Luận Văn Ứng dụng PLC vào hệ thống điều khiển Thang Máy

Lời Nói Đầu
Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật máy tính, đã cho ra đời các thiết bị điều khiển số như: CNC, PLC . Các thiết bị này cho phép khắc phục được rất nhiều các nhược điểm của hệ thống điều khiển trước đó, và đáp ứng được yêu cầu kinh tế và kỹ thuật trong sản xuất.
Với sự phát triển của khoa học công nghệ như hiện nay, thì việc ứng dụng thiết bị logic khả trình PLC để tự động hóa quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu tăng năng xuất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm đang là một vấn đề cấp thiết và có tính thời sự cao.
Là sinh viên của chuyên ngành Tự Động Hoá. Sau những tháng năm học hỏi và tu dưỡng tại Trường Đại học Kỹ Thuật Công nghiệp, em được giao đề tài tốt nghiệp: Ứng dụng PLC vào hệ thống điều khiển Thang Máy.
Nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu ứng dụng của bộ điều khiển PLC trong hệ thống điều khiển của Thang Máy. Đối tượng đồ án đề cập đến là Thang máy cho nhà cao tầng, đây là thiết bị vân tải có yêu cầu tự động hóa cao với việc sử dụng thiết bị điều khiển PLC.
Trong đồ án này em chỉ tập trung đi sâu vào công việc chính là sử dụng ngôn ngữ lập trình Step 7- Micro/win cho bộ PLC SIMATIC S7 - 200 của hãng SIEMENS (Đức) để điều khiển thang máy cho nhà 7 tầng.
Trong quá trình tiến hành làm đồ án, mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn TS. Đỗ Trung Hải và bản thân em đã cố gắng tham khảo tài liệu và tìm hiểu thực tế về Thang Máy, nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do đó, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét đánh giá quí báu của các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của giáo viên hướng dẫn TS. Đỗ Trung Hải đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành được đồ án này.


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 hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn.

Hình 1.1 : Hình dáng tổng thể của thang máy.
Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng v.v . Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu kỳ 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.
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. Giá thành của thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành của công trình chiếm khoảng 6% đến 7% là hợp lý. Đối với những công trình đặc biệt như bệnh viện, nhà máy, khách sạn v.v. tuy nhiên số tầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ vẫn phải được trang bị thang máy.
Với các nhà nhiều tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị thang máy là bắt buộc để phục vụ việc đi lại trong nhà. Nếu vấn đề vận chuyển người trong những toà nhà này không được giải quyết thì các dự án xây dựng các toà nhà cao tầng không thành hiện thực.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người. Vì vậy, yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về 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 phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ (Interphone), chuông báo, bộ hãm bảo hiểm, an toàn cabin (đối trọng), công tác an toàn của cabin, khóa an toàn cửa tầng, bộ cứu hộ khi mất điện nguồn .

1.1.2 - Phân loại thang máy
Thang máy hiện nay đã được thiết kế và chế tạo rất đa dạng, với nhiều kiểu và nhiều loại khác nhau để phù hợp với mục đích sử dụng của từng loại công trình. Có thể phân loại thang máy theo các nguyên tắc và đặc điểm sau:

1.1.2.1 - Phân loại theo chức năng:
ã Thang máy chở người:
- Thang máy chở người trong các nhà cao tầng: Có tốc độ chậm hoặc trung bình, đòi hỏi vận hành êm, yêu cầu an toàn cao và có tính mỹ thuật.
- Thang máy dùng trong các bệnh viện: Đảm bảo tuyệt đối an toàn, tối ưu về tốc độ di chuyển và có tính ưu tiên đáp ứng đúng các yêu cầu của bệnh viện.
- Thang máy dùng trong các hầm mỏ, xí nghiệp: Đáp ứng được các điều kiện làm việc nặng nề trong công nghiệp như tác động môi trường về độ ẩm, nhiệt độ, thời gian làm việc, ăn mòn.
ã Thang máy chở hàng:
Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, ngoài ra nó còn được dùng trong nhà ăn, thư viện. Loại này có đòi hỏi cao về việc dừng chính xác cabin để đảm bảo hàng hoá lên xuống dễ dàng, tăng năng suất lao động.

1.1.2.2 - Phân loại theo tốc độ di chuyển:
ã Thang máy tốc độ chậm v = 0,5 m/s:
Hệ truyền động cabin thường sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hoặc dây quấn, yêu cầu về dừng chính xác không cao.
ã Thang máy tốc độ trung bình v = (0,75  1,5) m/s:
Thường sử dụng trong các nhà cao tầng, hệ truyền động cabin là truyền động một chiều.
ã Thang máy cao tốc v = (2,5 5) m/s:
Sử dụng hệ truyền động một chiều hoặc truyền động bộ biến tần - động cơ xoay chiều ba pha, hệ thống điều khiển sử dụng các phần tử cảm biến phi tiếp điểm, các phần tử điều khiển lôgic, các vi mạch cỡ lớn lập trình được hoặc các bộ vi xử lý.

1.1.2.3 - Phân loại theo trọng tải:
ã Thang máy loại nhỏ Q < 160kG.
ã Thang máy trung bình Q = 500  2000kG.
ã Thang máy loại lớn Q > 2000 kG.

1.1.3 – Cấu Tạo Thang Máy
Kết cấu cơ khí của thang máy được giới thiệu trên hình vẽ 1.2.
Hố giếng của thang máy Là khoảng không gian từ mặt sàn tầng trệt cho đến đáy giếng. Để nâng hạ buồng thang người ta dùng động cơ 9. Động cơ 9 được nối trực tiếp với cơ cấu nâng hoặc qua hộp giảm tốc. Nếu nối trực tiếp buồng thang được nâng qua puli quấn cáp. Nếu nối gián tiếp thì giữa puli quấn cáp và động cơ lắp hộp giảm tốc.
Cabin 1 được treo lên puli quấn cáp kim loai 8 ( thương dùng từ 1 dến 4 sợi cáp). Buồng thang luôn được giữ theo phương thẳng đứng nhờ có ray dẫn hướng 3 và những con trượt dẫn hướng 2 ( con trượt là loại puli có bọc cao su bên ngoài).

Luận văn gồm 75 trang, chia làm 3 chương