Đề tài thiết kế và thi công mô hình thang máy đôi 4 tầng điều khiển dùng PLC luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp

Trải qua một thời gian làm việc năng động cùng với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy PGS. Nguyễn Thế Dân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài Thiết kế buồng đốt khí thiên nhiên của lò hơi nhà máy nhiệt điện năng suất 30 T hơigiờ. Trong suốt quá trình tra cứu và tìm hiểu tất cả các kiến thức về tầm quan trọng của lò hơi trong nhà máy nhiệt điện. Việc sản xuất và sử dụng nhiệt của lò hơi nước đã góp phần quan trọng trong công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước và nâng cao đời sống. Nội dung đồ án hoàn thành gồm các phần sau: A Phần lý thuyết: Mở đầu Khái niệm cơ bản về lò hơi nhà máy nhiệt điện. Nước trong nhà máy nhiệt điện. Nguồn gốc thành phần tính chất của khí tự nhiên. Các phương pháp xử lý khí trước khi đốt. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của vòi phun. Đặc điểm quá trình cháy nhiên liệu trong buồng lửu. B Phần tính toán công nghệ. Thể tích buồng lửa: Vbl= 106,239 m3. Bề mặt bức xạ của dàn ống: Hbx= 108,413 m3. Lượng nhiên liệu tiêu hao: B= 3150,733 m3ktnh. Số lượng vòi phun là 2, đặt ở hai đầu đối diện nhau: Hiệu suất của lò hơi = 88,056%. C. Phần dụng cụ đo và tự động hoá. D. Phần an toàn lao động trong phân xưởng. E. Phần tính toán xây dựng. Phân xưởng được xây dựng tại nhà máy nhiệt điện

PHAN I: TONG QUAN VỀ THANG MAY

CHƯƠNG 1: KHÁI QUAT CHUNG uivvsecssccsssssecsssecssseecsseescsseneessetees

V KHÁI NIỆM

1I/ CẤU TẠO CHUNG CỦA THANG MÁY

1V/ PHỤC VỤ VÀ YÊU CẬU THANG MAY

PHẦN II: LÝ THUYẾT PLC

CHƯƠNG I:VAI TRÒ VÀ KHẢ NĂNG CỦA PLC eio, —— 21

I VAI TRO CUA PLC TRONG QUA TRINH TU BONG HOA SAN XUẤT 21

4, KHẲN NANG CUA PLC cocssssssssssssssssssssesssssvssssssssssssesesesssssssssesestsnsanarasasenssssssseee 22

II UU DIEM CUA PLC

IV/ VIEC LAP TRINH CHO PLC

PHAN III: UNG DUNG PLC SIEMENS $7200 BIBU KHIEN

THANG MAY ĐÔI 4 TANG

CHUONG I: THIET KE PHAN CUNG ceccsccccssssssccsssssssssessssssesssssessessssssessesesessanaseseee 56

1 CẤU TẠO

II MẠCH PHỤ TRỢ CHO VIỆC ĐIỀU KHIỂN THANG MAY 58

CHƯƠNG II: PHAN MEM

TI/LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT DIEU KHIỂN THANG MÁY ĐÔI 4 TẦNG 61

II ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THI CONG

LOINOI DAU

Tự động hoá ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống công nghiệp Ngày nay nghành tự động đã phát triển tới trình độ rất cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển ,PLC mỗi loại đểu có những đặc thù riêng

Sự bùng nổ của tiến bộ khoa học kĩ thuật nhất là trong lĩnh vực điện _điện tử _tin học, với nhịp độ phát triển của nhân loại, con người đã ngày càng có nhiễu nhu cầu hơn, mỗi thứ điều phải tiện nghi phương tiện đi lại dễ dàng nhanh chóng, thang máy là phương tiện đi lại khá phổ biến và nó đã tổn tại từ nhiễu năm nay

Trong những năm gần đây, tốc độ xây dựng tăng cao, đặc biệt là nhà cao tầng tăng nhanh ở thành phố Hồ Chí Minh và những thành phố lớn trong cả nước

Trong tình hình xã hội và kinh tế của đất nước ta hiện nay, việc xây dựng nhà cao tầng ở các thành phố lớn nhăm phục vuc cho các mục tiêu :

_ Xây dựng các trung tâm thương mại

_ Xây dựng các cao ốc văn phòng

Xây dựng khách sạn

Xây dựng chung cư giải quyết nhà ổ chuột quy hoạch đô thị

Sự gia tăng sổ lượng nhà cao tâng naỳ gắn với việc sữ dụng thang máy nhằm đáp ứng tiện nghỉ sử dụng và theo đúng quy định ,các nhà cao tâng từ 6 tầng trở lên hay cao từ 14m thì phải lắp đặt thang máy Như vậy nhu cầu sử dụng thang máy hiện nay

là rất lớn

Trong cấu hình hệ thống thang máy thì hệ thống điều khiển đóng vai trò rất quan

trọng Hệ thống điều khiển đươc xem như đầu não, nó quyết định mọi hoạt động của

thang Thực tế, hiện nay kĩ thuật điều khiến thang máy thường đươc sử dung hai phương pháp chính :ÐK bằng Vi _Xử _Lý va DK bing PLC Trong đó PLC có ưu điểm như : độ tin cây cao, dé lắp đặt, dé dàng thay đổi thiết kế phần mềm, ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng, thích ứng trong môi trường khắc nghiệt ( nhiệt độ, độ

ẩm, tiếng ồn, điện áp dao động ) nên được sử dụng phổ biến hơn trong công nghiệp điều khiển thang máy

Trong luận án này đươc sử dụng SIEMENS S7 200 CPU224 va module 8in va module 16in/16out để điều khiển thang máy Nhưng vì thời làm luận án không nhiều cùng với trình độ còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót , rất mong được sự chỉ bảo

„ góp ý của quý thầy cô và các bạn sinh viên quan tâm đến lĩnh vực điều khiển tự : động này

PHAN I:

TONG QUAN VE THANG MAY

SVTH: PHAN ANH DUNG TRANG: 1

nghiêng 15” so với phương thẳng đứng nhờ dây dẫn hướng trong nhà hoặc các tầng hầm được xây kín xung quanh Ở mỗi tầng đều bố trí nút gọi tầng và cửa ra vào

'Yêu cầu làm việc của thang máy là phải an toàn, chế độ làm việc ổn định, độ tin cậy cao, tiện lợi cho người sử dụng, thuận lợi cho việc lắp đật, sửa chữa và bảo trì

Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liên tục Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn làm tăng vẻ đẹp công trình

Thang máy được lắp đặt và sử dụng rộng rãi trong hầu hết các công trình xây dựng

cao tầng: nhà ở, cư xá, công sở, khách sạn, bệnh viện, thư viện, nhà ga

Nước ta đang trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng để tạo đà cho công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, vì vậy thang máy cũng ngày càng được sử dụng

phổ biến hơn

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 2

I/ PHAN LOAI THANG MAY:

Có nhiều cách để phân loại thang máy: tuỳ theo mục đích sử dụng, theo kết

- _ cấu truyền động, theo chế độ làm việc, theo trọng tải chúng ta có thể phân loại như

sau:

1/ Phân loại theo công dụng:

+ Thang máy hành khách: dùng để vận chuyển người trong các nhà cao tẳng tải

trọng nằm trong khoảng từ 70Kg đến 1500Kg tương ứng số hành khách từ 1 đến 20

người Loại thang này cũng có thể dùng để vận chuyển hàng hoá nếu nó nằm trong

giá trị khối lượng cho phép

+ Thang máy chở hàng chủ yếu để chuyên chở hàng hoá, thiết bị, ngoài ra loại thang

máy này cũng có thể dàng để chở người

+ Thang máy chuyên dùng: đây là loại thang máy dùng cho các công việc riêng như:

bệnh viện, cứu hoả, cấp cứu

2/ Phân loại thang máy theo tốc độ chuyển động:

+ Thang máy chạy cham: V= 0.5 + 0.75m/s

+ Thang máy có vận tốc trung bình: V= 0.75 + 1.5 m⁄s

+ Thang máy có vận tốc nhanh: V= 1.5 + 3 m/s

+ Thang máy có vận tốc cao: V = 3 + 5 m/s

3/ Phân loại thang máy theo tải trọng:

- + Thang máy loại nhỏ :Q<160Kg

+ Thang máy loại trung bình: Q = 500 Kg + 2000 Kg

+ Thang máy loại lớn: Q > 2000Kg

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 3

Để đảm bảo an toàn cho người và tránh cảm giác về độ giật và độ hãng quá mạnh, điểu kiện an toàn cũng như tốc độ di chuyển của buồng thang chưa được vượt

quá5m/s khi thiết kế các hệ thống điều khiển thang máy chúng ta cần chú ý đến những yêu câu trên

II/CẤU TẠO CHUNG CỦA THANG MÁY:

1/ Các thành phần chính của thang máy:

Thang máy cho dù có nhiều dạng, nhiễu kiểu khác nhau nhưng nhìn chung chúng có các bộ phận chính như sau:

+ Cabin : là thiết bị để vận chuyển người hoặc hàng hoá vật tư

+ Đối trọng: Chính là bộ phận đóng vai trò giữ thăng bằng với cabin

+ Động cơ: Thang máy có thể sử dụng loại động cơ 1 pha hoặc 3 pha để làm việc

+ Hệ thống treo cabin( giếng thang ) : Chạy dọc suốt chiểu cao của công trình

và được che chắn bởi kết cấu chịu lực ( gạch, bêtông, kết cấu thép hoặc lưới che ) Là nơi dùng để gắn động cơ, dẫn hướng cho cabin và đối trọng

+ Cơ cấu dẫn động: dùng vào việc dẫn hướng cho cáp dẫn di chuyển, truyền

lực để cabin và đối trọng hoạt động

+ Hệ thống phanh an toàn: đây chính là thiết bị đảm bảo an toàn cho hành khách hay hàng hoá trong quá trình hoạt động của thang máy tránh những sự cố như

đứt cáp, động cơ chạy quá tốc độ

+ Mạch động lực, mạch điều khiển, mạch chiếu sáng và an toàn: có vai trò

quan trọng trong hệ thống điều khiển thang máy Chúng là trung tâm của hệ thống,

ngoài ra chúng còn cung cấp tiện ích cho người sử dụng

Mỗi một bộ phận, thiết bị đểu có chức năng riêng biệt, nhưng chúng có chung

mỗi liên hệ mật thiết góp phần tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh về tính tăng cũng như tiêu chuẩn kỹ thuật

2/ Thông sô cơ bản của thang máy :

Đây chính là những thông số cần thiết đặc trưng cho mỗi loại thang máy, chính những thông số này quyết định toàn bộ quá trình hoạt động của thang máy cũng như thiết kế chúng Các thông số này còn là cơ sở cho các nhà đầu tư lựa chọn loại thang

máy phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng

+ Tải trọng nâng: là tải trọng lớn nhất theo tính toán cho phép thang máy vận chuyển được, ở đây không kể đến trọng lượng cabin

+ Khả năng chứa của cabin: chính là số lượng người mà theo tính toán cabin

chứa được và thang máy vận chuyển được

+ Diện tích sàn cabin: là diện tích tính trong lòng cabin Diện tích này được tính theo tải trọng nâng và khả năng chứa của cabin

+ Tốc độ danh nghĩa: là tốc độ cla cabin theo tính toán và ghi trong lý lịch máy

Tốc độ làm việc: là tốc độ chuyển động thực tế của cabin

+ Chiều cao nâng của thang máy: là khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa sàn đưới cùng và trên cùng của toà nhà

+ Độ dừng chính xác: là khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa mặt sàn

cabin và mặt sàn tầng nhà khi dừng thang máy

3/ Tính chọn công suất truyền động thang máy:

Để chọn công suất truyền động thang máy cần có các điểu kiện và các thông số sau:

- _ Sơ đồ động học của thang máy

- _ Tốc độ và gia tốc cực đại cho phép

- — Tải trọng

- _ Trọng lượng buồng thang

Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải dùng đối trọng được tính theo công thức sau:

n : hiệu suất của cơ cấu nâng

Khi có đối trọng công suất tĩnh của động cơ lúc nâng tải được tính theo công thức sau:

Pen = [ (OBuông nang + G)/ ~ Gối ong *n]*V*k*g*10` (Kw)

Khi hạ tải:

Pen = [ (Gaudng thang + G)/1 + Qbại vọng *rỊ]|*V*k*g*10” (Kw) Trong đó:

Pa: cong suất tĩnh của động cơ khi nâng có dùng đối trọng

Pa: công suất tĩnh của động cơ khi hạ có dùng đối trọng

Gai rọng : Khối lượng của đối trọng

K =(1.5 +1.3): hệ số ma sát giữa thanh dẫn và đối trọng

Khối lượng của đối trọng được tính theo công thức sau:

bối trong= Gpuéng thang +0.*G (Kg)

Với ơ: hệ số cân bằng (0.3 + 0.6)

Phân lớn các thang máy chở khách chỉ vận hành đầy tải trong giờ cao điểm, thời

gian còn lại luôn làm việc non tải Cho nên đối với thang máy chở khách nên chọn œ

=0.3+0.6

Đối với thang máy chở hàng, khi nâng thường là đầy tải, khi hạ thường là không tải nên thường chọn œ = 0.5

Phương pháp tính chọn công suất truyền động động cơ thang máy tiến hành theo các

bước như sau:

- _ Tính lực kéo đặt lên puli quấn cáp kéo buồng thang ở tầng dưới cùng và các lần dừng tiếp theo:

F = ((Gpuéng thang + G — Ky* AG, - Gpoj trong )*8-

Với k1: số lần dừng buồng thang

AG¡: Khối lượng tải thay đổi theo mỗi lần dừng

R : là bán kính của Puli cuốn cáp

1: là tỉ số truyễn của cơ cấu

T : là hiệu suất của cơ cấu

- Tinh tổng thời gian hành trình nâng hạ của buồng thang bao gồm: thời gian buồng thang di chuyển với tốc độ ổn định, thời gian mở máy và hãm máy, và tống thời gian

còn lại( thời gian đóng - mở cửa cabin, thời gian ra vào của hành khách, và tổng thời gian còn lại

- Dựa vào kết quả các bước trên, tính Môment đẳng trị và tính trọn công suất động cơ 4/ Ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật đối với hệ truyễn độ thang máy:

Một trong những yêu cầu cơ bản trong hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo cho buồng thang di xhuyển êm Buồng thang chuyển động êm hay không là phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm máy Các thông số chính đặc trưng cho quá trình hoạt động của thang máy là: Tốc độ di chuyển V (m/s), gia tốc a(m/s”), d6 giậtp

(m/s)

Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang máy có ý nghĩa rất là quan trọng , nhất là đối với các nhà cao tầng

Đối với các nhà chọc trời, tối ưu nhất là dùng thang máy cao tốc (V = 3.6 m⁄$), giảm

thời gian quá độ và thời gian di chuyển trung bình của buồng thang đạt gần bằng tốc

độ định mức Nhưng việc tăng tốc dẫn đến việc tăng giá thành của thang máy Nếu tăng tốc độ thang máy từ V = 0.75m/s đến V = 3.5 m⁄s thì giá thành tăng từ 4 đến 5

lần Bởi vậy tuỳ theo độ cao của toà nhà mà chọn thang máy có tốc độ phù hợp với

tốc độ tối ưu

Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách giảm thời gian mở máy, có nghĩa là tăng gia tốc Nhưng khi gia tốc lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho hành khách ( như chóng mặt, ghẹt thở, sợ hãi ) Bởi vậy gia tốc tối ưu là a = 2m/$ Gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao, không gây cẩm giác khó chịu cho hành khách được cho trong bảng sau:

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 6

Một đại lượng quyết định sự di chuyển êm của thang máy là tốc độ tăng của thang

máy là tốc độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm khi hãm máy Nói cách khác là độ giật(đạo hàm bậc nhất của gia tốc p = da/dt hoặc đạo hàm bậc 2 của gia

tốc p = d2v/d0)

Khi gia tốc a= 2 m/s° thì độ giật không được quá 20 m/s” hoạt động của động cơ đối

với thang máy có tốc độ trung và cao có thể chia thành 4 giai đoạn sau:

» 2

5./ Dừng chính xác buồng thang máy:

Buồng thang của thang máy cần phải dừng chính xác so với mặt bằng của tầng cần dừng sau khi thang máy dừng ở tầng yêu cầu Nếu buồng thang máy không dừng chính xác sẽ gây ra các hiện tượng sau:

- _ Đối với thang máy chở khách: làm cho khách ra vào khó khăn, tăng thời gian

ra vào của hành khách dẫn đễn giảm năng suất

- Đối với thang máy chở hàng,gây khó khăn cho việc sắp xếp và bốc dỡ hàng

Trong một số trường hợp có thể không thực hiện được việc sắp xếp và bốc đỡ

hàng

Để khắc phục điều này có thể ấn nhấp nút bấm để đạt độ chính xác khi dừng

nhưng sẽ dẫn đến những vấn để không mong muốn:

- _ Hồng thiết bị điều khiển

- _ Gây tổn thất năng lượng

- _ Gây hỏng hóc các thiết bị cơ khí

- _ Tăng thời gian từ lúc hãm đến lúc dừng

Để dừng chính xác buồng thang máy cần tính đến một nửa hiệu số của hai quãng

đường trượt khi buồng thang đây tải và phanh buồng thang không tải khi cùng một hướng di chuyển Các yếu tố ảnh hưởng đến dừng chính xác buồng thang bao gồm:

- Moment của cơ cấu phanh

- moment quán tính của buồng thang

- Tốc độ khi bắt đầu hãm

Quá trình hãm buồng thang xảy ra như sau: khi buồng thang đi đến gần sàn

tầng, công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh lên hệ thống điều khiển động cơ để dừng

buồng thang Trong khoảng thời gian tác động của thiết bị điều khiển, buồng thang đi được quãng đường là:

Trong đó:

J: moment quán tính hệ quy đổi về chuyển động của buồng thang máy [Kgm”]

Mph: moment ma sát [N]

Mc: moment can tinh [N]

Wo: téc độ quay của động cơ lúc bắt đầu phanh [rad/s]

D: đường kính puli kéo cáp [m]

1: tỉ số truyễn

Quấng đường buồng thang đi được từ khi công tắc chuyển đổi tầng cho lệnh dừng đến khi buồng thang dừng tại sàn tầng là:

Công tắc chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng cách nào đó làm sao

cho buồng thang nằm ở giữa hiệu 2 đường trượt khi phanh đây tải và không tải

Sai số lớn nhất(độ dừng không chính xác lớn nhất)là:

AS = (8S, — S,)/2

Trong đó:

S1: quãng đường trượt nhỏ nhất của buồng thang khi phanh

82: quãng đường trượt lớn nhất của buồng thang khi phanh

Bảng sau đưa ra các tham số của các hệ truyền động với độ chính xác khi dừng AS:

Tốc độ di M Gia tốc vs sư Độ chính xác mm chuyển 2 khi dừng

Hình 4 minh hoạ: Dừng chính xác buồng thang

Khi thiết kế hệ trang bị điện — dién tử cho thang máy việc lựa chọn 1 hệ truyền động,

chọn loại động cơ phải dựa trên các yêu cầu sau:

nhằm khởi động để không làm ánh hưởng lớn đến nguồn cung cấp điện, hệ truyền

động cơ KĐB rotor lồng sóc thường dùng cho thang máy có tốc độ chậm

Hệ truyền động dùng động cơ KĐB nhiễu cấp tốc độ thường dùng cho thang máy chở hàng có tốc độ trung bình

Hệ truyền động cơ 1 chiển máy phát - động cơ có khuyếch đại trung gian

thường dùng cho thang máy có tốc độ cao Hệ này đảm bảop biểu đồ hợp lý, nâng

cao nâng cao độ chính xác khi dừng tới + ( 5 + 10 )mm Nhược điểm của hệ này là công suất đặt lớn gấp 3 đến 4 lần so với hệ xoay chiểu, phức tạp trong vận hành

và sửa chữa

6 Thiết bị an toàn cơ khí

Để đảm bảo cho người sử dụng, hàng hoá và các trang thiết bị trong mạch điều khiển thang máy Người ta cho bố trí các thiết bị bảo vệ liên động, các tiếp điểm hành trình để đảm bảo cho thang máy dừng chính xác không vượt quá phạm

vi dưới hạn Bên cạnh buông thang máy còn trang bị bộ phận phanh bảo hiểm để

giữ buồng thang tại chỗ khi gặp sự cố như: đứt cáp, mất điện, động cơ vượt quá tốc

độ cho phép phanh bảo hiểm được chế tạo theo các kiểu sau:

- _ Phanh bảo hiểm kiểu nêm

- _ Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 10

- _ Phanh bảo hiểm kiểu kìm

- _ Phanh dừng đột ngột mắc với cáp nâng

Trong các loại phanh trên loại phanh bảo hiểm kìm được sử dụng rộng rãi

hơn cả, vì nó đảm bảo buồng thang dừng tốt hơn các loại phanh khác Việc chế

tạo và lắp ráp các loại phanh bảo hiểm phải đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật Có như thế thì việc vận hành mới được đảm bảo an toàn

Ngoài ra điều khiển thang máy là riêng rẽ, điểu khiển đôi hay điều khiển theo nhóm Điều khiển thang máy có thể thực hiện theo những ưu tiên sau:

+ Uu tiên theo chiều

+ Uù tiên gọi trước thì phục vụ trước

+ Uu tiên khoảng cách

Kết hợp được các loại ưu tiên trên thì việc khai thác mới đạt hiệu quả cao, cũng như tiết kiệm được thời gian phục vụ

IV/ Phục vụ và yêu cầu thang máy

1 Phục vụ trong thang máy:

Bước đâu tiên trong bài toán nâng chuyển là hoạch định số hành khách có

thể có Điều đó có nghĩa là phải tìm xem có bao nhiêu người yêu cầu sử dụng, thời gian cao điểm, việc lưu thông diễn ra như thế nào, chỉ lưu thông lên hay lưu thông xuống dồng thời hay riêng lẻ

Người ta dựa vào ba thông số chính:

- _ Chiểu cao nâng của cabin: chính là số tầng phục vụ

- _ Sức nâng danh nghĩa: trọng lượng tối đa khi đầy tải, tính bằng trọng tải trung

bình của 1 người nhân với số hành khách tối đa

chuyển đòi hỏi đến mức tối thiểu các yếu tố thời gian nhằm làm cực đại công việc vuc vu

Các yếu tố này đòi hỏi xem xét dưới nhiều khía cạnh khác nhau, chẳng

hạn: buồng thang rộng hay hẹp, vị trí bố trí thang máy, thang trống hay chứa đây,

mật độ hành khách hay tải khác còn lại trên buồng thang và hướng chuyển đổi là vào hay ra

Các yếu tố thời gian khác khó thường không xác định cụ thể bằng công thức tính toán mà thường dựa trên kinh nghiệm vận hành và phương pháp thống

kê

Thời gian đóng mở cửa cũng như thời điểm diễn ra đóng và mở cửa cũng cần phải

xét đến để có các phương án tối ưu

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 11

Các yếu tố thời gian khi xem xét phải quan tâm đến khả năng phục vụ của thang máy trong thời gian cao điểm

Diện tích mặt sàn buồng thang: đáy buông thang phải đủ lớn để tạo cho hành

khách có cảm giác thoải mái, không bị quá tải và cho phép hành khách ra vào dễ dàng

Một hành khách trung bình đòi hỏi 0.18mŸdiện tích mặt sàn Tuy nhiên khi hành khách đông có thể giẩm diện tích xuống còn 0.16 mỶdiện tích mặt sàn Nếu trong một toà nhà hành khách quen biết nhau, diện tích sử dụng có thể còn 0.14

mỶ cho một người

Khả năng của thang phải được bố trí theo kích thước tốt nhất để tạo ra sự

phù hợp cho vóc dáng của một người Sự sắp xếp thành dãy và ô là tốt nhất

Sự sắp xếp hợp lý sẽ giảm thời gian đáng kể và làm tăng hiệu suất nâng chuyển

2 Yêu cầu kỹ thuật đối với thang máy chở người:

Để thang máy hoạt động ổn định, phục vụ tốt cho người sử dụng, nó phải đáp ứng các yêu câu sau:

- Tiện nghi

-_ Antoàn

- D6 tin cay cao

- _ Độ dừng tầng chính xác của cabin

- _ Giới hạn chỉ số tăng và hãm máy,

-_ Đáp ứng nhanh nhu cầu của hành khách

- _ Hạn chế tiếng ổn

a Tiện nghỉ:

Đối với thang máy hiện đại, các trang thiết bị giúp hành khách được thoải mái như: chiếu sáng, quạt thông gió, máy lạnh và diện tích sử dụng mỗi người trong 1 cabin cũng là những yếu tố cần thiết

+ Bố trí cửa:

Một kiểu cửa hiệu quả nhất là cửa đóng và mở trong thời gian ngắn nhất và cho phép 2 người ra vào cùng lúc Kiểu cửa cũng phải hợp lý về mặt kinh tế và có thể chấp nhận với kích thước đáy buồng thang hiệu quả

Ở thang máy chất lượng cao thường dùng kiểu mở giữa Vì nó đáp ứng nhu câu về thời gian, kinh tế và hiệu quả Kiểu mở ở một phía đã trở nên bất tiện khi 2 người ra vào buông thang cùng một lúc

+ Chiếu sáng và tín hiệu:

phía trong thang máy nên được chiếu sáng tốt và phải bố trí như thế nào để người không có nhiệm vụ không thể tắt được Ngưỡng cửa nên có ánh sáng tối thiểu là 50lux

Phải hiển thị cho hành khách biết được thang máy đang lên hay đang

xuống Giải pháp hiệu quả nhất là dùng đèn led và các mũi tên chỉ hướng Các đèn chỉ hướng giúp hành khách chờ đợi hiệu quả nhất Nó sẽ thông báo cho hành

khách biết tâng mà nó đang đến và hướng đang di chuyển

Nhấn nút ở hành lang sẽ phát sáng khi nhấn để thông báo cho hành khách biết là

yêu cầu phục vụ đã được chấp nhận

Để phục vụ hiệu quả thì nút nhấn không thể giữ thang được Vì khi nút nhấn bị kẹt

sẽ làm thang nâng bị dừng ở một tầng nào đó, hoặc có khi hành khách tự giữ nút nhấn

để thang dừng lại để chờ 1 người bạn nên làm trễ thời gian phục vụ

Khi vào cabin hành khách có thể nhanh chóng đăng kí nơi đến và tín hiệu sẽ nhanh chóng thông báo cho hành khách biết khi tới nơi Các nút nhấn phải được đặt ở nơi thuận tiện để hành khách có thể nhấn nhanh chóng khi ở bên trong buồng thang,

và phải phù hợp với tâm người sử dụng Qua tham quan, đa số các bảng hiện thị số

tầng và chiều của thang được đặt hơi cao hơn so với tầm mắt của người Việt Nam vì

các thiết vị này được nhập từ nước ngoài

Đối với các hệ thống hiện đại đều có trang bị hệ thống interphone Nó cho phép hành khách liên lạc với bên ngoài trong trường hợp khẩn cấp

b Độ an toàn:

Đối tượng phục vụ của thang máy là con người Vì vậy an toần là yêu câu _ quan trọng nhất Nó đảm bảo tính mạng và sức khoẻ của người sử dụng

Đặt vấn để an toàn là đưa ra mọi khả năng, mọi tình huống có thể xảy ra trong khi

sử dụng thang máy để tính toán và có biện pháp để để phòng, xử lý thích hợp nhanh

` chóng Có thể chia thành hai trạng thái hoạt động của thang máy:

- _ Thang máy hoạt động bình thường

- _ Thang máy có sự cố

Khi thang máy hoạt động bình thường:

Cửa thang máy phải đóng kín khi thang máy đang chuyển động hoặc chưa dừng hẳn Sau khi cửa mở để hành khách ra vào tại tầng có yêu cầu cửa cabin chỉ đóng lại khi chưa quá tải và không có hành khách hoặc hàng hoá nào di chuyển qua cửa cabin Lực đóng cửa cabin phải có giá trị nhỏ, đắm bảo không gây tổn thương cho hành

khách hay tổn hại hàng hoá

Thang máy phải nhận biết được 3 mức tải trọng:

Mức I: có tải

-_ Mức 2: đủ tải

-_ Mức 3: quá tải

Và chỉ cho phép hoạt động khi chưa quá tải

+ Khi thang máy có sự cố:

Khi bi cúp điện cabin cân được đưa về tâng gần nhất và mở cửa bằng nguồn phụ Khi cabin chạy quá hành trình cho phép do bộ điểu khiển hoạt động không bình thường hoặc vì lý do nào đó Phải có biện pháp sử lý để nó không tiếp tục chuyển động phá

vỡ kết cấu, gây tai nạn

Cửa cabin, cửa tầng phải có kết cấu thích hợp, cho phép mở ra trong trường hợp khi có

sự cố và thang máy dang 6 vi tri tầng nào đó

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 13

Nếu cabin đứt cáp, phải có bộ phận hãm bảo hiểm không cho cabin rơi tự do Cabin cần có cửa thoát hiểm để sử dụng trọng những tình huống xấu nhất

Các tín hiệu an toàn cửa hệ thống thang:

+ Tín hiệu giới hạn trên;

Bảo vệ khi cabin vượt lố tầng trên cùng Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển, kết hợp với bộ giầm chấn làm cho cabin dừng khẩn cấp + Tín hiệu giới hạn dưới:

Bảo vệ khi cabin vượt lố tầng dưới cùng Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển, kết hợp với bộ giầm chấn làm cho cabin dừng khẩn cấp + Tín hiệu bảo vệ quá tốc:

Khi tốc độ cabin vượt quá tốc độ cho phép (theo tiêu chuẩn là 110% tốc độ định mức),

Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiến, kết hợp với bộ giảm chấn làm cho cabin dừng khẩn cấp

+ Tín hiệu bảo vệ quá tải:

Khi tải trọng cabin vượt quá tải trọng cho phép, tín hiệu này sẽ tác động kông cho cabin vận hành

+ Tín hiệu an toàn cửa:

Khi cửa cabin hay cửa tầng chưa đóng sát, tín hiệu này sẽ tác động đóng cửa và không cho phép cabin vận hành

Khi cửa cabin bi kẹt hoặc có người đi qua khi cửa cabin đang đóng thì tín hiệu này sẽ tác động làm cho cửa cabin mở ra

c Độ tin cậy:

Độ tin cậy của thang máy thể hiện ở chỗ:

- _ tuổi thọ làm việc của các bộ phận cao, ít hư hỏng

- _ Xử lý đúng, đáp ứng chính xác các yêu cầu do người sử dụng đưa ra, cụ thể là gọi tầng

- _ Sự phối hợp hoạt động của các thiết bị chỉ được điều khiến đồng bộ và thống

nhất

d Độ dừng tầng chính xác của cabin:

Buồng thang của thang máy cần phải dừng chính xác so với mặt bằng của tầng khi có lệnh dừng Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra các hiện tượng sau:

- _ Đối với thang máy chở khách: làm cho hành khách ra vào khó khăn, tăng thời

gian ra vào của hành khách làm giảm năng suất

-_ Đối với thang máy chở hàng: gây khó khăn trong công việc bốc dỡ hàng, trong

trường hợp xấu có thể không bốc dỡ được hàng

e Giới hạn chỉ số tăng tốc và hãm máy:

khi làm việc thang máy có 3 chế độ vận tốc:

- _ Vận tốc tăng dẫn với gia tốc dương khi bắt đầu chuyển động

- _ Vận tốc bình ổn (vận tốc danh nghĩa) gia tốc bằng không

- _ Vận tốc giảm dân với gia tốc âm khi chuẩn bị dừng tầng

Giới hạn gia tốc lớn nhất ama„ = 2m/s”

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 14

Đối với thang máy có V =1m⁄s : a = 1.5m/sŸ

Đối với thang máy có V = 2m/s : a = 2m/s?

Trong thực tế người ta dùng 2 cấp độ cho động cơ để hạn chế sự hạn chế sự tụt tốc đột ngột, đồng thời phải có bộ hạn chế tốc độ để phòng sự tăng tốc quá giới hạn cho phép

Ngày nay các thang máy hầu như sử dụng bộ biến tần Inverter để điểu chỉnh tốc độ

động cơ vì khả năng tốc độ của nó có thể nói là tối ưu nhất hiện nay

f Đáp ứng nhanh nhu câu của khách hàng:

khách hàng sẽ trở nên thiếu kiên nhẫn sau một thời gian chờ đợi thang máy Vì vậy

thang máy phải được thiết kế sao cho thời gian chờ thang nằm trong giới hạn cho phép, cụ thể là:

- _ Đối với toà nhà thương mại: 45s

-_ Đối với các khu dân cư là: 60s

Thang máy phải đáp ứng các nhu cầu hành khách của nhiều tầng khác nhau theo thứ

tự ưu tiên phù hợp sao cho tối ưu nhất Thang máy phải phục vụ tốt lượng hành khách lớn nhất trong giờ cao điểm

g Hạn chế tiếng ôn:

Tiếng ôn của thang máy gây ra là do:

- _ Chuyển động của cabin

- _ Các cơ cấu cơ khí,

- _ Các linh kiện trong thiết bị điểu khiển

tiếng ôn ảnh hưởng đến sức khoẻ của hành khách và của người xung quanh toà nhà Mức độ tiếng ổn được quy định cụ thể như sau:

Những vấn để nói trên về yêu cầu chung của thang máy được giải quyết thông qua

các công việc sau:

- _ Tính toán kết cấu của thang máy theo thông số đặt ra với từng trường hợp cụ

CHƯƠNG II:

Sơ lược về nguyên tắc hoạt động của thang máy

Trong thực tế tuỳ thuộc vào số điểm dừng, số lượng thang máy mỗi toà nhà mà người ta đưa ra một cách điểu khiển hợp lý nhất trong quá trình chạy, nhằm giải quyết vấn để thời gian cũng như vẫn để kinh tế để sử dụng năng lượng ít nhất

1 Hoạt động của thang máy đơn:

Điều khiển thang máy đơn tuỳ thuộc vào khoảng các tầng và số điểm dừng của một toà nhà cao tầng mà người ta điều khiển nhiễu cấp tốc độ khác nhau từ khoảng 0.8 đến 5m/s

1 Sơ đồ khối:

Theo sơ đồ thì việc điều khiển của thang máy đơn được chia làm ba khối chính:

- _ Khối kiểm soát các tín hiệu thang máy

- _ Khối điểu khiển động cơ kéo thang máy

- _ Khối điểu khiển cứu hộ

2 Nguyên lý hoạt động:

Trong hoạt động của thang máy đơn thì phải giải quyết được những yêu cầu do

con người đặt ra và người ta chia ra làm hai chế độ làm việc Inpection và chế độ

Auto

+ Chế độ Inpection: là chế độ dàng cho người kiểm tra, sửa chữa khi có sự cố

+ Chế độ Auto: là chế độ thang máy giải quyết theo yêu cầu người gọi như chạy lên, chạy xuống, chọn chiều và ưu tiên chiều

Trong quá trình thang chạy một chiều bất kỳ thì nó sẽ tự động ghé rước cho người

gọi cùng chiều và đưa người đó đến đúng tầng yêu câu Sau khi giẩi quyết xong một

SVTH: PHAN ANH DỮNG TRANG: 16

chiều thì nó sẽ tiến hành xét chiéu ngược lại nếu như có người gọi thì nó sẽ chạy tiếp hành trình giải quyết giống chiều kia

I Hoạt động của một nhóm thang máy:

Cùng với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế xã hội, các kiến trúc cao tầng

và nhu cầu đi lạ`i ngày càng cao Ngày nay ở nước ta các kiến trúc cao tầng đã không

còn là mới lạ nữa, nó xuất hiện ở khắp nơi trong các thành phố lớn Nhu cầu đi lại

tăng cao gấp bội Hệ thống thang máy đơn không thể đáp ứng nhu cầu ngày cào cao

này

Chính vì vậy, hệ thống thang máy nhóm hiện đại được ra đời nhằm thoả mãn nhu cầu

đó Với việc áp dụng lý thuyết điều khiển hiện đại, hệ thống thang máy này có các chức năng đặc biệt như là: có thể tối ưu hoá việc đi lại trong toà nhà cao đến vài chục tầng, đạt hiệu suất sử dụng thang cao nhất, giảm tối thiểu thời gian chờ đợi của khách

SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY ĐÔI

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 17

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH

KHỐI ĐỘNG CƠ 1 KHOI DONG CƠ 2 KHỐI ĐỘNG CƠ 3 KHỐI ĐỘNG CƠ 4

KHOI DIEU KHIEN KHOI DIEU KHIỂN KHOI DIEU KHIEN KHOI DIEU KHIỂN

THANG MAY 1 THANG MAY 2 THANG MAY 3 THANG MAY 4

SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIEN NHOM THANG MAY

Ấp dụng hệ thống chuyên gia và logic mờ, bộ não của bộ giám sát thang máy và điều

khiển dùng hệ thống chuyên gia thông minh để cụ thể hoá các kiến thức trên thuc

tếvà các kinh nghiệm của việc điều khiển nhóm thang máy thông minh Các thông tin

này được lưu trữ trong hệ thông nhớ Từ đó các quy luật điểu khiển vận hành khác

nhau được kiểm tra và phân tích bằng cách áp dụng logic mờ thực hiện quy luật if—

then sao cho tối ưu hoá việc phục vụ các yêu cầu của hành khách Trong cách xử lý

này, logic mờ cho phép hệ thống điều khiển ra các quyết định thông minh nhất từ các

yêu cầu và trang thái các nhóm tại mỗi thời điểm:

- _ Có bao nhiêu tầng gọi, trong đó có bao nhiêu tầng gọi lên, bao nhiêu tang gọi

xuống

- Cabin nao đang phục vụ, Cabin nào đang chờ lệnh phục vụ, xác định được

trọng lượng, số lượng hành khách trong mỗi cabin

Từ hai yêu câu này để xác định Cabin nào phục vụ cho tối ưu nhất, tiết kiệm được

năng lượng, thời gian chờ đợi của hành khách tránh việc điểu khiển trùng lặp

2 Sơ lược các nguyên tắc điểu khiển của hệ thống điều khiển nhóm

SVTH: PHAN ANH DŨNG TRANG: 18

- _ Nguyên tắc phân công trực sẵn: nguyen tắc này áp dụng vào những giờ cao điểm có nhu cầu lên hoặc xuống tập trung tại một hoặc vài vị trí định trước theo kinh nghiệm thực tế

Nếu Cabin đã hết tín hiệu yêu cầu phục vụ thì hệ thống điều khiến nhóm sẽ tự động

phân công các nhóm cabin đến trực sẵn tại các khu vực mà được dự báo là có nhu cầu được phục vụ trong tương lai nhiễu nhất

Nguyên tắc này được cài đặt trước theo yêu cầu phục vụ cụ thể của từng toà nhà

Điều này nhằm giảm thiểu thời gian và cung cấp cho hành khách sự phục vụ tốt nhất

- _ Nguyên tắc phân công theo tải trọng:

Hệ thống điểu khiển nhóm luôn giám sát kiểm tra tải trọng của các cabin đang trong chế độ phục vụ Căn cứ vào tải trọng của các cabin ở từng nhóm, từng khu vực Nếu tải trọng vượt quá 70 — 80% (tuỳ theo đặt trước) thì hệ thống điều khiến nhóm sẽ ước đoán trong tương lai ở khu vực đó có nhu câu lớn và sẽ tự động phân công một hay nhiều nhóm cabin mà đang ở chế độ chờ lệnh đến trực tại các vị trí nay

- Nguyén tắc ước lượng — so sánh - chọn lọc theo quy ludn IF - THEN:

Khi không cân thực hiện phân công trực sẵn thì hệ thống điều khiển chính hoạt động bình thường theo quy luật IF - THEN để chọn cabin phục vụ theo yêu cầu sao cho tối ưu