CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN. Tổng quan về thang máy. Khái niệm chung về thang máy. Phân loại thang máy.
Kết cấu của thang máy. Chức năng của một số phần tử trong thang máy. Các hệ truyền động dùng cho thang máy. Các yêu cầu đối với thang máy.
Tổng quan về PLC S7-300. Cấu trúc bộ nhớ của PLC S7-300. Vòng quét PLC S7-300. Ngôn ngữ lập trình.
Giới thiệu biến tần ứng dụng điều khiển động cơ của thang máy .1 Cấu tạo chung và nguyên tắc hoạt động. Lắp đặt phần điện .3 Các yêu cầu khi sử dụng và lựa chọn biến tần. XÂY DỰNG MẠCH ĐỘNG LỰC .1 Yêu cầu bài toán điều khiển thang máy nhà cao tầng .1 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện thang máy .2 Các hệ truyền động cho thang máy .3 Chọn hệ thống truyền động cho thang máy .4 Kiểm tra lựa chọn công suất động cơ .1 Tính lực kéo đặt lên puly .2 Tính momen của động cơ tƣơng ứng với lực kéo .2 Xây dựng mạch động lực .1 Một số hệ thống tự động khống chế thang máy. 44 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN .1 Xây dựng sơ đồ khối mạch điều khiển .1 Sơ đồ khối của thang máy 7 tầng .2 Khối cảm biến vị trí.3 Khối bàn phím .4 Khối xử lý trung tâm và các module mở rộng .5 Khối tín hiệu ngắt .6 Khối hiển thị .7 Khối đóng mở cửa .8 Khối chuông và đèn báo .2 Giới thiệu chung về toàn hệ thống.
50 CHƢƠNG 4: LẬP CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY TRÊN S7-300 .2 Chƣơng trình điều khiển .1 Yêu cầu điều khiển buồng thang .2 Yêu cầu điều khiển cửa buồng thang.4 Mô phỏng hoạt động của buồng thang.3 Quy ƣớc về các đầu vào ra của PLC S7-300. 69 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG Bảng 1. Các tham số của các hệ truyền động với độ chính xác khi dừng ∆s. Bảng tốc độ, gia tốc với truyền động thang máy.
Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên giếng thang:. Thang máy điện có bộ tời đặt phía dƣới giếng thang: .3: Kết cấu cơ khí của thang máy .4: Phanh bảo hiểm kiểu kìm .5: Nguyên lý làm việc của bộ hạn chế tốc độ .6: Cảm biến vị trí kiểu cơ khí .7: Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng. Cảm biến quang. Cảm biến điện dung.
Cảm biến điện cảm. Phần tử HALL .13: Dừng chính xác buồng thang .14: Các đƣờng cong biểu diễn sự phụ thuộc của quãng đƣờng S, tốc độ v, gia tốc a và độ dật p theo thời gian .15: Cách ghép nối các modul trên 1 rack.16: Hình khối mặt trƣớc CPU 314 .16: Chu trình một vòng quét .17: Ba kiểu lập trình cho S7-300.19: Miêu tả cách thức lập trình có cấu trúc .20: Đầu nối mạch lực .21: Đầu nối điều khiển của biến tần MM440 .1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động máy phát động cơ(f.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bộ biến đổi tĩnh-động cơ một chiều.3: Sơ đồ nguyên lý hệ bộ biến tần – động cơ không đồng bộ .4: Biến tần MM440 .5: Biến tần MM420 .6: Mô hình động học của hệ thông máy.7: Hệ thống tự động khống chế thang máy tốc độ trung bình.1: Sơ đồ của hệ điều khiển thang máy 7 tầng. Nguyễn Thị Phượng SVTH: Nguyễn Đức Nam PHẦN 1: TỔNG Q N VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨ 1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc liên quan đến đề tài khóa luận - Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định đối với các t a nhà cao trên 6 tầng trở lên phải đƣợc trang bị thang máy để đảm bảo cho ngƣời đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động.
Giá thành của thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành công trình chiếm khoảng 6 đến 7 là hợp lý. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc liên quan đến tài khóa luận - Ở Việt Nam trƣớc đây thang máy chủ yếu đƣợc sử dụng trong các ngành công nghiệp để chở hàng hóa và ít đƣợc phổ biến. Nhƣng giai đoạn hiện nay với sự phát triển mạnh m của nền kinh tế quốc dân và cơ sở hạ tầng càng ngày việc sử dụng thang máy trong mọi lĩnh vực ngày càng tăng lên. Mục tiêu của đề tài: Xây dựng đƣợc kết cấu phần cứng và chƣơng trình điều khiển thang máy nhà cao tầng 4.
Nội dung nghiên cứu: - Đƣa ra đƣợc cấu trúc của thang máy và cấu trúc của PLC S7-300. - Xây đựng đƣợc mạch động lực và mạch điều khiển cho thang máy nhà cao tầng. - Chạy chƣơng trình trên PLC S7-300. Đối tƣợng nghiên cứu: - Thang máy, PLC S7-300.
Phạm vi nghiên cứu: - Điều khiển thang máy nhà 7 tầng. Phƣơng pháp nghiên cứu: - Phƣơng pháp tổng hợp dựa trên cơ sở lý thuyết. Nguyễn Thị Phượng SVTH: Nguyễn Đức Nam PHẦN 2: NỘI NG HÓ ẬN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về thang máy 1.
Khái niệm chung về thang máy Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để vận chuyển ngƣời, hàng hóa, vật liệu. theo phƣơng thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phƣơng thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. Thang máy thƣờng đƣợc dùng trong các khách sạn, công sở, chung cƣ, bệnh viện, trong các nhà máy, v. Nó có ƣu điểm so với các phƣơng tiện vận chuyển khác là thời gian của một kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn.
Ngoài ra, thang máy còn là một trong những yếu tố làm tăng sự hiện đại, tiện nghi của công trình. Những quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với nhà cao 6 tầng trở lên đều phải trang bị thang máy để đảm bảo cho ngƣời đi lại thuận tiện nhất, tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động. Đối với những công trình nhƣ bệnh viện, nhà máy, khách sạn v. Tuy số tầng nhỏ hơn 6 nhƣng do yêu cầu phục vụ vẫn phải đƣợc trang bị thang máy.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển đ i hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, bởi nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con ngƣời nên nó phải thoả mãn yêu cầu về an toàn đƣợc quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm. Phân loại thang máy Thang máy hiện nay đã đƣợc thiết kế và chế tạo rất đa dạng, với nhiều kiểu, loại khác nhau để phù hợp với mục đích của từng công trình. Có thể phân loại thang máy theo các nguyên tắc và các đặc điểm sau: 1. Theo công dụng Theo công dụng thang máy đƣợc phân theo thành 5 loại: - Thang máy chuyên chở ngƣời: chuyên vận chuyển hành khách trong khách sạn, công sở, khu chung cƣ, trƣờng học.
- Thang máy chuyên chở ngƣời có tính đến hàng đi kèm: dùng trong các siêu thị, khu triển lãm. - Thang máy chuyên chở bệnh nhân: chuyên dùng trong bệnh viện khu điều dƣỡng… Đặc điểm của nó là kích thƣớc cabin phải đủ lớn để chứa băng cán và 2 GVHD: ThS. Nguyễn Thị Phượng SVTH: Nguyễn Đức Nam giƣờng của bệnh nhân, cùng với các bác sĩ, nhân viên và các dụng cụ cấp cứu đi kèm. - Thang máy chuyên chở hàng có ngƣời đi kèm: loại thƣờng dùng cho các nhà máy, công xƣởng, kho, thang máy dùng cho nhân viên khách sạn v.v… chủ yếu để chở hàng nhƣng có ngƣời đi kèm để phục vụ - Thang máy chuyên chở hàng không có ngƣời đi kèm: loại chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn trong khách sạn, nhà ăn tập thể v.v… Đặc điểm của loại này chỉ có điều khiển bên ngoài cabin (trƣớc các cửa tầng).
Ngoài ra còn có các loại thang máy chuyên dung khác nhƣ: thang máy cứu hỏa, chở ô tô v. Theo hệ thống dẫn động cabin - Thang máy dẫn động điện: loại này dẫn động cabin lên xuống nhờ động cơ điện truyền qua hộp giảm tốc tới puly ma sát hoặc tăng cuốn cáp. Chính nhờ cabin đƣợc treo bằng cáp mà hành trình lên xuống của nó không bị hạn chế. Ngoài ra còn có loại thang máy dẫn động cabin lên xuống nhờ bánh răng thanh ray (chuyên dùng để chở ngƣời phục vụ xây dựng các công trình cao tầng).
- Thang máy thủy lực (bằng xylanh - pittông): đặc điểm của loại này là cabin đƣợc đấy từ dƣới lên nhờ xylanh – pittông thủy lực lên hành trình bị hạn chế vì thế không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang so với dẫn động cáo có cùng tải trọng. 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. Nguyễn Thị Phượng SVTH: Nguyễn Đức Nam 1. Theo các thông số cơ bản - Theo tốc độ di chuyển của cabin: + Loại tốc độ thấp: v < 1 m/s + Loại tốc độ trung bình: v < 1 ÷ 2,5 m/s + Loại tốc độ cao: v < 2,5 ÷ 4 m/s + Loại tốc độ rất cao: v < 4 m/s - Theo khối lƣợng vận chuyển của cabin: + Loại nhỏ: Q < 500 kg + Loại trung bình: Q = 500 ÷ 1000 kg + Loại lớn: Q = 1000 ÷ 1600 kg + Loại rất lớn: Q > 1600 kg 1.
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 dƣới giếng thang Hình 1. Thang máy điện có bộ tời đặt phía dưới giếng thang: a) Cáp treo trực tiếp vào dầm trên cabin; b) Cáp vòng qua đáy cabin. Theo quỹ đạo di chuyển của cabin - Thang máy thẳng đứng - Thang máy nghiêng 1. Kết cấu của thang máy Kết cấu, sơ đồ bố trí thiết bị của thang máy giới thiệu trên hình 1.
Nguyễn Thị Phượng SVTH: Nguyễn Đức Nam Hình 1.3: Kết cấu cơ khí của thang máy 1.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. Cửa xếp cabin ; 11. Kẹp ray cabin; 16.
Bu lông bắt gá ray; 18. Gá ray đối trọng; 19. Kẹp ray đối trọng Hố giếng của thang máy là khoảng không gian từ mặt sàn tầng 1 cho đến đáy giếng. Nếu hố giếng có độ sâu hơn 2 mét thì phải làm thêm cửa ra vào.
Để nâng, hạ buồng thang, ngƣời ta dùng động cơ. Nếu nối trực tiếp, buồng thang máy đƣợc nâng qua puly quấn cáp. Nếu nối gián tiếp thì giữa puly quấn cáp và động cơ nắp hộp giảm tốc với tỷ số truyền i = 18 ÷ 120. Cabin đƣợc treo lên puli quấn cáp bằng kim loại (thƣờng dùng 1 đến 4 sợi cáp).