của nó Nhôm định hình có độ bền cao, tính thẩm mỹ tốt, khả năng cách nhiệt và cách âm hiệu quả, cùng với trọng lượng nhẹ, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.
Nhóm đã lựa chọn nhôm định hình 20x20 mm cho mô hình ang máy 4 tầng với kích thước 110x35cm, nhờ vào kích thước nhỏ gọn, tính linh hoạt và giá thành hợp lý Dựa trên lựa chọn này, nhóm đã tiến hành mô hình hóa khung chính của mô hình ang máy 4 tầng.
Mô hình thang máy 4 tầng được thiết kế 3D bằng phần mềm Inventor Nhóm thiết kế đã tham khảo nhiều mô hình tương tự từ các nghiên cứu trước đó để đưa ra thiết kế phù hợp Thiết kế sơ bộ của mô hình đã được hoàn thiện.
- Động cơ kéo thang máy đặt ở tr ên cùng c thang máy ủa
- Động cơ đóng ở ửa: được đặt m c bên d ưới c abin Khi cabin thang máy d ng ừ ở mỗi tầng t hì động cơ s ẽ đẩ y c a và kéo vào ử ra
- Cabin được t reo b ng s xích v qua h t ằ ợi ắt ệ hống ròng r và pulley c Motor ọc ủa kéo, phần còn l i c a s ạ ủ ợi cáp được ối với đối trọng n
Cơ cấu truyền động là phần quan trọng nhất của mô hình, giúp mở cửa vào ra để đón hành khách Việc tối ưu hóa cơ cấu này không chỉ tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn nâng cao độ ổn định của hệ thống.
Mô hình đã được thiết kế và thi công trong suốt quá trình thực hiện đồ án Sau khi hoàn chỉnh, mô hình đã được vận hành thử và hoạt động hiệu quả Dưới đây là hình ảnh về mô hình đã hoàn thành.
Hình 3.13 Phần khung mô hình th ang máy
Bên ngo t ài ủ điều khi n ể với nút start, nút stop, nút v n ặ chế độ, nút d ng ừ khẩn cấp, đèn báo chạy mô hình và đèn báo l ỗi
Hình3.14 Bên ngoài tủ điều khiển Bên trong t ủ điều khiển g m ồ các thi ết bị: aptomat, 4 role, PLC Mitsubishi FX1n-60MT, ngu ong 12v ồn tổ
Hình 3.15 Bên ong tr tủ điều khiển Động c kéo ơ được đặt phía trên thang máy tạo chuyển động c cabin và ho đối t rọng.
Cơ cấu cửa của mô hình được hoàn thiện từ các thanh ray, sau đó các tấm cửa được đặt lên Khi động cơ hoạt động, nó sẽ đẩy các tấm cửa ra, tạo nên chuyển động cho hệ thống cửa Thiết kế này giúp tiết kiệm năng lượng và đơn giản hóa mô hình hoạt động.
Hình 3.17 Khoan cabin thang máy và c u c a cơ ấ ử
Do đặc điểm của mô hình không gian nh, không thể đặt bảng điều khiển bên trong kho an cabin như thang máy Vì vậy, nhóm đã quyết định đặt bảng điều khiển trên tủ điện mô phỏng để điều khiển trong khoan.
Hình 3.18 Mô hình ang máy sau khi ho thi th àn ện
VẬN HÀNH MÔ HÌNH TH ANG MÁY
Vận Hành
- Cabin tầng 1 bấm lên tầng 2 lên tầng 2 mở cửa vài giây đóng lại
Hình 4.1 Thang máy dừng tầng 2 Khi thang máy lên tầng 2 chạm công tắc hành trình tầng 2 làm đèn báo tầng 2 sán g
- Cabin tầng 2 bấm lên tầng lên tầng 3 mở cửa vài giây đóng lại 3
Hình 4.2 Thang máy dừng tầng 3 Khi thang máy lên tầng 3 chạm vào công tắc hành trình tầng 3 làm cho đèn báo tầng
- Cabin tầng 3 bấm lên tầng 4 lên tầng 4 mở cửa vài giây đóng lại
Hình 4.3 Thang máy dừng tầng 4 Khi thang máy lên tầng 4 chạm công tắc hành trình làm đèn báo tầng 4 sáng
- Cabin tầng 4 bấm xuống tầng 3 di chuyển xuống tầng 3 mở cửa vài giây đóng lại
Hình 4.4 Thang máy xuống tầng 3 Khi thang máy xuống lại tầng 3 chạm vào công tắc hành trình tầng 3 làm cho đèn báo tầng 3 sáng
- Cabin tầng 3 bấm xuống tầng 2 di chuyển xuống tầng 2 mở cửa vài giây đóng lại
Hình 4.5 thang máy xuống tầng 2 Khi thang máy xuống tầng 2 chạm công tắc hành trình làm đèn báo tầng 2 sáng
- Cabin tầng 2 bấm xuống tầng 1 di chuyển xuống tầng 1 mở cửa vài giây đóng lại
Hình 4.6 Thang máy về vị trí ban đầu Khi thang máy d ừng lại tầng 1 thì chạm vào công tắc hành trình làm đèn báo tầng 1 sáng
