TỐNG QUAN vẻ PLCS7 200 và BIÉN tần MM4XX

Hệ thống điện di chuyển theo cabinloại cáp dẹp, chuyên môn gọi là cápCordon: bao gồm tủ điều khiển trên cabin có các công tắc hoạt động thang, nútnhấn điều khiển thang di chuyển lên/ xuố

M ỤC L ỤC

M ục L ỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY

1- 1

TỐNG QUAN

1- 1

.1 Khái niệm chung về thang máy (theo TCVN 6395:1998)

1- 1.2 Cấu trúc điển hình của thang máy

1- 2 CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG DÙNG CHO THANG MÁY

CHƯƠNG II: KHẢO SÁT THANG MÁY KHOA MAY

2- 1 CÁU TRÚC THANG

2- 1

.1 Giếng thang

2- 1.2 Cửa tầng

2- 1

.3.Phòng điêu khiên

2-1.4 Hệ thống an toàn

2-1.5 Sơ đồ mạch điện

2-2 HỆ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY KHOA MAY

2-3 THIÉT BỊ ĐĨÈU KHIỂN THANG MẢY KHOA MAY

2-3.1 Modul CPU 224 AC/DC/RLY: 214 -1BD22 -0XB0

2-3.2 Modul EM 223 DC/Relay: 223-1PL21-0XA0

2-3.3 Modul EM 222 Relay output: 222 -1PL21-0XA0

2-4 KIẺM TRA LựA CHỌN CÔNG SUẨT ĐỘNG Cơ

2-4.1 Tính lực kéo đặt lên puly

2- 4.2.Tính momen của động cơ tương ứng với lực kéo

1

3

4

4

4

5

9

12 12 12 13 14 16 17 .24 ,25 26 27 27 ,28 28 29 ,30 32 ,32 33 35 36 42 3-2 HỌ BIẾN TẦN MM440 VÀ MM420 CỦA SIEMENS 47

3-2.1 Cấu tạo chung và nguyên tắc hoạt động 47

3-2.2 Lắp đặt phần điện 48

3-2.3.Các thông số cài đặt nhanh 51

3-2.4 Các thông số cài đặt ứng dụng 55

CHƯƠNG IV: LẶP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 63

5-1 TÍNH TOÁN TOẠ ĐỘ CABIN VÀ TÓC ĐỘ THANG 63

5-1.1 Xác định toạ độ cabin 63

5-1.2 Tính toán tần số chạy ở tốc độ cao 65

5-1.3 Tính toán tần số xung của encoder 66

5-2 CÀI ĐẶT BIẾN TẦN 66

5-2.1 Cài đặt biến tần MM440 66

5-2.2 Cài đặt biến tần MM420 71

5-3 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 73

5-3.1 L ưu đồ thuật toán 73

5-3.2 Bảng Symbol 75

5-3.3 Chương trình điều khiển 77

CHƯƠNG V: KÉT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 88

5.1 KÉT LUẬN 88

5.2 KHUYẾN NGHỊ 88

PHỤ LỤC 91

LỜI NÓI ĐẰU

Hoà chung với công cuộc xây dựng và phát triến đất nuớc, sự nghiệp giáo dụccủa nuớc ta cũng đang từng bước chuyển mình mạnh mẽ với tốc độ phát triển nhanhchóng Một trong những mục tiêu mà ngành giáo dục đưa ra là giúp Việt Nam cóđược một đội ngũ giáo viên kỳ thuật nòng cốt, kỳ sư chuyên ngành có năng lực, đủđức, đủ tài phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá Đe đạt được mụctiêu đó thế hệ trẻ đặc biệt là những sinh viên chúng ta phải chủ động tìm hiếu vàứng dụng những thành tựu khoa học xây dựng nền công nghiệp nước nhà ngày mộtvững mạnh

Xuất phát từ nhu cầu thiết thực của cuộc sống và niềm dam mê khoa học,nhóm sinh viên chúng em đã nghiên cứu đề tài:

“Điểu khiển cầu thang máy dùng PLC”

Đồ tài đề cập đến lĩnh vực đang được ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống,thế nhưng đây lại là khối kiến thức rất mới mẻ đối với sinh viên chúng em

Quyên thuyết minh gồm 5 chương :

Chương I : Nhừng vấn đề chung về thang máy

Chương II : Khảo sát thang máy thực tế tại khoa kỹ thuật May và Thời trang.Chương III: Tổng quan về PLC- PLC S7-200 và biến tần MM4XX

Chương IV : Lập trình điêu khiên và chạy thử

Chương V : Ket luận và khuyến nghị

Do thời gian và kinh nghiệm hạn chế nên quyên thuyết minh không tránh khỏinhững sai sót Chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình của Thầy Cô giáo

và đóng góp của các bạn đế quyển thuyết minh hoàn thiện hơn

Hưng Yên, ngày 20/8/2008.

Nhóm sinh viên thực hiện

TÒNG QUAN VÈ THANG MÁY

Trong chương này trình bày các vấn đề :

- Khái niệm về thang máy

- Cấu trúc điển hình của thang máy

- Các hệ truyền động được sử dụng trong thang máy

1- 1 TÓNG QUAN.

1- 1.1 Khái niệm chung về thang máy (theo TCVN 6395:1998).

Thang máy là một thiết bị nâng hạ, lắp đặt cố định, phục vụ cho những tầngdừng xác định, có cabin được thiết kế chở người hoặc hàng có hoặc không có người

đi kèm, được treo bằng cáp hoặc xích, di chuyển theo rail dẫn hướng theo phươngthẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hon 15° so với phương thẳng đúng theo mộttuyến đã định sằn

Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnhviện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng Đặcđiểm của vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyến khác làthời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liêntục Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làm tăng

vẻ đẹp và tiện nghi của công trình

Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định: đối với các nhà cao 6 tầng trở lênđều phải được trang bị bàng thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiếtkiệm thời gian và tăng năng suất lao động Giá thành của thang máy trang bị chocông trình so với tông giá thành của công trình chiếm khoảng 6% đến 7% là họp lý.Đối với nhưng công trình đặc biệt như bệnh viện, nhà máy, khách sạn tuy số tầngnhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ nên vẫn phải được trang bị thang máy

toà nhà này không được giải quyết thì các dự án xây dựng nhà cao tầng không thành

hiện thực

Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên

quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người Vì vậy yêu cầu chung đối vớithang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chừa là phải tuânthủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỳ thuật an toàn được quy định trong cáctiêu chuẩn, quy trình, quy phạm

Thang máy có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ điềukiện đổ đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậynhư: điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ hãmbảo hiểm, an toàn cabin, công tác an toàn cabin, khoá an toàn cửa tầng, bộ cứu hộkhi mất điện nguồn

1- 1.2 Cấu trúc điến hình của thang máy.

Các loại thang máy hiện đại có cấu trúc phức tạp nhàm nâng cao tính tin cậy,

an toàn, tiện lợi trong vận hành Thang máy thường bao gồm một số bộ phận chứcnăng sau:

- Cơ cấu dẫn động

- Cabin cùng hệ thống treo cabin

- Cơ cấu đóng, mở cửa cabin và phanh an toàn đảm bảo cho cabin không bịrơi tự do khi gặp sự cố

- Hệ thống ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng

- Bộ hạn chế tốc độ tác động lên phanh an toàn để dừng cabin khi tốc độvượt quá giới hạn cho phép

- Bộ giảm chấn ở đáy giếng thang

- Hệ thống các thiết bị an toàn và phục vụ khác

- Tủ điện và hệ thống điều khiênMỗi bộ phận chức năng đó đảm nhận một nhiệm vụ làm thang máy hoànchỉnh hơn, an toàn thuận tiện hơn

Ket cấu, sơ đồ bố trí thiết bị của thang máy được thề hiện ở hình sau:

3 Ray dẫn hướng cabin.

16 Gía ray cabin

đối trọng 19 Kẹp ray đối trọng

Thang máy có thể chia thành các khu vực chính sau:

1- 1.2.1 Giếng thang

Giếng thang là khoảng không gian hoạt động lên xuống của thang máy.Trong hố thang có các rail dẫn hướng của phòng thang và đối trọng, cáp chịu lực vàtruyền động chính cho cabin Phần đáy hố bố trí các giảm sốc như lò xo, cao suhoặc thuỷ lực Người ta thiết kế khối lượng của đối trọng sẽ bàng khối lượng củacabin cộng với 1/2 khối lượng định mức hoạt động của thang

Hệ thống điện dọc hố thang: các giới hạn hành trình trên cùng và dưới cùng(có 6 hộp giới hạn được quy định trong các tài liệu là 1-3-5 ở dưới cùng và 2-4-6 ởtrên cùng Cabin được gắn một thanh cam để có thể tác động các tiếp điềm của hộpgiới hạn này Khi cabin tác động hộp đầu tiên theo chiều di chuyển thì bắt buộc phảigiảm tốc độ, nếu tiếp tục tác động hộp thứ 2 thì chiều điều khiên dịch chuyến sẽđược cắt, tác động hộp cuối cùng thì toàn bộ hệ thống điều khiển sẽ ngắt Người tacòn lợi dụng hộp điều khiển đầu tiên để reset lại bộ đếm Hệ thống đèn chiếu sángdọc hố, các tiếp diêm cửa tại các tầng, các mạch hiến thị, nút nhấn, đèn nhớ tại cáctầng, các thiết bị an toàn, switch nhận biết đứt hoặc dãn cáp hệ thóng phanh khấncấp cơ khí được gọi chung là Govenor (hiểu theo chuyên môn) Govenor gồm cópuly chính đặt ớ phòng máy, puly đôi trọng làm cho sợi cáp luôn căng và di chuyênđược đặt dưới hổ thang Puly quay nhờ một sợi cáp di chuyển theo cabin, cabin dichuyên bao nhiêu thì Puly Govenor quay với tốc độ tương ứng Sợi cáp này đượcnối với một tay giật ổ thắng lắp theo cabin

Hệ thống điện di chuyển theo cabin(loại cáp dẹp, chuyên môn gọi là cápCordon): bao gồm tủ điều khiển trên cabin (có các công tắc hoạt động thang, nútnhấn điều khiển thang di chuyển lên/ xuống đổ phục vụ công tác kiểm tra bảodường), đèn chiếu sáng, đèn hiển thị và các chức năng điều khiển trong cabin (đèn,quạt, nút nhấn, đèn nhớ, đèn cứu hộ, chuông dừng tầng, liên lạc nội bộ bên trong vàbên ngoài phòng thang, nút nhấn và cảm biến mở, giữ cửa, nút nhấn đóng cửa sớm,đèn và chuông báo quá tải ) Ngoài ra còn có hệ thống điều khiến và nhận biếtđóng/ mở cửa cabin, hệ thống an toàn (nóc thoát hiểm, thắng cơ), hệ thống cảm biếnđếm và dừng ngang tầng (dùng cảm biến quang hoặc từ)

1- 1.2.2 Cửa tầng.

Khi đứng tại tầng chúng ta sẽ thấy cửa tầng thang máy, cùng với hộp điềukhiển tầng gồm có: hiển thị trạng thái thang đang hoạt động (thang đang ở tầng nào,chiều phục vụ hiện tại, thang đang ở chế độ kiềm tra bảo dường, báo lỗi ), nútnhấn gọi thang (loại có đèn nhớ), 0 khoá hoạt động của thang hoặc khoá gọi sửdụng thang

Trạng thái bình thường thì các cửa tầng đều được đóng kín (có cơ cấu kho á

cơ khí bên trong chuyên môn gọi là doorlock, nếu muốn mở được cửa từ bên ngoàithì bạn phải có chìa khoá đê mở doorlock này ra, trên các doorlock được bố trí tiếpđiểm điện đề nhận biết cửa đóng kín) Cửa tầng được thiết kế luôn luôn có xuhướng đóng lại nhờ vào đối trọng cửa luôn kéo cửa đóng Muốn mở cửa ra thì phảitác dụng lực lớn hơn lực kéo này (một số thang Châu Âu không sử dụng đối trọng

mà dùng lò xo Thang máy chi hoạt động khi tất cả các cửa đều được đóng kín, khithang ngang bằng tầng thì cửa cabin mớ ra kéo theo cửa tầng mở, nếu cửa đã đóngkín rồi mà tiếp điềm cửa không đóng thì bộ điều khiển cũng hiểu là cửa chưa đóng

và thang không hoạt động Tuỳ vào thiết kế mỗi thang mà cửa tầng có 1 hoặc nhiềucánh, các cánh cửa này sẽ liên kế truyền động với nhau đê chúng mở đồng bộ

1- 1.2.3 Phòng điều khiển.

a Phần động lực.

Đa số máy kéo thang máy hiện nay sử dụng động cơ 3 phases 380V được kếtnối với hộp số (giảm tốc độ, tăng hệ số chịu tải), máy kéo có tiêu chuẩn riêng chotừng loại thang và được sản xuất đồng bộ ở nước ngoài (Việt Nam chưa sản xuấtđược máy kéo thang máy) Đối với thang tốc độ cao người ta sử dụng trực tiếp tốc

độ của động cơ (gọi là động cơ không hộp số, Gearless) Mỗi loại máy kéo sê cóthông số chịu tải và tốc độ kéo cabin nhất định Thông thường ngoài Puly chính củamáy kéo, còn có các Puly đờ phụ, dùng đổ thay đổi hướng đi của cáp tải, vị trí vàkích thước của các Puly đờ phụ này được tính toán sao cho góc ôm là hợp lý, nếugóc ôm nhỏ quá sê sinh ra hiện tượng trượt cáp, còn nếu góc ôm lớn quá thì cápmau mỏi, ma sát với Puly lớn làm giảm tuồi thọ cáp tải Tuỳ vào thiết kế riêng củatừng thang mà máy kéo có thể lắp đặt ngay trên giếng thang, sàn tầng dừng trên

cùng hoặc sàn tầng dừng thấp nhất, hay bố trí bên trong hổ thang (thang không

phòng máy)

b Phân điểu khiên.

Phần này được sử dụng đê điều khiên toàn bộ hoạt động của thang máy Kethợp điều khiển bàng PLC và VĐK

c An toàn.

Thang đang hoạt động có thế xảy ra hiện tượng đứt cáp truyền động hoặc cáptruyền động bị trượt trên Puly kéo Hệ thống hoạt động như sau: khi cabin dichuyền với tốc độ cao hon quy định hoặc đứt cáp treo thì đầu tiên switch an toàntrên Puly Govenor chính sè ngắt, toàn bộ hệ thống điều khiến thang bị ngắt hoàntoàn Đồng thời có một switch an toàn phụ được lắp tại tay giật ổ thắng đế nhận biếttay giật dịch chuyển Trong trường họp phòng thang vẫn tiếp tục di chuyển sau khi

hệ thống điều khiển đã ngắt thì cơ cấu lực li tâm của Puly Govenor chính hoạt động,

nó nêm chặt sợi cáp lại Như ta đã biết sợi cáp thì di chuyển theo thang, khi bị nêmlại thì tất nhiên quán tính của nó sẽ giật tay giật ổ thắng, cơ cấu ổ thắng sẽ lập tức épchặt rail dẫn hướng giữ cabin lại

Ngoài ra còn có hệ thống phanh bảo hiêm (chuyên môn gọi là thắng cơ khí).Thắng cơ khí được bố trí cạnh máy kéo (có thê thắng đĩa hoặc thắng càng, ơ trạngthái bình thường thì lực ma sát tĩnh của thắng cơ khí sẽ không cho trục moto quay,giữ chặt phòng thang cố định, muốn thang di chuyển được ta phải mở thắng cơ khínày ra bằng cách cấp dòng điện vào cuộn thắng

1- 2 CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG DÙNG CHO THANG MÁY.

Hiện tại có rất nhiều dạng hệ truyền động được úng dụng cho các loại thangmáy Trước đây hệ truyền động với động cơ một chiều luôn chiếm ưu thế trong cácloại thang máy và máy nâng nhưng ngày nay, với sự phát triên của các loại biến tầncông nghiệp, hệ truyền động với động cơ không đồng bộ cũng đã được úng dụngmột cách rộng rãi Việc lựa chọn hệ truyền động phải dựa trên các yêu cầu:

- Độ dừng chính xác buồng thang

- Tốc độ di chuyển buồng thang

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ yêu cầu

Hệ truyền động với động cơ không đồng bộ được sử dụng trong các loạithang máy, máy nâng có tốc độ thấp và trung bình Với động cơ không đồng bộ ta

có thế lựa chọn các phương án truyền động:

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ, rôto lồng sócthường dùng trong các thang máy và máy nâng có tốc độ thấp và tải trọng nhỏ

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto dây quấnthường dùng cho các thang máy và máy nâng có tải trọng lớn, cho phép nâng caochất lượng của hệ thống truyền động khi tăng, giảm tốc, nâng cao độ chính xác khidừng

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc haicấp tốc độ (có hai dây quấn stato độc lập nối theo sơ đồ hình sao) thường dùngtrong các thang máy có tốc độ trung bình, sổ đôi cực của dây quấn stato thườngchọn là 2p = 6 -» 2p = 24 hoặc 2p = 4 2p = 20, tương đương với tốc độ đồng bộcủa động cơ là 1000/250vòng/phút hoặc 1500/300vòng/phút

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc đựơccấp nguồn từ bộ biến tần dùng trong các thang máy có tốc độ cao (v > l,5m/s), chophép hạn chế được gia tốc và độ giật trong giới hạn cho phép và đạt độ chính xác rấtcao khi dừng (AS < ±5mm)

Hệ truyền động với động cơ đồng bộ thường dùng trong các máy nâng có tảitrọng lớn, công suất động cơ truyền động p > 300kW Loại hệ truyền động nàythường chỉ sử dụng trong các ngành khai thác mỏ

Hệ truyền động với động cơ một chiều thường dùng trong các thang máy cótốc độ cao (V > ±l,5m/ s) Có hai dạng hệ truyền động thường được ứng dụng:

- Hệ F-Đ, là hệ máy phát một chiều - động cơ một chiều có khuyếch đạitrung gian làm nguồn cấp cho cuộn kích từ của máy phát Hệ này thường dùng chocác loại thang máy cao tốc, có khả năng đảm bảo sơ đồ chuyến động hợp lý, nângcao độ chính xác khi dừng Nhược diêm của hệ này là công suất lắp đặt cao, lớn gấp

3 đến 4 lần so với hệ xoay chiều, phức tạp trong vận hành và sửa chừa

- Hệ T-Đ, máy phát một chiều được thay bằng bộ chỉnh lưu thyristor Hiệnnay với sự phát triển của lĩnh vực điện tử công suất lớn, loại hệ truyền động này đãđược áp dụng rông rãi và đã thay thế cho hệ F-Đ.

Như vậy, diêm lại ta có thê thấy hệ truyền động dùng trong thang máy cũngrất đa dạng có thể ứng dụng cả động C0’ một chiều và động cơ xoay chiều Tuynhiên cũng giống như xu thế chung của các ngành công nghiệp khác, động cơ điệnxoay chiều đang dần thay thế cho các loại động cơ một chiều bới tính đơn giảntrong thiết kế, chế tạo và có khả năng linh động trong việc chọn lựa hệ truyền độngphù họp với yêu cầu công nghệ Hơn nữa xét về tính kinh tế hệ dùng động cơ khôngđồng bộ có giá thành thấp hơn và ít phải bảo dường hơn động cơ một chiều Trướcđây, với những hệ truyền động đỏi hỏi độ chính xác cao, động cơ một chiều luôn là

sự lựa chọn số một, hiện tại với sự phát triển của các bộ biến tần bán dẫn, động cơkhông đồng bộ với bộ nguồn biến đổi tần số có thề cho chất lượng điều chỉnh rấtcao và hoàn toàn có thể thay thế cho động cơ điện một chiều

Nói riêng trong ứng dụng thang máy, với các loại thang máy chở ngườikhông đòi hỏi công suất động cơ truyền động quá lớn do đó động cơ không đồng bộđiều khiển bằng bộ biến tần vừa đơn giản lại có thể cho chất lượng điều chỉnh rấtcao, ôn định Với bộ biến tần ta có thê điều chỉnh tốc độ động cơ trong dải khá rộng,khả năng hãm và dừng với độ chính xác cao, đây chính là yêu cầu rất quan trọng vớithang máy

Hệ thống điện dọc hố thang:

- Ở hai tầng, tầng 1 và tầng 4 mỗi tầng bố trí 2 giới hạn hành trình Cabinđược găn một thanh cam đê có thê tác động các tiêp diêm của các giới hạn hànhtrình này Khi cabin tác động hộp đầu tiên theo chiều di chuyến (GHT hay GHD )thì bắt buộc phải giảm tốc độ, đồng thời Reset bộ đếm Neu tiếp tục tác động giớihạn hành trình thứ 2 (GHTC hay GHDC) thì toàn bộ hệ thống điều khiên sè ngắt

- Tại vị trí bàng tầng của các tầng đều được gắn vào rail dẫn hướng một cờchắn Khi cảm biến quang được gắn ớ đầu cabin gặp cờ thì tác động đế dừng thangtại vị trí bằng tầng

Hình 2.1: Cảm biến quang phát hiện vị trí băng tầng.

- Trong giếng thang còn có hệ thống đèn chiếu sáng dọc hố, các tiếp điếmcửa tại các tầng, đường dây của mạch an toàn cửa

- Hệ thống điện di chuyến theo cabin có hai cáp (loại cáp dẹp, chuyên môngọi là cáp Cordon): bao gồm tủ điều khiển trên cabin (có các công tắc hoạt độngthang, nút nhấn điều khiển thang di chuyền lên/ xuống để phục vụ công tác kiểm trabảo dường), đèn chiếu sáng, đèn hiển thị và các chức năng điều khiển trong cabin

(đèn, quạt, nút nhấn, đèn nhớ, đèn cứu hộ, chuông dừng tầng, liên lạc nội bộ bên

trong và bên ngoài phòng thang, nút nhấn và cảm biến mở, giữ cửa, nút nhấn đóngcửa sớm, đèn và chuông báo quá tải ) Ngoài ra còn có hệ thống điều khiển vànhận biết đóng/ mở cửa cabin, hệ thống an toàn (nóc thoát hiêm, tay giật thắng cơ)

- Dưới hố thang còn có Puly đối trọng Govenor có tác dụng làm căng sợicáp cùng với Puly Govenor trên phòng điều khiển Sợi cáp này được nối với tay giậtphanh cơ khí lắp ở đầu cabin, có tác dụng khi cabin di chuyên quá tốc độ cho phép

2- 1.2 Cửa tầng.

Cửa tầng thực tế của thang máy tại Khoa May là loại đóng mở về mộtphía.Trạng thái bình thường thì các cửa tầng đều được đóng kín (có cơ cấu khoá cơkhí bên trong chuyên môn gọi là doorlock, nếu muốn mở được cửa từ bên ngoài thìbạn phải có chìa khoá đê mớ doorlock này ra, trên các doorlock được bố trí tiếpđiểm điện để nhận biết cửa đóng kín) Cửa tầng được thiết kế luôn luôn có xuhướng đóng lại nhờ vào lò xo

Thang máy chỉ hoạt động khi tất cả các cửa đều được đóng kín, khi thangngang bàng tầng thì cửa cabin mở ra kéo theo cửa tầng mở, nếu cửa đã đóng kín rồi

mà tiếp điểm cửa không đóng thì bộ điều khiển cũng hiểu là cửa chưa đóng vàthang không hoạt động

Hai bên cửa cabin có gắn cảm biến quang phát hiện di chuyển vào, ra cabin

đề tránh trường hợp haàn khách bị kẹt do cánh cửa đóng Trong quá trình cánh cửađóng nếu có hành khách ra vào đột ngột thì cửa tự động mở ra

Hình 2.2: Bố trí cảm hiến phát hiện di chuyên ra vào cabin.

Tại cửa tầng còn bảng hiện thị trạng thái hoạt động của thang và các nút ấn gọi

thang

2-1.3.Phòng điều khiển

2- 1.3.1 Phần động lực.

Phần động lực của thang máy gồm một động cơ kéo ca bin và một động cơ

mớ cửa cabin Cả hai động cơ này đều được sử dụng là động cơ 3 phases 380V Động cơ kéo cabin được kết nối với hộp số (giảm tốc độ, tăng hệ số chịu tải)

Hình 2.3: Động cơ kẻo cabin.

2- 1.3.2 Phần điều khiến.

Các thiết bị điều khiển thang máy được lắp đặt trong tủ điều khiển bao gồm:

- Bộ nút ấn có thể điều khiến thang Manule ở phòng điều khiển

- Bộ điều khiển và xử lý lệnh được sử dụng là PLC S7-200 CPƯ224, có môđun mở rộng EM223 và EM222

- Thiết bị công suất: Biến tần SIEMENS MM440 và MM420, công tắc tơ,

áp tômát

- Các rơ le trung gian

Nhận xét về nguyên lý điều khiên cuả thang máy

- Các tín hiệu điều khiển từ các tầng và cabin đều được đưa về bộ xử lýtrung tâm PLC

- Biến tần và PLC được kết nổi với nhau qua các đầu vào và ra số trên PLC và biến

tần Các tín hiệu điều khiển từ đầu ra PLC, qua các rơ le trung gian đưa tới đầu vào

số của biến tần đế điều khiển động cơ kco cabin và động cơ mở cửa cabin

- Động cơ kéo ớ đây được điều khiên theo vòng kín có phản hồi tốc độ sửdụng Encoder Tín hiệu phản hồi từ Encoder gắn ở đầu trục động cơ được đưa tớicác đầu vào môdul ENCODER của biến tần MM440

- Việc xác định toạ độ của buồng thang được sử dụng là dùng bộ mã hoávòng quay (encoder) gắn vào đầu trục hộp số, dựa trên việc đếm số xung phát rangười ta xác định được toạ độ và tốc độ di chuyến của buồng thang Khi trục đồng

cơ quay theo chiều kim đồng hồ thì bộ đếm sè đếm tiến còn khi quay ngược chiềukim đồng hồ thì bộ đếm sẽ đếm lùi Tuy nhiên do sai số của bản thân bộ mã hoávòng quay nên việc xác định toạ độ buồng thang sẽ có sai số, nếu không có biệnpháp khắc phục thì sai số sẽ được tích luỹ và buồng thang sẽ không được điều khiểnchính xác Để khắc phục sai số phải dùng một bộ cảm biến đổ xác định vị trí chínhxác của sàn tầng

Hình 2.4: Tủ điện.

Hình 2.5 : Puỉy Govenor

Ngoài ra còn có hệ thống phanh bảo hiêm (chuyên môn gọi là thắng cơ khí).Thắng cơ khí được bố trí cạnh máy kéo Ở trạng thái bình thường thì lực ma sáttĩnh của thắng cơ khí sẽ không cho trục moto quay, giữ chặt cabin cổ định, muốnthang di chuyển được ta phải mở thắng cơ khí này ra bàng cách cấp dòng điện vàocuộn thắng

Hình 2.6: Phanh điện từ.

2-1.5 So’ đồ mạch điện.

2- 1.5.1 Sơ đồ bố trí tủ điện.

BOARD TEST

BA 11GV

Sơ đồ bố trí tủ điện

Hình 2.7: Sơ đồ bo trí tủ điện.

2-1.5.2 Mạch động lực.

Hình 2.8: Sơ đồ mạch động lực.

Hình 2.9 Sơ đồ mạch điều khiên.

2-1.5.4 Sơ đô đâu vào và ra của CPU224.

MM 4206 -► OPEN

-► CLOSE

► cs

-> EM223 ,1L

Board test

Hình 2.10: Sơ đồ các đầu vào ra CPU224.

2-1.5.5 Sơ đô đâu vào và ra của môdul mở rộng EM223.

2-1.5.6 Sơ đô mạch điêu khiên tín hiệu trong cabin.

2-1.5.7 Sơ đồ mạch điều khiến tín hiệu ngoài cửa tầng.

Hình 2.13: Sơ đô mạch điều khiên tín hiện ngoài cửa tầng.

2- 2 HỆ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY KHOA MAY

Sau quá trình tìm hiếu khảo sát thực tế tại khoa May, đã xác định hệ truyềnđộng của thang máy sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc được điều khiểnbởi biến tần với hệ điều khiến dùng PLC Các thông số của hệ truyền động thu thậpđược:

Máy kéo sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc có các thông số sau:

- Độ chênh lệch nhiệt độ so với môi trường cho phép: 40°c max

Động cơ được nối với hộp số có tỉ số truyền là 1/43, đường kính puly chủđộng là 54 cm

Phanh hãm động cơ có điện áp làm việc là 110 VDC, dòng làm việc 0,92 A Động cơ máy kéo được điều khiến bằng biến tần MM440 của hãng siemen

có thông số cụ thể như sau:

Hình 2.14: Biến tần MM440.

- MM440: 6SE6440-2UD27-5CA1

- Nguồn cung cấp: 3 pha 380 - 480 V, 47 -63 Hz

- Dải tân sô đâu ra: 0 - 650 Hz.

- Có 6 đầu vào số có thể lập trình được

- 2 ngõ vào tương tự

- 2 ngõ ra tương tự

- Loại A, kích cờ H X w X D: 245 X 185 X 195

- Dải nhiệt độ làm việc: -10°c - +50°c

Động cơ kéo cửa được điều khiên bới biến tần MM420 có các thông số cụthê như sau:

Hình 2.15: Biến tần MM420.

- MM420: 6SE6420 -2UC17 -5AA1

- Nguồn cung cấp: 1 hoặc 3 pha 200 -240 V ±10%, 10 45 -63 Hz

- Dải tần số đầu ra: 0 - 650 Hz

2-3 THIẾT BỊ ĐIÈU KHIỂN THANG MÁY KHOA MAY.

Thang máy này được điều khiên bởi bộ điều khiến logic khả trình PLCS7200 của hãng siemen bao gồm: CPU 224 AC/DC/RLY; hai modul vào / ra số:

2-3.1 Modul CPU 224 AC/DC/RLY: 214 -1BD22 -0XB0.

- Đầu vào số: 14 đầu X 24VDC

- Đầu ra số: 10 đầu dạng rơle, 2A

2-3.2 Modul EM 223 DC/Relay: 223-1PL21-0XA0.

Hình 2.17: Môduỉ mở rộng EM223.

- Nguồn hoạt động 24 VDC

- Có 16 đầu vào số 24 VDC max 30 V

- 16 đầu ra số dạng rơle, dòng làm việc 2 A, điện áp làm việc 5 -30 VDChoặc 5 - 250 VAC

- Kích thước (W X H X D): 137,3 X 80 X 62

2-3.3 Modul EM 222 Relay output: 222 -1PL21-0XA0.

Hình 2.18: Môdul mở rộng EM222.

Đây là modul đầu ra số có 8 đầu ra dạng rơ le có dòng làm việc 2A, điện áplàm việc 5 -30 VDC hoặc 5 - 250 VAC Nguồn hoạt động 24 VDC.

2-4 KIỂM TRA LƯA CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG cơ.

Các thông số cơ bản của thang máy:

- Số tầng của toà nhà: n = 4

- Chiều cao mỗi tầng: h = 3,6m

- Tải trọng tối đa của thang máy: G = 600kg

- Khối lượng buồng thang khi không tải: G BTKT= 870kg

- Khối lượng của đổi trọng là: mĐT = 1140 kg

- Tốc độ tối đa: V = 0,75 m/s

- Gia tốc: a = 1 m/s2

- Đường kính Puly quấn cáp: D = 0,52 m

Việc tính toán công suất động cơ được tiến hành theo các bước sau:

2-4.1 Tính lực kéo đặt lên puly.

Mô hình động học của hệ thống thang máy:

Puly chủ động

Hình 2.19 Mô hình động học của hệ thông máy

Ngoài ra động cơ còn phải thắng được các lực:

- Lực ma sát giữa ngoàm dẫn hướng và ray dẫn hướng

- Lực cản không khí khi thang di chuyên trong giếng thang

Nhìn chung hai thành phần lực này có giá trị không đáng kể so với lực vòngtĩnh F cho nên thường người ta tính đến bàng hệ sổ k = 1,2

Vậy tổng lực cản mà động cơ phải thắng là p = k.F = 1,2.3234 = 3880,8 N

Đây là lực kéo tĩnh tác dụng lên puli ( p = 3880,8 N ) Đe sinh ra được gia tốc lớnnhất cho buồng thang thì động cơ phải sinh ra một lực kéo đủ để thắng lực kéo tĩnh

và có thế sinh ra được gia tốc a = lm/s2 Ta có thể tính riêng thành phần lực kéo đểsinh gia tốc cho buồng thang ớ chế độ làm việc nặng nề nhất:

F = ma - (m BT + m 1T — m DT ).a

F = (870 + 600 -1140).0,7 = 330.1 = 330(7V)

Vậy lực kéo lớn nhất mà động cơ phải sinh ra là:

F K = p + F = 3880,8 + 330 = 4210,8(/V)

2-4.2.Tính momen của động CO' tương ứng vói lực kéo

Momen đầu trục động cơ phải sinh ra là:

M = ựK.—)-.- = (4210,8.—).—.— = 31,83(Vm) Trong đó: i - tỉ số

truyền của hộp số; ĩ] - hiệu suất của cơ cấu truyền.

Đê thang chạy với tốc độ V = 0,75 m/s thì tốc độ đầu trục động cơ là n =

1138 vòng/phút, khi đó ta có công suất tính toán của động cơ là:

, , , , 27T.n _ , 2n 1138 ,nAnrr,

PTr 77 = M .co = M= 31,83.———— = 37901C

60 60Vậy công suất thực tế của động cơ sẽ là:

p= 1,2.3216 = 3790 (kW)Chuẩn hóa chọn động cơ có công suất: 5,5 kw

2-5 THỤC TRẠNG CỦA THANG MÁY.

Sau quá trình khảo sát, chúng em đã làm chủ được toàn bộ phần cứng củathang máy khoa May tù’ kết cấu cơ khí đến sơ đồ mạch điện Sau khi đã hiểu cơ bản

về thang máy này chúng em đã đóng điện cho chạy thử thì phát hiện một sổ lỗi sau:

- Biến tần điều khiển động Cơ máy kéo đã bị hỏng, biểu hiện nhu sau: quạtgió không chạy, có tiếng kêu, đầu ra không có điện áp, màn hình BOP không hiểnthị gì

- Nút ấn điều khiển thang ở chế độ bằng tay đã bị hỏng

- Một số LED hiển thị bị hỏng

- Các công tắc hành trình ớ các cửa tầng không còn tốt: tiếp điếm bị han gỉ

- Theo nhật ký sử dụng thang máy truớc khi thang dừng hoạt động thì thangdừng không đúng sàn tầng

- Chương trình điều khiên bị lỗi: chạy không đúng theo qui định về an toàn,không nhận lệnh gọi hay chọn tầng, không thực hiện được việc đóng mở cửa cabin

Từ những nhận định trên chúng em có kiến nghị và phương án giải quyếtnhư sau:

- Thay thế biến tần điều khiến máy kéo cabin

- Thay thế các công tắc hành trình không còn sử dụng được nữa

- Viết lại chương trình điều khiển thang

- Bảo trì phần cơ khí cho đảm bảo yêu cầu chất lượng

NHẢN XÉT:

Với nhừng kiến thức đã tìm hiểu ở chương I, chúng em vận dụng để khảo sátthực tế thang máy khoa May và thu được kết quả sau:

Hệ thống phụ trợ

Hình 2.20: cấn trúc điểu khiên thang máy tại khoa may.

Qua nhũng kết quả thu được trong quá trình khảo sát thực tế thang máy tạikhoa May như đã trình bày ớ trên Chúng em đã xây dựng được phương án và kếhoạch phục hồi thang Với những thiết bị phần cứng của hệ truyền động và hệ điềukhiển thực tế, công việc cần thực hiện tiếp theo là tìm hiểu những kiến thức lýthuyết và cách sử dụng các thiết bị phần cứng trên được trình bày ở chương sau

- Cấu trúc phần cứng và nguyên lý hoạt động của PLC S7-220 và biến tầnMM440, MM42

- Những câu lệnh cơ bản của PLC S7-200

- Cách thiết lập và sử dụng bộ đếm tốc độ cao của PLC S7-200

- Cách cài đặt các thông số ứng dụng và điều khiển vòng kín cho biếntầnMM440

3-1 TỐNG QUAN VÈ PLC S7-200.

Thiết bị điều khiến logic khả trình PLC ( Programmable Logic Control ) làloại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông quangôn ngừ lập trình, thay cho việc phải thực hiện thuật toán bàng mạch số Như vậyvới chương trình điều khiên trong mình PLC trở thành bộ điều khiên nhỏ gọn, dễdàng thay đồi thuật toán và dặc biệt dỗ dàng trao đổi thông tin với môi trường xungquanh Toàn bộ chương trình được lưu trong bộ nhó' của PLC dưới dạng các khốichương trình Trường hợp dung lượng nhớ của PLC không đủ cho việc lưu giữchương trình thì ta có thế sử dụng thêm bộ nhớ ngoài ( Catridge ) hồ trợ cho việclưu chương trình và dữ liệu

Đe có thê thực hiện một chương trình điều khiên, tất nhiên PLC phải có một

bộ vi xỷ lí ( CPU ), một hệ điều hành, một bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển,

dữ liệu và đê trao đôi thông tin với môi trường xung quanh Bên cạnh đó nhằm phục

vụ các bài toán điều khiên số PLC còn có các khối chức năng đặc biệt như bộ đếm,

khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hóa về cấu hình.

Chúng được chia nhỏ thành các modul số các modul được sử dụng nhiều hay ít tuỳtheo yêu cầu công nghệ, song tối thiểu bao giò cũng phải có một modul chính làmodul CPU Tất cả các modul được gá trên những thanh ray ( rack )

Hình 3.1 Cẩu trúc của PLC S7 200

3-1.1 Cấu trúc bộ nhó'của PLC S7-200.

3- 1.1.1 Vùng chửa chương trình ứng dụng.

Vùng nhớ chương trình được chia làm 3 miền:

- Vùng nhớ chương trình chính: phần chương trình chính của chương trìnhbao gồm các lệnh để điều khiển các ứng dụng S7 200 thực hiện các lệnh này một

- Vùng nhớ các chương trình con: miên chứa chương trình con được tô chứcthành hàm có các biến hình thức để trao đồi dừ liệu với chương trình đã gọi nó.

- Vùng nhớ các chương trình ngắt: các chế độ ngắt và xử lý ngắt cho phépthực hiện các quá trình ngắt tốc độ cao phản ứng kịp thời với các sự kiện bên trong

và bên ngoài, về cơ bản nó cũng giống như một chương trình con

3- 1.1.2 Vùng chửa các tham so của hệ điều hành và chương trình ứng dụng.

Được chia thành 7 miền khác nhau, bao gồm:

- I ( Procees image input): Miền bộ đếm các dừ liệu cổng vào số Trước khi

thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các đầu vào và cất giữchúng vào vùng nhớ ĩ Thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếptrạng thái logic của công vào mà chỉ lấy dữ liệu của công vào từ bộ đếm I

- Q ( Procees image output): Miền bộ đếm các cổng ra số Ket thúc giai đoạn

thực hiện chương trình sẽ chuyền giá trị của bộ đếm tới cổng ra sổ Thông thườngkhông trực tiếp gán giá trị tới tận cổng ra mà chỉ chuyển chúng vào bộ nhớ Q

- v (Variable memory area): sử dụng bộ nhớ V để cất kết quả trung gian củaquá trình sử lý đê cho phép điều khiến logic trong chương trình Sử dụng bộ nhớ V

đê cất dữ liệu khác gắn liền với quá trình xử lý Truy cập bộ nhó' V theo các bit,byte, word, hay double word

- M (Bit memory area): sử dụng vùng nhớ bit M như điều khiển các rơle, cất

các trạng thái trung gian của một quá trình hay điều khiên một thông tin khác Truycập vùng nhớ này theo các bit, byte, word, double word

- SM (Special Memory): các bit SM cung cấp một cách thức cho phép thông

tin giao tiếp giữa CPU và chương trình Có thể sử dụng các bit này để lựa chọn vàđiều khiển một số chức năng đặc biệt của CPU S7 200, ví dụ như: bit được thiết lậpbằng 1 trong vòng quét đầu tiên (SM0.1), bit luôn bằng 1 trong mọi vòng quét(SM0.0), bít tạo xung (SM0.4 và SM0.5)

- T ( Timer ): Miền nhớ phục vụ bộ định thời bao gồm việc lun giữ giá trị

thời gian đặt trước ( PV - Preset Value ), giá trị tức thời ( cv - Current Value )cũng như giá trị logic đầu ra của bộ định thời

- c ( Counter ): Miền nhớ phục vụ bộ đếm bao gồm việc lưu giữ giá trị đếmđặt trước, giá trị đếm tức thời, cùng như giá trị logic đầu ra của bộ đếm.

3- 1.2 Vòng quét của PLC S7-200.

PLC thực hiện chương trình điều khiển theo chu trình lặp Mồi vòng lặpđược gọi là một vòng quét (scan) Mồi vòng quét đều bắt đầu bàng việc chuyển dừliệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiệnchương trình Trong từng vòng quét, chương trình thực hiện từ lệnh đầu tiên đếnlệnh kết thúc của khối chương trình chính, sau giai đoạn thực hiện chương trình làgiai đoạn chuyển nội dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số Vòng quét được kếtthúc bằng giai đoạn xử lý các yêu cầu truyền thông (nếu có) và kiêm tra trạng thái

Thực hiện chuông trình

Hình 3.2: Quá trình hoạt động của một vòng quét.

Bộ đệm I và Q không liên quan tới các công vào ra tương tự nên các lệnhtruy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không thôngqua bộ đệm

Thời gian cần thiết đổ PLC thực hiện một vòng quét được gọi là thời gianvòng quét (Scan time) Thời gian vòng quét không cổ định, tức là không phải vòngquét nào cũng thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau Có vòng quét thựchiện lâu, có vòng quét thực hiện nhanh tuỳ thuộc vào số câu lệnh trong chương trìnhđược thực hiện, vào khối dừ liệu truyền thông trong vòng quét đó

Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng cần xử lý, tính toán và việc gửi thông

tin điều khiển đến đổi tượng có một khoảng thời gian bàng thời gian một vòng quét.Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định thời gian thực của chương trình điềukhiến trong PLC Thời gian vòng quét càng ngắn, tính thời gian thực của chươngtrình càng cao

Neu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt (như truyền thônggiữa các thiết bị) Chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quétkhi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại Các khối chương trình này có thểthực hiện tại bất cưa thời điềm nào của vòng quét chứ không bị gò ép là phải ởtrong giai đoạn chương trình Chẳng hạn một tín hiệu báo ngắt xuất hiện khi PLCđang ở giai đoạn truyền thông và kiển tra nội bộ, PLC sẽ tạm dừng công việc truyềnthông, kiêm tra, đê thực hiện ngăt Như vậy thời gian vòng quét sẽ càng lớn khicàng có nhiều tín hiệu ngắt xuất hiện trong vòng quét Do đó để nâng cao tính thờigian thực cho chương trình điều khiên, tuyệt đối không nên viết chương trình xử lýngắt quá nhiều hoặc sử dụng quá lạm dụng chế độ ngắt trong chương trình điềukhiển

Tại thời diêm thực hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh không làm việc trựctiếp với cổng ra vào mà chỉ thông qua bộ nhớ đệm của cổng trong vùng nhớ tham

số Việc truyền thông giữa các bộ đệm ảo với ngoại vi trong giai đoạn 1 và 3 do hệđiều hành CPU quản lý, ở một số modul CPU, khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức hệthông sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt để thựchiện với cổng vào/ra

3- 1.3 Ngôn ngữ lập trình.

Đê lập trình S7 200 chúng ta sử dụng phần mền Step 7 Micro Win với 3 dạngngôn ngừ sau :

- Ngôn ngữ LAD (Ladder Logic): là một ngôn ngừ lập trình bàng đồ hoạ.

Nhừng thành phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần của bảngđiều khiển bàng rơle Với ngôn ngừ này thích hợp với người quen thiết kế mạchđiều khiến logic

Inputs / Outputs Toán hạng

INI, IN2

IB, ỌB, VB, MB, SMB, LB, AC, *VD, *AC,

Constant

IW, QW, vw, MW, SMW, T, c, LW, AC,

AIW, *VD, *LD, *AC, CONSTANT

ID, QD, VD, MD, SMD, LD, AC, *AC, *LD,

*VD, Constant

ID, QD, VD, MD, SMD, LD, AC, *VD, *LD,

*AC, Constant

I, Q, M, V, SM, T, c, L, Power Flow

- Ngôn ngừ STL (Statemer List): là một phương pháp thể hiện chương trình dưới

dạng tập hợp các câu lệnh Mồi câu lệnh trong chương trình, kể cả những lệnh hìnhthức biểu diễn một chức năng của PLC Với ngôn ngữ này thích họp với người đãviết các chương trình bằng ngôn ngũ’ máy tính

- Ngôn ngữ FBD: ngôn ngũ’ này thích hợp cho những người quen sử dụng và

thiết kế mạch điều khiển logic Chương trình được viết dưới dạng liên kết của cáchàm logic kỳ thuật số

3- 1.3.1 Tập lênh.

Cây lệnh của S7 200

É Qu Instructions llin Favorites

EH [íỊj Integer Math

Ẹì (ĩn| Interrupt + Go Logical Operations

Ệ Go Move + Go Program Control

a Lệnh lugic với bit (Bit Logic).

Hình 3.4: Cân lệnh tiếp đỉêm.

- Lệnh lấy theo sườn: Gồm có lệnh bắt sườn dương khi giá trị của dòng nănglượng trước nó chuyển từ 0 lên 1 và lệnh bắt sườn âm khi giá trị của dòng năng 1-ượng tróc nó chuyển từ 1 về 0

b Lệnh so sảnh ( Compare).

Lệnh so sánh được dùng để so sánh 2 giá trị dạng Byte, Word, Real đượcđịnh địa chỉ bởi 2 toán hạng ở đầu vào của lệnh:[INI ] và [ĨN2] Có tất cả 6 phép sosánh có thể được thực hiện: INI = IN2; INI >= IN2; INI <= IN2; INI <> IN2; INI

> IN2; INI < ĨN2;

Bảng 3.1: Bảng mô tả kiên dữ liệu và toán hạng các giá trị đâu vào, ra.

Hình 3.8: Câu lệnh thời gian TOFF.

IN: đầu vào cho phép, kiểu BOOL

PT: giá trị đặt truớc, kiểu số nguyên (INT)Txxx: kí hiệu từ TO - T255

Bộ định thòi có 3 độ phân giải: lms, 10 ms, lOOmsCác bộ định thời có nhớ có địa chỉ được quy định riêng Những bộ định thờicòn lại có thể được khai báo là bộ đóng trễ hay ngắt trễ, nhung không thể là cả hai.Các số hiệu của bộ định thời trong S7 200 như sau:

Các bộ đóng trễ và đóng trễ có nhớ bắt đầu đếm thời gian khi có đầu vào EN

ớ mức 1 Khi giá trị đếm đợc lớn hon hoặc bằng giá trị đặt tróc thì dầu ra lên mức 1.Điều khác biệt giữa hai bộ này là bộ đóng trễ bình thòng bị reset khi đầu vào ENxuống mức 0, trong khi đó bộ đóng trễ có nhớ lưu lại giá trị của nó khi đầu vào ENxuống mức 0 và tiếp tục đếm khi đầu vào EN lên mức 1 Loại bộ định thời này cóthể reset bàng lệnh Reset Cả hai bộ định thời này vẫn tiếp tục đếm khi bàng giá trịđặt và chỉ dùng khi đạt giá trị tối đa 32767

Bộ ngắt trễ dùng đề đa giá trị đầu ra về 0 trễ một khoảng thời gian sau khiđầu vào EN về 0 Khi đầu vào EN đọc đặt bằng 1 thì bit trạng thái cũng bàng 1đồng thời giá trị đếm bị xóa về 0 Khi đầu và EN về 0 bộ định thời bắt đầu đếm chođến khi bàng giá trị đặt tróc lúc đó bit trạng thái mới về 0 đồng thời nó cũng ngừngđếm

d Bộ đếm ( Counter).

Tương tự như bộ định thời S7 200 có 3 loại bộ đếm: đếm tiến, đếm lùi, đếmtiến/lùi

Cxx: WORD số hiệu của bộ đếm 255

0-LD: BOOL, tải gía trị đặt trướcCác bộ đếm đếm sườn lên của tín hiệu tại các đầu vào cu, CD Giá trị tối đa

IEC 11Ĩ1

MOVB IN.OUT

✓ S1MATIC L

Hình 3.10: Các lệnh di chuyên vùng nhớ a-hyte, h-word, c- douhhỉe xvord, d-real

f Lệnh điều khiên chương trình.

- Lệnh chương trình con

Hình 3.11: Lệnh gọi chương trình con.

Lệnh này thực hiện gọi một chơng trình con chuyên quyền điều khiên đếncho chơng trình con đó Toán hạng của lệnh là địa danh của chơng trình con, là một

số nguyên từ 0 đến 255

Lệnh kết thúc chương trình con

—( RRT)Lệnh thực hiện kết thúc chương trình con và trở về chuông trình chính khithoả mãn điều kiện trước nó

3- 1.4 Bộ đếm tốc độ cao.

3-1.4.1 Định dạng bộ đếm tốc độ cao.

Đe đọc xung tốc độ cao, ta thực hiện các bước sau cho việc định dạngWizard: Chọn Wizard đọc xung tốc độ cao High speed Counter

Mode 0,1,2: Dùng đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi Bit nội.

- Mode 0: Chỉ đếm tăng hoặc giảm, không có Bit Start cũng như Bit Reset

- Mode 1: Đem tăng hoặc giảm, có Bit Reset nhưng không có Bit Start

- Mode 2: Đem tăng hoặc giảm, có Bit Start cũng như Bit Reset để cho phép

chọn bắt đầu đếm cũng như xóa Các Bit Start, Reset là các ngõ vào (Input) chọn

từ bên ngoài

Mode 3, 4, 5: Dùng đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi Bit ngoại,

tức là có thể chọn từ ngõ vào ( Input)

- Mode 3: Chỉ đếm tăng hoặc giảm, không có Bit Start cũng như Bit Reset.

- Mode 4: Đem tăng hoặc giảm, có Bit Reset nhưng không có Bit Start.

- Mode 5: Đem tăng hoặc giảm, có Bit Start cũng như Bit Reset để cho phép

chọn bắt đầu đếm cũng như xóa Các Bit Start, Reset là các ngõ vào ( Input) chọn

từ bên ngoài

HSCMode Descrỉption Inputs

HSCO HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 Single-phase counter with

internal direction control

Clock Single-phase counter with I Direction

; Direction Two-phase counter with 2 clock Clock Up I Clock Down

Clock Up Ị Clock Down Clock Up ị Clock Down

B phase quadrature counter Clock A Clock B

Clock A Clock B 1

Clock A Ị Clock B

: Only HSCO and HSC3 support mode

HSCO counts the number of putees

2SMD162

Mode 6, 7, 8: Dùng đếm 2 pha với 2 xung vào, 1 xung dùng đếm tăng và 1

xung đếm giảm

- Mode 6: Đem tăng, giảm; không có Bit Start cũng như Bit Reset.

- Mode 7: Đem tăng giảm, có Bit Reset nhưng không có Bit Start.

- Mode 8: Đem tăng giảm, có Bit Start cùng như Bit Reset đề cho phép

chọn bắt đầu đếm cũng như xóa Các Bit Start, Reset là các ngõ vào ( Input) chọn

từ bên ngoài

Mode 9,10,11: Dùng để đếm xung A/B của Encoder, có 2 dạng:

Dạng 1 ( Ọuadrature 1 X modc ): Đem tăng 1 khi có xung A/B quaytheo chiều thuận và giảm 1 khi có xung A/B quay theo chiều ngược

Dạng 2 ( Ọuadrature 4 X modc ): Đem tăng 4 khi có xung A/B quaytheo chiều thuận và giảm 4 khi có xung A/B quay theo chiều ngược

- Mode 9: Đem tăng, giảm; không có Bit Start cũng như Bit Reset.

- Mode 10: Đem tăng giảm, có Bit Reset nhưng không có Bit Start.

- Mode 11: Đem tăng giảm, có Bit Start cũng như Bit Reset đề cho phép

chọn bắt đầu đếm cũng như xóa Các Bit Start, Reset là các ngõ vào ( Input) chọn

từ bên ngoài

Mode 12: Chỉ áp dụng với HSCO và HSC3, HSCO dùng đếm số xung phát ra

từ QO.O và HSC3 dùng đếm số xung phát ra từ Q0.1 ( Được phát ra ở chế độ phátxung nhanh ) mà không cần đấu phần cứng, nghĩa là PLC tự kiểm tra bên trong.CPU 224 có 6 bộ đếm tốc độ cao HSCO - HSC5 Bảng dưới đây mô tả cácchế đếm cũng như loại HSC với các ngõ vào

Bang 3.2: Bảng mô tả các chế độ đếm và loại HSC.

3-1.4.2 Các Bit đặc biệt dùng đế điều khiến HSC.

Mỗi bộ đếm tốc độ cao HSC có một byte nhớ đặc biệt để điều khiển nhưchọn hướng đếm, mức reset, Các vùng nhớ cho các HSC được quy định như sau:

Cụ thể như sau đối với HSCO:

SM37.0: Chọn Reset mức cao hay mứcthấp

= 0: không cho phép

= 1: cho phépSM37.5: Cho phép update hay không update giá trị đặt (Preset value)

= 0: không cho phép

= 1: cho phépSM37.6: Cho phép Update hay không Update giá trị hiện tại (Current value)

Đầu nguồn ra +10VĐầu nguồn ra ovADC1 + Đầu vào tuông tự số 1 (+)

ADC1- Đầu vào tương tự số 1 (-)

Đầu vào số 1Đầu vào số 2Đầu vào số 3Đầu vào số 4Đầu ra cách ly +24v/max lOOmAADC2+ Đầu vào tương tự số 2(+)

ADC2- Đầu vào tương tự số 2(-)

DAC1 + Đầu ra tương tự số 1 (+)

DAC1- Đầu ra tương tự số 1 (-)

Đầu dây nối cho PTC/KYT 84Đầu dây nối cho PTC/KYT 84Đầu vào số 5

Đầu vào số 6DOƯT1/NC Đầu ra số 1/ tiếp điềm NC

DOUT1/NO Đầu ra số 1/ tiếp điềm NO

DOUT1/COM Đầu ra số 1/ chân chung

DOUT2/NO Đầu ra số 2/ tiếp điềm NO

DOƯT2/COM Đầu ra số 2/ chân chung

DOUT3/NC Đầu ra số 3/ tiếp điềm NC

DOƯT3/NO Đầu ra số 3/ tiếp điềm NO

DOUT3/COM Đầu ra số 3/ chân chung

DAC2+ Đầu ra tương tự số 2 (+)

DAC2- Đầu ra tương tự số 2 (-)

3- 2 HỌ BIÉN TẦN MM440 VÀ MM420 CỦA SIEMENS.

Micro Master MM4XX chính là họ biến tần mạnh mẽ nhất trong dòng cácbiến tần tiêu chuẩn Khả năng điều khiển Vector cho tốc độ và Mômen hay khảnăng điều khiển vòng kín bằng bộ PID có sẵn đcm lại độ chính xác tuyệt vời chocác hệ thống truyền động quan trọng như các hệ thống nâng chuyên, các hệ thốngđịnh vị Không chỉ có vậy, một loạt khối logic sẵn có lập trình tự do cung cấp chongười sử dụng sự linh hoạt tối đa trong việc điều khiển hàng loạt các thao tác mộtcách tự động MM4XX là bộ biến đôi tần số dùng điều khiến tốc độ động cơ ba phaxoay chiều Có nhiều loại khác nhau từ 120W nguồn vào một pha đến 200kWnguồn vào ba pha Các biến tần dùng vi xử lý để điều khiển và dùng transitor lườngcực cửa cách ly Điều này làm cho chúng đáng tin cậy và linh hoạt Một phươngpháp điều chế độ rộng xung được chọn cho phép động cơ làm việc êm Biến tần cónhiều chức năng bảo vệ

Biến tần Micro Master với các thông sổ đặt mặc định của nhà sản xuất, cóthế phù họp với một số ứng dụng động cơ đơn giản MM 4XX cũng được dùng chonhiều các ứng dụng điều khiến động cơ cấp cao nhờ danh sách các thông số hỗnhợp của nó

3-2.1 Cấu tạo chung và nguyên tắc hoạt động.

MM 4XX thay đối điện áp hay tốc độ cho động cơ xoay chiều bằng cáchchuyên đôi dòng điện xoay chiều cung cấp (AC Supply) thành dòng một chiều trunggian (DC Link) sử dụng cầu chỉnh lưu thành điện áp xoay chiều cung cấp cho động

cơ với giá trị tần số thay đổi Nguồn cung cấp cho biến tần có thể sử dụng nguồnxoay chiều một pha (cho công suất thấp), hay sử dụng nguồn xoay chiều ba pha.Phần điện áp một chiều trung gian chính là điện áp trên các tụ điện, các tụ điện đóngvai trò san phẳng điện áp một chiều sau chỉnh lưu và cung cấp cho phần nghịch lưu.Điện áp trên tụ không điều khiến được và phụ thuộc vào điện áp đỉnh của nguồnxoay chiều cung cấp

Điện áp một chiều được chuyến thành điện áp xoay chiều sử dụng phương

3-2.2 Lăp đặt phân điện.

Voltage Ạnaiog ịnput 1 Digital inputs Anaiog input 2

Hình 3.14: Đầu nối điều khiên của hiến tần MM440.

B ảng 3.3: Chức năng các đầu nối điều khiến

Thông số Chức năng

Mức cơ bản: Cho phép truy nhập tới thông số thông thường nhất

Mở rộng: Ví dụ truy cập tới các chức năng I/OChuyên gia: Chỉ dành cho chuyên gia

Đối với P0100 = 0 hoặc 1, giá trị P0100 được xác định khi càiđặt khóa chuyển đổi DIP 50/60

ON = hp, 60 Hzứng dụng bộ biến tần (nhập vào khiêu mômen yêu cầu)

Mômen không đối (ví dụ như thang máy, máy nén)Mômen biến đôi (Ví dụ như bom quạt)

Thông số này chỉ có tác dụng đối với bộ biến tần trong hệ truyềnđộng 5.5 kw / 400V

Chọn kiểu động cơ

1 Động cơ không đồng bộ (hay động cơ dị bộ)

2 Động cơ đồng bộĐổi với P0300 = 2 (động cơ không đồng bộ), chỉ được phépđiều khiển khiểu v/f (P1300 < 20)

Điện áp định mức ghi trên nhãn động cơ (V)Điện áp định mức ghi trên nhãn động cơ phải được kiêm tra, từ

đó biết được cấu hình mạch Y/A để đảm bảo phù hợp với cách nối

3-2.2.4.So' đồ nguyên lý.

Hình 3.15: Sơ đổ nguyên lý của hiến tần MM440.

50

3-2.3.Các thông số cài đặt nhanh.

Bộ biến tần MM 440 tương thích với động cơ nhờ sử dụng chức năng cài đặtthông sổ nhanh, và các thông sổ kĩ thuật quan trọng sẽ được cài đặt Cài đặt thông

số nhanh không cần thực hiện nếu thông sổ định mức của động cơ ghi mặc địnhtrong bộ biến tần thích họp với thông số ghi trên nhãn của động cơ đang nối vào

biến tần Đê cài đặt cho biến tần, người ta có thê sử dụng màn hình BOP hay phần mềm kết hợp với máy tính Trong thực tế, màn hình BOP được sử dụng chủ yếu để

cài đặt cho biến tần vì sự tiện lợi và cơ động của nó

51