TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
Khái niệm chung về thang máy
Thang máy là thiết bị chuyên dụng dùng để vận chuyển người và hàng hóa theo phương thẳng đứng trên một tuyến xác định, thường được lắp đặt trong các tòa nhà cao tầng và nhà máy hiện đại.
1.1.1 Phân loại than máy thông dụng
(a)Thang máy chở người trong các tòa nhà cao tầng
Có tốc độ trung bình hoặc lớn Đòi hỏi vận hành êm, an toàn và mỹ thuật
(b)Thang máy dùng trong các bệnh viện
Đảm bảo an toàn tuyệt đối và vận hành êm ái là yếu tố quan trọng trong thiết kế, với thời gian di chuyển nhanh để đáp ứng nhu cầu đặc thù của bệnh viện Kích thước cabin cần đủ lớn để chứa băng ca hoặc giường bệnh cùng với bác sĩ, nhân viên và các trang thiết bị cần thiết.
(c)Thang máy trong hầm mỏ xí nghiệp
Sản phẩm được thiết kế để chịu đựng các điều kiện làm việc khắc nghiệt trong môi trường công nghiệp, bao gồm tác động của độ ẩm, nhiệt độ cao, thời gian làm việc kéo dài và sự ăn mòn do hóa chất.
Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nó đòi hỏi yêu cầu cao về dừng chính xác ca bin Đảm bảo vận chuyển hàng hóa dễ dàng
1.1.2 Phân loại theo tải trọng
Thang máy loại trung bình : Q = 500 ÷ 2000𝑘𝑔
Phân loại theo tốc độ di chuyển
Thang máy tốc độ trung bình V = 0,75 ÷ 1,5 𝑚
Lịch sử phát triển
1.2.1 Lịch sử phát triển thang máy thế giới
Thang máy đầu tiên trên thế giới được chế tạo vào năm 1743 dưới triều đại vua Louis XV tại Versailles, phục vụ riêng cho quốc vương Với kết cấu thô sơ, công trình này sử dụng kỹ thuật đối trọng, giúp giảm thiểu sức lực khi vận hành.
Cuối thế kỷ 19, chỉ có một số hãng thang máy như OTIS và Schindler xuất hiện OTIS (Mỹ) đã giới thiệu thang máy hiện đại đầu tiên vào năm 1853, và đến năm 1874, Schindler (Thụy Sĩ) cũng chế tạo thành công các loại thang máy khác Ban đầu, thang máy chỉ có một cấp tốc độ, cabin thiết kế đơn giản, cửa tầng mở bằng tay và tốc độ di chuyển thấp Đầu thế kỷ 20, nhiều hãng thang máy mới như KONE (Phần Lan), MSUBISI, NIPON, ELEVATOR (Nhật Bản), THYSEN (Đức) và SABIEM (Ý) đã ra đời, mang đến các loại thang máy có tốc độ cao, tiện nghi hơn và vận hành êm ái hơn.
Đến năm 1975, thang máy trên toàn thế giới đã đạt tốc độ 400m/phút và các thang máy lớn với tải trọng lên tới 25 tấn đã được phát triển thành công Sự cải tiến trong công nghệ thang máy dẫn đến sự ra đời của các sản phẩm tự động như băng chuyền và thang cuốn.
1.2.2 Lịch sử phát triển thang máy trong nước
Trước đây, thang máy chủ yếu được cung cấp bởi Liên Xô cũ và một số quốc gia Đông Âu, phục vụ cho việc vận chuyển hàng hóa, thiết bị trong ngành công nghiệp và chuyên chở người trong các tòa nhà cao tầng, bệnh viện Tuy nhiên, số lượng thang máy này vẫn còn rất hạn chế.
Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng thang máy tăng cao đã dẫn đến sự ra đời của nhiều hãng thang máy mới, chuyên cung cấp và lắp đặt thiết bị thang máy theo hai hướng chính.
- Nhập thiết bị toàn bộ của các hãng nước ngoài, thiết bị hoạt động tốt, tin cậy nhưng giá thành rất cao
- Trong nước tự chế tạo phần điều khiểu và một số phần cơ khí đơn giản khác
Một số hãng thang máy nổi tiếng như OTIS (Hoa Kỳ), NIPPON (Nhật Bản), HUYNDAI (Hàn Quốc) và Techno (Italia) đã giới thiệu và phân phối sản phẩm thang máy tại Việt Nam Các hãng này không ngừng đổi mới công nghệ và cung cấp mẫu mã thang máy đa dạng, chủ yếu tập trung vào hai dạng phổ biến.
- Hệ thống truyền động dùng động cơ điện với đối trọng thông thường
- Hệ thống nâng hạ buồng thang bằng thủy lực
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
1.2.3 Thang máy trong tương lai
Trong tương lại không xa với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại, thang máy sẽ phát triển và nâng cấp đạt tầm cao mới
Thang máy mới của công ty Thyssenkrupp, phát triển tại Đức, sẽ sử dụng đệm từ trường của nam châm thay vì dây cáp truyền thống Giám đốc điều hành Andreas Schierebeck cho biết đây là hệ thang máy đầu tiên hoạt động mà không cần cáp, cho phép di chuyển không chỉ lên và xuống mà còn sang trái và phải, đồng thời có nhiều cabin hơn.
Cấu trúc và trang thiết bị thang máy
Các loại thang máy hiện đại được thiết kế với cấu trúc phức tạp để nâng cao độ tin cậy, an toàn và tiện lợi trong quá trình vận hành Thang máy bao gồm nhiều bộ phận chức năng quan trọng.
- Cabin cùng hệ thống treo cabin
- Cơ cấu đóng, mở cabin và hệ thống phanh an toàn khi thang máy gặp sự cố
- Giảm cấn đặt ở đáy giếng
- Ray dẫn hướng và đối trọng
- Tủ điện và hệ thống điều khiển
- Hệ thống các thiết bị an toàn và nhiều thiết bị khác
Tất cả các bộ phận được sắp xếp hợp lý nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho thang trong quá trình vận hành.
Bố trí các thiết bị của một thang máy được biểu diễn trên hình 1.1
Hình 1: Kết cấu cơ khí thang máy
1.3.2 Trang thiết bị trong buồng máy
Cơ cấu nâng hạ buồng thang gồm có các bộ phận sau:
- Motor kéo (thường là động cơ không đồng bộ ba pha)
- Bánh kéo (traction sheave) hay pulley quấn cáp
- Thiết bị biến đổi tốc độ (hộp số máy kéo)
- Phanh hãm điện từ, bánh răng sự cố
Thường lắp đặt ở phòng máy trên nóc giếng thang, là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo một vận tốc quy định làm quay puli kéo cabin lên xuống
Motor kéo liên kết cabin và đối trọng qua cáp nâng, sử dụng hệ thống puli ma sát Khi motor hoạt động, puli ma sát quay, truyền động đến cáp nâng, giúp cabin và đối trọng di chuyển lên hoặc xuống trong giếng thang.
Hình 2: Máy kéo thang máy Fufi
Tủ điện thang máy là bộ phận thiết yếu trong hoạt động của thang máy, được ví như "bộ não" điều khiển toàn bộ quá trình vận hành Tủ điện chứa các thiết bị quan trọng như mạch điều khiển chính (PLC hoặc VDK), biến tần, cầu chì, công tắc tơ và các loại rơle trung gian, giúp đóng ngắt, điều khiển và giám sát hoạt động của thang máy.
Tủ điện đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và phối hợp các thiết bị khác, đảm bảo thang máy hoạt động an toàn và đáp ứng đúng yêu cầu của nhân viên kỹ thuật.
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
1.3.3 Thiết bị lắp đặt trong giếng thang máy
Buồng thang là không gian được bao quanh bởi 4 vách, nơi người dùng hoặc hàng hóa được di chuyển lên xuống Buồng thang di chuyển trong giếng thang máy nhờ các thanh dẫn hướng và được trang bị các nút điều khiển chọn tầng có đèn, đèn chiếu sáng, loa báo trạng thái và nút báo sự cố Ngoài ra, buồng thang còn có phanh bảo hiểm và động cơ truyền động để mở và đóng cửa.
Hình 3: Buồng thang máy (Cabin)
Cáp nâng được chế tạo từ sợi thép cacbon chất lượng cao, có giới hạn bền từ 1400 đến 1800 N/mm2 Trong các thang máy, thường sử dụng từ 3 đến 6 sợi cáp được bện lại với nhau Việc lựa chọn cáp nâng thường dựa trên điều kiện Smax*n ≤ Sd.
- SMax : Lực căng cáp lớn nhất trong quá trình làm việc của thang máy
Tải trọng phá hỏng cáp được xác định bởi nhà chế tạo và được trình bày trong bảng cáp tiêu chuẩn, tùy thuộc vào loại cáp, đường kính cáp và giới hạn bền của vật liệu sợi thép bện cáp.
Hệ số an toàn bền của cáp không được nhỏ hơn giá trị quy định trong tiêu chuẩn, và nó phụ thuộc vào tốc độ, loại thang máy cũng như loại cơ cấu nâng.
Hình 4: Cáp tải thang máy
Ray dẫn hướng là thiết bị quan trọng giúp cabin và đối trọng của thang máy di chuyển lên xuống theo phương đứng Bộ phận này đảm bảo rằng cabin và đối trọng luôn giữ vững vị trí, không bị dịch chuyển theo phương ngang trong suốt quá trình hoạt động.
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
1.3.3.4 Đối trọng Đối trọng là khối nặng treo vào đầu cáp tải để tạo lực ma sát giữa rãnh cáp của puly và cáp tải, đồng thời đối trọng còn có tác dụng cân bằng với khối lượng cabin và 50% tải Nhờ đó mà motor làm việc nhẹ hơn, hiệu suất cao
Cấu tạo đối trọng bao gồm: Khung đối trọng, shoe dẫn hướng, board gang, rail dẫn hướng, giảm chấn đối trọng
Hình 6: Đối trọng thang máy
Có hai loại ngàm dẫn hướng: ngàm trượt và ngàm con lăn Bộ phận này giữ cho cabin và đối trọng không bị dịch chuyển quá mức cho phép theo phương ngang trong quá trình hoạt động, đồng thời dẫn hướng cho cabin và đối trọng theo phương đứng.
Hình 7 : Ngàm trượt và ngàm con lăn
Giảm chấn thang máy là thiết bị an toàn quan trọng, được lắp đặt dưới hố thang Khi thang máy gặp sự cố và chạy quá tốc độ theo chiều xuống, giảm chấn hoạt động như hệ thống an toàn cuối cùng, giúp giảm thiểu tác động trực tiếp lên cabin thang máy.
Các loại giảm chấn thang máy phổ biến hiện nay chủ yếu được làm từ lò xo hoặc cao su, với khả năng đàn hồi tốt, đảm bảo an toàn hiệu quả Ba loại giảm chấn thường được sử dụng nhất bao gồm giảm chấn thủy lực, lò xo và cao su.
Hình 8 : Giảm chấn thang máy
1.3.5 Thiết bị cảm biến thang máy
Cảm biến cửa thang máy, hay còn gọi là photocell, được lắp đặt ở hai bên cửa thang nhằm phát hiện vật cản khi cửa đóng mở Thiết bị quang học này đảm bảo an toàn cho người sử dụng, ngăn chặn tình trạng kẹt cửa và giảm thiểu tai nạn không mong muốn khi thang máy hoạt động.
Hiện nay, hệ thống cảm biến cửa thang máy có 2 dạng: dạng thanh và dạng điểm
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Hình 9 : Cảm biến cửa thang máy
Phân loại thang máy
Thang máy hiện nay có nhiều kiểu dáng và loại khác nhau, được thiết kế để phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng trong các công trình Chúng có thể được phân loại dựa trên các tiêu chí như hệ dẫn động cabin, vị trí đặt bộ kéo tời, hệ thống vận hành và công dụng Dưới đây là một số phân loại thang máy phổ biến.
Thang máy được chia làm 5 loại:
Thang máy chuyên chở người được thiết kế đặc biệt để vận chuyển hành khách trong các công trình như khách sạn, công sở, nhà nghỉ, khu chung cư, trường học và tháp truyền hình Gia tốc của thang máy này được điều chỉnh để mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng, với mức gia tốc tối ưu không vượt quá 2m/s².
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Thang máy được thiết kế chủ yếu để vận chuyển người, nhưng cũng có khả năng chở hàng hóa đi kèm Loại thang máy này thường được sử dụng tại các siêu thị và khu triển lãm.
Thang máy chuyên chở bệnh nhân là loại thiết bị thiết yếu cho các bệnh viện và khu điều dưỡng, với kích thước cabin đủ lớn để chứa băng ca hoặc giường bệnh cùng với bác sĩ và dụng cụ cấp cứu Đảm bảo an toàn và tối ưu độ êm khi di chuyển là yêu cầu hàng đầu, bên cạnh việc tuân thủ thời gian di chuyển và tính ưu tiên theo tiêu chuẩn của bệnh viện Hiện nay, thang máy này được sản xuất theo các tiêu chuẩn kích thước và tải trọng đồng nhất trên toàn cầu.
Thang máy chuyên chở hàng hóa thường được thiết kế để sử dụng trong các nhà máy, công xưởng và kho, có khả năng đáp ứng các điều kiện làm việc khắc nghiệt như độ ẩm, nhiệt độ và sự ăn mòn Loại thang máy này không chỉ vận chuyển hàng hóa mà còn có thể chở người đi kèm, đặc biệt là trong các khách sạn, nhằm phục vụ nhu cầu của nhân viên và khách hàng.
Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm được sử dụng để vận chuyển vật liệu và thực phẩm trong các khách sạn, nhà ăn tập thể Điểm đặc biệt của loại thang máy này là chỉ có hệ thống điều khiển bên ngoài cabin, đặt tại cửa các tầng, khác với các loại thang máy khác có thể điều khiển cả bên trong và bên ngoài cabin.
1.4.2 Phân loại theo vị trí đặt bộ tời kèo
Đối với thang máy điện
- Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang
- Thang máy có bộ tời kéo đặt dưới giếng thang
- Đối với thang máy dẫn động cabin lên xuống bằng bánh răng thanh răng thì bộ tời dẫn động đặt ngay trên nóc cabin
Đối với thang máy thuỷ lực
- Buồng đặt tại tầng trệt
1.4.3 Phân loại theo thông số cơ bản
Theo tốc độ di chuyển của cabin
- Thang máy tốc độ thấp: v < 1 m/s
- Thang máy tốc độ trung bình: v = 1 2,5 m/s Thường dùng cho các nhà có số tầng từ 6 12 tầng
- Thang máy tốc độ cao: v = 2,5 4 m/s Thường dùng cho các nhà có số tầng lớn hơn 16 tầng
- Thang máy tốc độ rất cao (siêu tốc): v = 5m/s Thường dùng trong các toà tháp cao tầng
- Thang máy loại nhỏ: Q < 500 kg Hay dùng trong thư viện, trong các nhà hàng ăn uống để vận chuyển sách hoặc thực phẩm
- Thang máy loại trung bình: Q = 500 1000 Kg
- Thang máy loại lớn: Q = 1000 1600 kg
- Thang máy loại rất lớn Q > 1600 Kg
1.4.4 Phân loại theo hệ thống vận hành
Theo tổ hợp điều khiển
Theo vị trí điều khiển
- Điều khiển cả trong và ngoài cabin
1.4.5 Hệ thống điện của thang máy
Hệ thống điều khiển thang máy là bộ phận quan trọng, có chức năng đóng mở, đảo chiều động cơ và phanh của bộ tời kéo Nó đảm bảo điều chỉnh tốc độ chuyển động của cabin, giúp quá trình mở máy và hãm diễn ra êm ái, đồng thời dừng chính xác.
Hệ thống điều khiển thang máy thực hiện các chương trình phức tạp, đáp ứng yêu cầu và chức năng của thang máy Nó lưu trữ các lệnh di chuyển theo thứ tự ưu tiên và xóa bỏ sau khi thực hiện Hệ thống cũng xác định và ghi nhớ vị trí cũng như hướng chuyển động của cabin một cách thường xuyên.
Hệ thống đèn tín hiệu bao gồm các ký hiệu được thống nhất, nhằm báo hiệu trạng thái hoạt động, vị trí và hướng di chuyển của cabin.
- Là hệ thống chiếu sáng cho cabin , buồng máy và hố thang
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
- Là hệ thống các công tắc , rơ le , tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho người và hàng hóa khi thang máy hoạt động
1.4.5.6 Giải pháp kiểm soát thang máy tại các chung cư, tòa nhà
Ngày nay, nhu cầu về nhà ở đang gia tăng mạnh mẽ, dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của các tòa chung cư Để đảm bảo an toàn trong việc di chuyển, vận chuyển hàng hóa, bảo mật và tính riêng tư cho cư dân, việc lắp đặt hệ thống kiểm soát thang máy trở thành một yêu cầu thiết yếu.
Một tòa nhà thường có nhiều đối tượng ra vào và sử dụng các tầng khác nhau, do đó cần phân quyền để kiểm soát việc ra vào từng tầng thông qua cầu thang máy.
Hệ thống kiểm soát thang máy được chia làm 2 kiểu:
Các thiết bị sẽ được lắp đặt bên trong cabin thang máy, với dây tín hiệu RS485 kết nối đến máy tính quản lý Phần mềm quản lý sẽ cung cấp thông tin về các tầng mà từng thành viên được phép sử dụng, đồng thời hỗ trợ các chức năng như time zone và nhóm.
Soyal không chỉ cho phép phân quyền truy cập tầng cho từng thành viên, mà còn hỗ trợ kiểm soát thời gian sử dụng thang máy và các thang máy được phép sử dụng trong hệ thống nhiều thang Giải pháp này rất phù hợp cho các tòa nhà cho thuê.
Các thiết bị cơ bản:
- Đầu đọc chính: có nhiệm vụ đọc thông tin xác nhận thành viên và gửi tín thông tin các tầng được phép đi cho bộ phân tầng
Bộ phân tầng có chức năng nhận thông tin từ các tầng được phép truy cập từ đầu đọc chính và gửi tín hiệu đến bảng phím để kích hoạt các phím được phép bấm.
Kiểm soát từng tầng thang máy
Chương 1: Tổng quan về thang máy GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
- Bộ chuyển đổi tín hiệu trung gian AR321L485: có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu TTL từ đầu đọc chính sang tín hiệu RS485 tới bộ phân tầng
- Converter: chuyển đổi tín hiệu RS485 sang USB hoặc TCP/IP để giao tiếp với máy tính
Báo động cạy lắp thiết bị được kích hoạt khi thiết bị bị gỡ khỏi vị trí lắp đặt, và sẽ tắt khi thiết bị được lắp trở lại đúng chỗ.
Trạng thái hoạt động của thang máy
1.5.1 Thang máy hoạt động bình thường
Cửa thang máy cần phải luôn đóng kín trong quá trình di chuyển và trước khi dừng hoàn toàn Khi thang máy dừng tại tầng để khách ra vào, cửa chỉ được đóng lại nếu không có quá tải và không còn hành khách hay hàng hóa nào di chuyển qua Lực đóng cửa phải được điều chỉnh ở mức thấp để tránh gây tổn thương cho hành khách và bảo vệ hàng hóa.
Khi xảy ra mất điện, hệ thống chiếu sáng khẩn cấp trong cabin sẽ tự động bật Cabin được trang bị chức năng cứu hộ tự động, giúp di chuyển và dừng ở tầng gần nhất nhờ vào nguồn điện từ ắc quy, đồng thời mở cửa để hỗ trợ hành khách sơ tán an toàn.
Khi xảy ra hỏa hoạn, thang máy được trang bị chức năng hoạt động khẩn cấp sẽ nhận tín hiệu từ hệ thống báo động hỏa hoạn của tòa nhà Lúc này, tất cả các cabin trong cùng nhóm sẽ tự động di chuyển đến tầng để sơ tán hành khách một cách an toàn.
Thang máy hoạt động ổn định, phục vụ tốt cho người sử dụng, cần phải đáp ứng các yêu cầu sau:
An toàn là yếu tố hàng đầu trong thiết kế và vận hành thang máy, vì đối tượng phục vụ chính là con người Đảm bảo an toàn không chỉ bảo vệ tính mạng mà còn giữ gìn sức khỏe cho người sử dụng Việc xem xét tất cả các khả năng và tình huống có thể xảy ra trong quá trình sử dụng thang máy là cần thiết để đưa ra các biện pháp phòng ngừa và xử lý kịp thời.
Thang máy hiện đại mang lại độ tiện nghi cao với các trang thiết bị hỗ trợ như chiếu sáng, quạt thông gió và máy lạnh, giúp hành khách cảm thấy thoải mái Bên cạnh đó, diện tích sử dụng mỗi người trong cabin cũng là yếu tố quan trọng cần được chú trọng.
Độ tin cậy của các bộ phận cao, mang lại tuổi thọ làm việc lâu dài và ít xảy ra hư hỏng Việc xử lý thông tin chính xác và đáp ứng đầy đủ yêu cầu của người sử dụng là rất quan trọng Hơn nữa, các thiết bị và thành phần được điều khiển một cách đồng bộ và thống nhất, đảm bảo hiệu suất tối ưu trong quá trình hoạt động.
Độ dừng chính xác của cabin thang máy là yếu tố quan trọng, giúp buồng thang dừng đúng với mặt bằng tầng khi có lệnh dừng, từ đó giảm thời gian ra vào của khách hàng và tăng hiệu suất sử dụng Đối với thang máy chở hàng, việc bổ sung chức năng giữ tầng là cần thiết để tạo thêm thời gian cho việc bốc dỡ hàng hóa.
Thang máy cần phải đáp ứng nhu cầu của hành khách ở nhiều tầng khác nhau, ưu tiên sắp xếp hợp lý để tối ưu hóa hiệu suất sử dụng.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về PLC
PLC (Điều khiển Logic Lập trình) là thiết bị lập trình chuyên dụng trong công nghiệp, dùng để điều khiển các quá trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp Người điều khiển có thể thiết lập nhiều chương trình hoặc sự kiện, được kích hoạt bởi các tác nhân đầu vào, bộ định thời (Timer) hoặc các sự kiện đếm qua bộ đếm Khi một sự kiện xảy ra, PLC sẽ bật ON, OFF hoặc phát ra chuỗi xung đến các thiết bị bên ngoài kết nối với đầu ra của nó.
Currently, PLCs are manufactured by various companies including Siemens, Omron, Mitsubishi, Pesto, Allen Bradley, Schneider, and Hitachi Additionally, PLCs can be enhanced with various expansion devices such as AI (Analog Input) and DI (Digital Input) ports, display devices, and input modules.
2.1.2 Đặc điểm của bộ điều khiển lập trình
Sự phát triển của hệ thống điều khiển lập trình được (PLC) sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc và quy trình sản xuất, mang lại khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt PLC cho phép lập trình các lệnh logic cơ bản và thực hiện các tác vụ như định thời và đếm, nâng cao khả năng điều khiển cho các hoạt động phức tạp, ngay cả với những loại PLC nhỏ nhất.
Việc sử dụng PLC giúp hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không cần thay đổi kết nối dây, chỉ cần thay đổi chương trình trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình Điều này mang lại lợi ích về thời gian lắp đặt và khởi động nhanh hơn so với các hệ thống truyền thống, vốn yêu cầu nối dây phức tạp Tuy nhiên, khi điều khiển thiết bị có công suất lớn, cần bổ sung mạch điện tử công suất trung gian.
2.1.3 Một số loại PLC hiện nay
PLC Siemens cung cấp nhiều dòng sản phẩm đa dạng, đáp ứng tốt nhu cầu của các nhà máy với khả năng lập trình dễ dàng, thiết kế gọn nhẹ và dung lượng lớn Sản phẩm dễ dàng bảo trì và sửa chữa, đồng thời có giá cả cạnh tranh Các dòng PLC phổ biến của Siemens bao gồm S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200 và S7-1500.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
PLC Schneider: được thiết kế với kích thước nhỏ gọn, tiện lợi, dễ sử dụng nhất
Sức mạnh xử lý và kích thước bộ nhớ của các sản phẩm PLC Modicon là lý tưởng cho ứng dụng hiệu suất cao Phần mềm lập trình SoMachine mạnh mẽ và trực quan, giúp người dùng nhanh chóng tạo ứng dụng mà không tốn nhiều thao tác Dòng sản phẩm chính bao gồm PLC Modicon M2xx, PLC Modicon M580 ePAC, PLC Modicon M340, PLC Modicon Quantum và PLC Modicon Premium.
PLC Mitsubishi là sản phẩm nổi bật của tập đoàn Mitsubishi Nhật Bản, được sử dụng rộng rãi trong việc điều khiển các hệ thống công nghiệp từ đơn giản đến phức tạp Các sản phẩm phổ biến của hãng bao gồm PLC MITSUBISHI FX1N và PLC MITSUBISHI FX2N.
Các ngôn ngữ lập trình PLC được quy định trong chuẩn IEC 61131 – 3 bao gồm:
Ngôn ngữ lập trình cơ bản:
- Instruction List (IL): dạng hợp ngữ
- Structured Text (ST): giống Pascal
Các ngôn ngữ đồ họa:
- Ladder Diagram (LD): giống mạch rơ le
- Function Block Diagram (FBD): giống mạch nguyên lý
- Sequential Function Charts (SFC): xuất xứ từ mạng Petri/Grafcet
Chương 2: Cơ sở lý thuyết GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
2.1.5 Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC
Hình 15 : Sơ đồ khối PLC
Bộ xử lý trung tâm (CPU): Bao gồm một hay nhiều bộ vi xử lý điều hành hoạt động của toàn hệ thống
Các kênh truyền trong hệ thống máy tính bao gồm bus dữ liệu, bus địa chỉ, bus điều khiển và bus hệ thống Bus dữ liệu thường có kích thước 8 bit, truyền tải thông tin dữ liệu dưới dạng nhị phân, trong khi bus địa chỉ, thường là 8 hoặc 16 bit, chịu trách nhiệm tải địa chỉ vị trí nhớ Bus điều khiển truyền tín hiệu điều khiển từ CPU đến các bộ phận khác, và bus hệ thống đảm nhiệm việc trao đổi thông tin giữa các cổng nhập xuất cùng thiết bị nhập xuất.
Bộ nguồn: cung cấp nguồn một chiều (5V) ổn định cho CPU và các thành phần chức năng khác từ một nguồn xoay chiều (110, 220V…) hoặc nguồn một chiều (12, 24V…)
Các thành phần vào/ra đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối CPU với các thiết bị ngoại vi như cảm biến và cơ cấu chấp hành Đầu vào số (DI) nhận tín hiệu nhị phân từ các bộ chuyển đổi như nút ấn và công tắc, với dải điện áp từ 5 VDC đến 240 VAC Đầu vào tương tự (AI) chuyển đổi tín hiệu analog từ cảm biến nhiệt độ và lưu lượng thành tín hiệu số, thường sử dụng các chuẩn như 4-20mA và 0-10V Đầu ra tương tự (AO) chuyển tín hiệu số từ CPU thành tín hiệu analog cho các thiết bị điều khiển như biến tần Cuối cùng, đầu ra số (DO) gửi tín hiệu nhị phân đến các thiết bị như đèn báo và Relay, với các loại đầu ra như Trans, Triac và Relay, với dải điện áp từ 5 VDC đến 230 VDC.
2.1.5.2 Phương thức thực hiện chương trình
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp, mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (Scan) Vòng quét bắt đầu bằng việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số đến vùng bộ đệm ảo ngõ vào, tiếp theo là thực hiện chương trình từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc Sau khi thực hiện, nội dung của bộ đệm ảo ngõ ra sẽ được chuyển đến các cổng ra số Vòng quét kết thúc với giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi Thời gian để PLC hoàn thành một vòng quét, gọi là thời gian vòng quét (scan time), không cố định và phụ thuộc vào số lệnh trong chương trình cũng như khối lượng dữ liệu truyền thông trong vòng quét đó.
- Điều khiển các dây truyền đóng gói bao bì, tự động mạ tráng kẽm, sản xuất bia, sản xuất xi măng…
- Hệ thống rửa ô tô tự động
- Điều khiển máy sấy, máy ép nhựa…
Chương 2: Cơ sở lý thuyết GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Giới thiệu PLC S7 1200
Siemens S7-1200 là giải pháp tự động hóa nhỏ gọn, thông minh với nhiều tùy chọn mở rộng truyền thông và tính năng tương thích Sản phẩm này có sẵn trong các phiên bản tiêu chuẩn và an toàn, được thiết kế đặc biệt để tiết kiệm không gian.
Siemens cho ra dòng sản phẩm S7-1200 vào năm 2009 để thay thế cho dòng S7-
200 So với S7-200 thì S7-1200 có nhiều tính năng nổi trội hơn
S7-1200 là một bộ điều khiển lập trình được trang bị vi xử lý, nguồn cung cấp và các đầu vào/ra (DI/DO) tích hợp Nó cung cấp nhiều tính năng bảo mật, giúp bảo vệ quyền truy cập vào CPU và chương trình điều khiển.
S7-1200 cung cấp cổng PROFINET – hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP Ngoài ra, có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232
Với thiết kế theo dạng module, tính năng cao, dòng sản phẩm SIMATIC S7-
PLC S7-1200 là giải pháp tự động hóa lý tưởng cho các ứng dụng từ nhỏ đến trung bình, với đặc điểm nổi bật là cổng truyền thông Profinet (Ethernet) được tích hợp sẵn Việc lập trình PLC và các màn hình HMI được thực hiện thông qua phần mềm Simatic Step 7 Basic, hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình: FBD, LAD và SCL Tất cả các tính năng này được tích hợp trong TIA Portal của Siemens, giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế và thi công hệ thống điều khiển.
Các thành phần của PLC S7-1200 bao gồm:
- 3 bộ điều khiển nhỏ gọn với sự phân loại trong các phiên bản khác nhau giống như điều khiển AC hoặc DC phạm vi rộng
- 2 mạch tương tự và số mở rộng điều khiển mô-đun trực tiếp trên CPU làm giảm chi phí sản phẩm
- 13 module tín hiệu số và tương tự khác nhau
- 2 module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP
- Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện áp 24 VDC
Ứng dụng của PLC Siemens S7 - 1200:
- Điều khiển đèn chiếu sáng
- Điều khiển bơm cao cấp
Board tín hiệu của PLC S7-1200
Board tín hiệu là một module mở rộng tín hiệu vào/ra với số lượng tín hiệu hạn chế, giúp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng cần mở rộng ít tín hiệu Các loại board này bao gồm nhiều tùy chọn khác nhau.
1 cổng tín hiệu ra analog 12 bit (+- 10VDC, 0-20mA)
2 cổng tín hiệu vào + 2 cổng tín hiệu ra số, 0.5A
Modules mở rộng tín hiệu vào/ra
Các module mở rộng tín hiệu vào/ra được kết nối trực tiếp với bên phải của CPU, cung cấp nhiều loại module tín hiệu vào/ra số và analog, mang lại sự linh hoạt cho hệ thống S7-1200 Đặc biệt, tính đa dạng của các module này sẽ tiếp tục được mở rộng trong tương lai.
CPU S7-1200 không chỉ tích hợp sẵn truyền thông Ethernet mà còn cho phép mở rộng với 3 mô-đun truyền thông khác nhau, mang lại sự linh hoạt trong kết nối Khi Siemens ra mắt PLC S7-200, các mô-đun RS232 và RS485 được cung cấp, hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông như Modbus và USS.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
- Các thiết bị lập trình
- Các bộ điều khiển SIMATIC khác
- Hỗ trợ các giao thức kết nối:
2.2.1 Tìm hiểu về PLC S7 1200 CPU 1212C
- Có sẵn 3 biến thể và cấu hình chi tiết của 3 loại:
SIMATIC S7-1200, CPU 1212C, COMPACT CPU, DC/DC/DC,
ONBOARD I/O: 8 DI 24V DC; 6 DO 24 V DC; 2 AI 0 – 10V DC, POWER SUPPLY: DC 20.4 – 28.8 V DC, PROGRAM/DATA MEMORY: 75 KB
SIMATIC S7-1200, CPU 1212C, COMPACT CPU, DC/DC/RLY, ONBOARD I/O: 8 DI 24V DC; 6 DO RELAY 2A; 2 AI 0 – 10V DC, POWER SUPPLY: DC 20.4 – 28.8 V DC, PROGRAM/DATA
SIMATIC S7-1200, CPU 1212C, COMPACT CPU, AC/DC/RLY, ONBOARD I/O: 8 DI 24V DC; 6 DO RELAY 2A; 2 AI 0 – 10V DC, POWER SUPPLY: AC 85 – 264 V AC AT 47 – 63 HZ,
- Bộ nhớ: 75 KB work memory và 2 MB Load memory
- 4 bộ đếm xung tốc độ cao với tối đa ( 3 100 kHz và 1 30 kHz)
- Tích hợp I/O: 8 DI, 6 DQ và 2 AI: Tích hợp I/O: 8 DI, 6 DQ và 2 AI: 1 signal board (SB), 2 signal modules (SM), 3 communication modules (CM)
Các chức năng cơ bản của hệ thống bao gồm logic nhị phân, phân bổ kết quả, lưu trữ, đếm, tạo thời gian, tải dữ liệu, truyền thông tin, so sánh, dịch chuyển, xoay, tạo phần bổ sung và gọi chương trình con với các biến cục bộ.
Các lệnh giao tiếp tích hợp (ví dụ: giao thức USS, Modbus RTU, giao tiếp hoặc Freeport)
Các chức năng thân thiện với người dùng bao gồm điều chế độ rộng xung, chuỗi xung, số học, số học dấu phẩy động, điều khiển vòng kín PID, chức năng nhảy, chức năng vòng lặp và chuyển đổi mã, giúp tối ưu hóa hiệu suất và dễ dàng thao tác trong các ứng dụng kỹ thuật số.
Các hàm toán học như SIN, COS, TAN, LN và EXP cung cấp những chức năng mạnh mẽ cho người dùng Chúng kết hợp với bộ đếm tích hợp và các lệnh đặc biệt, tạo điều kiện cho việc phát triển các ứng dụng mới và mở rộng khả năng sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Các ngắt kích hoạt theo cạnh, thông qua việc tăng hoặc giảm các cạnh của tín hiệu quy trình trên đầu vào ngắt, giúp nâng cao khả năng phản ứng nhanh chóng với các sự kiện trong quy trình.
Ngắt bộ đếm có thể được kích hoạt khi đạt đến điểm đặt hoặc khi hướng đếm thay đổi
Ngắt giao tiếp cho phép trao đổi thông tin nhanh chóng và dễ dàng với các thiết bị ngoại vi như máy in hoặc máy đọc mã vạch
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
Sơ đồ các khối chức năng
Sơ Đồ 1: Sơ đồ các khối chức năng của toàn hệ thống
Giới thiệu về các thiết bị sử dụng và thông số kỹ thuật
Mô hình sử dụng PLC S7-1200 CPU 1212C AC/DC/RLY:
Hình 18 : PLC S7 1200 CPU 1212C AC/DC/RLY
Tính năng và dung lượng:
- Kích thước vật lý (mm): 90 x 100 x 75
- Bộ nhớ làm việc: 25 kB
- Bộ nhớ giữ lại: 2kB
- Kiểu tương tự: 2 ngõ ra
- Bộ nhớ mở rộng các module tín hiệu: 2
- Các module truyển thống: 3 ( mở rộng về bên trái )
- Các bộ đếm tốc độ cao: 4
- Thẻ nhớ: thẻ nhớ SIMATIC (tùy chọn)
- Thời gian lưu giữ đồng hồ thời gian thực: Thông thường 10 ngày/ ít nhất 6 ngày tại 400C
Thêm MODULE S7 1200 SM 1223 DC DC
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Hình 19 : MODULE S7 1200 SM 1223 DC DC
- Thông số: Digital I/O SM 1223, 16 DI/16 DO, 16 DI 24 V DC, Sink/Source, 16
3.2.2 Động cơ kéo cabin thang máy
Với kích thước cabin nhỏ và tải trọng nhẹ, việc sử dụng động cơ điện cho băng tải không yêu cầu công suất lớn Động cơ điện giảm tốc một chiều được chọn là loại phổ biến và phù hợp cho ứng dụng này.
Hình 20 : Động cơ kéo cabin thang máy
3.2.3 Động cơ kéo cửa cabin Động cơ giảm tốc đóng mở cửa buồng thang máy
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Hình 21 : Động cơ kéo cửa cabin thang máy
- Nguồn 220VAC cấp cho toàn bộ hệ thống
- Nguồn 24VDC 15A cấp cho PLC, nút ấn, đèn báo và relay,…
- Nguồn 12VDC 30A cấp cho động cơ kéo cabin và động cơ kéo cửa cabin
Relay là thiết bị chuyển mạch tín hiệu điều khiển và khuếch đại, có kích thước nhỏ gọn, thường được lắp đặt ở vị trí trung gian giữa thiết bị điều khiển công suất nhỏ và thiết bị công suất lớn hơn Nó đóng vai trò quan trọng trong việc cách ly mạch điều khiển khỏi mạch động lực và cách ly cấp điện áp Trên thị trường hiện có nhiều loại relay đa dạng, phù hợp với nhu cầu sử dụng khác nhau.
- Mức điện áp hoạt động trong môi trường công nghiệp 5VDC, 12VDC, 24VDC, 110VAC, 220VAC
- Với loại 1 tiếp điểm, 2 tiếp điểm, 4 tiếp điểm, thường quy chuẩn chân như relay
Mô hình sử dụng 11 relay trung gian 24VDC, 8 chân để đảo chiều động kéo cabin thang máy, đóng/mở cửa và cấp điện đèn báo
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Hình 24 : Relay trung gian 24VDC
Công tắc hành trình, hay còn gọi là công tắc giới hạn hành trình, là thiết bị dùng để giới hạn chuyển động của các bộ phận trong hệ thống cơ cấu Cấu tạo của nó tương tự như công tắc điện thông thường, với chức năng đóng và mở, nhưng được trang bị thêm cần tác động để các bộ phận chuyển động có thể làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong Đặc biệt, công tắc hành trình không duy trì trạng thái, mà sẽ trở về vị trí ban đầu khi không còn tác động.
Công tắc hành trình hoạt động tương tự như nút ấn bằng tay, nhưng thay thế bằng sự va chạm của các bộ phận cơ khí, giúp chuyển đổi chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.
Mô hình sử dụng công tắc hành trình để điều khiển tín hiệu đầu vào PLC, giúp xác định vị trí cabin và quản lý việc đóng mở cửa thang máy.
Hình 25 : Công tắc hành trình
Là loại công tắc đơn giản để đóng ngắt các thiết điện, máy móc hoặc điều khiển hoạt động các thiết bị điện tử…
Trong thang máy nút nhấn sử dụng để chọn tầng bên trong buồng thang hoặc gọi thang lên xuống ở từng tầng
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
3.2.8 Đén báo Đèn báo led là một loại đèn báo hiệu được thiết kế nhỏ gọn Với mục đích sử dụng để báo hiệu trạng thái hoạt động, đèn báo lên, đèn báo xuống, đèn báo quá tải
Hình 27 : Đèn báo trạng thái
3.2.9 Load cell và mạch khuếch đại Được sử dụng ở buồng thang để xác định khối lượng hành khách lên tránh quá tải gây ra đứt cáp hoặc các vấn đề liên quan khác Khi hành khách đi vào quá cân sẽ ko thể đóng cửa Ở mô hình sử dụng loadcell 5kg và module khuếch đại load cell JY-S60/E10 đầu ra 0-5V 0-10V 4-20mA Điện áp hoạt động của mạch 24VDC, độ nhạy 2mV/V
Thông số 4 bộ đèn báo số:
- Đèn báo số có chiều dài 32.5cm
- Hiển thị: kĩ thuật số
- Kích thước hiển thị: 20mm (cao) x 14mm (rộng) x 20mm (sâu) Đèn báo số là thiết bị quan trọng giúp hiển thị vị trí thang máy đang ở vị trí nào
Cảm biến từ là thiết bị thuộc nhóm cảm biến tiệm cận, hoạt động dựa trên nguyên lý cản biến từ để phát hiện các vật thể mang từ tính Khi tạo ra từ trường xung quanh, cảm biến sẽ nhận diện các vật kim loại gần kề và gửi tín hiệu về trung tâm.
Khi thang máy đóng cửa gặp vật cản sẽ tự động mở cửa, dùng cảm biến từ để mô phỏng trạng thái gặp vật cản của thang máy
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Thiết kế và thi công mô hình
3.3.1.2 Bản vẽ cabin và đối trọng
Hình 32 : Bản vẽ đối trọng
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Thi công mô hình
3.4.1 Thi công công phần cơ
Mô hình sử dụng nhôm định hình 2x2cm làm khung, với thanh trượt nhôm được gắn chắc chắn hai bên khung, cho phép cabin và đối trọng trượt theo hướng đã định Bản điều khiển được lắp đặt ở tầng 4 để thuận tiện cho việc đi dây và tối ưu hóa không gian Hệ thống mạch động lực được lắp đặt và bao bọc cẩn thận, ngăn ngừa hiện tượng rò điện, đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.
Các thanh sắt được bắn vít cô định chắc chắn
Hình 34 : Hoàn thiện phần khung
Cơ cấu nâng hạ thang máy:
Hệ thống truyền động nâng hạ buồng thang sử dụng động cơ 12VDC kết hợp với hộp giảm tốc, thông qua dây cáp và puly dẫn hướng Cabin được treo ở đầu dây cáp gần motor, trong khi đối trọng gắn ở đầu cáp đối diện Khi puly quay, một đầu dây cáp cuốn vào, kéo cabin lên, trong khi đầu còn lại duỗi ra, làm đối trọng đi xuống và ngược lại Puly phụ không chỉ giúp chuyển hướng cáp nâng mà còn tối ưu hóa vị trí di chuyển của cabin và đối trọng, đồng thời giảm moment kéo cho động cơ.
Hình 35 : Cơ cấu nâng/ hạ buồng thang
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Cơ cấu đóng – mở cửa buồng thang được thiết kế với một vòng kín giữa động cơ 12VDC và hộp giảm tốc, cùng với líp dẫn Hai cửa buồng thang được gắn cố định trên dây xích, với một cửa ở trên và một cửa ở dưới, đảm bảo ra vào đồng thời Khi nhận tín hiệu mở cửa từ PLC, động cơ sẽ quay thuận đến vị trí 2 (CTHT mở cửa) rồi dừng lại Khi có tín hiệu đóng, động cơ sẽ đảo chiều quay ngược về vị trí 1 (CTHT đóng cửa) để dừng lại.
Hình 36 : Cơ cấu đóng/ mở cửa buồng thang máy
- Khối chọn tầng gồm1 đến 4 tầng hiển thị cho mỗi tầng lên / xuống,
- Đèn báo thang máy hoạt động
- Đèn báo quá trọng lương cho phép
Khối này được bố trí từ tầng 1 đến tầng 4
- Tầng 1 chỉ có 1 nút nhấn gọi tầng đi lên
- Tầng 2 và 3 có hai nút gọi tầng lên và xuống
- Tầng 4 chỉ có một nút nhấn đi xuống
Các khối được liên kết và điều khiên bởi bảng điều khiển ở trung tâm bởi PLC S7
Bảng điều khiển gồm: 1 aptomat đóng ngắt 220VAC, 1 khối nguồn 24VDC, 1 nguồn 12VDC,
3.4.2.5 Đối trọng thang máy Đối trọng thang máy là bộ phận dùng để cân bằng trọng lượng với trọng lượng cabin Được liên kết với cabin thông qua cáp tải
Hình 37 : Đối trọng thang máy
Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn
Mô hình hoàn thiện
Hình 38: Mô hình hoàn thành
SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
Lưu đồ thuật toán các khối chức năng
Sơ Đồ 2: Lưu đồ các khối chức năng
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
Sơ đồ thuật toán
4.1.1 Đưa thang máy về tầng 1 khi bắt đầu hoạt động
Sơ Đồ 3 : Sơ đồ thuật toán khi bắt đầu
Thang máy đi xuống tầng 1
Kiểm tra đã đóng cửa
4.1.2 Sơ đồ đóng mở cửa
Sơ Đồ 4 : Sơ đồ đóng mở cửa cabin
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
4.1.3 Gọi tầng khi đang ở tầng 1
Sơ Đồ 5 : Sơ đồ chọn gọi tầng
Dừng thang máy và thức hiện đóng mở cửa
Kết thúc Đến tầng gọi/ chọn Thức hiện ưu tiên
Chọn gọi đến tầng thứ 1 Đóng cửa Bắt đầu Đ
4.1.4 Ưu tiên chọn / gọi tầng
Sơ Đồ 6 : Sơ đồ ưu tiên gọi tầng
Tầng cuối gọi đi lên xuống Đảo chiều di chuyển cabin
Kết thúc Ưu tiên cùng chiều di chuyển ưu tiên
Thang máy di chuyển lên/ xuống với ưu tiên trước đó
Lưu vị trí và cho thang máy di chuyển Đ
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
Quy định ngõ vào ra kết nối với PLC
4.2.1 Quy định ngõ vào, ra
Bảng 1: Quy định ngõ vào
STT Đầu vào Qui định tên
Bảng 2 : Quy định ngõ ra
STT Đầu ra Quy định tên
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
4.2.2 Sơ đồ đấu nối PLC
Sơ Đồ 7 : Sơ đồ đấu nối PLC
Sơ đồ nguyên lý
Sơ Đồ 8 : Sơ đồ nguyên lý
Nguyên lý hoạt động
Sau khi bật CB (Circuit Breaker) cấp điện cho toàn hệ thống PLC khởi động ta nạp chương trình trên PLC
Khi hành khách ở tầng 1 nhấn gọi thang máy, cửa sẽ mở và đóng sau 5 giây Sau khi vào cabin, hành khách chọn tầng mong muốn và thang máy sẽ di chuyển đến tầng đã chọn Quy trình này cũng tương tự khi buồng thang ở các tầng 2, 3, và 4.
Khi thang máy ở tầng 1, nếu hành khách ở tầng 2 hoặc 3 muốn đi lên, và hành khách ở tầng 4 muốn đi xuống, buồng thang sẽ ưu tiên di chuyển đến tầng gần nhất trước, sau đó tiếp tục phục vụ các tầng còn lại.
Khi thang máy di chuyển lên, đèn báo sẽ sáng và tắt khi đến tầng yêu cầu Tương tự, khi thang máy di chuyển xuống, đèn báo đi xuống sẽ hoạt động.
Sau khi đã đưa khách hàng đến tầng mong muốn thì thang sẽ reset gọi và chọn tầng trước đó
Trong quá trình hoạt động, thang máy sẽ không đóng cửa nếu số lượng hành khách hoặc khối lượng vượt quá giới hạn cho phép Khi trọng lượng giảm xuống mức an toàn, thang máy sẽ hoạt động bình thường và đóng cửa lại Nếu có vật cản khi cửa đang đóng, thang sẽ tự động mở ra Trong trường hợp báo cháy, thang máy sẽ đưa hành khách về tầng 1 để đảm bảo an toàn.
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
Chương trình điều khiển hệ thống
Network 2: Gán vị trí tầng
Network 3: Lệnh gọi từng tầng
Network 4: Lệnh gọi tầng 1 đến 4
Network 5: Hướng lên của thang máy
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
Network 7: Hướng xuống của thang máy
Network 9: Lệnh resert bit chọn/ gọi tầng 1
Network 10: Lệnh resert bit chọn/ gọi tầng 2
Network 11: Lệnh resert bit chọn/ gọi tầng 3
Network 12: Lệnh resert bit chọn/ gọi tầng 4
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
Network 17: Lệnh reset cấm mở cửa
Chương 4: Sơ đồ thuật toán và chương trình điều khiển GVHD: Th.s Hồ Thanh Tuấn
Network 19: Đèn báo trọng lượng và đèn báo hoạt động
Network 21: Hệ thống báo cháy
Network 22: Mạch cân load cell
Thực nghiệm
- Thực tế quá trình thực nghiệm và test thử các nút nhấn, … cụ thể như sau :
Nút nhấn Số lần thực nghiệm
Số lần xảy ra sự cố
Xác xuất xảy ra sự cố
Lên tầng 1 10 1 10% Chưa chạm vào
Chọn tầng 3 10 1 10% Chưa chạm vào
Chương 5: Kết luận và kiến nghị GVHD : Th.s Hồ Thanh Tuấn