DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
1
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THANG MÁY 3
1.1. Mô tả chung về thang máy 3
1.1.1. Phân loại theo chức năng 3
1.1.2. Phân loại theo tốc độ dịch chuyển 3
1.1.3. Phân loại theo tải trọng 4
1.2. Yêu cầu của thang máy 4
1.3. Cấu trúc chung của thang máy 5
1.4. Cơ khí của thang máy 6
1.5. Thiết bị điện trong thang máy 9
CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN TRONG THANG MÁY
SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ PLC 12
2.1. Mạch động lực 12
2.2. Mạch điều khiển 12
2.3. Mạch tín hiệu 13
2.4. Mạch chiếu sáng 13
2.5. Mạch an toàn 13
2.6. Thống kê đầu vào ra cho trạm PLC 13
2.7. Sơ đồ mạch điều khiển 15
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH PLC S7-300 ĐIỀU KHIỂN
CHO THANG MÁY NHÀ 5 TẦNG 17
3.1. Lưu đồ thuật toán điều khiển 17
3.2. Khai báo cấu hình trạm PLC S7 – 300 19
3.3. Chương trình điều khiển bằng ngôn ngữ LAD 19
KẾT LUẬN 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

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/g
2
+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
nề trong công nghiệp như tác động của môi trường làm việc: độ ẩm, nhiệt độ;
thời gian làm việc, sự ăn mòn...
b. Thang máy chở hàng:
Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong kinh doanh...Nó đòi hỏi
cao về việc dừng chính xác buồng thang máy đảm bảo cho việc vận chuyển hàng
hoá lên xuống thang máy được dễ dàng thuận lợi...
1.1.2. Phân loại theo tốc độ dịch chuyển:
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy

hay không phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm . Các tham số chính
đặc trưng cho chế độ làm việc của thang máy là : Tốc độ di chuyển v [ m/s ] ,
gia tốc a , độ giật ρ
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:
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 ρ :
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
5
Khi a ≤ 2m/s2 thì độ giật ρ ≤ 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
phải êm, tốc độ không được giảm đột ngột.

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
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
6
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
với tốc độ vượt quá giá trị cho phép, bộ hạn chế tốc độ qua cáp 8 tác động lên bộ
hãm bảo hiểm 17 để dừng cabin tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang. Ơ

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:
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
8
- Trần, sàn và vách cabin phải kín, không có 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.

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+ ψ.Q
Trong đó: C: trọng lượng cabin
Q: tải trọng nâng danh nghĩa của thang máy.
ψ: hệ số cân bằng.
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
9
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:
S
max
.n≤ S
đ
Trong đó: S
max
– lực căng cáp lớn nhất trong quá trình làm việc của thang
máy.
S
đ
– 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.

KG 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, còn tốc độ bé
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
10
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

K
K1
Rf
OVC
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.
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
13
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
tại cửa cabin, cửa tầng, các rơle mạch an toàn tự động ngắt điện đến mạch động
lực để dừng thang .

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
2.6.2. Các đầu ra:
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
3 Q0.3 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi lên tại tầng 3
4 Q0.4 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi lên tại tầng 4
5 Q0.5 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi xuống tại tầng 2
6 Q0.6 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi xuống tại tầng 3
7 Q0.7 Đèn báo nút nhấn gọi thang đi xuống tại tầng 4
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung

I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
I1.0
I1.1
I1.2
I1.3
I1.4
DIGITAL INPUT
24 VDC
I1.5
I1.6
I1.7
I2.0
I2.1
I2.2
I2.3
I2.4
I2.5
I2.6
I2.7
I3.0
DIGITAL INPUT
24 VDC
I3.1
I3.2
I3.3

I1.5
I1.6
I1.7
I2.0
I2.1
I2.2
I2.3
I2.4
I2.5
I2.6
I2.7
I3.0
DIGITAL INPUT
24 VDC
I3.1
I3.2
I3.3
I3.4
I3.5
I3.6
I3.7
I4.0
I4.1
I4.2
I4.3
I4.4
I4.5
DIGITAL INPUT
24 VDC
DIGITAL OUTPUT

thang
Goi tang ben ngoai Cabin
Begin
Phuc vu
Cabin dung
dung tang yeu
cau
Qua tai
Tu dong dong
cua
Khi qua tai
Cua mo
Delay 5s
Chuong bao
hoac Den
D
S
khac huong
Cung
huong
Thang dang
hoat dong
Phuc vu
Hình 3.1. Lưu đồ thuật toán gọi tầng bên ngoài Cabin và khi quá tải
DAMH: Trang bị điện – điện tử các máy công nghiệp dùng chung
GVHD: PGS.TS Hoàng Xuân Bình SVTH: Nguyễn Văn Duy
18
Begin
Trang thai
cua cua

yeu cau
Phuc vu
Dong cua
Phuc vu
Phuc vu tiep
S
D
D
S
Dong cua
Hình 3.2. Lưu đồ thuật toán gọi tầng bên trong Cabin và Reset