DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
MỤC LỤC
Tr
an
g
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
THANG MÁY
1.1. Mô tả chung về thang máy
1.1.1. Phân loại theo chức năng
1.1.2. Phân loại theo tốc độ dịch chuyển
1.1.3. Phân loại theo tải trọng
1.2. Yêu cầu của thang máy
1.3. Cấu trúc chung của thang máy
1.4. Cơ khí của thang máy
1.5. Thiết bị điện trong thang máy
CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN TRONG THANG MÁY
SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ PLC
2
3
3
3
3
4
4
5
6
9
12
2
.

trạm PLC
Sơ đồ mạch
điều khiển
12
12
13
13
13
13
15
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH PLC S7-300 ĐIỀU KHIỂN
CHO THANG
MÁY NHÀ 5
TẦNG
17
3
.
1
.
3
.
2
.
3
.
3
.
Lưu đồ thuật toán điều khiển
Khai báo cấu hình trạm PLC S7 – 300
Chương trình điều khiển bằng ngôn ngữ LAD

GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
2
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THANG MÁY
1.1. Mô tả chung về thang máy
Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở người và hàng hoá theo
phương thẳng đứng. Nó là một loại hình máy nâng chuyển được sử dụng rộng
rãi trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân như trong ngành khai thác
hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ... ở những nơi đó
thang máy được sử dụng để vận chuyển hàng hoá, sản phẩm, đưa công nhân tới
nơi làm việc có độ cao khác nhau... Nó đã thay thế cho sức lực của con người và
đã mang lại năng suất cao.
Trong sinh hoạt dân dụng, thang máy được sử dụng rộng rãi trong các toà
nhà cao tầng, cơ quan, khách sạn... Thang máy đã giúp cho con người tiết kiệm
được thời gian và sức lực...
Ở Việt Nam từ trước tới nay thang máy chỉ chủ yếu được sử dụng trong
công nghiệp để trở hàng và ít được phổ biến. Nhưng trong giai đoạn hiện nay
nền kinh tế nước ta đang có những bước phát triển mạnh thì nhu cầu sử dụng
thang máy trong mọi lĩnh vực ngày càng tăng lên.
Có thể phân loại thang máy như sau:
1.1.1. Phân loại theo chức năng:
a. Thang máy chở người:
Gia tốc cho phép được quy định theo cảm giác của hành khách: a ≤ 1,5 m/g2
+Dùng trong các toà nhà cao tầng: loại này có tốc độ trung bình hoặc lớn,
đòi hỏi vận hành êm, an toàn và có tính mỹ thuật...
+Dùng trong bệnh viện: phải đảm bảo rất an toàn, sự tối ưu về độ êm khi
dịch chuyển, thời gian dịch chuyển, tính ưu tiên đúng theo các yêu cầu của bệnh
viện...
+Trong các hầm mỏ, xí nghiệp: đáp ứng được các điều kiện làm việc nặng

Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang
máy , có ý nghĩa rất quan trọng nhất là đối với các nhà cao tầng
Đối với các nhà trọc trời tối ưu nhất là dùng thang máy cao tốc ( v=
35m/s ) giảm thời gian quá độ và tốc độ di chuyển trung bình của buồng thang
đạt gần bằng tốc độ định mức .Nhưng việc tăng tốc độ lại dẫn đến giá thành
thang máy tăng. Nếu tăng tốc độ của thang máy v = 0,75m/s lên v= 3m/s giá
thành tăng lên 4-5 lần. Bởi vậy tùy theo độ cao của toà nhà mà chọn thang máy
có tốc độ phù hợp với tốc độ tối ưu.
Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách
giảm thời gian mở máy và hãm máy có nghĩa là tăng gia tốc. Nhưng khi gia tốc
lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho hành khách (như chóng mặt, sợ hãi nghẹt thở
...). Bởi vậy gia tốc tối ưu là:
a ≤ 2 m / s 2
Một đại lượng nữa quyết định sự di chuyển êm của buồng thang là tốc
độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy. Nói
cách khác đó là độ giật 〉 :
2 2
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
4
SVTH: Nguyễn Văn Duy
〉 = da/dt =d v/dt
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
Khi a ≤ 2m/s2 thì độ giật 〉 ≤ 20m/s2.
c , Yêu cầu về cơ cấu hãm:
Buồng thang dừng chính xác.
Không được rơi tự do khi mất điện hoặc đứt dây treo.
Cơ cấu hãm phải giữ buồng thang khi tốc độ di chuyển vượt qúa (20 
40) % tốc độ định mức.
d, Yêu cầu vận hành:
Không được vận hành trong trạng thái bất thường, nếu cần đảo chiều

nhau. Cáp nâng được vắt qua các rãnh
cáp của puly ma sát của bộ tời kéo. Khi
bộ tời kéo hoạt động puly ma sát quay và Hình 1.1. Cấu trúc thang máy
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
5
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
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 đê 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 và
tỳ lên 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 đòn của bộ hãm bảo hiểm 17 trên cabin.
Khi đứt cáp hoặc cáp trượt trên rãnh puly do không đủ ma sát mà cabin đi xuống

thang (3).
Trong trường hợp thang máy gặp sự cố khi đi lên thì quá trình diễn ra
tương tự nhưng khi đó bộ giảm chấn của đối trọng làm việc.
c, Cabin và các thiết bị liên quan:
Cabin là hệ thống mang tải của thang máy. Cabin phải có kết cấu sao cho
có thể tháo rời nó thành 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 đòn
và bộ hãm bảo hiểm, hệ thống cửa và cơ cấu đóng mở cửa….
Ngoài ra, cabin của thang máy 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 móc 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 còn sợi cáp chùng sẽ trượt trên rãnh của puly ma sát nên rất
nguy hiểm. Có hai loại hệ thống treo: kiểu tay đòn và kiểu lò 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:
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
7
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
- Trần, sàn và vách cabin phải kín, không có lỗ thủng.

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 trò chính trong hệ thống cân bằng của
thang máy.
Trọng lượng đối trọng được tính theo công thức:
Đ = C+ .Q
Trong đó: C: trọng lượng cabin
Q: tải trọng nâng danh nghĩa của thang máy.
: hệ số cân bằng.
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
8
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
Xích và cáp cân 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.
Cáp nâng: cáp được bện từ những sợi thép cacbon.
Cáp nâng được chọn theo điều kiện sau:
Smax.n≤ Sđ
Trong đó: Smax – lực căng cáp lớn nhất trong quá trình làm việc của thang
máy.
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 thép bện cáp.
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.

GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
9
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
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 dễ điều chỉnh
tốc độ hơn và có thể hạn chế dòng điện mở máy.
-Cuối cùng đối với các thang máy quá 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.
Hãm điện từ : hãm điện từ dùng để hãm động cơ khi mất điện và khi
cần dừng thang máy.
b, Các thiết bị điều khiển và bảo vệ:
Công 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
Hãm bảo hiểm và hạn chế tốc độ:
Mục đích của hãm bảo hiểm là ngăn ngừa buồng thang rơi trong trường
hợp đứt dây cáp. Trong trường hợp này hãm 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, hãm bảo hiểm còn kiểm tra độ căng của cáp treo buồng thang.

Rf
OVC
K
K2
K1
Hình 2.1. Mạch động lực
2.2. Mạch điều khiển
Là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực hiện một chương trình điều
khiển phức tạp, phù hợp với chức năng yêu cầu của thang máy. Hệ thống điều
khiển tầng có nhiệm vụ : lưu trữ các lệnh di chuyển từ cabin , các lệnh gọi tầng
của khách hàng và thực hiện các lệnh di chuyển hoặc dừng theo một chế độ ưu
tiên nào đó, sau khi thực hiện xong lệnh điều khiển thì xoá bỏ , xác nhận và ghi
nhận thường xuyên vị trí của cabin và hướng chuyển động của nó. Tất cả các hệ
thống điều khiển tự động đều dùng nút ấn.
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
12
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
Điều khiển bởi công nghệ PLC.
2.3. Mạch tín hiệu
Là các hệ thống đèn tín hiệu với các ký hiệu thống nhất hoá để báo hiệu
tín hiệu của thang máy, vị trí và hướng chuyển động của cabin.
Điều khiển bởi công nghệ PLC.
2.4. Mạch chiếu sáng
Là hệ thống đèn chiếu sáng cho cabin, buồng máy và hố thang.
Là hệ thống đèn báo, đèn nút ấn.
2.5. Mạch an toàn
Là hệ thống các công tắc, rơle, tiếp điểm nhằm bảo đảm an toàn cho
người, hàng hoá và thang máy khi hoạt động. Cụ thể là, bảo vệ quá tải cho động
cơ, thiết bị hạn chế tải trọng nâng, các công tắc hạn chế hành trình, các tiếp điểm

12 I1.3 Nút nhấn đén tầng 3 trong Cabin
13 I1.4 Nút nhấn đén tầng 4 trong Cabin
14 I1.5 Nút nhấn đén tầng 5 trong Cabin
15 I1.6 Công tắc hành trình hạn chế mở cửa
16 I1.7 Công tắc hành trình hạn chế đóng cửa
17 I2.0 Công tắc mở cửa an toàn
18 I2.1 Nút nhấn mở cửa DO ( Door Open )
19 I2.2 Nút nhấn đóng cửa DC ( Door Close )
20 I2.3 Tín hiệu cảm biến cửa ( Door Sensor)
21 I2.4 Công tắc hành trình báo cửa Cabin đã đóng kín
22 I2.5 Công tắc hành trình báo cửa tầng đã đóng kín
23 I2.6 Tín hiệu cảm biến LVU ( Level Up)
24 I2.7 Tín hiệu cảm biến DZ( Door Zone)
25 I3.0 Tín hiệu cảm biến LVD ( Level Down)
26 I3.1 Tín hiệu cảm biến buồng thang tại tầng 1
27 I3.2 Tín hiệu cảm biến buồng thang tại tầng 2
28 I3.3 Tín hiệu cảm biến buồng thang tại tầng 3
29 I3.4 Tín hiệu cảm biến buồng thang tại tầng 4
30 I3.5 Tín hiệu cảm biến buồng thang tại tầng 5
31 I3.6 Công tắc hạn chế trên ( HCT )
32 I3.7 Công tắc hạn chế dưới ( HCD )
33 I4.0 Công tắc báo buồng thang quá tải
34 I4.1 Tắt đèn và chuông báo để sửa chữa thang
35 I4.2 Tắt đèn và chuông báo động cơ đã hoạt động đủ 1 năm
36 I4.3 Xóa sự cố, cấp điện lại cho động cơ
37 I4.4 Xóa counter sau khi đã bảo chì động cơ
38 I4.5 Cấp điện cho động cơ
STT Đầu ra Chức năng sử dụng
1 Q0.1 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi lên tại tầng 1
2 Q0.2 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi lên tại tầng 2

10 Q1.2 Đèn báo nút nhấn đến tầng 2
11 Q1.3 Đèn báo nút nhấn đến tầng 3
12 Q1.4 Đèn báo nút nhấn đến tầng 4
13 Q1.5 Đèn báo nút nhấn đến tầng 5
14 Q2.1 Đèn báo vị trí buồng thang tại tầng 1
15 Q2.2 Đèn báo vị trí buồng thang tại tầng 2
16 Q2.3 Đèn báo vị trí buồng thang tại tầng 3
17 Q2.4 Đèn báo vị trí buồng thang tại tầng 4
18 Q2.5 Đèn báo vị trí buồng thang tại tầng 5
19 Q2.6 Đèn báo thang đi lên
20 Q2.7 Đèn báo thang đi xuống
21 Q3.0 Đèn báo buồng thang quá tải
22 Q3.1 Đèn báo buồng thang chạm HCT
23 Q3.2 Đèn báo buồng thang chạm HCD
24 Q3.3 Chuông báo nguy hiểm khi thang chạm HCD,HCT
25 Q3.4 Đèn và chuông báo động động cơ đã hoạt động đủ 1 năm
26 Q4.0 Cấp điện cho động cơ
27 Q4.1 Cấp điện cho phanh điện từ
28 Q4.2 Điều khiển thang đi xuống
29 Q4.3 Điều khiển thang đi lên
30 Q4.4 Điều khiển mở cửa
31 Q4.5 Điều khiển đóng cửa
32 Q4.6
Cấp điện cho hệ thống đèn và quạt bên trong buồng thang
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5

1
.
7
I
2
.
0
I
2
.
1
I
2
.
2
I
2
.
3
I
2
.
4
I
2
.
5
I
2
.

3
Q
3
Q
3
GND
DIGITAL
OUTPUT
Q3.4 Q4.0
GVHD: PGS.TS Hoàng
Xuân Bình
Q
4
Q
4
16
Q
4
Q
4
Q
4
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH PLC S7-300 ĐIỀU KHIỂN CHO
THANG MÁY NHÀ 5 TẦNG
3.1. Lưu đồ thuật toán điều khiển
Goi tang ben ngoai Cabin
Begin
Thang dang
hoat dong

cua
Phuc vu
Hình 3.1. Lưu đồ thuật toán gọi tầng bên ngoài Cabin và khi quá tải
GVHD: PGS.TS
Hoàng Xuân Bình
17
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
Reset khi Cabin da dong nguon
Begin
Goi tang trong Cabin
Begin
Trang thai
cua cua
Dong
Mo Goi tang
xuong
hoac len
Chon tang can den
Cabin hoat dong
phuc vu
Dong cua
Cabin xuong
tang 1
Phuc vu
Gap nguoi
goi tang
S
Phuc vu tiep
D

S
Hình 3.2. Lưu đồ thuật toán gọi tầng bên trong Cabin và Reset
GVHD: PGS.TS
Hoàng Xuân Bình
18
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
3.2. Khai báo cấu hình trạm PLC S7 - 300
3.3. Chương trình điều khiển bằng ngôn ngữ LAD
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
19
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
20
SVTH: Nguyễn Văn Duy
DAMH: Trang b ị điện – điện tử các máy công nghiệp d ùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình
21
SVTH: Nguyễn Văn Duy