Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án thiết kế hệ điều khiển logic cho tháng máy 5 tầng do sinh viên đại học Bách Khoa Đà Nẵng thực hiện vào tháng 12/2015. Đồ án được thầy cô đánh giá tốt và đạt điểm A trong kì bảo vệ. Đây là tài liệu tham khảo tốt dành cho các bạn khối đại học kỹ thuật, đặc biệt là các bạn đại học Bách Khoa Đà Nẵng. Đồ án đầy đủ các phần từ giới thiệu đến số đồ khối, thuật toán và chương trình PLC
Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy CHƯƠNG I : TỔNG QUAN SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy I Khái niệm chung lịch sử phát triển thang máy 1, Khái niệm chung, Thang máy thiết bị chuyên dùng để vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu, theo phương thẳng đứng nghiêng góc nhỏ 15o so với phương thẳng đứng theo mét tuyến định sẵn Thang máy thường dùng khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, đài quan sát, tháp truyền hình, nhà máy, công xưởng, Đặc điểm vận chuyển thang máy so với phương tiện vận chuyển khác thời gian mét chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liên tục Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy mét yếu tố làm tăng vẻ đẹp tiện nghi công trình Nhiều quốc gia giới quy định, nhà cao tầng trở lên phải trang bị thang máy để đảm bảo cho người lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian tăng suất lao động Giá thành thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành công trình chiếm khoảng 6% đến 7% hợp lý Đối với công trình đặc biệt bệnh viện, nhà máy , khách sạn , sè tầng nhỏ yêu cầu phục vụ phải trang bị thang máy Với nhà nhiều tầng có chiều cao lớn việc trang bị thang máy bắt buộc để phục vụ việc lại nhà Nếu vấn đề vận chuyển người nhà không giải dự án xây dựng nhà cao tầng không thành thực Thang máy thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, liên quan trực tiếp đến tài sản tính mạng người, vậy, yêu cầu chung thang máy chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng sửa chữa phải tuân thủ cách nghiêm ngặt yêu cầu kỹ thuật an toàn quy định tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm Thang máy có cabin đẹp, sang trọng, cabin lên xuống chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ cac thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phòng điện, hãm bảo hiểm, công tắc an toàn cabin với yêu cầu loại thang mức độ yêu cầu sử dụng SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy 2, Lịch sử phát triển thang máy Hình 1.1: Thang máy sơ khai Cuối kỷ19, giới có vài hãng thang máy đời OTIS (Mỹ), Schindler (Thụy Sỹ) Chiếc thang máy chế tạo đưa vào sử dụng hãng thang máy OTIS năm 1853 đến năm 1874, hãng thang máy Schindler chế tạo thành công thang máy khác Lúc đầu tời kéo có tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng mở tay, tốc độ di chuyển cabin thấp Đến kỷ thứ 20, có nhiều hãng thang máy đời KONE (Phần Lan), MISUBISHI, NIPON ELEVATOR, (Nhật Bản), THYSEN (Đức) chế tạo loại thang máy có tốc độ cao, tiện nghi cabin tốt êm Vào đầu năm 1970, thang máy chế tạo đạt tới tốc độ 450 m/ph, thang máy chở hàng đạt tải trọng nâng tới 30 tấn, đồng thời khoảng thời gian có thang máy thuỷ lực đời Sau khoảng thời gian ngắn với tiến ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đạt tới 600 m/ph Vào năm 1980, xuất hệ thống điều khiển động phương pháp biến đổi điện áp tần số VVVF (inverter) Thành tựa cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm khoảng 40% công suất động Đồng thời, vào năm xuất loại động điện cảm ứng tuyến tính SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Vào đầu năm 1990, giới chế tạo loại thang máy có tốc độ đạt tới 750 m/ ph thang máy có tính kỹ thuật đặc biệt khác Với tốc độ đô thị hóa chóng mặt phát triển công nghiệp hoá yêu cầu tiện nghi người nên việc sử dụng thang máy tăng nhanh, theo thống kê hãng HITACHI (Nhật Bản) cách 10 năm Nhật lắp thêm 20000 chiếc, Hàn Quốc lắp thêm 15000 chiếc, Trung Quốc 10000 Thang máy thiết kế chế tạo đa dạng, với nhiều kiểu, loại khác để phù hợp với mục đích sử dụng công trình Hình 1.2 : Thang máy ngày II, Phân loại Theo công dụng (TCVN 5744 - 1993) thang máy phân thành loại a, Thang máy chuyên chở người Loại chuyên để vận chuyển hành khách khách sạn, công sở nhà nghỉ, khu chung cư, trường học, b, Thang máy chuyên chở người có hàng kèm Loại thường dùng cho siêu thị, khu triển lãm SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy c, Thang máy chuyên chở bệnh nhân Loại chuyên dùng cho bệnh viện, khu điều dưỡng, Đặc điểm kích thước thông thủy cabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) giường bệnh nhân, với bác sĩ, nhân viên dông cụ cấp cứu kèm Hiện giới sản xuất theo tiêu chuẩn kích thước tải trọng cho loại thang máy d, Thang máy chuyên chở hàng người kèm Loại thường dùng nhà máy, công xưởng, kho, thang dùng cho nhân viên khách sạn , chủ yếu dùng để chở hàng có người kèm để phục vụ e, Loại thang chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn khách sạn, nhà ăn tập thể Đặc điểm loại có điều khiển cabin (trước cửa tầng), loại thang khác nêu vừa điều khiển cabin Ngoài có loại thang chuyên dùng đặc biệt khác như: thang máy cứu hoả, chở ôtô Đối với thang đặc biệt có tải trọng lớn thường có kích thước lớn, kết cấu phức tạp vận tốc thường nhá Khi chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng thường cần có giấy cho phép quan có chức 2.2 Theo hệ thống dẫn động cabin a, Thang máy dẫn động điện Loại dẫn động cabin lên xuống nhờ động điện truyền qua hộp giảm tốc tới puly ma sát tang cáp Chính nhờ cabin treo cáp mà hành trình lên xuống không bị hạn chế Ngoài có thang dẫn động cabin lên xuống nhờ bánh SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic SVTH : Trần Thanh Kiên GVHD : Lê Quốc Huy Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy b, Thang máy thuỷ lực (bằng xylanh - pittông) Đặc điểm loại thang cabin đẩy từ lên nhờ pittông – xylanh thuỷ lực nên bị hạn chế hành trình, tối đa thang máy thuỷ lực có hành trình khoảng 18 m c, Thang máy khí nén Về nguyên lý ta sử dụng dòng khí tạo áp lực đẩy để nâng hạ cabin giếng thang Tuy nhiên phương pháp sử dụng thực tế 2.3 Theo vị trí đặt tời kéo - Đối với thang máy điện: + Thang máy có tời kéo đặt phía giếng thang + Thang máy có tời kéo đặt phía giếng thang Đối với thang máy dẫn động cabin lên xuống bánh tời dẫn động đặt cabin Đối thang máy thuỷ lực: buồng máy đặt tầng SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy 2.4 Theo hệ thống vận hành a, Theo mức độ tự động: - Loại nửa tự động - Loại tự động b, Theo tổ hợp điều khiển: - Điều khiển đơn - Điều khiển kép - Điều khiển theo nhóm c, Theo vị trí điều khiển: - Điều khiển cabin - Điều khiển cabin - Điều khiển cabin 2.5 Theo thông số a, Theo tốc độ di chuyển cabin: - Loại tốc độ thấp: v < m/ s - Loại tốc độ trung bình: v = ~ 2, m/ s - Loại tốc độ cao: v = 2, ~ m/ s - Loại tốc độ cao: v > m/ s b, Theo khối lượng vận chuyển cabin: - Loại nhỏ: Q < 500 kg - Loại trung bình: Q = 500 ~ 1000 kg - Loại lớn: Q = 1000 ~ 1600 kg - Loại lớn: Q > 1600 kg 2.6 Theo kết cấu cụm a, Theo kết cấu tời kéo: - Bộ tời kéo có hộp giảm tốc - Bộ tời kéo hộp giảm tốc: thường dùng cho loại thang máy có tốc độ cao ( v > 2, m/s) - Bộ tời kéo sử dụng động tốc độ, hai tốc độ, động điều chỉnh vô cấp, động cảm ứng tuyến tính - Bộ tời kéo có puly ma sát tang cáp để dẫn động cho cabin lên xuống b, Theo hệ thống cân bằng: - Có đối trọng - Không có đối trọng - Có cáp xích cân dùng cho thang máy có hành trình lớn - Không có cáp xích cân SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy c, Theo cách treo cabin đối trọng: - Treo trực tiếp vào dầm cabin - Có palăng cáp (thông qua puly trung gian) vào dầm cabin - Đẩy từ phía đáy cabin lên thông qua puly trung gian d, Theo hệ thống cửa cabin: - Theo phương pháp đóng mở cửa cabin: đóng mở cửa tay, đóng mở cửa nửa tự động, đóng mở cửa tự động - Theo kết cấu cửa - Theo số cửa cabin e, Theo loại hãm bảo hiểm an toàn cabin: Do có nhiều lối vào (7 lối) nên sàn cabin có hình bát giác, loại cabin đặc biệt có kết cấu phức tạp Cabin cần có sàn, sàn tĩnh sàn động, sàn động quay dừng xác điểm (trước cửa cabin để đưa hàng hoá vào) Do ta cần thiết kế cấu quay đặt cabin Đây loại thang máy đặc biệt, chế tạo, lắp đặt, vận hành cần theo quy định cần cho phép quan có chức Với đặc điểm thang máy cần thiết kế tham khảo tài liệu thang máy điều kiện chế tạo Việt Nam ta thiết kế thang máy với thông số kỹ thuật : + Tốc độ nâng cabin: m/ ph + Vận tốc quay sàn động: v/ ph + Hệ thống điều khiển: VVVF Các thông số điều chỉnh trình thiết kế SVTH : Trần Thanh Kiên Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy CHƯƠNG II : PHÂN TÍCH YÊU CẦU CÔNG NGHỆ, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SVTH : Trần Thanh Kiên 10 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy u : bội số hệ thống ròng rọc ( chọn u = ); - chọn Ndm = 905 v/p = 15,08 v/s Ta tỷ số truyền cấu nâng i = 18,94 = > Mn = 38,8 (Nm ); = > Mh = - 24,84 ( Nm); *, tính toán công suất đẳng trị động : n Mđt = ∑M i =1 i i t n ∑t i =1 = 38,82 + 24,842 = 32,57( Nm) ; i *, Momen tương ứng với lực kéo đặt lên puli D = 0,4 m => R = 0,2 m => wpl = 0, = rad/s ; => vận tốc góc quay trục động : wđc = wpl * i = 98 rad/s ; => tốc độ quay động nđc = wđc * 60 = 936 v/p ; 2π Ta công suất đẳng trị động Pđt = Mđt * wđc = 3,2 ( KW ); *, tính toán hệ số tiếp điện tương đối : ε= ∑ Tlv ∑ Tlv + ∑ Tng Chọn thời gian mở cửa thang máy 2s Thời gian đóng cửa thang máy 2s Thời gian để người qua cửa thang máy 2s SVTH : Trần Thanh Kiên 27 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Tối đa có khoảng 10 người tầng , 10 người vào tầng Ta có : Tdung1 = 2x10 + 2x10 + + = 44 ( s ) tầng có ra, tầng có vào ta có : Tdung2 = x + x + =16 (s) => tổng thời gian nghỉ cho chiều lên xuống : Tng = 2xTdung1 + 2xTdung2 = 120(s) Theo ta có thời gian làm việc tầng Tlv = 5,1395s Với tầng bao gồm chiều lên xuống ta đc : Tlv = 5,1395 x x = 41,1160 (s) Hệ số tiếp điện tương đối : ε= ∑ Tlv ∑ Tlv + ∑ Tng = 41,1660 = 34,26% 120 Với động dùng cần trục nâng hạ có ε td % = 25% Quy đổi công suất hệ số tiếp điện tương đối ε td % = 25% : P = Pdt 34,3 = 3, 2*1,171 = 3, 75 (KW) 25 Vậy ta chọn động với thông số định mức : Pđm = 3,75 KW Nđm = 936 v/p Điện áp Uđm = 380V Dòng điện định mức Iđm = 14 A Từ ta thấy động cho thang máy theo số liệu động có công suất vừa nên ta chọn động không đồng pha có roto lồng sóc SVTH : Trần Thanh Kiên 28 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Ưu điểm : cấu tạo đơn giản chắn, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cung cấp trực tiếp từ lưới xoay chiều pha, luật điều khiển phong phú, giá thành thấp Nhược điểm : điều chỉnh đội khống chế trình độ khó khăn, tiêu khởi động xấu nhiều động chiều 2, Chọn động đóng mở cửa : Động xoay chiều ba pha : - công suất cỡ 0,37 KW - điện áp : 220/380V - dòng điện : 1.1 – 1.9 A - tần số f = 50 hz - điều khiển biến tần 3, Thiết kế mạch động lưc : Mạch động lực mạch làm việc với nguồn điện lớn, dòng điện lớn Nguồn điện mạch động lực lấy từ lưới điện pha 220 / 380 V phân làm nhánh : Nhánh : nhánh điều khiển động nâng, hạ pha, công suất lớn Yêu cầu : - aptomat pha : Có chức bảo vệ mạch điện, chống tải ngắn mạch … Ngoài có tác dụng đóng cắt nguồn cấp cho mạch, tựu động dập hồ quanng sinh tiếp điểm … - cầu chì tương ứng pha nguồn, để bảo vệ thiết bị điện, đông trường hợp xảy tải, ngắn mạch … - Contactor : kết hợp với rơ le nhiệt tạo thành bảo vệ tải, nhiệt … - Rơ le nhiệt, bảo vệ tải, tăng cấp bảo vệ cho động SVTH : Trần Thanh Kiên 29 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy - Biến tần Siemens MM440 ( 6SE6430-2UD34-5EA0 ) 4kW, 3P, 380V Nhánh : ( sử dụng pha lưới điện pha ) nhánh cấp nguồn 24 V cho mạch điều khiển ( PLC, biến tần ) : Yêu cầu : - Máy biến áp biến áp biến đổi nguồn điện 220VAC sang 24VAC - Mạch cầu biến đổi điện áp 24 VAC sang 24 VDC cung cấp cho mạch điều khiển Nhánh : nhánh điều khiển đóng mở cửa cabin ( sử dụng pha từ lưới điện pha ) Yêu cầu : - aptomat pha - cầu chì bảo vệ quá tải, nhiệt - Biến tần điều khiển đóng mở cabin loại MM440 (6SE6440-2AB137AA1 ) 0.37kW, 220V Ta có sơ đồ mạch động lực ( vẽ ) : II, Mạch điều khiển : 1, PLC (Programmable Logic Controller ) PLC viết tắt Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện đếm Một kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục “lặp” chương trình “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình Để khắc phục nhược điểm điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển relay) người ta chế tạo PLC nhằm thỏa mãn yêu cầu sau : - Lập trình dễ dàng , ngôn ngữ lập trình dễ học SVTH : Trần Thanh Kiên 30 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy - Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản , sửa chữa - Dung lượng nhớ lớn chứa chương trình phức tạp - Hoàn toàn tin cậy môi trường công nghiệp - Thông minh khác như: máy tín Giao tiếp với thiết bị, nối mạng, modul mở rộng - Giá cạnh tranh Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực xác định chương trình, chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiển dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức quy trình công nghệ, ta cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức thực cách dể dàng mà không cần can thiệp vật lý so với dây nối hay relay 1 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động PLC 1.1.1 Cấu trúc Tất PLC có thành phần : - Một nhớ chương trình RAM bên ( mở rộng thêm số nhớ EPROM ) - Một vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC - Các modul vào /ra Đối với PLC lớn thường lập trình máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, … a, Đơn vị xử lý trung tâm CPU điều khiển hoạt động bên PLC Bộ xử lý đọc kiểm tra chương trình chứa nhớ, sau thực thứ tự lệnh chương trình, đóng hay ngắt đầu Các trạng thái ngõ phát tới thiết bị liên kết để thực thi toàn hoạt động thực thi phụ thuộc vào chương trình điều khiển giữ nhớ b, Bộ nhớ PLC thường yêu cầu nhớ trường hợp : • Làm định thời cho kênh trạng thái I/O • Làm đệm trạng thái chức PLC định thời, đếm, ghi relay Mỗi lệnh chương trình có vị trí riêng nhớ, tất vị trí nhớ đánh số, số địa nhớ SVTH : Trần Thanh Kiên 31 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Kích thước nhớ : • Các PLC loại nhỏ chứa từ 300 ÷1000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo • Các PLC loại lớn có kích thước từ 1k ÷ 16k, có khả chứa từ 2000 ÷ 16000 dòng lệnh Ngoài cho phép gắn thêm nhớ mở rộng RAM, EPROM c, Các ngỏ vào I/O Các đường tín hiệu từ cảm biến nối vào modul ( đầu vào PLC ), cấu chấp hành nối với modul ( đầu PLC ) Hầu hết PLC có điện áp hoạt động bên 5V, tín hiêu xử lý 12/24 VDC 100/240 VAC Mỗi đơn vị I/O có địa chỉ, hiển thị trạng thái kênh I/O cung cấp bỡi đèn led PLC, điều làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên dễ dàng đơn giản Bộ xử lý đọc xác định trạng thái đầu vào (ON/OFF) để thực việc đóng hay ngắt mạch đầu 1.1.2 Các hoạt động xử lý bên PLC Khi chương trình nạp vào nhớ PLC, lệnh lưu vùng địa riêng lẻ nhớ PLC có đếm địa bên vi xử lý, chương trình bên nhớ vi xử lý thực cách lệnh một, từ đầu cuối chương trình Mỗi lần thực chương trình từ đầu đến cuối gọi chu Thời gian thực chu kỳ tùy thuộc vào tốc độ xử lý PLC độ lớn chương trình Một chu bao gồm ba giai đoạn nối tiếp : • Đầu tiên, xử lý đọc trạng thái tất đầu vào Phần chương trình phục vụ công việc có sẵn PLC gọi hệ điều hành • Tiếp theo, xử lý đọc xử lý lệnh chương trình Trong ghi, đọc xử lý lệnh, vi xử lý đọc tín hiệu đầu vào thực phép toán logic kết sau xác định trạng thái đầu • Cuối cùng, vi xử lý gán trạng thái cho đầu modul đầu Ở đây, ta sử dụng PLC s7 – 200 CPU 226 DC/DC/DC 24I / 16O modul mở rộng EM221 với input 2, Biến tần : SVTH : Trần Thanh Kiên 32 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Biến tần thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều tần số thành dòng điện xoay chiều tần số khác điều chỉnh *) Nguyên lý hoạt động : Nguyên lý làm việc biến tần đơn giản Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều pha hay pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Công đoạn thực chỉnh lưu cầu diode tụ điện Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi hệ biến tần có giá trị không phụ thuộc vào tải có giá trị 0.96 Điện áp chiều biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Công đoạn thực thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến công nghệ vi xử lý công nghệ bán dẫn lực nay, tần số chuyển mạch xung lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động giảm tổn thất lõi sắt động Hình 3.3 : Nguyên lý làm việc biến tần Hệ thống điện áp xoay chiều pha đầu thay đổi giá trị biên độ tần số vô cấp tuỳ theo điều khiển Theo lý thuyết, tần số điện áp có quy luật định tuỳ theo chế độ điều khiển Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp - tần số không đổi Tuy với tải bơm quạt, quy luật lại hàm bậc Điện áp hàm bậc tần số Điều tạo đặc tính mô men hàm bậc hai tốc độ phù hợp với yêu cầu tải bơm/quạt thân mô men lại hàm bậc hai điện áp… Ở ta lựa chọn biến tần MM440 hãng simens sử dụng số chân đầu vào cần thiết cho việc thiết lập điều khiển động : *) Biến tần điều khiển động nâng hạ cabin : + DIN1( STF ) : có tín hiệu tới đầu vào biến tần điều khiển động quay thuận ( thang máy lên ), + DIN2( STR ) : có tín hiệu tới đầu vào biến tần điều khiển động quay nghịch ( thang máy xuống ), SVTH : Trần Thanh Kiên 33 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy + DIN3, DIN4, DIN5, DIN6 : tín hiệu vào chân tương ứng với 16 cấp tốc độ động điều khiển Ở đây, ta điều khiển động cấp tốc độ công thêm dừng động cơ, chân tín hiệu điều khiên tốc độ động tương ứng : - Tốc độ cao : DIN3 = 1, DIN4 = DIN5 = DIN6 = ( tương ứng 1000), - Tốc độ thấp : DIN4 =1 , DIN3 = DIN5 = DIN6 = 0( tương ứng 0100 ), - Dừng : DIN5 = , DIN3 =DIN4=DIN6 = ( tương ứng 0010 ) Các tiếp điểm đầu vào biến tần kết nối theo kiểu sinking, cực âm nguồn 24VDC kết nối với chân số 28 biến tần ( NPN ) + chân 14 – 15 nối với cảm biến nhiệt độ loại KTY 84, để bảo vệ nhiệt cho động 3, Cảm biến, rơ le, nút bấm … đầu vào, ra: (*) Nguyên tắc chung : Ta sử dụng cảm biến loại thường hở bị tác động tiếp điểm thường hở đóng lại dẫn đến nguồn nuôi cảm biến PLC tạo thành mạch kín => tín hiệu PLC, PLC nhận tín hiệu, xử lý tín hiệu theo trương trình logic cài đặt từ trước xuất ngõ ra, ngõ đc gắn với rơ le, ngõ có tín hiệu cuộn dây rơ le có điện tiếp điểm thưởng hở đóng lại Hình 3.4 : Nguyên lý làm việc chung cảm biến * ) Đầu vào : ta có 31 đầu vào bao gồm nút bấm cảm biến SVTH : Trần Thanh Kiên 34 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy + Báo tầng : sử dụng cảm biến quang loại thường hở, lắp đặt tầng tương ứng với đầu vào PLC, đầu tương ứng kết nối với cuộn dây rơ le, tiếp điểm rơ le kết nối với VDK PIC 16f877a để hiển thị tầng tương ứng thông qua led đoạn Chương trình hiển thị : #include #FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOPROTECT, NODEBUG, NOBROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT #use delay(clock=4000000) #byte portB=0x06 #byte trisB=0x86 #byte portC=0x07 #byte trisC=0x87 #byte portD=0x08 #byte trisD=0x88 #bit RD0=0x08.0 #bit RD1=0x08.1 #bit RD2=0x08.2 #bit RD3=0x08.3 int8 so[10]={0b11000000,0b11111001,0b10100100,0b10110000, 0b10011001 }; void main() { trisB=0x00; SVTH : Trần Thanh Kiên 35 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy trisD=0b00001111; portB=so[0]; while(1){ if(RD0==0) { portB=so[1]; } else if (RD1==0) { portB=so[2]; } else if (RD2==0) { portB=so[3]; } else if (RD3==0) { portB=so[4]; SVTH : Trần Thanh Kiên 36 Đồ án : Điều khiển logic } } GVHD : Lê Quốc Huy } + Nút bấm : - nút bấm start, nút bấm stop, - Trong cabin : nút bấm chọ tầng + nút đóng cửa + nút mở cửa, - Phía : tầng có nút bấm gọi lên gọi xuống , tầng có nút gọi lên, tầng có nút gọi xuống + Sử dụng đèn báo chiều chuyển cabin, đèn đc gắn nối tiếp vào đầu vào DIN1, DIN2 biến tần + Các công tắc hành trình : loại, loại dạng bánh lăn để lắp đặt giếng thang, loại dạng công tắc để cảm biến cho việc đóng mở cửa - Tầng tầng : bao gồm loại cảm biến, công tắc hành trình (dùng thang máy xuống ) (dùng thang máy lên ) ( cảm biến gần đến tầng ), đặt phía trên, tương ứng có khoảng cách định cảm biến dừng Khi cảm biến bị tác động, đồng thời thỏa mãn điều kiện lập trình logic thang máy từ chạy tốc độ cao chuyển sang chạy tốc độ thấp Cảm biến dừng ( cảm biến sàn ), ta sử dụng công tắc hành trình thiết kế đặt sàn tầng, cảm biến tác động kết hợp với số điều kiện định sẵn thang máy dừng lại - Tầng tầng : lắp đặt loại cảm biến tương tự tầng tầng không sử dụng công tắc hành trình dưới, tầng không sử dụng công tắc hành trình - Đóng mở : cabin đóng cửa chạm vào cảm biến đóng cửa động đóng cửa dừng lại Tương tự mở cửa, chạm vào cảm biến mở cửa động đóng mở dừng lại => Sử dụng 12 cảm biến công tắc hành trình tương ứng với 12 đầu vào PLC ( vị trí lắp đặt thiết kế vẽ ) + Cảm biến trọng lượng : loại 500 kg, với đầu số đấu nối trực tiếp với PLC Khi tải trọng cabin định mức ( 500 kg ) cảm biết xuất tín hiệu trì tổng trọng lượng cabin định mức tín hiệu đưa lại SVTH : Trần Thanh Kiên 37 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy * ) Đầu : ta sử dụng tổng cộng 13 đầu có 11 đầu kết nối với cuộn dây rơ le, đầu báo đèn thang máy sẵn sàng làm việc đầu lại kết nối với còi báo tải + Còi báo : còi báo gắn với chân đầu PLC, còi báo hiệu trọng lượng hành khách thang định mức trì không tín hiệu từ phía cảm biến trọng lượng + Đèn báo thang máy sẵn sàng làm việc, đèn sang ấn nút start khởi động thang máy Và tắt sau ấn nút stop + Các cuộn dây rơ le Ta có bảng phân công vào : 1) 2) 3) 4) 5) START S_TOP GT1 GTL2 GTX2 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 6) 7) GTL3 GTX3 I0.5 I0.6 8) GT4 I0.7 9) 10) 11) 12) 13) DT1 DT2 DT3 DT4 MoCua I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 14) DongCua I1.5 15) CBMC I1.6 16) CBDC I1.7 17) 18) 19) 20) 21) 22) 23) I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 CB1 CB2 CB3 CB4 CBT1 CBT2 CBD2 SVTH : Trần Thanh Kiên NUT NHAN KHOI DONG THANG MAY NUT NHAN DUNG THANG MAY NUT NHAN GOI THANG DI LEN TU TANG NUT NHAN GOI THANG DI LEN TU TANG NUT NHAN GOI THANG DI XUONG TU TANG2 NUT NHAN GOI THANG DI LEN TU TANG NUT NHAN GOI THANG DI XUONG TU TANG3 NUT NHAN GOI THANG DI XUONG TU TANG4 NUT NHAN DEN TANG NUT NHAN DEN TANG NUT NHAN DEN TANG NUT NHAN DEN TANG NUT NHAN MO CUA THANG TU TRONG BUONG THANG NUT DONG CUA BUONG THANG TU TRONG BUONG THANG CAM BIEN MO CUA BUONG THANG HOAN TOAN CAM BIEN DONG CUA BUONG THANG HOAN TOAN CAM BIEN SAN TANG CAM BIEN SAN TANG CAM BIEN SAN TANG CAM BIEN SAN TANG CAM BIEN GAN XUONG DEN SAN TANG CAM BIEN GAN XUONG DEN SAN TANG CAM BIEN GAN LEN DEN SAN TANG 38 Đồ án : Điều khiển logic 24) 25) 26) 27) 28) 29) 30) 31) 32) 33) 34) CBT3 CBD3 CBD4 BAO_T1 BAO_T2 BAO_T3 BAO_T4 CBTL DI_LEN DI_XUONG TOCDOCAO GVHD : Lê Quốc Huy I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 Q0.0 Q0.1 Q0.2 35) TOCDOTHAP Q0.3 36) DUNG 37) MO_THANG Q0.4 Q0.5 38) 39) 40) 41) 42) 43) 44) Q0.6 Q0.7 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 DONG_THANG LOA LED_1 LED_2 LED_3 LED_4 SVTH : Trần Thanh Kiên CAM BIEN GAN XUONG DEN SAN TANG CAM BIEN GAN LEN DEN SAN TANG CAM BIEN GAN LEN DEN SAN TANG CAM BIEN BAO THANG O TANG CAM BIEN BAO THANG O TANG CAM BIEN BAO THANG O TANG CAM BIEN BAO THANG O TANG CAM BIEN TRONG LUONG DIEU KHIEN DONG CO QUAY THUAN DIEU KHIEN DONG CO QUAY NGUOC DIEU KHIEN DONG CO QUAY VOI TOC DO CAO DIEU KHIEN DONG CO QUAY VOI TOC DO THAP DIEU KHIEN DUNG DONG CO DIEU KHIEN TU DONG MO CUA BUONG THANG DIEU KHIEN DONG CUA BUONG THANG LOA BAO QUA TAI TRONG DEN HIEN THI THANG DANG O TANG DEN HIEN THI THANG DANG O TANG DEN HIEN THI THANG DANG O TANG DEN HIEN THI THANG DANG O TANG DEN BAO THANG MAY SAN SANG HOAT DONG 39 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy CHƯƠNG IV : LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC SVTH : Trần Thanh Kiên 40 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy I, Sơ đồ khối ( vẽ ) : II, Chương trình : III, Mô : SVTH : Trần Thanh Kiên 41 [...]... nâng, hạ cabin sao cho quá trình làm việc được logic hóa, không xảy ra mâu thuẫn giữa các quá trình, hợp lý trong từng khâu điều khiên SVTH : Trần Thanh Kiên 22 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy CHƯƠNG III : THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC, MẠCH ĐIỀU KHIỂN SVTH : Trần Thanh Kiên 23 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Hình 3.1 : Sơ đồ tổng quan về điều khiển thang máy I, Mạch động... (ở các tầng) SVTH : Trần Thanh Kiên 15 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy Hình 2.3 Mô hình điều khiển thang máy từ bên ngoài buồng thang Gọi thang: • Hai nút ấn: Một nút để gọi cho thang đi lên, một nút để gọi thang đi xuống Riêng ở tầng dưới cùng chỉ có một nút(là đi lên hoặc đi xuống) • Đèn báo tầng và báo chiều cho biết vị trí và chiều hoạt động hiện của cabin thang máy Khi muốn gọi thang, ... s2 = 0,3 15 (m); v = 0.9 75 (m/s); ● 0,1 giây cuối: 0 vbh; s3 = 0,10 75 (m); a = 0 ; v = 1 (m/s); Tkđ = 0,8 (s); skđ = 0,0 25 + 0,3 15 + 0.10 75 = 0,4 25 (m); *, Hãm SVTH : Trần Thanh Kiên 20 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy V4 = – pt2 + v3 = – p( t4 – t3)2 + 1 = 0,9 25 (m/s); Với ( t4 – t3) = 0,1(s); t = 1(s); V5 = –1 ,5( t5 – t4) + v4; V6 = 0,2 = p(t6 – t5)2 – 1 ,5( t6 – t5) + v5; Mà t6 – t5 = 0,1... Thanh Kiên 14 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy năng yêu cầu Thang máy chở người thường dùng nguyên tắc điều khiển kết hợp cho năng suất cao (cùng lúc có thể nhận nhiều lệnh điều khiển hoặc gọi tầng cả khi thang dừng và khi chuyển động) Các nút ấn trong cabin cho phép thực hiện các lệnh chuyển động đến các tầng cần thiết Các nút ấn ở cửa tầng cho phép hành khách gọi cabin đến cửa tầng đang đứng... với sàn tầng và quá trình hãm sao cho cabin dừng đúng tại sàn tầng với yêu cầu độ chính xác cao nhất Các yêu cầu về điều khiển gia tốc và vận tốc ,phải đảm bảo sinh lý cho hành khách đi trên thang máy Người điều khiển phải điều chỉnh tốt tốc độ , gia tốc của thang máy sao cho không gây nên tâm lý hoảng loạn ,thiếu tin cậy ở khách hàng III, Lựa chọn phương án Đề tài : “ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 4 TẦNG 2... số chân đầu vào ra cần thiết cho việc thiết lập điều khiển động cơ : *) Biến tần điều khiển động cơ nâng hạ cabin : + DIN1( STF ) : khi có tín hiệu tới đầu vào này biến tần điều khiển động cơ quay thuận ( thang máy đi lên ), + DIN2( STR ) : khi có tín hiệu tới đầu vào này biến tần điều khiển động cơ quay nghịch ( thang máy đi xuống ), SVTH : Trần Thanh Kiên 33 Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc... thang: Trong buồng thang có bảng điều khiển phục vụ cho việc đi thang của khách Bao gồm các nút có chức năng sau: Bảng điều khiển bên trong thang máy • Các nút mang số : Đại diện cho các tầng mà thang phục vụ • Nút mở cửa : Dùng để mở cửa (chỉ có tác dụng khi thang dừng tại tầng) • Nút đóng cửa : Dùng để đóng cửa (chỉ có tác dụng khi thang dừng tại tầng) Khi đã vào bên trong buồng thang, muốn đến tầng. .. yêu cầu đặt ta cho bài toán điều khiển thang máy: Đòi hỏi người thiết kế thang máy phải giải quyết chính xác và triệt để các yêu cầu về kỹ thuật này : Các yêu cầu về an toàn, đây là những yêu cầu rất quan trọng ví dụ như thang máy chỉ được phép vận hành khi cửa tầng và cửa cabin đã đóng hay khi thang máy quá tải thì không vận hành Các yêu cầu về điều khiển vị trí cabin : khi dừng thang máy đòi hỏi phải.. .Đồ án : Điều khiển logic GVHD : Lê Quốc Huy I, Cấu tạo, chức năng, vị trí lắp đặt các bộ phận của thang máy : 1.1, Cấu tạo Những loại thang máy hiện đại thường có kết cấu cơ khí phức tạp nhằm nâng cao năng suất, vận hành tin cậy, an toàn Dưới đây ta chỉ đề cập tới cấu tạo và vị trí lắp đặt chung nhất của các thiết bị Hình 2.1 : Cấu tạo thang máy SVTH : Trần Thanh Kiên 11 Đồ án : Điều khiển logic. .. Mà t6 – t5 = 0,1 (s); 0,2 = * 15* 0,12 – 1 ,5* 0,1 + 0,9 25 – 1 ,5( t5 – t4) (t5 – t4) = 0,4333 (s); tổng thời gian quá trình hãm: T = 2*0,1 + 0,433 = 0,633 (s); quãng đường hãm: S = │s4│+│s5│+│s6│ = │s4 – s3│+│s5 – s4│+│s6 – s5│ Với ● │s4│= pt3 + v0t = 0.10 25 (m); ●│s5│= *(-1 ,5) *0,4332 + 0,433 = 0, 256 (m); ●│s6│= p(t6 - t5)3 + v5 = 0,03 (m); S = 0.10 25 + 0, 256 + 0,03 = 0,38 85 (m); Quãng đường từ khi gặp