1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng PLC s7 300 cho điều khiển thang máy nhà cao tầng

78 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 78
Dung lượng 2,75 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • LỜI NÓI ĐẦU

  • NHẬN XÉT

  • (Của giảng viên phản biện)

  • ……………………………………………………………………………..............

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • ………………………………………………………………………………………

  • GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

  • PHẦN 2: NỘI DUNG KHÓA LUẬN

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

    • 1.1. Tổng quan về thang máy

      • 1.1.1. Khái niệm chung về thang máy

      • 1.1.2. Phân loại thang máy

  • Hình 1.1. Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên giếng thang:

  • Hình 1.2. Thang máy điện có bộ tời đặt phía dưới giếng thang:

    • 1.1.3. Kết cấu của thang máy

  • Hình 1.3: Kết cấu cơ khí của thang máy

    • 1.1.4. Chức năng của một số phần tử trong thang máy

  • Hình 1.4: Phanh bảo hiểm kiểu kìm

  • Hình 1.5: Nguyên lý làm việc của bộ hạn chế tốc độ

  • Hình 1.6: Cảm biến vị trí kiểu cơ khí

  • Hình 1.7: Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng

  • Hình 1.8. Cảm biến quang

  • Hình 1.9. Cảm biến điện dung

  • Hình 1.10. Cảm biến điện cảm

  • Hình 1.11. Phần tử HALL

    • 1.1.5. Các hệ truyền động dùng cho thang máy

  • Hiện tại có rất nhiều dạng hệ truyền động được ứng dụng cho các loại thang máy. Trước đây hệ truyền động với động cơ một chiều luôn chiếm ưu thế trong các loại thang máy và máy nâng nhưng ngày nay, với sự phát triển của các loại biến tần công nghiệp...

  • - Độ dừng chính xác buồng thang

  • - Tốc độ di chuyển buồng thang

  • - Trị số gia tốc lớn nhất cho phép

  • - Phạm vi điều chỉnh tốc độ yêu cầu

  • Hệ truyền động với động cơ không đồng bộ được sử dụng trong các loại thang máy, máy nâng có tốc độ thấp và trung bình. Với động cơ không đồng bộ ta có thể lựa chọn các phương án truyền động:

  • Như vậy, điểm lại ta có thể thấy hệ truyền động dùng trong thang máy cũng rất đa dạng có thể ứng dụng cả động cơ một chiều và động cơ xoay chiều. Tuy nhiên cũng giống như xu thế chung của các ngành công nghiệp khác, động cơ điện xoay chiều đang dần ...

  • Nói riêng trong ứng dụng thang máy, với các loại thang máy chở người không đòi hỏi công suất động cơ truyền động quá lớn do đó động cơ không đồng bộ điều khiển bằng bộ biến tần vừa đơn giản lại có thể cho chất lượng điều chỉnh rất cao, ổn định. Với ...

    • 1.1.6. Các yêu cầu đối với thang máy

  • Hình 1.13: Dừng chính xác buồng thang

  • Bảng 1.1. Các tham số của các hệ truyền động với độ chính xác khi dừng ∆s

  • Bảng 1.2.Bảng tốc độ, gia tốc với truyền động thang máy

  • Hình 1.14: Các đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của quãng đường S, tốc độ v, gia tốc a và độ giật p theo thời gian

    • 1.2. Tổng quan về PLC S7-300

      • 1.2.1. Cấu trúc bộ nhớ của PLC S -300

  • Hình 1.15: Cách ghép nối các module trên 1 rack.

  • Hình 1.16: Hình khối mặt trước CPU 314

    • 1.2.2. Vòng quét PLC S7-300

  • Hình 1.16: Chu trình một vòng quét

    • 1.2.3. Ngôn ngữ lập trình

  • Hình1.17: Ba kiểu lập trình cho S7.300.

  • Hình 1.18: Miêu tả cách thức lập trình có cấu trúc

    • 1.3. Giới thiệu biến tần ứng dụng điều khiển động cơ của thang máy

  • Biến tần Micro Master với các thông số đặt mặc định của nhà sản xuất, có thể phù hợp với một số ứng dụng động cơ đơn giản. MM 4XX cũng được dùng cho nhiều các ứng dụng điều khiển động cơ cấp cao nhờ danh sách các thông số hỗn hợp của nó.

    • 1.3.1 Cấu tạo chung và nguyên tắc hoạt động

    • 1.3.2. Lắp đặt phần điện

  • Có thể tiếp cận với các đầu nối nguồn điện vào và các đầu nối của động cơ bằng cách tháo các phần vỏ máy phía trước.

  • Sơ đồ động lực nhìn chung của các loại biến tần đều như nhau ta có thể đấu như sau:

  • Hình1.19: Đầu nối mạch lực

  • Hình 1.20: Đầu nối điều khiển của biến tần MM440

    • 1.3.3 Các yêu cầu khi sử dụng và lựa chọn biến tần

  • CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MẠCH ĐỘNG LỰC

    • 2.1 Yêu cầu bài toán điều khiển thang máy nhà cao tầng

      • 2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện thang máy

      • 2.1.2 Các hệ truyền động cho thang máy

  • Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động máy phát động cơ(f.d)

  • Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bộ biến đổi tĩnh-động cơ một chiều.

  • Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hệ bộ biến tần – động cơ không đồng bộ

    • 2.1.3 Chọn hệ thống truyền động cho thang máy

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

  • Hình 2.4: Biến tần MM440

  • Hình 2.5: Biến tần MM420

    • 2.1.4 Kiểm tra lựa chọn công suất động cơ

    • 2.1.4.1 Tính lực kéo đặt lên puly

  • Hình 2.6: Mô hình động học của hệ thông máy

    • 2.1.4.2 Tính momen của động cơ tương ứng với lực kéo

    • 2.2 Xây dựng mạch động lực

    • a) Mạch động lực

      • 2.2.1 Một số hệ thống tự động khống chế thang máy

  • Hình 2.7: Hệ thống tự động khống chế thang máy tốc độ trung bình

  • CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN

    • 3.1 Xây dựng sơ đồ khối mạch điều khiển

      • 3.1.1 Sơ đồ khối của thang máy 7 tầng

  • Hình 3.1: Sơ đồ của hệ điều khiển thang máy 7 tầng

    • 3.1.2 Khối cảm biến vị trí

    • 3.1.3 Khối bàn phím

    • 3.1.4 Khối xử lý trung tâm và các module mở rộng

    • 3.1.5 Khối tín hiệu ngắt

    • 3.1.6 Khối hiển thị

    • 3.1.7 Khối đóng mở cửa

    • 3.1.8 Khối chuông và đèn báo

    • 3.2 Giới thiệu chung về toàn hệ thống

  • CHƯƠNG 4: LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY TRÊN S7-300

    • 4.1 Lưu đồ thuật toán

    • 4.2 Chương trình điều khiển

      • 4.2.1 Yêu cầu điều khiển buồng thang

      • 4.2.2 Yêu cầu điều khiển cửa buồng thang

      • 4.2.3 Các tín hiệu đèn báo

      • 4.2.4 Mô phỏng hoạt động của buồng thang

      • 4.3 Quy ước về các đầu vào ra của PLC S7-300

      • 4.3.1 Đầu vào

  • 4.3.3 Biến thời gian

  • KẾT LUẬN

  • DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

TỔNG QUAN

Tổng quan về thang máy

1.1.1 Khái niệm chung về thang máy

Thang máy là thiết bị chuyên dụng để vận chuyển người và hàng hóa theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng dưới 15 độ Chúng thường được sử dụng trong khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện và nhà máy.

Thang máy mang lại lợi ích vượt trội so với các phương tiện vận chuyển khác nhờ thời gian vận chuyển ngắn và tần suất hoạt động cao Bên cạnh đó, thang máy cũng góp phần nâng cao sự hiện đại và tiện nghi cho các công trình.

Nhiều quốc gia quy định rằng các tòa nhà cao từ 6 tầng trở lên phải được trang bị thang máy để đảm bảo sự thuận tiện cho người sử dụng, tiết kiệm thời gian và nâng cao năng suất lao động Đối với các công trình như bệnh viện, nhà máy và khách sạn, mặc dù số tầng có thể nhỏ hơn 6, nhưng vẫn cần lắp đặt thang máy để đáp ứng nhu cầu phục vụ.

Thang máy là thiết bị vận chuyển cần đảm bảo an toàn nghiêm ngặt do liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người Do đó, thang máy phải tuân thủ các tiêu chuẩn, quy trình và quy phạm an toàn được quy định.

Thang máy hiện nay được thiết kế đa dạng với nhiều kiểu và loại khác nhau, phù hợp với mục đích của từng công trình Việc phân loại thang máy có thể dựa trên các nguyên tắc và đặc điểm riêng biệt.

Theo công dụng thang máy đƣợc phân theo thành 5 loại:

- Thang máy chuyên chở người: chuyên vận chuyển hành khách trong khách sạn, công sở, khu chung cư, trường học v.v

- Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm: dùng trong các siêu thị, khu triển lãm v.v

Thang máy chuyên chở bệnh nhân là thiết bị thiết yếu trong bệnh viện, được sử dụng để di chuyển bệnh nhân cùng với bác sĩ, nhân viên y tế và các dụng cụ cấp cứu.

Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm là loại thang máy phổ biến trong các nhà máy, công xưởng và kho Loại thang máy này không chỉ phục vụ mục đích vận chuyển hàng hóa mà còn có khả năng chở nhân viên, đặc biệt là trong các khách sạn.

Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm là loại thang máy được thiết kế đặc biệt để vận chuyển vật liệu và thức ăn trong các cơ sở như khách sạn và nhà ăn tập thể Điểm nổi bật của loại thang máy này là chỉ có điều khiển bên ngoài cabin, nằm trước các cửa tầng, giúp tối ưu hóa quy trình vận chuyển hàng hóa.

Ngoài ra còn có các loại thang máy chuyên dung khác nhƣ: thang máy cứu hỏa, chở ô tô v.v…

1.1.2.2 Theo hệ thống dẫn động cabin

Thang máy dẫn động điện hoạt động nhờ động cơ điện, truyền động qua hộp giảm tốc tới puly ma sát hoặc tăng cuốn cáp, giúp cabin di chuyển lên xuống không bị hạn chế Ngoài ra, còn có loại thang máy sử dụng bánh răng thanh ray, thường được sử dụng để vận chuyển người phục vụ trong các công trình cao tầng.

Thang máy thủy lực sử dụng xylanh - pittông có đặc điểm là cabin được nâng từ dưới lên, nhưng hành trình bị hạn chế, khiến loại thang này không phù hợp cho các công trình cao tầng Mặc dù kết cấu đơn giản, nhưng tiết diện giếng thang của thang máy thủy lực so với thang dẫn động cáp có cùng tải trọng lại nhỏ hơn.

Hình 1.1 Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên giếng thang: a, b) Dẫn động cabin bằng puly ma sát; c) Dẫn động cabin bằng tang cuốn cáp

1.1.2.3 Theo các thông số cơ bản

- Theo tốc độ di chuyển của cabin:

+ Loại tốc độ trung bình: v < 1 ÷ 2,5 m/s

+ Loại tốc độ rất cao: v < 4 m/s

- Theo khối lƣợng vận chuyển của cabin:

1.1.2.4 Theo vị trí đặt bộ tời kéo

- Đối với thang máy điện:

+ Thang máy có bộ tời kếo đặt trên giếng thang

+ Thang máy có bộ tời kéo đặt dưới giếng thang

Thang máy điện với bộ tời đặt phía dưới giếng thang có hai kiểu cáp: cáp treo trực tiếp vào dầm trên cabin và cáp vòng qua đáy cabin Theo quỹ đạo di chuyển của cabin, các hệ thống này đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và an toàn cho người sử dụng.

1.1.3 Kết cấu của thang máy

Hình 1.3: Kết cấu cơ khí của thang máy

1 Cabin; 2.Con trượt dẫn hướng cabin; 3 Ray dẫn hướng cabin; 4 Thanh kẹp tang cáp; 5 Cụm đối trọng; 6 Ray dẫn hướng đối trọng; 7 Ụ dẫn hướng đối trọng; 8 Cáp tải ; 9 Cụm máy ; 10 Cửa xếp cabin ; 11 Nêm chống rơi; 12 Cơ cấu chống rơi; 13 Giảm chấn; 14 Thanh đỡ; 15 Kẹp ray cabin; 16 Gá ray cabin; 17 Bu lông bắt gá ray; 18 Gá ray đối trọng; 19 Kẹp ray đối trọng

Hố giếng thang máy là khoảng không gian từ mặt sàn tầng 1 đến đáy giếng, và nếu sâu hơn 2 mét, cần có thêm cửa ra vào Động cơ được sử dụng để nâng hạ buồng thang, có thể nối trực tiếp qua puly quấn cáp hoặc gián tiếp qua hộp giảm tốc với tỷ số truyền từ 18 đến 120 Cabin được treo lên puli bằng 1 đến 4 sợi cáp kim loại, luôn được giữ thẳng đứng nhờ ray dẫn hướng và các con trượt dẫn hướng bọc cao su Đối trọng di chuyển theo chiều cao của thành giếng thông qua các thanh dẫn hướng.

1.1.4 Chức năng của một số phần tử trong thang máy

Thang máy đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển hàng hóa và hành khách giữa các tầng, do đó cần phải đảm bảo các tiêu chuẩn về kích thước, hình dáng, thẩm mỹ và tiện nghi bên trong.

Cabin hoạt động bằng cách chuyển động tịnh tiến lên xuống trên đường trượt, nhờ vào hệ thống hai dây dẫn hướng nằm trong mặt phẳng, đảm bảo chuyển động êm ái và chính xác mà không bị rung lắc Để cabin hoạt động ổn định trong quá trình lên xuống, bất kể có tải hay không, người ta sử dụng một đối tượng chuyển động tịnh tiến trên hai thanh phẳng khác, chuyển động ngược chiều với cabin nhờ vào hệ thống puli kéo.

Tổng quan về PLC S7-300

1.2.1 Cấu trúc bộ nhớ của PLC S -300 a) Cấu tr c chung:

PLC S7-300 của hãng Siemens là một giải pháp cỡ vừa mạnh mẽ, lý tưởng cho các ứng dụng vừa và lớn, đáp ứng những yêu cầu cao về chức năng đặc biệt.

S7-300 bao gồm CPU và các module được lắp đặt trên các rack, với mỗi rack có khả năng chứa tối đa 8 module, không tính module CPU và nguồn CPU có thể kết nối và hoạt động với tối đa 4 rack.

(32 module), các rack đƣợc nối với nhau bằng module IM Interface Modul

Hình 1.15: Cách gh p nối các modu e trên 1 rack b) Các modu e của P C –300:

Có nhiều loại CPU khác nhau, đặt tên theo bộ vi xử lý: CPU 312, 313, 314,

Các mô hình CPU 315, 316, 317, 318, 319 được trang bị các hàm chức năng gọi là IFM (Integrated Function Module) Ngoài ra, CPU còn có cổng DP để kết nối mạng trong hệ điều khiển Đặc biệt, CPU có ký hiệu chữ C tích hợp thêm các chức năng như thuật toán PID, điều chế độ rộng xung và xử lý độ xung tốc độ cao từ Encoder.

- Module nguồn nuôi PS (Power Supply):

Cấp nguồn 24VDC cho CPU và các module mở rộng Có loại 2A (PS 307 2A) hoặc loại 5A (PS 307 5A) hoặc 10A (PS 307 10A) Module nguồn nuôi có 3 loại với các thông số đó là 2A, 5A,10A

Các module mở rộng này đƣợc chia thành 4 loại chính bao gồm:

* Module tín hiệu SM (Signal Module): Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra bao gồm:

- DI (Digital Input): Module mở rộng các cổng vào số

- DO (Digital Output): Module mở rộng các cổng ra số

- DI/DO (Digital Input /Digital Output): Module mở rộng các cổng vào/ra số

- AI (Analog Input): Module mở rộng các cổng vào tương tự

- AO (Analog Output): Module mở rộng các cổng ra tương tự

- AI/AO (Analog Input/Analog Output): Module mở rộng các cổng vào/ra

Module ghép nối IM (Interface Module) là giải pháp cần thiết cho các hệ thống có nhiều đầu vào/ra, khi CPU yêu cầu mở rộng từ 2 rack trở lên (hơn 8 module tín hiệu) Các loại module IM như IM360, IM361, IM365 được sử dụng để kết nối các nhóm module mở rộng thành một khối thống nhất, được quản lý bởi một module CPU Mỗi rack có thể chứa tối đa 8 module mở rộng (không tính module CPU và nguồn), và một module CPU S7-300 có thể kết nối trực tiếp với tối đa 4 rack thông qua module IM Ngoài việc cung cấp nguồn cho hệ thống rack, tùy thuộc vào loại module IM, có thể mở rộng tối đa đến 4 rack, ví dụ như IM360 chỉ cho phép mở rộng với 1 module.

Module chức năng FM bao gồm nhiều module với khả năng xử lý đặc biệt, như FM355C cho điều khiển PID, FM355.2C cho điều khiển nhiệt độ, FM350 cho đọc xung tốc độ cao, và FM351 cho điều khiển vị trí.

Module truyền thông CP (Communication Module) là thiết bị cần thiết để kết nối mạng PLC, giúp tạo thành một hệ thống mạng PLC hiệu quả Để thực hiện điều này, người dùng có thể sử dụng các module như CP341 cho giao thức Internet hoặc CP342 cho giao thức Profibus Module truyền thông CP đóng vai trò quan trọng trong việc truyền thông giữa các PLC và máy tính, đảm bảo sự liên lạc thông suốt trong hệ thống.

Trong một chương trình có thể có các kiểu dữ liệu sau:

- BOOL: Với dung lƣợng 1 bit và có giá trị là 0 hay 1

- BYTE: Gồm 8 bit, có giá trị nguyên dương từ 0 đến 255

- WORD: Gồm 2 byte, có giá trị nguyên dương từ 0 đến 65535

- INT: Có dung lƣợng 2 byte, dùng để biểu diễn số nguyên từ 32768 đến

- DINT: Gồm 4 byte, biểu diễn số nguyên từ 2147463846 đến 2147483647

- REAL: Gồm 4 byte, biểu diễn số thực dấu phẩy động

- S5T: Khoảng thời gian, đƣợc tính theo giờ/phút/giây/miligiây

- DATE : Biểu diễn giá trị thời gian tính theo năm/tháng/ngày

- CHAR: Biểu diễn một hoặc nhiều ký tự (nhiều nhất là 4 ký tự) d) Đơn vị cơ bản: Đơn vị cơ bản của PLC S7-300:

Hình 1.16: Hình khối mặt trước CPU 314

+ Đèn SF: báo lỗi CPU

+ Đèn BAF: Báo nguồn ắc qui

+ Đèn RUN: Báo chế độ PLC đang làm việc

+ Đèn STOP: Báo PLC đang ở chế độ dừng

- Công tắc chuyển đổi chế độ:

+ RUN.P: Chế độ vừa chạy vừa sửa chương trình

+ RUN: Đƣa PLC vào chế độ làm việc

+ STOP: Để PLC ở chế độ nghỉ

MRES là vị trí chỉ định để xoá chương trình trong CPU Để thực hiện việc xoá, bạn cần giữ nút bấm ở vị trí MRES cho đến khi đèn STOP nhấp nháy Khi đèn ngừng nhấp nháy, hãy thả tay ra và thực hiện lại quá trình một lần nữa mà không cần chú ý đến đèn STOP Nếu đèn vàng nháy nhiều lần, quá trình đã hoàn tất; nếu không, bạn cần thực hiện lại từ đầu.

Module CPU là thiết bị tích hợp bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm và cổng truyền thông RS485 Ngoài ra, module này còn có thể bao gồm một số cổng vào ra số, được gọi là cổng vào ra onboard.

Trong hệ thống PLC S7-300, có nhiều loại module CPU đa dạng, được đặt tên dựa trên bộ vi xử lý tích hợp, như module CPU312, CPU314 và CPU315.

Các module sử dụng chung một loại bộ vi xử lý nhưng khác nhau về cổng vào/ra onboard và các khối hàm đặc biệt được tích hợp trong thư viện hệ điều hành Để phân biệt, các module này được gọi kèm theo cụm chữ IFM (Integrated Function Module), chẳng hạn như module CPU312IFM và module CPU314IFM.

Các loại module CPU hiện có 2 cổng truyền thông, trong đó cổng thứ hai chủ yếu phục vụ cho việc kết nối mạng phân tán Cổng truyền thông này đi kèm với các phần mềm tiện ích đã được cài sẵn trong hệ điều hành Để phân biệt, các module CPU này được đánh dấu bằng cụm từ DP (Distributed Port) trong tên gọi, chẳng hạn như Module CPU315.DP.

Tùy thuộc vào quy trình tự động hóa, số lượng đầu vào và đầu ra sẽ xác định số lượng module mở rộng cần lắp đặt Tối đa có thể thêm 32 module vào ra trên 4 panen, trong đó mỗi panen có thể gắn 8 module bên phải, bên cạnh module nguồn, CPU và module ghép nối Các module thường được sử dụng trong hệ thống S7-300 bao gồm nhiều loại khác nhau để đáp ứng nhu cầu cụ thể.

+ Module nguồn PS (Power supply): có 3 loại 2A, 5A và 10A

Module ghép nối IM (Interface Module) là một loại module chuyên dụng, có chức năng kết nối các nhóm module mở rộng thành một khối duy nhất Tất cả các module này sẽ được quản lý chung bởi một module CPU.

+ Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra SM (Signal Module) gồm:

- DI : Module mở rộng vào số : 8 kênh, 16 kênh , 32 kênh

- DO: Module mở rộng ra số : 8 kênh, 16 kênh , 32 kênh

- DI/DO: Module mở rộng vào/ra số : 8 kênh vào/ 8 kênh ra, 16 kênh vào /16 kênh ra

- AI: Module mở rộng các cổng vào tương tự : 2 kênh, 4 kênh , 8 kênh

- AO: Module mở rộng các cổng ra tương tự : 2 kênh, 4 kênh , 8 kênh

- AI/AO: Module mở rộng các cổng vào/ra tương tự : 2 kênh vào 2 kênh ra, 4 kênh vào 4 kênh ra

+ Module hàm FM (Function Module)

Truyền thông CP 340, CP340.1, CP341

+ Module điều khiển (Control Module):

Module điều khiển động cơ bước

Module điều khiển động cơ Servo f) u nhược điểm của -3 trong điều khiển thang máy:

Trước đây, Bộ PLC có giá thành cao, khả năng hoạt động hạn chế và quy trình lập trình phức tạp, khiến chúng chỉ được sử dụng trong các nhà máy và thiết bị đặc biệt Tuy nhiên, hiện nay, giá thành giảm và khả năng của PLC được cải thiện, dẫn đến việc chúng ngày càng được áp dụng rộng rãi trong các thiết bị máy móc Các bộ PLC đơn khối với 24 kênh đầu vào và 16 kênh đầu ra rất phù hợp cho các máy tiêu chuẩn đơn và trang thiết bị liên hợp Ngược lại, các bộ PLC với nhiều khả năng ứng dụng và tùy chọn được sử dụng cho những nhiệm vụ phức tạp hơn Những ưu điểm nổi bật của PLC bao gồm tính linh hoạt và khả năng mở rộng trong ứng dụng.

Thiết kế theo kiểu module giúp chuẩn bị vào hoạt động nhanh chóng và dễ dàng thích nghi với công việc Hơn nữa, nó còn có thể được sử dụng lại cho các ứng dụng khác một cách thuận tiện.

Giới thiệu biến tần ứng dụng điều khiển động cơ của thang máy

OB121 (Synchronous Error): Được gọi khi có lỗi logic trong chương trình OB122 (Synchronous Error): Được gọi khi có lỗi module trong chương trình

1.3 Giới thiệu bi n tần ứng dụng điều khiển động cơ của thang máy

Micro Master MM4XX là dòng biến tần mạnh mẽ nhất trong các biến tần tiêu chuẩn, với khả năng điều khiển Vector cho tốc độ và mô men, cùng với điều khiển vòng kín bằng bộ PID, mang lại độ chính xác cao cho các hệ thống truyền động quan trọng như hệ thống nâng chuyển và định vị Sản phẩm này còn cung cấp một loạt khối logic lập trình tự do, giúp người dùng linh hoạt trong việc tự động hóa nhiều thao tác MM4XX được thiết kế để điều khiển tốc độ động cơ ba pha xoay chiều, với nhiều loại công suất từ 120W đến 200kW Biến tần sử dụng vi xử lý và transistor lưỡng cực cách ly, đảm bảo tính đáng tin cậy và linh hoạt Phương pháp điều chế độ rộng xung được chọn giúp động cơ hoạt động êm ái, đồng thời biến tần cũng tích hợp nhiều chức năng bảo vệ.

Biến tần Micro Master với các thông số mặc định của nhà sản xuất có thể đáp ứng nhu cầu cho một số ứng dụng động cơ đơn giản Ngoài ra, MM 4XX còn phù hợp cho nhiều ứng dụng điều khiển động cơ phức tạp nhờ vào danh sách thông số hỗn hợp đa dạng của nó.

1.3.1 Cấu tạo chung và nguyên tắc hoạt động

Biến tần MM 4XX điều chỉnh điện áp và tốc độ cho động cơ xoay chiều bằng cách chuyển đổi nguồn điện xoay chiều (AC) thành dòng một chiều trung gian (DC Link) thông qua cầu chỉnh lưu Nguồn cung cấp cho biến tần có thể là nguồn xoay chiều một pha cho công suất thấp hoặc nguồn xoay chiều ba pha Điện áp một chiều trung gian, được lưu trữ trên các tụ điện, giúp san phẳng điện áp sau khi chỉnh lưu và cung cấp cho phần nghịch lưu Điện áp trên tụ không thể điều khiển và phụ thuộc vào điện áp đỉnh của nguồn Cuối cùng, điện áp một chiều được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều thông qua phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) tại mạch nghịch lưu.

1.3.2.1 Các đầu nối mạch lực

Có thể tiếp cận với các đầu nối nguồn điện vào và các đầu nối của động cơ bằng cách tháo các phần vỏ máy phía trước

Sơ đồ động lực nhìn chung của các loại biến tần đều nhƣ nhau ta có thể đấu nhƣ sau:

Hình1.19: Đầu nối mạch ực 1.3.2.2 Các đầu nối điều khiển

1 Các y u cầu hi sử d ng v ựa ch n iến tần

Bộ biến tần chứa các linh kiện điện tử bán dẫn nhạy cảm với điều kiện môi trường, do đó cần lựa chọn sản phẩm đã được nhiệt đới hóa phù hợp với khí hậu nóng ẩm của Việt Nam Điều kiện lắp đặt phải đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm và vị trí thích hợp Các bộ biến tần không nên lắp đặt ngoài trời, mà cần được đặt trong tủ có không gian rộng và thông gió tốt, với quạt thông gió đi kèm Vị trí lắp đặt tủ cần khô ráo, trong phòng có nhiệt độ dưới 50°C, không có chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn và ở độ cao thích hợp.

vị trí dừng thang

Vị trí gọi/đến < vị trí dừng thang

Vị trí gọi/đến vị trí dừng thang

Người vào/ra Đóng cửa Đi lên Đi xuống Yes Yes

4.2.2 Yêu cầu điều khiển cửa buồng thang

- Khi có tín hiệu dừng thang ở các tầng thì cửa mở, khi có người cuối cùng đi vào, đi ra khỏi buồng thang thì cửa tự động đóng sau 10s

4.2.3 Các tín hiệu đèn áo

+ Có tín hiệu báo thang đến tầng nào

+ Tín hiệu báo chiều lên/xuống của buồng thang

+ Tín hiệu báo thang đang dừng ở tầng mấy

+ Tín hiệu báo tầng đƣợc gọi đến

+ Tín hiệu báo sự cố

4.2.4 Mô phỏng hoạt động của buồng thang

- Điều khiển hoạt động của thang máy đƣợc thực hiện từ hai vị trí:

+ Tại cửa tầng bằng nút ấn gọi tầng

+ Trong buồng thang bằng nút nhấn đến tầng

- Khi buồng thang đƣợc gọi và di chuyển theo chiều lên hoặc xuống thì s thực hiện lần lƣợt từng yêu cầu theo hành trình lên hoặc xuống

4.3 Quy ƣớc về các đầu vào ra của PLC S7-300 Để đảm bảo các tín hiệu gọi đƣợc nhớ và duy trì thì ta cần nối thêm vào sau mỗi nút gọi thang và các nút bấm đến tầng 1Trigơ R.S Chân S (Set) của Trigơ đƣợc nối với nút bấm (khi nút đƣợc ấn thì S có mức 1) Chân R (Reset) của Trigơ đƣợc nối với một đầu ra của PLC tín hiệu này dùng để xóa tín hiệu gọi mỗi khi thực hiện xong yêu cầu

STT Giải thích Symbol Bit Bit M hiệu

1 Nút ấn Start BI_START I 0.0 M 0.0 B1

2 Nút ấn Stop BI_STOP I 0.1 M 0.1 B2

15 Gọi tầng 1 trong thang máy BI_F1_INSIDE I 1.6 M 1.6 B16

16 Gọi tầng 2 trong thang máy BI_F2_INSIDE I 1.7 M 1.7 B17

17 Gọi tầng 3 trong thang máy BI_F3_INSIDE I 2.0 M 2.0 B18

18 Gọi tầng 4 trong thang máy BI_F4_INSIDE I 2.1 M 2.1 B19

19 Gọi tầng 5 trong thang máy BI_F5_INSIDE I 2.2 M 2.2 B20

20 Gọi tầng 6 trong thang máy BI_F6_INSIDE I 2.3 M 2.3 B21

21 Gọi tầng 7 trong thang máy BI_F7_INSIDE I 2.4 M 2.4 B22

29 CB đóng cửa trái tầng 1 ICB_LC_F1 I 3.4 M 3.4 CB_LC_F1

30 CB mở cửa trái tầng 1 ICB_LO_F1 I 3.5 M 3.5 CB_LO_F1

31 CB đóng cửa phải tầng 1 ICB_RC_F1 I 3.6 M 3.6 CB_RC_F1

32 CB mở cửa phải tầng 1 ICB_RO_F1 I 3.7 M 3.7 CB_RO_F1

33 CB đóng cửa trái tầng 2 ICB_LC_F2 I 4.0 M 4.0 CB_LC_F2

34 CB mở cửa trái tầng 2 ICB_LO_F2 I 4.1 M 4.1 CB_LO_F2

35 CB đóng cửa phải tầng 2 ICB_RC_F2 I 4.2 M 4.2 CB_RC_F2

36 CB mở cửa phải tầng 2 ICB_RO_F2 I 4.3 M 4.3 CB_RO_F2

37 CB đóng cửa trái tầng 3 ICB_LC_F3 I 4.4 M 4.4 CB_LC_F3

38 CB mở cửa trái tầng 3 ICB_LO_F3 I 4.5 M 4.5 CB_LO_F3

39 CB đóng cửa phải tầng 3 ICB_RC_F3 I 4.6 M 4.6 CB_RC_F3

40 CB mở cửa phải tầng 3 ICB_RO_F3 I 4.7 M 4.7 CB_RO_F3

41 CB đóng cửa trái tầng 4 ICB_LC_F4 I 5.0 M 5.0 CB_LC_F4

42 CB mở cửa trái tầng 4 ICB_LO_F4 I 5.1 M 5.1 CB_LO_F4

43 CB đóng cửa phải tầng 4 ICB_RC_F4 I 5.2 M 5.2 CB_RC_F4

44 CB mở cửa phải tầng 4 ICB_RO_F4 I 5.3 M 5.3 CB_RO_F4

45 CB đóng cửa trái tầng 5 ICB_LC_F5 I 5.4 M 5.4 CB_LC_F5

46 CB mở cửa trái tầng 5 ICB_LO_F5 I 5.5 M 5.5 CB_LO_F5

47 CB đóng cửa phải tầng 5 ICB_RC_F5 I 5.6 M 5.6 CB_RC_F5

48 CB mở cửa phải tầng 5 ICB_RO_F5 I 5.7 M 5.7 CB_RO_F5

49 CB đóng cửa trái tầng 6 ICB_LC_F6 I 6.0 M 6.0 CB_LC_F6

50 CB mở cửa trái tầng 6 ICB_LO_F6 I 6.1 M 6.1 CB_LO_F6

51 CB đóng cửa phải tầng 6 ICB_RC_F6 I 6.2 M 6.2 CB_RC_F6

52 CB mở cửa phải tầng 6 ICB_RO_F6 I 6.3 M 6.3 CB_RO_F6

53 CB đóng cửa trái tầng 7 ICB_LC_F7 I 6.4 M 6.4 CB_LC_F7

54 CB mở cửa trái tầng 7 ICB_LO_F7 I 6.5 M 6.5 CB_LO_F7

55 CB đóng cửa phải tầng 7 ICB_RC_F7 I 6.6 M 6.6 CB_RC_F7

56 CB mở cửa phải tầng 7 ICB_RO_F7 I 6.7 M 6.7 CB_RO_F7

57 Nút mở cửa trong thang máy BI_OPEN_INSIDE I 7.0 M 7.0 B23

58 Nút đóng cửa trong thang máy BI_CLOSE_INSIDE I 7.1 M 7.1 B24

STT Giải thích Symbol Bit

1 Đèn báo hệ thống làm việc Q_DEN_LV Q 0.0

2 Động cơ đi lên Q_UP Q 0.1

3 Động cơ đi xuống Q_DOWN Q 0.2

4 Động cơ cửa tầng 1 mở Q_F1_OPEN Q 0.3

5 Động cơ cửa tầng 1 đóng Q_F1_CLOSE Q 0.4

6 Động cơ cửa tầng 2 mở Q_F2_OPEN Q 0.5

7 Động cơ cửa tầng 2 đóng Q_F2_CLOSE Q 0.6

8 Động cơ cửa tầng 3 mở Q_F3_OPEN Q 0.7

9 Động cơ cửa tầng 3 đóng Q_F3_CLOSE Q 1.0

10 Động cơ cửa tầng 4 mở Q_F4_OPEN Q 1.1

11 Động cơ cửa tầng 4 đóng Q_F4_CLOSE Q 1.2

12 Động cơ cửa tầng 5 mở Q_F5_OPEN Q 1.3

13 Động cơ cửa tầng 5 đóng Q_F5_CLOSE Q 1.4

14 Động cơ cửa tầng 6 mở Q_F6_OPEN Q 1.5

15 Động cơ cửa tầng 6 đóng Q_F6_CLOSE Q 1.6

16 Động cơ cửa tầng 7 mở Q_F7_OPEN Q 1.7

17 Động cơ cửa tầng 7 đóng Q_F7_CLOSE Q 2.0

STT Giải thích Symbol Bit

1 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 1 F1_DOOR_BUSY M 5.0 BOOL

2 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 2 F2_DOOR_BUSY M 5.1 BOOL

3 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 3 F3_DOOR_BUSY M 5.2 BOOL

4 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 4 F4_DOOR_BUSY M 5.3 BOOL

5 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 5 F5_DOOR_BUSY M 5.4 BOOL

6 bit giữ gọi tầng 1 F1_UP_HOLD M 5.5 BOOL

7 Bit giữ gọi tầng 2 lên F2_UP_HOLD M 5.6 BOOL

8 Bit giữ gọi tầng 2 xuống F2_DOWN_HOLD M 5.7 BOOL

9 Bit giữ gọi tầng 3 lên F3_UP_HOLD M 6.0 BOOL

10 Bit giữ gọi tầng 3 xuống F3_DOWN_HOLD M 6.1 BOOL

11 Bit giữ gọi tầng 4 lên F4_UP_HOLD M 6.2 BOOL

12 Bit giữ gọi tầng 4 xuống F4_DOWN_HOLD M 6.3 BOOL

13 Bit giữ gọi tầng 5 lên F5_UP_HOLD M 6.4 BOOL

14 Bit giữ gọi tầng 5 xuống F5_DOWN_HOLD M 6.5 BOOL

15 Bit giữ gọi tầng 6 lên F6_UP_HOLD M 6.6 BOOL

16 Bit giữ gọi tầng 6 xuống F6_DOWN_HOLD M 6.7 BOOL

17 Bit giữ gọi tầng 7 F7_DOWN_HOLD M 7.0 BOOL

18 Nút test chức năng BM_TES M 7.1 BOOL

19 Báo buông thang ở tầng 1 TM_IN_F1 M 7.2 BOOL

20 Báo buông thang ở tầng 2 TM_IN_F2 M 7.3 BOOL

21 Báo buông thang ở tầng 3 TM_IN_F3 M 7.4 BOOL

22 Báo buông thang ở tầng 4 TM_IN_F4 M 7.5 BOOL

23 Báo buông thang ở tầng 5 TM_IN_F5 M 7.6 BOOL

24 Báo buông thang ở tầng 6 TM_IN_F6 M 7.7 BOOL

25 Báo buông thang ở tầng 7 TM_IN_F7 M 8.0 BOOL

26 Bit giữ hệ thống làm việc BIT_GIU M 8.1 BOOL

27 Bit delay thoi gian mo cua DELAY_OPEN M 8.2 BOOL

28 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 1 F1_INSIDE_HOLD M 8.3 BOOL

29 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 2 F2_INSIDE_HOLD M 8.4 BOOL

30 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 3 F3_INSIDE_HOLD M 8.5 BOOL

31 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 4 F4_INSIDE_HOLD M 8.6 BOOL

32 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 5 F5_INSIDE_HOLD M 8.7 BOOL

33 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 6 F6_INSIDE_HOLD M 9.0 BOOL

34 Bit giữ nút gọi tầng trong thang máy tầng 7 F7_INSIDE_HOLD M 9.1 BOOL

35 Nút mở cửa trong thang máy BM_OPEN_INSIDE M 9.2 BOOL

36 Nút đóng cửa trong thang máy BM_CLOSE_INSIDE M 9.3 BOOL

37 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 6 F6_DOOR_BUSY M 9.4 BOOL

38 Bit báo đang đóng mở cửa tầng 7 F7_DOOR_BUSY M 9.5 BOOL

4.3.4 Chương trình điều khiển thang máy 7 tầng

Chương trình điều khiển được thực hiện trong khối OB1, nơi PLC quét và thực hiện liên tục từ lệnh đầu tiên đến lệnh cuối cùng rồi quay lại Điều này đảm bảo mọi tín hiệu vào và ra đều được ghi nhận và xử lý kịp thời.

*) Quá trình chạy chương trình -300:

B1: Chạy SIMATIC Manager, chọn file -> Open, tìm đưỡng dẫn đến file chương trình điều khiển thang máy đã lưu trong máy tính

B2: Trên SIMATIC Manager, bật PLC SIM -> RUN

Để thực hiện tải chương trình lên SIMATIC 300 Station trong SIMATIC Manager, hãy chọn SIMATIC 300 Station, sau đó nhấn vào download và xác nhận bằng cách chọn yes hai lần Chương trình sẽ bao gồm các thông tin từ tầng 1 đến tầng 7, bao gồm thang máy và vị trí với thời gian trễ mở cửa từ tầng 1 đến tầng 7, các cuộc gọi từ tầng 1 đến tầng 7, và bộ đếm ưu tiên cho các cuộc gọi tầng.

: e) t pen và C ose: f) Cửa thang từ 1 – 7: g) Đ ng mở cửa bên trong: h) hởi động hệ thống:

Sau một thời gian nghiên cứu, tôi đã hoàn thành khóa luận với chủ đề “Ứng dụng PLC S7.300 cho điều khiển thang máy nhà cao tầng” Khóa luận này đã thiết kế và tính toán thành công hệ thống điều khiển thang máy.

- Lập trình trên phần mềm

Khóa luận hiện tại chỉ dừng lại ở bước thiết kế và tính toán, chưa được áp dụng vào sản phẩm thực tế Để đưa khóa luận vào thực nghiệm hiệu quả, cần đầu tư thêm thời gian và chú trọng hơn vào từng chương, đồng thời lựa chọn thiết bị đảm bảo khả năng hoạt động và phù hợp với ngân sách.

LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY TRÊN S7-300

Ngày đăng: 22/06/2021, 09:56

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. n cư với lạc nghiệp (2004), tập thể tác giả, Nhà xuất bản Văn hóa Thông tin, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: n cư với lạc nghiệp (2004)
Tác giả: n cư với lạc nghiệp
Nhà XB: Nhà xuất bản Văn hóa Thông tin
Năm: 2004
3. Máy và thiết bị nâng (2004), Trương Quốc Thành - Phạm Quang Dũng, NXB Khoa học và kĩ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Máy và thiết bị nâng (2004)
Tác giả: Máy và thiết bị nâng
Nhà XB: NXB Khoa học và kĩ thuật
Năm: 2004
4. Thang máy cấu tạo - lựa chọn lắp đặt và sử dụng ( 2004), Vũ Liêm Chính - Phạm Quang Dũng – Hoa Văn Ngũ, NXB Khoa học kĩ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thang máy cấu tạo - lựa chọn lắp đặt và sử dụng ( 2004)
Nhà XB: NXB Khoa học kĩ thuật
5. Điện tử công suất lý thuyết - thiết kế - ứng dụng (2004), Lê Văn Doanh - Nguyễn Thế Công - Trần Văn Thịnh, NXB Khoa học kĩ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Điện tử công suất lý thuyết - thiết kế - ứng dụng (2004)
Tác giả: Điện tử công suất lý thuyết - thiết kế - ứng dụng
Nhà XB: NXB Khoa học kĩ thuật
Năm: 2004
6. Truyền động điện (2004), Bùi Quốc Khánh - Nguyễn Văn Liễn - Nguyễn Thị Hiền, NXB Khoa học kĩ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Truyền động điện (2004)
Tác giả: Truyền động điện
Nhà XB: NXB Khoa học kĩ thuật
Năm: 2004
7. Hướng dẫn sử dụng S7-200, Hà Văn Trí, Công ty TNHH TM&amp;DVKT SIS Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng dẫn sử dụng S7-200
8. Giáo trình tập lệnh PLC SIEMENS S7-200, Nguyễn Bá Hội, Đại học bách khoa Đã Nẵng.Ti ng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình tập lệnh PLC SIEMENS S7-200
2. Chi tiết máy (2006), tài liệu học tập, Đại học Công nghiệp Tp.HCM, lưu hành nội bộ Khác
1. Economics Analysis (1995), Bouding K.E, Hamish Hamilton, London Khác
2. The RelativeIneffciency of Quota, The Cheese case, American Economic review, (1985), Andeson, JE, pp 78-90.Địa chỉ website Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w