Download miễn phí Thiết kế và dựng mô hình thang máy sử dụng biến tần - Động cơ KĐB
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN THANG MÁY

1.1. Lịch Sử Phát Triển Của Thang Máy:
Từ thời xa xưa qua thời Trung cổ và cho đến thế kỷ thứ 13, sức mạnh của người và vật là nguồn lực chính cho các thiết bị nâng. Vào năm 1850, những chiếc thang máy thủy lực và hơi nước đã được giới thiệu, nhưng năm 1852 là năm mà một sự kiện quan trọng diễn ra: phát minh thang máy an toàn đầu tiên trên thế giới của Elisa Graves Otis.

Hình 1.1:Thiết bị nâng thời trung cổ

Vào năm 1873 hơn 2000 chiếc thang máy đã được trang bị cho các cao ốc, văn phòng khách sạn, cửa hàng tổng hợp trên khắp nước Mỹ và 5 năm sau đó, chiếc thang thủy lực đầu tiên của Otis được lắp đặt. Kỷ nguyên của những tòa nhà chọc trời đã theo sau đó và vào năm 1889 lần đầu tiên Otis chế tạo thành công động cơ bánh răng truyền động trực tiếp đầu tiên.
Năm 1903, Otis đã giới thiệu một thiết kế mà về sau đã trở thành nền tảng cho nghành công nghiệp thang máy: thang máy dùng động cơ điện không hộp số, mang đầy tính công nghệ, được thử thách để cùng tồn tại với bản thân cao ốc. Nó đã mở ra một thời kỳ mới cho kết cấu nhà cao tầng.
Những cải tiến của Otis trong điều khiển tự động đã có hệ thống kiểm soát tín hiệu, hệ thống kiểm soát hoạt động cao điểm, hệ thống điều khiển tự động và cơ chế phân vùng. Otis đi đầu trong việc phát triển công nghệ điện toán và công ty đã làm một cuộc cách mạng trong công nghệ điều khiển tự động thang máy,đưa ra những cải tiến quan trọng đáp ứng các cuộc gọi và các điều kiện vận hành thang.
1.2. Khái Niệm Chung về Thang Máy:
- Thang máy là thiết bị vận tải chuyên dùng để chở người và hàng hóa theo phương thẳng đứng hay nghiêng một góc nhỏ hơn 15º so với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. Những loại thang máy hiện đại có kết cấu cơ khí phức tạp, hệ truyền động, hệ thống khống chế phức tạp nhằm nâng cao năng suất, vận hành tin cậy, an toàn. Tất cả các thiết bị điện được lắp đặt trong buồng thang và buồng máy. Buồng máy thường bố trí ở tầng trên cùng của giếng thang máy.
- Thang máy được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, công sở. Ngoài tính tiện nghi khi sử dụng, thang máy còn làm tăng thêm tính mỹ quan cho công trình.
- Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, do nó có liên quan trực tiếp với tính mạng và tài sản của người sử dụng. Do đó yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, lắp đặt, vận hành và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn đã được qui định, phải đầy đủ các thiết bị bảo vệ, thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như bộ bảo hiểm, công tắc hạn chế trên, hạn chế dưới, điện chiếu sáng khi mất điện.


Hình 1.2 :Thang máy tải khách

1.3. Phân Loại Thang Máy:
Thang máy được phân thành 5 loại [tài liệu 1].
1.3.1. Phân loại theo chức năng:
- Thang máy chuyên chở người.
- Thang máy chuyên chở hàng nhưng có người đi kèm.
- Thang máy chuyên chở người nhưng có hàng đi kèm.
- Thang máy bệnh viện.
- Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm.
1.3.2. Phân loại theo hệ thống dẫn động cabin:
- Thang máy dẫn động điện.
- Thang máy thủy lực.
- Thang máy khí nén.
1.3.3. Phân loại theo hệ thống điều khiển:
- Điều khiển bằng rơ le.
- Điều khiển bằng PLC.
- Điều khiển bằng máy tính.
1.3.4. Phân loại theo trọng tải:
- Thang máy loại nhỏ Q < 500 kg.
- Thang máy trung bình Q = 500 1000 kg.
- Thang máy loại lớn Q > 1000 kg.
1.3.5. Phân loại theo tốc độ di chuyển cuả cabin:
- Thang máy chạy chậm v < 1m/s.
- Thang máy tốc độ trung bình v = (1 2,5) m/s.
- Thang máy tốc độ lớn v > 4 m/s.
1.4. Cấu Tạo Chung Của Thang Máy.
1.4.1. Cấu tạo chung.
Thang máy có nhiều loại khác nhau, nhưng nhìn chung gồm có các bộ phận chính như hình 1.4.1.
- Cabin (4) trong đó có chứa người hay hàng hóa. Cabin chuyển động trên cáp dẫn hướng thẳng đứng (5) nhờ có các bộ guốc trượt (9) lắp vào cabin. Cáp nâng (10) trên đó có treo cabin được treo vào tang hay vắt qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng (1). Trọng lượng thang máy và trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng (7) treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hay từ tang. Buồng thang máy và đối trọng khi di chuyển sẽ trượt trên thanh ray dẫn hướng nhờ các guốc trượt.
- Để an toàn, cabin được lắp trong giếng thang (6). Phần trên của giếng thang thường được lắp buồng máy (11). Trong buồng thang có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính (tủ phân phối, bộ hạn chế tốc độ ). Phần dưới của giếng thang (hố giếng thang) có bố trí các bộ giảm chấn cabin và giảm chấn đối trọng (8). Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế hành trình làm việc của giếng thang.
- Để tránh trường hợp thang bị rơi khi cáp bị đứt, do gặp sự cố mất điện hay do cơ cấu nâng bị hỏng, trên cabin có lắp bộ bảo hiểm (governor) như hình 1.4.1.4. Trong trường hợp này, thiết bị kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin. Bộ hãm bảo hiểm thường được dẫn động từ một cáp phụ (3), cáp này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu li tâm (2). Khi tốc độ buồng thang cao hơn tốc độ giới hạn cho phép thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và làm dừng cáp.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/thiet_ke_va_dung_mo_hinh_thang_may_su_dung_bien_ta.UDMNAhuh5J.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30834/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
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

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ị mất đi khi bị mất điện. Do đó, thường có 1 nguồn dự trữ để đề phòng trường hợp RAM bị mất điện trong 1 thời gian dài.
- EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): Nó được thiết kế sao cho dữ liệu có thể được đọc dễ dàng, nhưng khó có thể thay đổi. Để thay đổi dữ liệu của EPROM cần có phương pháp đặc biệt. Đối với UVEPROM, dữ liệu có thể được thay đổi bằng cách chiếu tia cực tím (Ultraviolet Light) vào. Nhưng đối với EPROM thông dụng thì có thể dùng điện để xóa dữ liệu.
- Firmware: Là một phần mềm đặc biệt để đưa dữ liệu vào EPROM. Do đó EPROM có thể được xem như một bộ phận của phần cứng của PLC, nó cho phép PLC sử dụng các chức năng cơ bản của nó.
Hình dạng tiêu biểu của EFROM và RAM
Hình 2.3.2.2:Hình dạng tiêu biểu của EPROM và RAM
2.3.4. Nguồn điện cung cấp:
- Điện cấp vào được dùng cho đơn vị xử lý trung tâm CPU, đa số các bộ điều khiển PLC sử dụng nguồn điện 24 VDC hay 220 VAC.
- Người sử dụng cần nắm rõ số lượng đầu vào và đầu ra để bảo đảm thiết bị được cấp điện một cách chính xác. Mỗi modul khác nhau thì khả năng sử dụng điện khác nhau. Nguồn điện cung cấp này không được dùng để khởi động cho các thiết bị kết nối phía bên ngòai tại ngõ vào, hay ngõ ra. Người sử dụng phải cấp điện cho các thiết bị tại đầu vào hay đầu ra phải được tiến hành một cách riêng biệt. Có như vậy mới bảo đảm được rằng những ảnh hưởng của các thiết bị máy móc dùng trong cơng nghiệp không gây hư hại cho bộ điều khiển PLC. Đối với một số bộ điều khiển PLC loại nhỏ, chúng cấp nguồn cho các thiết bị kết nối tại ngõ vào bằng điện áp được lấy từ một nguồn nhỏ đã được tích hợp vào bộ điều khiển PLC.(Hình 2.3.4).
Hình 2.3.4 :Nguồn 24VDC lấy từ PLC
2.3.5. Module ngõ vào:
- Làm nhiệm vụ khối ghép, chuyển đổi tín hiệu đầu vào thành tín hiệu số (digital) bên trong PLC. Kết quả của việc xử lý được lưu trữ trong vùng nhớ của ngõ vào.
- Mạch đầu vào được cách ly về điện với các mạch bên trong PLC nhờ các diode quang và photo diode (thường gặp l diode 4N28) do đó mọi hư hỏng ở mạch đầu vào đều không ảnh hưởng đến hoạt động của PLC. (Hình 2.3.5.1)
CPU
Ngõ
vào
Photo tranzito
Diot quang
Hình 2.3.5.1 Giao diện tại ngõ vào PLC
- Các thiết bị đầu vào có thể là nút nhấn, công tắc, công tắc hành trình, tiếp điểm (thường mở, thường đóng), các bộ cảm biến…Ký hiệu: I0.0 là ngõ vào thứ 1, I0.1 là ngõ vào thứ 2….. Một bộ PLC có thể có nhiều ngõ vào.(Hình 2.3.5.2).
Hình 2.3.5.2. Mô hình kết nối tại ngõ vào.
Nút nhấn
Công tắc
Ngõ vào kết nối với các
Thiết bị ngoại vi
- Ngõ vào cũng có thể được điều khiển bằng trạng thái của các yêu cầu cụ thể của một chương trình điều khiển. (Hình 2.3.5.3 và 2.3.5.4)
Thiết bị đo
mực nươc
Mực nước
Trong bồn
Hình 2.3.5.3. Điều khiển bơm chất lỏng dùng PLC
Cảm biến
Xung
Bàn Cân Khối
lượng
Hình 2.3.5.4. Hệ thống chọn lựa sản phẩm dùng PLC
Trong các sơ đồ trên, tín hiệu của các thiết bị (thiết bị đo mực nước, cảm biến xung, bàn cân khối lượng) đều được kết nối với tín hiệu ngõ vào của bộ PLC.
2.3.6. Module ngõ ra:
- Lm nhiệm vụ biến đổi các mức logic bên trong PLC thành các tín hiệu điều khiển đưa ra bên ngoài. Tương tự như tại ngõ vào, ngõ ra của PLC cũng được cách ly về điện đối với các thiết bị bên ngoài bằng diode quang và photo transitor.(Hình 2.3.6.1).
Hình 2.3.6.1. Giao diện ngõ ra PLC
- Ngõ ra của PLC được gọi là ngõ ra kỹ thuật số, nó kết nối với các thiết bị cần điều khiển như van điện từ, cuộn dây công tắc tơ (bộ khởi động từ), bóng đèn…(Hình 2.3.6.2 và hình 2.3.6.3).
- Ký hiệu tại mỗi ngõ ra của PLC la Q0.0, Q0.1, Q0.2 …
Hình 2.3.6.3. Sơ đồ kết nối ngõ ra PLC
Hình 2.3.6.2. Mô hình kết nối tại ngõ ra PLC
- Số lượng ngõ vào và ngõ ra của mỗi bộ PLC là có giới hạn, nhưng ta có thể tăng số lượng của chúng lên nhờ bộ PLC có module mở rộng, tức là ta có thể ghép nối giữa các bộ PLC với nhau.
2.4. Lập trình cho bộ điều khiển PLC:
Cách thông dụng nhất để lập trình cho bộ điều khiển PLC là thông qua máy tính đã được cài đặt phần mềm lập trình, tuy nhiên cũng có thể tiến hành lập trình bằng tay. Ngày nay, việc sử dụng máy tính cho việc lập trình và tái lập trình cho những bộ PLC dùng trong các nhà máy rất phổ biến, nó giữ vai trị rất quan trọng trong công nghiệp.
(Hình 2.4).
Hình 2.4. Phần mềm lập trình cho bộ s7-200
Để một hệ thống PLC có thể thực hiện được một quá trình điều khiển nào đó thì bản thân nó phải biết được nó cần làm gì và làm như thế nào.
Việc truyền thông tin về hệ thống ví dụ như quy trình hoạt động cũng như các yêu cầu kèm theo cho PLC người ta gọi là lập trình.
Và để có thể lập trình được cho PLC thì cần có sự giao tiếp giữa người và PLC.
Việc giao tiếp này phải thông qua một phần mềm gọi là phần mềm lập trình.
Mỗi một loại PLC hay một họ PLC khác nhau cũng có những phần mềm lập trình khác nhau.
Đối với PLC S7-200, SIEMEN đã xây dựng một phần mềm để có thể lập trình cho họ PLC loại này. Phần mềm này có tên là STEP7- MicroWIN4.0.
Ngoài việc phục vụ lập trình cho PLC S7-200, phần mềm này còn có rất nhiều các chức năng khác như các công cụ gỡ rối, kiểm tra lỗi, hỗ trợ nhiều cách lập trình với các ngôn ngữ khác nhau…
Phần mềm này cũng đã được xây dựng một phần trợ giúp (Help) có thể nói là rất đầy đủ, chi tiết và tiện dụng. Người dùng có thể tra cứu các vấn đề về PLC S7-200 một cách rất nhanh chóng, rõ ràng và dễ hiểu.
2.5. Ngoài Những Bộ phận Chính Nói Trên, Bộ Điều Khiển Lập Trình PLC Cũng Có Thêm Một Số Bộ Phận Phụ Sau:
- Cáp nối (PC/PPI): Dùng để kết nối giao diện máy tính với giao diện bộ PLC. Trên cáp, có công tắc DIP cho phép chọn lựa tốc độ truyền thông tin thích hợp giữa máy tính và bộ PLC.(Hình 2.5.1).
Hình2.5.1:Sơ đồ cáp nối máy tính với bộ PLC.
Cáp nối PLC
Công tắc
Dip
- Việc kiểm tra trạng thái của chương trình lập trình PLC không cần thiết phải lấp các thiết bị điều khiển tại đầu vào, ta có thể tiến hành kiểm tra bằng bộ công tắc thay thế cho các tiếp điểm trên thực tế. Bộ công tắc này sẽ cung cấp mức logic 0/1 cho bộ PLC.(Hình 2.5.2)
Bộ Công tắc kiểm tra
Hình 2.5.2:Bộ công tắc kiểm tra chương trình lập trình
- Ngồi việc dùng máy tính để lập trình cho bộ PLC, ta cũng có thể tiến hành lập trình hay thay đổi chương trình của bộ PLC bằng một số thiết bị cầm tay.(Hình2.5.3).
Hình2.5.3:Bộ lập trình cầm tay TD200 cho PLC S7-200
TD 200
Cáp lập trình
- Lắp đặt: Để lắp đặt PLC lên bảng điện, ta có thể dùng thanh ray DIN hay bắt vít trực tiếp lên bảng điện.(Hình2.5.4).
Hình2.5.4:Bắt vít PLC lên ray.
2.6. Phương Pháp Thiết Kế Một Hệ Thống Điều Khiển Bằng PLC Trong Công Nghiệp.
2.6.1: Phân tích yêu cầu công nghệ
Trước hết, cần lựa chọn những thiết bị hay hệ thống cần điều khiển. Hệ thống tự động hóa có thể chỉ có là máy hay cũng có thể là cả một dây chuyền gồm nhiều máy, nhưng chúng được gọi chung là hệ thống điều khiển quy trình công nghiệp. Hàm của một hệ thố...

---