ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY THÔNG MINH PLC, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

Trong công cuộc đổi mới đất nước, với mục tiêu chiến lược Công nghiệp hóa –Hiện đại hoá đất nước, đưa nền kinh tế phát triển với tốc độ cao nhằm nhanh chóng sánh vai cùng các quốc gia tiên tiến trên thế giới, lĩnh vực Tự Động Hoá Công Nghiệp ngày càng chứng tỏ vai tro không thể thiếu được.
Không chỉ phục vụ trong công nghiệp hóa, lĩnh vực tự động hóa còn thể hiện bản chất của một nước hiện đại. Cùng với sự phát triển của đất nước, ngày càng xuất hiện nhiều công trình xây dựng cao tầng đồ sộ: những cao ốc thương mại, nhà hàng, khách sạn hiện đại theo tiêu chuẩn quốc tế, và cả những siêu thị, bệnh viện đều có xu hướng “phát triển theo chiều cao”. Đó là một qui luật phát triển hiển nhiên. Đi đôi với sự phát triển này là nhu cầu về thiết bị chuyển tải hàng hoá và con người theo “độ cao”. Thiết bị hiện đại đó chính là Thang máy.
Đề tài thang máy đã được các anh chị khóa trước làm cũng khá nhiều, nhưng cùng với sự phát triển của các công trình xây dựng cao tầng đồ sộ, thang máy cũng ngày càng thay đổi. Chẳng hạn như: trước kia dùng công tắc hành trình để nhận biết dừng đúng tầng, thì hiện nay người ta dùng tế bào quang điện, dùng ENCODER _được gắn vào trục quay _ đọc số xung của ENCODER xuất ra , xử lý để biết được vị trí của thang và điều khiển thang…
Thang máy phục vụ con người, tải hàng hoá, một phần thể hiện bộ mặt hiện đại của một đất nước. Chính vì vậy, nó có vai trò không kém phần quan trọng. Nó quyết định giờ giấc làm việc, năng suất lao động, và rất tiện lợi cho việc di chuyển lên xuống ở các toà nhà cao tầng….
Hiện nay ngành thang máy với trang thiết bị ngoại nhập ở mức hợp tác với nước ngoài lắp đặt các thang máy với trang thiết bị ngoại nhập. Trong tương lai, em tin tưởng rằng nó sẽ phát triển hơn nữa. Đó là lý do em xin được nghiên cứu về “điều khiển thang máy”.
Do chưa có nhiều kinh nghiệm, cũng như những khó khăn trong việc tìm tài liệu thực tế nên em không thể tránh những thiếu sót trong quá trình hoàn thành luận văn, kính mong qý thấy cô và các bạn thông cảm, góp ý và chỉ bảo thêm cho em.                                                                    

CHƯƠNG 1:
 GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY

               Để điều khiển bất cứ một đối tượng nào đó, trước hết ta phải biết được đối tượng đó là gì? Hoạt động,yêu cầu điều khiển của đối tượng đó là gì?… Do vậy trong chương này, em đi vào tìm hiểu cấu tạo, nguyn lý hoạt động, các thiết bị (cơ và điện) trong thang máy. Ơ đây, em không đi sâu vào cấu tạo phần cơ của từng bộ phận.

1.1.    Khi niệm chung về thang máy:
Thang máy là thiết bị vận tải chuyên dùng để chở hàng và người theo phương thẳng đứng.
Thang máy được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, các đài quan sát,.v.v. đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu ky vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liên tục.  Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làm tăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển được hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng của con người. Vì vậy, yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu vè kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình quy phạm.
Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phịng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ bảo hiểm, công tắc an toàn của cửa cabin, khóa an toàn cửa tầng, .v.v…
1.2.    Lịch sử phát triển thang máy:
Cuối thế kỷ thứ 19, trn thế giới mới chỉ cĩ một vi hng thang my ra đời như OTIS, Schindler. Chiếc thang máy đầu tiên được chế tạo và đưa vào sữ dụng của hãng thang máy OTIS (Mỹ) năm 1853. đến năm 1874, hãng thang máy Schindler(Thụy Sĩ ) cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác.

Lc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng mở bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp.
Đầu thế kỹ thứ 20, có nhiều hng thang my khc ra đời như KONE(Phần Lan), MITSUBISHI(Nhật),THYSEN(Đức),…đ chế tạo các loại thang máy  có tốc độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn.
Vào đầu những năm 1970, thang máy đ chế tạo đạt tới tốc độ 450m/ph, những thang máy chở hàng đ cĩ tải trọng nặng tới 30 t đồng thời cũng trong khoảng thời gian này đã có những thang my thủy lực ra đời. Sau một hkoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đ  đạt tới 600m/ph.

Vào những năm 1980, đ xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số VVVF (inventer). Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ.
Đồng thời, cũng vào những năm này đ xuất hiện loại thang my dng động cơ điện cảm ứng tuyến tính.
Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đ chế tạo những thang my cĩ tốc độ đạt tới 750m/ph và các thang máy có tính năng kỹ thuật khác.
1.3.    Phn loại thang my:
Tuỳ thuộc vào chức năng, thang máy có thể phân loại theo các nhóm sau:
1.    Thang máy chuyên chở người
2.    Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm
3.    Thang my chuyn chở bệnh nhn
4.    Thang máy chuyên chở hàng có nguời đi kèm
5.    Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm
Phân loại theo hệ thống dẫn động :
1.    Thang máy dẫn động điện
2.    Thang my thủy lực
3.    Thang my khí nn
Phn loại theo trọng tải:
1.    Thang my loại nhỏ Q < 160Kg
2.    Thang my trung bình Q = 500  2000kG
3.    Thang my loại lớn Q > 2000Kg



Phân loại theo tốc độ di chuyển:
1.    Thang my chạy chậm v=0,5m/s
2.    Thang máy tốc độ trung bình v= (0,75  1,5) m/s
3.    Thang my cao tốc v = (2,5  5) m/s
1.4.    Cấu tạo chung v nguyn lý hoạt động của thang máy:
 Thang máy có nhiều loại khác nhau nhưng nhìn chung cĩ cc bộ phận chính sau: bộ tời ko:cabin cng hệ thống treo cabin. Cơ cấu đóng mở cửa

cabin v bộ hm bảo hiểm, cp nng, đối trọng và hệ thống vân bằng, hệ thống ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động trong giếng thang, bộ phận giảm chấn cho cabin và đối trọng đặt ở đáy giếng thang, hệ thống hạn chế tốc độ tác động lên bộ hm bảo hiểm để dừng cabin khi tốc độ vượt quá giới hạn cho phép, tủ điều khiển cùng các trang thiết bị điện để điều khiển tự động thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu và đảm bảo an toàn, cửa cabin và các cửa tầng cùng hệ thống khóa liên động.
Bộ tời kéo 21 được đặt trong buồng máy 22 nằm ở phía trên giếng thang 15. giếng thang 15 chạy dọc suốt chiều cao của công trình v được che chắn bằng kết cấu chịu lực(gạch, bêtông hoặc kết cấu thép với lưới che hoặc kính) và chỉ để các cửa vào giếng thang để lắp cửa tầng 7. trên kết cấu chịu lực dọc theo giếng thang có gắn các ray dẫn hướng 12 và 13 cho đối trọng 14 và cabin 18. cabin và đối trọng được treo trên hai đầu của cáp nâng 20 nhờ hệ thống treo 19. hệ thống treo có tác dụng đảm bảo cho các nhánh cáp nâng riêng biệt có độ căng như nhau. Cáp nâng được vắt qua các rnh cp của puly ma st của bộ tời ko. Khi bộ tời ko hoạt động puly ma sát quay và truyền chuyển động đến cáp nâng làm cabin và đối trọng đi lên hoặc xuống dọc theo giếng thang.


Khi chuyển động cabin và đối trọng tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang nhờ các ngàm dẫn hướng 16. cửa cabin 4 và cửa tầng 7 thường là loại cửa lùa sang một bên hoặc hai bên và chỉ đóng mở được khi cabin dừng trước cửa tầng nhờ cơ cấu đóng mở cửa 3 đặt trên nóc cabin. Cửa cabin và cửa tầng được trang bị hệ thống khóa liên động và các tiếp điểm điện đẩ đảm bảo an toàn cho thang máy hoạt động (thang không hoạt động được nếu một trong các cửa tầng hoặc cửa cabin chưa đóng hẳn, hệ thống khoá liên động đảm bảo đóng kín các cửa tầng và không mở được từ bên ngoài khi cabin không ở đúng vị trí của tầng, đối với loại cửa lùa đóng mở tự động thì khi đóng hoặc mở cửa cabin, hệ thống khóa liên động kéo theo cửa tầng cùng đóng hoặc mở ). Tại điểm trên cùng và dưới cùng của giếng thang có đặt các công tắc hạn chế hành trình cho cabin.
Phần dưới của giếng thang là hố thang 10 để đặt các giảm chấn 11 và thiết bị căng cáp hạn chế tốc độ 9. khi hỏng hệ thống điều khiển, cabin hoặc đối trọng có thể đi xuống phần hố thang 10, vượt qua công tắc hạn chế hành trình v tỳ ln giảm chấn 11 để đảm bảo an toàn cho kết cấu máy và tạo khoảng trống cần thiết dưới đáy cabin để có thể đảm bảo an toàn khi bảo dưỡng, điều chỉnh và sữa chữa.
Bộ hạn chế tốc độ 2 được đặt trong buồng máy 22 và cáp của bộ hạn chế tốc độ 8 có liên kết với hệ thống tay địn của bộ hm bảo hiểm 17 trn cabin. Khi đứt cáp hoặc cáp trượt trên rnh puly do khơng đủ ma sát mà cabin đi xuống với tốc độ vượt quá giá trị cho phép, bộ hạn chế tốc độ qua cáp 8 tác động lên bộ hm bảo hiểm 17 để dừng cabin tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang. Ơ một số thang máy, bộ bảo hiểm và hệ thống hạn chế tốc độ cịn được trang bị cho cả đối trọng.
1.5.    Thiết bị cơ khí của thang my:
1.5.1.    Ray dẫn hướng:
Ray dẫn hướng được lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo giếng thang. Ray dẫn hướng đảm bảo cho cabin đối trọng luôn nằm ở vị trí thiết kế của chúng trong giếng thang và không bị dịch chuyển theo phương ngang trong quá trình chuyển động. Ray dẫn hướng được lắp đặt ở hai bên cabin và đối trọng với độ chính xác cần thiết theo yêu cầu đặt ra trong tiêu chuẩn lắp đặt thang máy(độ thẳng, độ thẳng đứng của ray, khoảng cách các đầu ray…).



1.5.2.    Giảm chấn:
Giảm chấn được lắp đặt dưới đáy hố thang để dừng và đỡ cabin và đối trọng trong trường hợp cabin hoặc đối trọng chuyển động xuống dưới vượt quá vị trí đặt công tắc hạn chế hành trình dưới cùng.
Cĩ hai loại giảm chấn: giảm chấn lị xo được dùng thông dụng cho các loại thang có tốc độ 0,5  1 m/s. Giảm chấn thủy lực là loại tốt nhất và thường dùng cho thang máy có tốc độ trên 1 m/s.

hình 1.2. cấu tạo bộ giảm chấn thuỷ lực
giả sử thang máy bị sự cố khi cabin đi xuống. Đáy cabin sẽ tác động một lực F là cho piston (1) đi xuống, đẩy dầu ép từ buồng thang (3) lên buồng (2) theo đường dẫn (4). Quá trình ny diễn ra từ từ cho đến khi cabin ngừng hẳn.
Sau khi sử lý sự cố, cabin thối tc dụng lực F ln piston thì lị xo (5) đẩy piston vào vị trí củ, dầu ép từ buồng thang (2) theo đường dẫn (4) về lại buồng thang (3).
Trong trường hợp thang máy gặp sự cố khi đi lên thì qu trình diễn ra tương tự nhưng khi đó bộ giảm chấn của đối trọng làm việc.

1.5.3.    Cabin v cc thiết bị lin quan:
Cabin l hệ thống mang tải của thang my. Cabin phải cĩ kết cấu sao cho cĩ thể tho rời nĩ thnh từng bộ phận nhỏ. Theo cấu tạo, cabin gồm 2 phần: kết cấu chịu lực(khung cabin) và các vách che trần, sàn tạo thành buồng cabin. Trên khung cabin có lắp các ngàm dẫn hướng, hệ thống treo cabin, hệ thống tay địn v bộ hm bảo hiểm, hệ thống cửa v cơ cấu đóng mở cửa….
Ngồi ra, cabin của thang my chở người phải đảm bảo các yêu cầu về thông gió, nhiệt độ và ánh sáng.

    Khung cabin: có cấu trúc dạng đỡ, có thể mốc cáp vào để kéo cabin.
    Ngàm dẫn hướng: có tác dụng dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo ray dẫn hướng và khống chế độ dịch chuyển ngang của cabin và đối trọng trong giếng thang không vượt quá giá trị cho phép. Có hai loại ngàm dẫn hướng: ngàm trượt(bạc trượt) và ngàm con lăn.
    Hệ thống treo cabin: do cabin và đối trọng được treo bằng nhiều sợi cáp riêng biệt cho nên phải có hệ thống treo để đảm bảo cho các sợi cáp nâng riêng biệt này có độ căng như nhau. Trong trường hợp ngược lại, sợi cáp chịu lực căng lớn sẽ bị quá tải cịn sợi cp chng sẽ trượt trên rnh của puly ma st nn rất nguy hiểm. Cĩ hai loại hệ thống treo: kiểu tay địn v kiểu lị xo.
    Buồng cabin: là một kết cấu có thể tháo rời được gồm trần, sàn và vách cabin. Các phần này có liên kết với nhau và liên kết với khung chịu lực của cabin.
Các yêu cầu chung đối với buồng cabin:
-    trần, sn v vch cabin phải kín, khơng cĩ lỗ thủng.
-    Phải có độ bền, độ cứng cần thiết.
-    Buồng cabin phải đảm bảo yêu cầu về thông gió, thoát nhiệt và ánh sáng. Ngoài ra, phải có phương tiện liên lạc bên ngoài trong trường hợp sự cố, có cửa thoát hiểm.
-    Tiếp điểm đảm bảo khi lượng tải trong cabin đạt 90% tải trọng danh nghĩa thì cc lệnh gọi tầng từ bn ngồi sẽ mất tc dụng v chỉ thực hiện cc lệnh điều khiển trong cabin.
-    Tiếp điểm đảm bảo khi cabin quá tải thì ngắt mạch động lực và thang không hoạt động được, đèn tín hiệu báo quá tải sng.
    Hệ thống cửa tầng v cửa cabin: l những bộ phận cĩ vai trị rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và có ảnh hưởng đến chất lượng, năng suất của thang máy.
Cơ cấu đóng mở cửa được đặt trên nóc cabin gồm động cơ điện đảo chiều, bộ truyền đai, hộp giảm tốc, cần gạt, cp.
Các yêu cầu an toàn đối với hệ thống cửa gồm:
-    đủ độ cứng và độ bền. Cửa được lắp kín khít và có kích thước phù hợp với các quy định trong tiêu chuẩn.
-    Cửa phải được trang bị hệ thống khóa cửa sao cho hành khách không thể mở từ bn ngồi.
-    Cửa phải có khả năng chống cháy.
-    Loại cửa lùa đóng mở  tự động thì chỉ mở cửa bằng cơ cấu đóng mở cửa đặt trên nóc cabin. Khi đóng cửa, nếu gặp chướng ngại vật thì cửa phải tự mở ra v sau đó lại tiếp tục đóng để tránh trình trạng người chưa vào hẳn trong cabin bị kẹt giữa cửa và cháy động cơ của cơ cấu đóng mở cửa.
-    Cửa phải có tiếp điểm điện an toàn để đảm bảo rằng thang máy chỉ có thể hoạt động được khi cửa cabin và tất cả các cửa tầng đ đóng kín và khoá đ sập.
1.5.4.    Hệ thống cn bằng trong thang my:
-Đối trọng, cáp nâng, cáp điện, cáp hoặc xích cân bằng là những bộ phận của hệ thống cân bằng trong thang máy để cân bằng với trọng lượng cabin và tải trọng nâng. Việc chọn sơ đồ động học và trọng lượng các bộ phận của hệ thống cân bằng có ảnh hưởng lớn đến momen tải trọng và công suất của động cơ của cơ cấu dẫn động, đến lực căng lớn nhất của cáp nâng và khả năng kéo của puly ma sát.
    Đối trọng:
-Đối trọng là bộ phận đóng vai trị chính trong hệ thống cn bằng của thang my.
Trọng lượng đối trọng được tính theo công thức:
    Đ = C+ .Q                                                    [ I.1.1]
Trong đó: C: trọng lượng cabin
               Q: tải trọng nng danh nghĩa của thang my.
                  : hệ số cn bằng.

    Xích v cp cn bằng: khi thang máy có chiều cao nâng trên 45m hoặc trọng lượng cáp nâng và cáp điện có giá trị trên 0,1.Q  thì phải đặt thêm cáp hoặc xích cân bằng để bù lại phần trọng lượng của cáp nâng và cáp điện chuyển từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng và ngược lại.
    Cp nng: cáp được bện từ những sợi thép cacbon.
Cáp nâng được chọn theo điều kiện sau:
Smax.n Sđ                                                        [ I.1.2]
Trong đó: Smax – lực căng cáp lớn nhất trong quá trình lm việc của thang my.
Sđ – tải trọng phá hỏng cáp do nhà chế tạo xác định và cho trong bảng cáp tiêu chuẩn tuỳ thuộc vào loại cáp, đường kính cáp và giới hạn bền của vật liệu sợi thp bện cp.
n- hệ số an toàn của cáp, lấy không nhỏ hơn giá trị quy định trong tiêu chuẩn, tuỳ thuộc vào tốc độ, loại thang máy và loại cơ cấu nâng.
1.5.5.    Bộ tới ko:
Theo phương pháp dẫn động có bộ tời kéo dẫn động thủy lực và bộ tời kéo dẫn động điện. Bộ tời kéo dẫn động thủy lực chỉ dùng cho thang máy có chiều cao không lớn. Bộ tời kéo dẫn điện là loại thông dụng hơn cả.
Bộ tời kéo dẫn động điện gồm loại có hộp giảm tốc và loại không có hộp giảm tốc.
1.5.6.    Thiết bị an tồn cơ khí :
-thiết bị an toàn cơ khí trong thang máy có vai trị đảm đảm bảo an toàn cho thang máy và hành khách trong trường hợp xảy ra sự cố như: đứt cáp, cáp trượt trên rnh puly ma st, cabin hạ với tốc độ vượt quá giá trị cho phép. Thiết bị an toàn cơ khí trong thang my gồm hai bộ phận chính: bộ hm bảo hiểm v bộ hạn chế tốc độ.
1.6.    Thiết bị điện trong thang máy:
1.6.1.    Thiết bị động lực :
 Là những thiết bị điện có công suất lớn và dùng để truyền động và hm thang my.cc thiết bị gồm cĩ:
    động cơ điện: yêu cầu chung của động cơ điện là ít ồn, Roto của động cơ có momen quán tính lớn (để hạn chế gia tốc khi mở máy), có hệ số trượt định mức cao (512%), bội số momen mở my lớn (1,82,5%) v thỏa mn biểu đồ tốc độ tối ưu của buồng thang.
-Khi chọn động cơ điện thang máy người ta thường dựa vào các yêu cầu về độ chính xác khi dừng, tốc độ di chuyển buồng thang, gia tốc lớn nhất cho phép và phạm vi điều chỉnh tốc độ.
-Đối với thang máy chạy chậm (v<0,5m/s) và trọng tải Q<320KG người ta thường dùng động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc một tốc độ. Loại động cơ này có cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, làm việc tin cậy nhưng khó điều chỉnh tốc độ.
-Đối với thang máy tốc độ trung bình v trọng tải Q=3203200KG người ta thường dùng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc hai tốc độ. Tốc độ lớn được dùng khi thang máy chạy từ tầng này đến tầng khác, cịn tốc độ bé được dùng khi buồng thang gần đến tầng cần dừng. Điều đó vừa đảm bảo năng suất cao vừa đảm bảo tầng dừng chính xác và hạn chế gia tốc dừng.
-Đối với thang máy tốc độ nhanh và trọng tải lớn người ta thường dùng động cơ điện không đồng bộ roto dây quấn. Loại động cơ này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn động cơ roto lồng sóc, nhưng dể điều chỉnh tốc độ hơn và có thể hạn chế dịng điện mở máy.
-Cuối cùng đối với các thang máy coa tốc và trọng tải lớn người ta thường dùng động cơ điện một chiều. Động cơ loại này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn động cơ không đồng bộ, nhưng có thể điều chỉnh tốc độ một cách dễ dàng và trong phạm vi rộng.
    Hm điện từ : hm điện từ dùng để hm động cơ khi mất điện và khi cần dừng thang máy.
1.6.2.    Các thiết bị điều khiển và bảo vệ:
    Cơng tắc tầng :
Các công tắc tầng dùng để chuyển đổi trạng thái mạch điện khi buồng thang đi qua hoặc đến tầng. Các công tắc tầng được đặt ở vị trí thích hợp trên thành giếng thang.
Hiện nay người ta thường sử dụng trong thang máy 3 loại công tắc tầng:
- công tắc tầng cơ khí
- cảm biến kiểu điện cảm
- tế bào quang điện
    Hm bảo hiểm v ci hạn chế tốc độ:
Mục đích của hm bảo hiểm l ngăn ngừa buồng thang rơi trong trường hợp đứt dây cáp. Trong trường hợp này hm bảo hiểm sẽ khởi động và kẹp chặt buồng thang vào giá trượt định hướng. Ngoài nhiệm vụ kiểm tra tốc độ của buồng thang, hm bảo hiểm cịn kiểm tra độ căng của cáp treo buồng thang.


hình 1.3. sơ đồ nguyên lý bộ phanh tời dạng địn gĩc
1-    các địn gĩc
2-    nam châm điện
3-    Buolon điều chỉnh

4-    Địn phanh
5-    M phanh
6-    Tang phanh
Nam châm (2) được mắc song song với động cơ nâng. Khi mở máy động cơ, nam châm có điện, phần ứng của nó được nâng lên làm các địn gĩc (1) xoay . cc địn gĩc tựa vo buolon điều chỉnh (3) lắp trên địn phanh (4) lm tch cc m thắng (5) ra khỏi tang phanh (6). Trục của động cơ được giải phóng để làm việc. Khi đến vị trí dừng cabin, nguồn điện được ngắt ra khỏi động cơ thì nam chm (2) cũng khơng cĩ điện, các lị xo (3) đẩy đị phanh (5) về vị trí hm tang phanh (6).
Kiểu phanh điện từ hiện nay đang dùng rất phổ biến.
..................................................................................

    PHẦN I-CHƯƠNG II    
-23-
CHƯƠNG 2:                    
YÊU CẦU TRONG HỆ THỐNG THANG MÁY
Khi biết được đối tượng điều khiển rồi, việc kế tiếp là phải hiểu rõ các yêu cầu của đối tượng( thang máy) điều khiển . chẳng hạn như vấn đề an toàn, đáp ứng nhanh, độ chính xác dừng tầng,… Cũng như các yêu cầu của hệ thống điều khiển thang máy.
2.1.    Yêu cầu chung của thang máy:
Để thang máy hoạt động ổn định, phục vụ tốt cho người sử dụng, nó phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
-    an toàn
-    độ tin cậy cao.
-    Độ chính xác dừng tầng của cabin.
-    Đáp ứng nhanh yêu cầu của khách .
-    Hạn chế tiếng ồn.
-    Tiện nghi.
1.    An toàn:
Đối tượng phục vụ của thang máy (thang chở người) là phục vụ trực tiếp con người. Vì vậy an toàn là yêu cầu quan trọng nhất.
Đặt vấn đề an toàn tức là đưa ra mọi khả năng, tình huống có thể xẩy ra trong khi sử dụng thang máy để tính toán, có biện pháp đề phòng, xử lý nhanh chóng. Có thể chia thành hai trạng thái hoạt độngcủa thang máy:
·    Thang máy hoạt động bình thường.
·    Thang máy có sự cố.
    Khi thang máy hoạt động bình thường:
Cửa thang máy phải đóng kín khi Cabin đang chuyển động hoặc chưa dừng hẳn.
Sau khi cửa cửa mở để hành khách ra vào tại tầng có yêu cầu, cửa Cabin chỉ đóng lại nếu chưa quá tải và không còn hành khách hoặc hàng hóa nào di chuyển qua cửa Cabin.

    Khi thang máy có sự cố:
Khi bị cúp điện Cabin cần được đưa về tầng gần nhất và mở cửa bằng nguồn phụ.
Khi Cabin chạy quá hành trình cho phép do bộ điều khiển hoạt động không bình thường hoặc vì lý do nào đó, phải có biện pháp xử lý để nó không tiếp tục chuyển động phá vỡ kết cấu, gây tai nạn.
Cửa Cabin và cửa tầng phải có kết cấu thích hợp, cho phép mở ra trong trường hợp có sự cố và thang máy đang ở vị trí tầng nào đó.

Cabin cần có cửa thoát hiểm để sử dụng trong các tình huống xấu nhất.

    Các tín hiệu an toàn của hệ thống thang:
·    Tín hiệu giới hạn trên:
Bảo vệ khi Cabin vượt lố tầng trên cùng. Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển,kết hợp với bộ giảm chấn làm cho Cabin ngừng khẩn cấp.
·    Tín hiệu giới hạn dưới cùng:
Bảo vệ khi Cabin vượt lố tầng dưới cùng. Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển, kết hợp với bộ giảm chấn làm cho Cabin ngừng khẩn cấp.
·    Tín hiệu bảo vệ quá tốc:
Khi tốc độ Cabin vượt quá tốc độ cho phép ( theo tiêu chuẩn là 110% tốc độ định mức), tín hiệu này sẽ tác động cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển làm cho Cabin ngừng khẩn cấp.
·    Tín hiệu bảo vệ quá tải:
Khi tải trọng trong Cabin vượt quá tải trọng cho phép, tín hiệu này sẽ tác động và không cho phép Cabin vận hành.
·    Tín hiệu an toàn cửa:
Khi cửa Cabin (hay cửa tầng) chưa đóng sát, tín hiệu này sẽ tác động và không cho phép Cabin vận hành.
Khi cửa Cabin bị kẹt hoặc có người đi qua khi cửa đang đóng thì tín hiệu này tác động làm cửa mở ra trở lại.
2.    Độ tin cậy:
Độ tin cậy của thang máy thể hiện ở:
-    tuổi thọ làm việc của các bộ phận cao, ít bị hư hỏng…
-    xử lý đóng, đáp ứng chính xác yêu cầu do người sử dụng đưa ra.

-    Sự phối hợp hoạt động của các thiết bị, các thành phần trongthang máy được điều khiển đồng bộ, thống nhất.
3.    Độ chính xác dừng cabin ở mỗi tầng:
Một yêu cầu của thang máy là buồng thang phải dừng chính xác ở sàn tầng cần dừng… nếu buồng thang không dừng chính xác sẽ gây ra khó khăn trong việc bốc dỡ hàng hóa(đối với thang máy chở hàng) hoặc làm cho hành khách ra vào khó khăn, tăng thời gian ra vào của hành khách làm giảm năng suất của thang máy(đối với thang máy chở người).

Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nửa hiệu số của hai quãng đường trượt khi phanh buồng thang đầy tải và phanh buồng thang không tải theo cùng một hướng di chuyển. Các yếu tố ảnh hưởng đến dừng tầng chính xác buồng thang bao gồm: mômen của cơ cấu phanh, mômen quán tính của buồng thang, tốc độ khi bắt đầu hãm và một số yếu tố phụ khác.

Quá trình hãm buồng thang xẩy ra như sau: khi buồng thang đi đến gần tầng, công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh lên hệ thống điều khiển động cơ để dừng buồng thang. Công tắc chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng cách nào đó sao cho buồng thang nằm ở giữa hiệu hai quãng đường trượt khi phanh đầy tải và không tải.

Sai số lớn nhất (độ dừng không chính xác lớn nhất) là:
                 
                                                                                   [ I.2.1]

Trong đó : S1 – quãng đường trượt nhỏ nhất của buồng thang khi phanh.
      S2 – quãng dường trượt lớn nhất của buồng thang khi phanh.
..................................................
Các tham số của các hệ truyền động với độ chính xác khi dừng S:

Hệ truyền động điện    Phạm vi điều chỉnh tốc độ    Tốc độ
 di
chuyển
(m/s)    Gia
Tốc
(m/s2)    Độ không
 chính xác khi dừng(mm)    
Động cơ KĐB rô to lồng sốc 1 cấp tốc độ
Động cơ KĐB rô to lồng sốc 2 cấp tốc độ
Động cơ KĐB rô to lồng sóc 2 cấp tốc độ
Hệ máy phát – động cơ (F – Đ)
Hệ máy phát – động cơ có khuếch đại trung gian.    1:1
.............................................
4.    Đáp ứng nhanh yêu cầu của hành khách:
-    Hành khách sẽ trở nên thiếu kiên nhẫn sau một thời gian chờ đợi thang máy. Vì vậy thang máy phải được thiết kế sao cho thời gian chờ trong trong thời gian cho phép.
-    Thang máy phải đáp ứng các nhu cầu của hành khách, ở nhiều tầng khác nhau theo thứ tự ưu tiên phù hợp sao cho tối ưu nhất.
-    Thang máy phải phục vụ tốt lượng hành khách lớn trong giờ cao điểm.
5.    Hạn chế tiếng ồn:
Tiếng ồn của thang máy gây ra bởi:
-    chuyển động của cabin
-    các cơ cấu cơ khí(truyền động, ma sát…)
-    các linh kiện trong hệ thống điều khiển.
6.    Tiện nghi:
Đối với thang máy hiện đại các trang thiết bị giúp hành khách được thoải mái như chiếu sáng, quạt thông gió, máy lạnh,… và diện tích sử dụng trong mỗi cabin cũng là yêu cầu rất cần thiết.
TÓM LẠI: yêu cầu cụ thể đối với một thang là:
    Gíam định thường xuyên liên tục, điều hành các thiết bị hoạt động theo đúng nguyêntắc làm việc định trướccho thang máy.
    Nhận biết, xử lý mọi tình huống xảy ra khi thang máy đang làm việc:
-    Tiếp nhận ghi nhớ các tín hiệu yêu cầu của hành khách.
-    Đáp ứng các yêu cầu hành khách theo thứ tự ưu tiên: chiều chuyển động hiện tại của Cabin, thời điểm yêu cầu, khoảng cách từ Cabin đến tầng được yêu cầu.
-    Xuất tín hiệu điều khiển động cơ: đảo chiều, thay đổi tốc độ, đóng ngắt nguồn.
-    Tính toán để Cabin dừng tầng chính xác: có khả năng hiệu chỉnh khi dừng quá tầng.
-    Điều khiển việc đóng mở cửa: nhận biết sự ra vào của hành khách, định thời gian cần thiết trước khi đóng mở cửa.
-    Nhận biết các mức tải trọng và xử lý kịp thời.
    Tốc độ xử lý nhanh, giảm thời gian chờ của hành khách.
    Các thiết bị trong hệ thống điều khiển khi làm việc ít gây tiếng ồn.

    Bộ điều khiển phải làm việc tin cậy, ít bị hư hỏng, xử lý sai.
    Việc lắp đặt, kiểm tra và bảo trì được dể dàng nhanh chóng.
2.2.    Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển thang máy:
-    giám định thường xuyên liên tục, điều hành các thiết bị hoạt động theo đúng nguyên tắc làm việc định trước cho thang máy.
-    Nhận biết, xử lý mọi tình huống xảy ra khi thang máy đang làm việc
-    Tốc độ xử lý nhanh, giảm thời gian chờ của khách.
-    Các thiết bị trong hệ thống điều khiển khi làm việc ít tiếng ồn.
-    Bộ điều khiển làm việc tin cậy, ít bị hư hỏng, xử lý sai.
-    Việc lắp đặt, kiểm tra và bảo trì được dễ dàng, nhanh chóng.

2.3.    Thông số kỹ thuật của thang máy:
Ta chọn thang áp dụng cho thang máy dẫn động điện công nghiệp dùng chung ( theo sách “thang máy “ của tác giả Vũ Liêm Chính(chủ biên), nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội-2000):
1.    cửa vào: mở hai phía
2.    tải trọng: 630 kg
3.    số lượng hành khách: 8
4.    tốc độ: 1m/s
5.    kích thước buồng thang:
                                      -rộng :  1100 mm
- dài :    1400 mm
- cao:     2200 mm

6.    giếng thang:
-rộng:    1800 mm
-dài :      2100 mm
7.    cửa vào:
-rộng:    800 mm
-cao:      2000 mm
8.    hố giếng:                   1700 mm
9.    đỉnh giếng:               4000 mm

10.    kích thước buồng máy:
-rộng:   2500mm
-dài:      3700 mm
-cao:      2600mm

-diện tích: 15m2

11.    trọng lượng buồng thang: 450 kg
...................................................................

CHƯƠNG 3:
HỆ TRUYỀN ĐỘNG TRONG THANG MÁY
Để kéo cabin lên xuống cần phải có hệ truyền động ( động cơ) kéo cabin. Việc chọn động cơ liên quan tới việc mở máy, hãm, tốc độ tăng của gia tốc …. Của động cơ. Điều này quyết định đến quá trình chuyển động của thang máy. Nên hệ truyền động trong thang máy là vấn đề rất cần thiết.

3.1.    Ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật đối với hệ truyền động thang máy:
Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm. Buồng thang chuyển động êm phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm máy;và tốc độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy( đó chính là độ dật  của buồng thang  =).
Để con người không có cảm giác khó chịu tốc độ v của buồng thang phải nhỏ hơn 5m/s, gia tốc a của buồng thang phải nhỏ hơn 1,5m/s2 và độ dật  của buồng thang phải nhỏ hơn 10m/s3. ngoài ra khi làm việc thang máy phải có độ ồn và độ rung không vượt quá trị số tiêu chuẩn vệ sinh.    
..........................................................
Đến tầng    
Hãm dừng    

v   a,         hãm xuống
    Mở máy        chế độ ổn định    tốc độ thấp
                     
hình 3.1 biểu đồ vận tốc v, gia tốc a và độ giật  

Bảng đưa ra các tham số gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao, không gây ra cảm giác khó chịu cho hành khách:

Tham số    Hệ truyền động    
    Xoay chiều    Một chiều    
Tốc độ thang máy(m/s)
Gia tốc cực đại(m/s2)
Gia tốc tính toán trung bình (m/s2)    0,5
1
0,5    0,75
1
0,5    1
1,5
0,8    1,5
1,5
1    2,5
2
1    3,5
2
1,5    

3.2.    Phân loại các hệ thống truyền động trong thang máy:
Việc lựa chọn một hệ truyền động, chọn loại dộng cơ phải dựa trên các yêu cầu sau:
-độ chính xác khi dừng
-tốc độ di chuyển buồng thang
-gia tốc lớn nhất cho phép
-phạm vi điều chỉnh tốc độ.

1.    Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc một cấp tốc độ. Loại động cơ này có cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, làm việc tin cậy, nhưng khó điều chỉnh tốc độ. Thường động cơ loại này dùng cho thang máy có tốc độ chậm (v<0,5m/s), và tải trọng Q <320kG.
2.    Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc hai cấp tốc độ. Tốc độ lớn được dùng khi thang máy chạy từ tầng này đến tầng khác, còn tốc độ bé được dùng khi buồng thang gần đến tầng cần dừng. Hệ động cơ này đảm bảo dừng chính xác cao và hạn chế gia tốc dừng. Đảm bảo năng suất cao. Hệ này dùng cho thang máy tốc độ trung bình và tải trọng Q = 320  3200Kg.
3.    Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ rotor dây quấn. Loại động cơ này có cấu tạo phức tạp hơn và gí thành cao hơn động cơ rotor lồng sóc, nhưng dễ điều chỉnh tốc độ hơn và có thể hạn chế dòng điện mở máy. Hệ truyền động này dùng cho thang máy tốc độ nhanh và tải trọng lớn.
4.    Hệ truyền động dùng động cơ một chiều. Động cơ này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn động cơ không đồng bộ, nhưng có thể điều chỉnh tốc độ một cách dễ dàng và trong phạm vi rộng.
..................................................................

3.3.1.    Mở my động cơ:
cc phương php mở my động cơ:
1.    phương php dng điện trở mở my ở mạch rotor:phương php ny chỉ sử dụng cho động cơ rotor dy quấn.
2.    phương php mở my với điện trở hoặc điện khng nối tiếp trong mạch stator: phương php ny cĩ thể p dụng cho cả động cơ rotor lồng sĩc lẫn động cơ rotor dy quấn. Do cĩ điện trở hoặc điện khng nối tiếp nn dịng mở my của động cơ giảm đi, nằm trong gi trị cho php. Mơmen mở my của động cơ cũng


Do vậy em chọn mở my với 2 cấp điện trở nối tiếp trong mạch stator            

Hình 3.3.Sơ đồ mạch động lực của mạch khởi động động cơ khơng đồng bộ rotor lồng sĩc dng 2 cấp điện trở mở my

               Hình 3.4. Sơ đồ mạch điều khiển  dng khởi động cơ với hai cấp điện trở mở my               
     Thoạt đầu của qu trình mở my, cc tiếp điểm K1 Đĩng lại (cc tiếp điểm K2, K3 mở) để điện trở R1, R2 tham gia vo mạch stator nhằm hạn chế dịng điện mở my. Sau khi tốc độ động cơ đ tăng đến một mức no đĩ(tuỳ theo hệ truyền động) thì cc điện trở nối cấp lần lượt bị loại khỏi khỏi mạch stator nhờ cc tiếp điểm K2 , K3 . Động cơ tăng tốc đến tốc độ lm việc. Qu trình mở my kết thc.
3.    phương php dng my biến p tự ngẫu: phương php ny tốt km.
4.    phương php đổi nối  -  khi mở my:     
Khi mở my ta đổi nối thnh . Sau khi my đ chạy rồi đổi lại thnh cch đấu . Phương php ny chỉ dng đối với những động cơ đấu .

3.3.2.    Hm động cơ:
Cĩ 3 trạng thi hm :
1.    hm ti sinh (hm cĩ hồn trả năng lượng về lưới): l trạng thi xảy ra khi tốc dộ động cơ lớn hơn tốc đồng bộ. Hm ny khĩ thưc hiện trong trường hợp ny
2.    hm ngược: l trạng thi đổi nối mạch động cơ để tạo ra mơ men điện từ cĩ chiều ngược với chiều quay m động cơ đang cĩ.
 Hm ngược cĩ 2 trường hợp:
-    hm ngược nhờ đưa điện trở phụ vo mạch phần ứng: biện php ny chỉ sử dụng cho động cơ rotor dy quấn
-    hm ngược nhờ đảo chiều quay: để hm ta đảo cực tính điện p đặt vo phần ứng động cơ. Động cơ sinh ra mơ men điện từ cĩ chiều ngược lại nhưng do qun tính, hệ thống vẫn lm quay rotor theo chiều cũ, do vậy, mơ men động cơ sẽ l mơ men hm.biện php ny cũng khĩ thực hiện trong trường hợp ny.
3.    Hm động năng:l trạng thi m động năng của hệ truyền độgn tích luỹ được trong qu trình lm việc biến đổi thnh điện năng thơng qua động cơ ( lm việc ở chế độ my pht). Điện năng ny được tiu thụ dưới dạng nhiệt trn điện trở hạm.
Để động cơ lm việc như my pht điện, biến cơ năng thnh điện năng, động cơ cần phải cĩ kích từ, nghĩa l: phần cảm phải được cấp điện kích từ cịn phần ứng động cơ được cắt khỏi lưới điện v nối với điện trở hm. Ty phương php hm động năng chia ra lm 2 phương php:



-    hm động năng kích từ độc lập: kích từ do nguồn bn ngồi.
-    Hm động năng tự kích từ do chính dịng điện cảm ứng của động cơ khi hm.
Ta thấy phương php hm động năng tự kích khơng cĩ hiệu quả bằng phương php hm động năng kích từ độc lập, song lại cĩ lợi thế l khơng cần nguồn điện một chiều bn ngồi cấp cho cuộn kích từ v cĩ thể tiến hnh hm khi mất điện. Qua phn tích, ta chọn hm động năng kích từ động lập.
Để hm động năng động cơ khơng
đồng bộ đang lm việc ở chế độ động

cơ, ta phải cắt stator ra khỏi lưới điện
xoay chiều(mở cc tiếp điểm K ở mạch
động lực, rồi cấp vo stator dịng điện
một chiều để kích từ (đĩng cc tiếp điểm H). thay đổi dịng điện kích từ
nhờ biến trở Rkt.



                                                                     Hình 3.5. sơ đồ hm động năng                       động cơ khơng đồng bộ

Vì cuộn dy stator của động cơ l 3 pha nn khi cấp kích từ một chiều phải tiến hnh đổi nối.

Do động năng tích lũy, rotor
Tiếp tục quay theo chiều cũ trong từ trường một chiều vừa được tạo ra. Trong cuộn dy phần ứng xuất hiện một dịng cảm ứng. Lực từ trường tc dụng vo dịng cảm ứng trong cuộn dy phần ứng sẽ tạo ra mơ men hm v rotor quay chậm dần. Động cơ điện xoay chiều khi hm động năng sẽ lm việc như một my pht điện cĩ tốc độ(do đĩ tần số) giảm dần. Động năng(tức cơ năng của hệ truyền động) qua động cơ sẽ biến đổi thnh điện năng tiu thụ trn điện trở ở mạch rotor.


                       Hình 3.6. đặc tính của quá trình hãm động năng.

Đặc tính hãm động năng của động cơ xoay chiều ba pha khơng đồng bộ cĩ dạng như hình vẽ trn. Tốc độ động cơ giảm dần về 0 trn đoạn đặc tính hm động năng B0. tại điểm 0 động cơ sẽ dừng nếu tải l phản khng, nếu tải cĩ tính chất thế năng thì tải sẽ ko động cơ quay ngược ổn định tại điểm D.
3.3.3.    Điều chỉnh tốc độ động cơ:
 cc phương php điều chỉnh tốc độ :
1.    Điều chỉnh tốc độ bằng cch thay đổi điện trở phụ trong mạch phần ứng(rotor): phương php ny chỉ sử dụng đối với động cơ rotor dy quấn.
2.    điều chỉnh tốc độ bằng cch thay đổi điện p đặt vo mạch phần cảm(stator) : giảm tần số – nguồn điện cấp cho stator động cơ. Phương php ny cho kết quả tốt, đặc tính cứng nhưng cần cĩ một bộ biến tần.

Với những truyền động chỉ cần giảm tốc độ thấp trước khi dừng chính xc thì r rng phương php ny l khơng kinh tế v khơng được sử dụng.
3.    điều chỉnh tốc độ bằng cch thay đổi số đơi cực của động cơ: đy l cch điều chỉnh tốc độ cĩ cấp. Đặc tính thay đổi vì tốc độ đồng bộ thay đổi theo số đơi cực:
                                           
                                                                   .......................................................................................

CHƯƠNG 8:
THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH S7-200
Tìm hiểu PLC họ S7-200 của hãng Siemens. Chương này trình bày cấu trúc phần cứng, tính năng cơ bản, tập lệnh logic cơ bản, dùng để hình thành nên mạch điều khiển logic hoàn chỉnh và các lệnh ứng dụng cùng với bản chất và ý nghĩa của việc sử dụng của chúng.
8.1.    Cấu hình phần cứng:
S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemens (Đức), có cấu trúc theo kiểu modul và có các modul mở rộng. Các modul này đươc sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau.

Đặc trưng    CPU 221    CPU 222    CPU 224    CPU 226    
Kích thước(mm)    90x80x62    90x80x62    120.5x80x62    190x80X62    
Bộ nhớ chương trình    2048 words    2048words    4096words    4096words    
Bộ nhớ dữ liệu    1024 words    1024words    2560words    2560words    
Cổng logic vào    6    8    14    24    
Cổng logic ra    4    6    10    16    
Modul mở rộng    none    2    7    7    
Digital I/O cực đại    128/128    128/128    128/128    128/128    
Analog I/O cực đại    none    16In/16Out    32In/32Out    32In/32Out    
Bộ đếm (Counter)    256    256    256    256    
Bộ định thì (Timer)    256    256    256    256    
Tốc độ thực thi lệnh    0.37s    0.37s    0.37s    0.37s    
Khả năng lưu trữkhi mất điện    50 giờ    50 giờ    190 giờ    190 giờ    

                           Các cổng ra vào
                                             
                                                 
    SIEMEN    SF         I0.0      I1.0       Q0.0     Q1.0      hình 8.1 bộ điều khiển lập
                                       RUN     I0.1      I1.1       Q0.1     Q1.1        lập trình S7-200 với khối
                                       STOP    I0.2      I1.2      Q0.2    vi xử lý CPU 214
                SIMATIC                    I0.3     I1.3       Q0.3
                  S7-200                      I0.4      I1.4       Q0.4
                                                   I0.5     I1.5       Q0.5
                                            I0.6                     Q0.6
                                                   I0.7                     Q0.7                       

    các cổng vào    cổng truyền thông

Các đèn báo
·    SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng.
·    RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình được nạp vào trong máy.
·    STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ dừng chương trình và đang thực hiện lại
Đầu vào
·    Kiểu đầu vào IEC 1131-2.
·    Tầm điện áp mức logic 1 :15-30 VDC,dòng nhỏ nhất 4 mA;35VDC ở thời gian tức thời 500ms.
·    Trạng thái mức logic 1 chuẩn : 24 VDC, 7mA.
·    Trạng thái mức logic 0 : Tối đa 5 VDC, 1mA.
·    Đáp ứng thời gian lớn nhất ở các chân I0.0 đến I1.5: có thể chỉnh từ 0,2 đến 8,7 ms mặc định 0,2 ms.
·    Các chân từ I0.6 đến I1.5 được sử dụng bởi bộ đếm tốc độ cao HSC1 và HSC2 ở 30us đến 70us.

·    Sự cách ly về quang 500VAC.1 min.
Đầu ra
·    Kiểu đầu ra : Relay hoặc Transistor.
·    Tầm điện áp : 24.4 đến 28.8 VDC.
·    Dòng tải tối đa : 2A/ điểm; 8A/common.
·    Quá dòng : 7A với contact đóng.
·    Điện trở cách ly : nhỏ nhất 100 M.
·    Thời gian chuyển mạch : tối đa 10 ms.
·    Thời gian sử dụng : 10.000.000 với công tắc cơ khí; 100.000 với tốc độ tải.
·    Điện trở công tắc : tối đa 200 m.
·    Chế độ bảo vệ ngắn mạch : không có.
Nguồn cung cấp
·    điện áp cấp nguồn : 20.4 đến 24.8 VDC
·    dòng vào max load : 900mA tại 24 VDC
·    Cách ly điện ngõ vào: Không có
·    Thời gian duy trì khi mất nguồn : 10ms ở 24 VDC
·    Cầu chì bên trong : 2 A ,250V
Nguồn cấp cho sensor
·    tầm điên áp  ra: 15.4 đến 28.8 VDC
·    Dòng ra tối đa: 280mA
·    Độ gợn sóng: Giống như nguồn cấp vào
·    Cách ly : không có

Chế độ làm việc
·    PLC có 3 chế độ làm việc:
-    RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình từng bộ nhớ,  PLC sẽ chuyển từ RUN sang STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP.
-    STOP: Cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP.
-    TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ hoạt động cho PLC hoặc RUN hoặc STOP.

Cổng truyền thông
·    S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối 9 chân  để phục vụ cho việc ghép nối  với thiết bị lập trình  hoặc với các trạm PLC khác. Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud. Tốc độ truyền cung cấp  của PLC theo kiểu tự do là 300 38.400 baud.
·     Để ghép nối S7-200 với máy lập trình PG702 hoặc các loại máy lập trình thuộc họ PG7xx có thể dùng một cáp nối thẳng MPI. Cáp đó đi kèm với máy lập trình.
·    Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC / PPI với bộ chuyển đổi RS232 / RS485.


 Tài Liệu Tham Khảo

1.    THANG MÁY  - Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật- Hà Nội-2010
2.    Trang Bị Điện – Điện Tử. Nhà Xuất Bản Giáo Dục.
3.    SIMATIC S7-200 Programmable Controller .
4.    Tự động hoá với SIMATIC S7-200 – Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp Hà Nội, 2011
5.    Bộ Điều Khiển Lập Trình –Vận Hành Và Ưng Dụng .
Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật .2012
6. Luận Văn Các Khoá Trước. 2011

Mục lục

Phần mở đầu
Phần A: Tìm hiểu về PLC.    3
Chương I:Giới thiệu.                        3    
Chương II:Thiết bị điều khiển lôgic khả trình.        4
I. Cấu hình cứng.                        4
II.Cấu trúc bộ nhớ.                        8
1. Phân chia bộ nhớ.
2. Vùng dữ liệu.
3. Vùng đối tượng.
III. Mở rộng cổng vào ra.                    14
IV. Thực hiện chương trình.                15
V. Cấu trúc chương trình của s7_200.            16
Chương III:Ngôn ngữ lập trình của s7_200.            19
I. Phương pháp lập trình.                    19
II. Bảng lệnh của s7-200.                    21
III. Cú pháp hệ lệnh của s7_200.                35
1. Toán hạn và giới hạn cho phép.            36
2. Lệnh vào/ra.                        37
3. Các lệnh ghi/xóa giá trị cho tiếp điểm.        37    
4. Các lệnh logic đại số Boolean.            38
5. Các lệnh tiếp điểm đặc biệt.            40
6. Các lệnh so sánh.                    40
7. Lệnh nhảy và lệnh gọi chương trình con.        42
8. Các lệnh can thiệp vào thời gian vòng quét.    43
9. Các lệnh về điều khiển timer.            44
a) Cập nhật timer có độ phân giải 1ms.
b) Cập nhật timer có độ phân giải 1ms.
c) Cập nhật timer có độ phân giải 1ms.
d) Hiệu quả của việc cập nhật giá trị đếm tức thời của Timer 1ms, 10ms, 100ms.
10. Các lệnh điều khiển Counter.    48
11. Các lệnh về số học.                49
12. Lệnh tăng, giảm một đơn vị và lệnh giá trị thanh ghi.
                                52
13. Các lệnh dịch chuyển nội dung ô nhớ.        54
14. Các lệnh làm việc với mảng.            55
15. Các lệnh dịch chuyển thanh ghi.            56
a) Nhóm lệnh với thanh ghi có độ dài 16 hoặc 32 bit.
b) Nhóm lệnh với độ dài thanh ghi tùy ý.
16. Các lệnh làm việc với bảng:(chỉ có trong CPU214).
    58
17. Các lệnh tìm kiếm: Chỉ sử dụng đối với CPU214.
    60
18. Các hàm đổi dữ liệu.                60
19. Xây dựng cấu trúc vòng lặp.            60
20. Đồng hồ thời gian thực.                61
21. Truyền thông trên mạng nhiều chủ.        62
22. Ngắt và xử lý ngắt.                    64
23. Sử dụng ngắt truyền thông.            68
a) Ghi dữ liệu lên mạng.
b) Đọc dữ liệu từ mạng.
24. Sử dụng bộ đếm tốc độ cao.            69
a)Nguyên lý hoạt động của bộ đếm tốc độ cao.
b) Thủ tục khai báo sử dụng bộ đếm tốc độ cao.
25. Sử dụng hàm phát xung tốc độ cao.        72
Phần B: Tìm hiểu về thang máy.    73
Chương 1:Giới thiệu chung về thang máy.            73
I. Lịch sử phát triển của thang máy.            73
II. Giới thiệu chung về thang máy.            74
1. Giới thiệu.
2. Khái niệm chung.
3. Ý nghĩa.
III. Phân loại thang máy.                    75
1. Theo công dụng.                    75
a) Thang máy chuyên chở người.
b) Thang máy chuyên người chở có tính hàng đi kèm.
c) Thang máy chuyên chở bệnh nhân.
d) Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm.
e) Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm.
2. Theo hệ thống dẫn động cabin.            76
a) Thang máy dẫn động điện.
b) Thang máy thủy lực.
c) Thang máy khí nén
3. Theo vị trí đặt bộ tời kéo.                76
a) Đối với thang máy điện.
b) Đối với thang máy dẫn động cabin lên xuống bánh răng, thanh răng.
c) Đối với thang máy máy thủy lực.
4.Theo hệ thống vận hành.                77
a)Theo mức độ tự động.
b) Theo tổ hợp điều khiển.
c) Theo vị trí điều khiển.
5. Theo các thông số cơ bản.                77
a) Theo tốc độ di chuyển của cabin.
b) Theo khối lượng vận chuyển của cabin.
6. Theo kết cấu các cụm cơ bản.            78
a) Theo kết cấu của bộ tời kéo.
b) Theo hệ thống cân bằng.
c) Theo cách treo cabin và đối trọng.
e) Theo hệ thống cửa cabin.
f) Theo bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin.
7. Theo vị trí cabin và đối trọng giếng thang.    81
8.Theo quỹ đạo di chuyển của cabin.        81
Chương 2: Cấu tạo chung của thang máy.            82
I. Giới thiệu.                            82
II. Hệ thống điều khiển thang máy.            87
1. Theo vị trí các nút điều khiển.
2. Theo nguyên tắc điều khiển có các loại.
a)  Điều khiển riêng biệt.
b) Điều khiển kết hợp .
3. Hệ thống điện của thang máy.
a) Mạch động lực.
b) Mạch tín hiệu.
c) Mạch chiếu sáng.
d) Mạch an toàn.
III. Các thông số cơ bản của thang máy.        89
1. Tải trọng nâng.
2. Khả năng chứa của cabin.
3. Diện tích sàn cabin.
4. Tốc độ danh nghĩa.
5. Tốc độ làm việc.
6. Tốc độ nhỏ.
7. Tốc độ kiểm tra.
8. Chiều cao nâng của thang máy.
9. Độ dừng chính xác.
V. Khả năng kéo của puly ma sat.            91
VI. Thiết bị cơ khí của thang máy.            92
1. Các thiết bị cố định trong giếng thang.        92
a) Ray dẫn hướng.
b) Giảm chấn.
2. Cabin và các thiết bị liên quan.            94
a) Khung cabin.
b) Ngàm dẫn hướng.
c) Hệ thống treo cabin.
d) Buồng cabin.
e) Hệ thống cửa cabin và cửa tầng.
f) Dẫn động cửa.
g) Hệ thống mở cửa tầng.
3. Hệ thống cân bằng trong thang máy.        100
a) Đối trọng.
b) Bộ tời kéo.
4. Giếng thang.                    107
a) Khái niệm.
b) Các thành phần của giếng thang.
c) Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế giếng thang.
d) Kích thước hình học cơ bản và độ chính xác của kích thước hình học giếng thang.
e)Kết cấu giếng thang.
5. Thiết bị an toàn cơ khí.                120
a) Bộ hãm bảo hiểm.
b) Bộ hãm bảo hiểm tác động tức thời mắc với cáp nâng.
c) Bộ hãm bảo hiểm tác động tức thời mắc với bộ hạn chế tốc độ.
d) Bộ hãm bảo hiểm tác động êm.
e) Bộ hạn chế tốc độ.
Chương 3: Chọn thang máy .                    126
I. Các nguyên tắc chung khi lựa chọn thang máy.    126
1. Cơ sở lựa chọn.            
2. Các tiêu chuẩn khi chọn thang máy.
a) Khái niệm.
b) Năng suất vận chuyển hành khách.
c) Chất lượng phục vụ.
d) Chu kỳ làm việc của thang máy.
3. Chọn sơ bộ tốc độ định mức của thang máy.
II. Tính chọn thang máy.                    134
1. Tính chọn thang theo năng suất:.
2. Chọn thang máy theo bảng hoăc đồ thị.
Phần C: Tìm hiểu về động cơ không đồng bộ và bộ biến tần.
    138
Chương 1: Các quá trình  động học và điều khiển động cơ không đồng bộ
    138
I. Giới thiệu.                            138
II. Ảnh hưởng của điện trở roto đến đặc tính khởi động động cơ không đồng bộ. động cơ không đồng bộ roto rảnh sâu và roto hai lồng sóc.
    138
1. Động cơ roto dây quấn.
2. Động cơ roto rảnh sâu và động cơ roto hai lồng sóc.
3. Các kiểu thiết kế roto thông dụng.
a) Kiểu thiết kế A.
b) Kiểu thiết kế B.
c)Kiểu thiết kế C.
d) Kiểu thiết kế D.
III. Động học quá trình gia tốc động cơ không đồng bộ.
    143
1. Tổng trở mắc nối tiếp.                145    
2. Dùng biến áp tự ngẫu để mở máy.        145
3. Đổi nối Y-.                        145
4. Mở máy từng phần.                    146
IV. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ.        146
1. Thay đổi số đôi cực.                    146
2. Thay đổi tần số lưới.                    148
3. Thay đổi điện áp lưới.                148
4. Thay đổi điện trở roto.                148
5.  Thay đổi độ trượt bằng cách dùng thiết bi phụ.    149
Chương 2: Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn.                                150
I. Nguyên lý và quy luật điều chỉnh khi thay đổi tần số.
    150
II. Các bộ biến tần dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ.
    154
1. Bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor.
2. Bộ biến tần dùng thyritor có khâu trung gian một chiều:
III. Ứng dụng trong công nghiệp.                160
Phần D:thiết kế thang máy chở người có tải trọng 10 người.    161
Chương 1: Tính toán đối trọng và công suất động cơ.    161
I. Tính toán đối trọng.                    161
II. Tính toán công suất động cơ.                161
Chương 2: Các thiết bị liên quan sử dụng trong việc thiết kế.
    163
Chương 3:Lưu đồ giải thuật và giải thích.            164
I. Lưu đồ giải thuật.                        164
II. Giải thích.                        175
1. Khối kiểm tra tín hiệu nhấn.
 2. Kiểm tra động cơ và vị trí cabin.
Chương4: Các chương trình điều khiển thang máy        179
I. Chương trình dạng STL                    179
II. Chương trình dạng LADDER                212
III. Các ký hiệu sử dụng trong chương trình        237
Phần tài liệu tham khảo                        242