dalat_trang
New Member
Download miễn phí Đồ án Ứng dụng PLC và biến tần điều khiển thang máy 7 tầng
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 2
1.1 Giới thiệu chung về thang máy 2
1.1.1 Khái niệm chung về thang máy 2
1.1.2 Lịch sử phát triển thang máy 2
1.1.3 Phân loại thang máy 3
1.1.4 Kết cấu của thang máy 6
1.1.5 Chức năng của một số bộ phận trong thang máy 8
1.1.5.7 Cảm biến vị trí 10
1.2 Các yêu cầu đối với thang máy 13
1.2.1 Yêu cầu về an toàn trong điều khiển thang máy 13
1.2.2 Dừng chính xác buồng thang 16
1.2.3 ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật đối với hệ truyền động thang máy 19
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH MỘT SỐ SƠ ĐỒ TBĐ CỦA THANG MÁY 21
2.1 Các hệ truyền động điện thang máy 21
2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện thang máy 21
2.1.2 Các hệ truyền động cho thang máy 21
2.1.3 Chọn hệ thống truyền động cho thang máy 23
2.1.4 Tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy 24
2.2 Một số hệ thống tự động khống chế thang máy 28
2.2.1 Tín hiệu hoá cho hệ thống điều khiển thang máy 28
2.2.2 Hệ thống điều khiển thang máy sử dụng các phần tử có tiếp điểm 29
2.2.3 Hệ thống khống chế truyền động thang máy sử dụng các phần tử phi tiếp điểm 34
2.2.4 Khái niệm hệ thống điều khiển sử dụng thiết bị điều khiển logic khả trình 34
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 37
3.1 Hệ truyền động biến tần-động cơ 3 pha không đồng bộ 37
3.1.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều bằng phương pháp điều chế vecter không gian 37
3.1.2 Giới thiệu chung về biến tần 41
3.1.3 Cài đặt biến tần điểu khiển động cơ. 60
3.1.4 Sơ đồ ghép nối biến tần-động cơ 62
2.2 Giới thiệu về PLC S7-300 63
2.2.1 Cấu tạo chung của PLC 65
2.2.4 Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ 72
2.2.5 Cấu trúc chương trình 79
2.2.6 Ngôn ngữ lập trình của S7–300 82
3.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 91
3.3.1 Thiết kế bộ nút ấn gọi tầng trong cabin cho thang máy 91
3.3.2 Thiết kế nút ấn gọi thang 93
3.3.3 Thiết kế mạch cho các Sensor 93
3.3.4 Sơ đồ ghép nối điều khiển PLC và Biến tần 96
CHƯƠNG 4: LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 97
4.1 Tối ưu hoá chương trình điều khiển thang máy 97
4.1.1 Vấn đề tối ưu hoá trong điều khiển thang máy 97
4.1.2 Lý thuyết hàng đợi 97
4.2 Thuật toán tối ưu điều khiển thang máy 99
4.3 Chương trình điều khiển 100
4.3.1 Quy ước về các đầu vào ra của PLC S7-300 100
4.3.2 Chương trình điều khiển thang máy 7 tầng 103
CHƯƠNG 5: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 126
5.1 Giới thiệu chung về toàn bộ hệ thống 126
5.1.1 Sơ đồ khối của thang máy 7 tầng 126
5.1.2 Giới thiệu chung về toàn bộ hệ thống 127
5.2 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống 128
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
1.1 Giới thiệu chung về thang máy
1.1.1 Khái niệm chung về thang máy
Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu.v.v. theo phương thẳng đứng hay nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, trong các nhà máy, v.v.
Nó có ưu điểm so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu 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.
Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng trở lên đều phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động. Đối với những công trình như bệnh viện, nhà máy, khách sạn v.v. tuy số tầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ vẫn phải được trang bị thang máy.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, bởi nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người nên nó phải thỏa mãn yêu cầu về an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm.
1.1.2 Lịch sử phát triển thang máy
Cuối thế kỷ thứ 19, trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đời như: OTIS; Schindler. Chiếc thang máy đầu tiên đã được chế tạo và đưa vào sử dụng của hãng OTIS (Mỹ) năm 1853. Đến năm 1874, hãng thang máy Schindler (Thụy Sĩ) cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đứng bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp.
Đầu thế kỷ thứ 20, có nhiều hãng thang máy khác ra đời như KONE (Phần Lan), MISUBISHI, NIPON, ELEVATOR, ... (Nhật Bản), THYSEN (Đức), SABIEM (Ý)... đã 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 đã chế tạo đạt tới tốc độ 7.5 m/s, những thang máy chở hàng đã có tải trọng tới 30 tấn đồng thời cũng trong khoảng thời gian này cũng có các thang máy thuỷ lực ra đời. Sau một khoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đã đạt tới 10m/s. Vào những năm 1980, đã xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số (inverter). Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ.
Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đã chế tạo những thang máy có tốc độ đạt tới 12.5 m/s và các thang máy có các chức năng kỹ thuật khác.
Như đã trình bày ở trên, trước đây thang máy ở Việt Nam đều do Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu cung cấp. Chúng được sử dụng để vận chuyển trong công nghiệp và chở người trong các nhà cao tầng. Tuy nhiên số lượng còn rất khiêm tốn. Trong những năm gần đây, do nhu cầu thang máy tăng mạnh, một số hãng thang máy đã ra đời nhằm cung cấp, lắp đặt thiết bị thang máy theo hai hướng là:
+Nhập thiết bị toàn bộ của các hãng nước ngoài, thiết bị hoạt động tốt, tin cậy nhưng với giá thành rất cao.
+Trong nước tự chế tạo phần điều khiển và một số phần cơ khí đơn giản khác.
Bên cạnh đó, một số hãng thang máy nổi tiếng ở các nước đã giới thiệu và bán sản phẩm của mình vào Việt Nam như : OTIS (Hoa Kỳ), NIPPON, MISUBISHI (Nhật Bản), HUYNDAI (Hàn Quốc). Về công nghệ thì các hãng luôn đổi mới còn mẫu thì phổ biến ở hai dạng:
-Hệ thống truyền động dùng động cơ điện với đối trọng thông thường.
-Hệ thống nâng hạ buồng thang bằng thuỷ lực.
Các hệ thống thang máy truyền động bằng động cơ điện hiện đại phổ biến là dùng kỹ thuật vi xử lý kết hợp với điều khiển vô cấp tốc độ động cơ điện.
1.1.3 Phân loại thang máy
Thang máy hiện nay đã được 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:
1.1.3.1 Theo công dụng thang máy được phân thành 5 loại
1, Thang máy chuyên chở người: Loại này chuyên vận chuyển hành khách trong các khách sạn, công sở, các khu chung cư, trường học, tháp truyền hình.v.v.
2, Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm: Loại này thường dùng cho các siêu thị, khu triển lãm.v.v.
3, Loại máy chuyên chở bệnh nhân: Loại này chuyên dùng cho các bệnh viện, các khu điều dưỡng.... Đặc điểm của nó là kích thước cabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) hay giường của bệnh nhân, cùng với các bạn sĩ, nhân viên và các công cụ cấp cứu đi kèm. Hiện nay trên thế giới đã sản xuất theo cùng tiêu chuẩn kích thước và tải trọng cho loại thang máy này.
4, Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm: Loại thường dùng cho các nhà máy, công xưởng, kho, thang máy dùng cho nhân viên khách sạn v.v... chủ yếu để chở hàng nhưng có người đi kèm để phục vụ.
5, Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm: Loại chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn trong các khách sạn, nhà ăn tập thể v.v... Đặc điểm của loại này chỉ có điều khiển ngoài cabin (trước các cửa tầng). Còn các loại thang máy khác nêu ở trên vừa điều khiển trong cabin vừa điều khiển ngoài cabin.
Ngoài ra còn có các loại thang máy chuyên dùng khác như: thang máy cứu hoả, chở ôtô v.v...
1.1.3.2 Theo hệ thống dẫn động cabin
1, 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 hay tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin được 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 răng (Chuyên dùng để chở người phục vụ xây dựng các công trình cao tầng ).
2, Thang máy thuỷ lực (bằng xylanh - pittông): Đặc điểm của loại này là cabin được đẩy từ dưới lên nhờ xylanh - pittông thuỷ lực nên hành trình bị hạn chế vì vậy không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang so với dẫn động cáp có cùng tải trọng.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Xem thêm
Nghiên cứu ứng dụng PLC S7-200 và biến tần Simens
Đồ án thang máy 5 tầng (viết bằng PLC)
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 2
1.1 Giới thiệu chung về thang máy 2
1.1.1 Khái niệm chung về thang máy 2
1.1.2 Lịch sử phát triển thang máy 2
1.1.3 Phân loại thang máy 3
1.1.4 Kết cấu của thang máy 6
1.1.5 Chức năng của một số bộ phận trong thang máy 8
1.1.5.7 Cảm biến vị trí 10
1.2 Các yêu cầu đối với thang máy 13
1.2.1 Yêu cầu về an toàn trong điều khiển thang máy 13
1.2.2 Dừng chính xác buồng thang 16
1.2.3 ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật đối với hệ truyền động thang máy 19
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH MỘT SỐ SƠ ĐỒ TBĐ CỦA THANG MÁY 21
2.1 Các hệ truyền động điện thang máy 21
2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện thang máy 21
2.1.2 Các hệ truyền động cho thang máy 21
2.1.3 Chọn hệ thống truyền động cho thang máy 23
2.1.4 Tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy 24
2.2 Một số hệ thống tự động khống chế thang máy 28
2.2.1 Tín hiệu hoá cho hệ thống điều khiển thang máy 28
2.2.2 Hệ thống điều khiển thang máy sử dụng các phần tử có tiếp điểm 29
2.2.3 Hệ thống khống chế truyền động thang máy sử dụng các phần tử phi tiếp điểm 34
2.2.4 Khái niệm hệ thống điều khiển sử dụng thiết bị điều khiển logic khả trình 34
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 37
3.1 Hệ truyền động biến tần-động cơ 3 pha không đồng bộ 37
3.1.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều bằng phương pháp điều chế vecter không gian 37
3.1.2 Giới thiệu chung về biến tần 41
3.1.3 Cài đặt biến tần điểu khiển động cơ. 60
3.1.4 Sơ đồ ghép nối biến tần-động cơ 62
2.2 Giới thiệu về PLC S7-300 63
2.2.1 Cấu tạo chung của PLC 65
2.2.4 Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ 72
2.2.5 Cấu trúc chương trình 79
2.2.6 Ngôn ngữ lập trình của S7–300 82
3.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 91
3.3.1 Thiết kế bộ nút ấn gọi tầng trong cabin cho thang máy 91
3.3.2 Thiết kế nút ấn gọi thang 93
3.3.3 Thiết kế mạch cho các Sensor 93
3.3.4 Sơ đồ ghép nối điều khiển PLC và Biến tần 96
CHƯƠNG 4: LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 97
4.1 Tối ưu hoá chương trình điều khiển thang máy 97
4.1.1 Vấn đề tối ưu hoá trong điều khiển thang máy 97
4.1.2 Lý thuyết hàng đợi 97
4.2 Thuật toán tối ưu điều khiển thang máy 99
4.3 Chương trình điều khiển 100
4.3.1 Quy ước về các đầu vào ra của PLC S7-300 100
4.3.2 Chương trình điều khiển thang máy 7 tầng 103
CHƯƠNG 5: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 126
5.1 Giới thiệu chung về toàn bộ hệ thống 126
5.1.1 Sơ đồ khối của thang máy 7 tầng 126
5.1.2 Giới thiệu chung về toàn bộ hệ thống 127
5.2 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống 128
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
1.1 Giới thiệu chung về thang máy
1.1.1 Khái niệm chung về thang máy
Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu.v.v. theo phương thẳng đứng hay nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, trong các nhà máy, v.v.
Nó có ưu điểm so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu 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.
Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng trở lên đều phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động. Đối với những công trình như bệnh viện, nhà máy, khách sạn v.v. tuy số tầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ vẫn phải được trang bị thang máy.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, bởi nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người nên nó phải thỏa mãn yêu cầu về an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm.
1.1.2 Lịch sử phát triển thang máy
Cuối thế kỷ thứ 19, trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đời như: OTIS; Schindler. Chiếc thang máy đầu tiên đã được chế tạo và đưa vào sử dụng của hãng OTIS (Mỹ) năm 1853. Đến năm 1874, hãng thang máy Schindler (Thụy Sĩ) cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đứng bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp.
Đầu thế kỷ thứ 20, có nhiều hãng thang máy khác ra đời như KONE (Phần Lan), MISUBISHI, NIPON, ELEVATOR, ... (Nhật Bản), THYSEN (Đức), SABIEM (Ý)... đã 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 đã chế tạo đạt tới tốc độ 7.5 m/s, những thang máy chở hàng đã có tải trọng tới 30 tấn đồng thời cũng trong khoảng thời gian này cũng có các thang máy thuỷ lực ra đời. Sau một khoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đã đạt tới 10m/s. Vào những năm 1980, đã xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số (inverter). Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ.
Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đã chế tạo những thang máy có tốc độ đạt tới 12.5 m/s và các thang máy có các chức năng kỹ thuật khác.
Như đã trình bày ở trên, trước đây thang máy ở Việt Nam đều do Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu cung cấp. Chúng được sử dụng để vận chuyển trong công nghiệp và chở người trong các nhà cao tầng. Tuy nhiên số lượng còn rất khiêm tốn. Trong những năm gần đây, do nhu cầu thang máy tăng mạnh, một số hãng thang máy đã ra đời nhằm cung cấp, lắp đặt thiết bị thang máy theo hai hướng là:
+Nhập thiết bị toàn bộ của các hãng nước ngoài, thiết bị hoạt động tốt, tin cậy nhưng với giá thành rất cao.
+Trong nước tự chế tạo phần điều khiển và một số phần cơ khí đơn giản khác.
Bên cạnh đó, một số hãng thang máy nổi tiếng ở các nước đã giới thiệu và bán sản phẩm của mình vào Việt Nam như : OTIS (Hoa Kỳ), NIPPON, MISUBISHI (Nhật Bản), HUYNDAI (Hàn Quốc). Về công nghệ thì các hãng luôn đổi mới còn mẫu thì phổ biến ở hai dạng:
-Hệ thống truyền động dùng động cơ điện với đối trọng thông thường.
-Hệ thống nâng hạ buồng thang bằng thuỷ lực.
Các hệ thống thang máy truyền động bằng động cơ điện hiện đại phổ biến là dùng kỹ thuật vi xử lý kết hợp với điều khiển vô cấp tốc độ động cơ điện.
1.1.3 Phân loại thang máy
Thang máy hiện nay đã được 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:
1.1.3.1 Theo công dụng thang máy được phân thành 5 loại
1, Thang máy chuyên chở người: Loại này chuyên vận chuyển hành khách trong các khách sạn, công sở, các khu chung cư, trường học, tháp truyền hình.v.v.
2, Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm: Loại này thường dùng cho các siêu thị, khu triển lãm.v.v.
3, Loại máy chuyên chở bệnh nhân: Loại này chuyên dùng cho các bệnh viện, các khu điều dưỡng.... Đặc điểm của nó là kích thước cabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) hay giường của bệnh nhân, cùng với các bạn sĩ, nhân viên và các công cụ cấp cứu đi kèm. Hiện nay trên thế giới đã sản xuất theo cùng tiêu chuẩn kích thước và tải trọng cho loại thang máy này.
4, Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm: Loại thường dùng cho các nhà máy, công xưởng, kho, thang máy dùng cho nhân viên khách sạn v.v... chủ yếu để chở hàng nhưng có người đi kèm để phục vụ.
5, Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm: Loại chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn trong các khách sạn, nhà ăn tập thể v.v... Đặc điểm của loại này chỉ có điều khiển ngoài cabin (trước các cửa tầng). Còn các loại thang máy khác nêu ở trên vừa điều khiển trong cabin vừa điều khiển ngoài cabin.
Ngoài ra còn có các loại thang máy chuyên dùng khác như: thang máy cứu hoả, chở ôtô v.v...
1.1.3.2 Theo hệ thống dẫn động cabin
1, 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 hay tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin được 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 răng (Chuyên dùng để chở người phục vụ xây dựng các công trình cao tầng ).
2, Thang máy thuỷ lực (bằng xylanh - pittông): Đặc điểm của loại này là cabin được đẩy từ dưới lên nhờ xylanh - pittông thuỷ lực nên hành trình bị hạn chế vì vậy không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang so với dẫn động cáp có cùng tải trọng.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Xem thêm
Nghiên cứu ứng dụng PLC S7-200 và biến tần Simens
Đồ án thang máy 5 tầng (viết bằng PLC)