ĐỀ ÁN
Ứng dụng PLC SIEMENS
S7-200 vào điều khiển thang
máy 5 tầng
GVHD:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN SVTH:NGUYỄN XUYÊN LÂM
NGUYỄN THÀNH NAM
Trang 1
MỤC LỤC
Ứng dụng PLC SIEMENS S7-200 vào điều khiển thang máy 5
tầng.......................................................................................................1
CHƯƠNG I..........................................................................................3
GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY.......................................................3
Lịch Sử Phát Triển Của Thang Máy:................................................3
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..........................................................................3
Đặc Điểm Của Thang Máy:................................................................4
I.Phân Loại Thang Máy:....................................................................5
II.Cấu Tạo Chung Của Thang Máy..................................................5
III.Các Yêu Cầu An Toàn Trong Thang Máy:.................................8
............................................................................................................10
CHƯƠNG II......................................................................................10
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRONG THANG MÁY.....10
CHƯƠNG III.....................................................................................15
TỔNG QUAN VỀ PLC (SIEMENS)...............................................15
I. GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH PLC:
.............................................................................................................15
CHƯƠNG IV.....................................................................................21

các điều kiện vận hành thang.
Đặc Điểm Của Thang Máy:
Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở hàng và người theo phương thẳng đứng. 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.
GVHD:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN SVTH:NGUYỄN XUYÊN LÂM
NGUYỄN THÀNH NAM
Trang 4
I. Phân Loại Thang Máy:
Tùy thuộc vào chức năng thang máy có thể phân loại theo các nhóm sau:
1. Thang máy chở người trong các nhà cao tầng.
2. Thang máy dùng trong các bệnh viện.
3. Thang máy chở hàng có người điều khiển.
4. Thang máy dùng trong nhà ăn và thư viện.
Phân loại theo trọng tải:
1. Thang máy loại nhỏ Q < 160kG
2. Thang máy trung bình Q = 500
÷
2000kG
3. Thang máy loại lớn Q > 2000kG
Phân loại theo tốc độ di chuyển:
1. Thang máy chạy chậm v = 0,5m/s
2. Thang máy tốc độ trung bình v = 0,75
÷
1,5m/s
3. Thang máy cao tốc v = 2,5
÷
5m/s

NGUYỄN THÀNH NAM
Trang 6
Tang troáng
Buoàng
thang
Ñoái troïng
Phương pháp này có nhựơc điểm là nếu cáp dài sẽ gây cồng kềnh giảm tuổi thọ cáp.
+ Puly ma sát: sử dụng ma sát giữa dây và puly để truyền động năng, sử dụng
trong các hệ thống thang máy mới.
4. Đối trọng:
Là vật nặng treo đối diện với buồng thang trên ròng rọc nhằm triệt tiêu bớt một phần
mômen tạo ra do sức nặng của tải và buồng thang qua đó làm giảm mômen động cơ.
Khối lượng đối trọng được chọn theo công thức sau:
Khối lượng đối trọng = khối lượng buồng thang + 70% khối lượng lớn nhất
5. Cơ cấu kẹp ray:
Đây là một thiết bị an toàn được lắp đặt phía dưới buồng thang, khi làm việc nó kẹp chặt
lấy ray dẫn hướng, ghìm chặt buồng thang lại do tốc độ vượt mức cho phép, dây đứt hay vì lý
do nào đó.
Các kiểu cơ cấu kẹp ray :
+ Kiểu bánh lệch tâm.
+ Kiểu móc.
+ Kiểu trục quay và nêm.
6. Công tắc bù cáp:
Đây là một công tắc ngắt mạch, được thực hiện thông qua một ròng rọc khi nó bị nâng lên
hay hạ xuống, theo sự di chuyển của buồng thang.
7. Đệm dầu:
Làm việc theo nguyên tắc thủy lực, bộ phận chính là một xy lanh đựng dầu, piston có
khoan nhiều lỗ, khi buồng thang rơi mạnh đè lên piston thì dầu sẽ chảy vào những lỗ làm cho
va chạm êm hơn.
8. Phanh hãm điện từ:

bao gồm: mơmen của cơ cấu phanh, mơmen qn tính của buồng thang, tốc độ khi
bắt đầu hãm và một số yếu tố khác.
Q trình hãm buồng thang xảy ra như sau: khi buồng thang đi đến gần sàn tầng,
cơng tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh lên hệ thống điều khiển động cơ để dừng buồng
thang.
v
Buồng thang
dừng
mức
dừng
Mức đặt cảm
biến dòng
s' : quãng đường buồng thang đi trong thời
gian tác động của thiết bò điều khiển
s": quãng đường buồng thang đi được khi cơ
cấu phanh tác động
s1 : quãng đường trượt nhỏ nhất của buồng
thang khi phanh
s2 : quãng đường trượt lớn nhất của buồng
thang khi phanh
− Đảm bảo khả năng làm việc cao và độ an tồn tối đa nhất.
− Độ biến thiên gia tốc ở phạm vi cho phép : gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao,
khơng gây ra cảm giác khó chịu cho khách được đưa ra trong bảng sau:

Hệ truyền động điện
Phạm vi
điều
chỉnh tốc
độ
Tốc độ

0,5
1
2,0
2,5
1,5
1,5
2,0
2
±
10
÷
15
±
25
÷
35
±
10
÷
15
±
5
÷
10
GVHD:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN SVTH:NGUYỄN XUYÊN LÂM
NGUYỄN THÀNH NAM
Trang 9

CHƯƠNG II
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRONG THANG MÁY

thông qua hộp giảm tốc. Trong mạch điều khiển thang máy cao tốc, công tắc chuyển đổi tầng là
loại phi tiếp điểm. Công tắc chuyển đổi tầng phi tiếp điểm thường dùng là loại cảm biến vị trí
kiểu cảm ứng và cảm biến vị trí dùng tế bào quang điện.
Hình II.1: Cấu tạo cảm biến kiểu cảm ứng.
Hình II.2: Sự phụ thuộc của L=f(s)
Nguyên tắc hoạt động của cảm biến kiểu cảm ứng:
Khi mạch từ hở, do điện kháng của cuộn dây bé, dòng xoay chiều qua cuộn dây khá lớn.
Khi thanh sắt động 1 làm kín mạch từ, từ thông sinh ra trong mạch từ tăng, làm tăng điện cảm L
của cuộn dây và dòng đi qua cuộn dây sẽ giảm xuống.
Nếu đấu nối tiếp với cuộn dây của bộ cảm biến một rơle ta sẽ được một phần tử phi tiếp
điểm để dùng trong hệ thống điều khiển. Tùy theo mạch sử dụng, chúng ta có thể dùng nó làm
công tắc chuyển đổi tầng, cảm biến để thực hiện dừng chính xác buồng thang hoặc cảm biến để
chỉ thị vị trí buồng thang.
Hình II.3: Sơ đồ nguyên lý của cảm biến kiểu cảm ứng
Cuộn dây của rơle tầng được đấu nối tiếp với cuộn dây của cảm biến kiểu cảm ứng CB.
Để nâng cao độ tin cậy, song song với cuộn dây của bộ cảm biến đấu thêm tụ C. Trị số điện
dung của tụ điện điện được chọn sao cho thanh sắt động che kín mạch từ để tạo được dòng
cộng hưởng. Khi mạch từ của cảm biến hở, dòng điện đi qua cuộn dây của rơle Rtr đủ lớn làm
cho nó tác động. Và khi mạch từ kín, dòng điện đi qua cuộn dây giảm xuống gần bằng không,
GVHD:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN SVTH:NGUYỄN XUYÊN LÂM
NGUYỄN THÀNH NAM
Trang 11
rơle không tác động. Thông thường bộ cảm biến được lắp ở thành giếng thang, thanh sắt động
được lắp ở buồng thang.
III. Tự động khống chế thang máy dùng các phần tử lôgic:
Để nâng cao độ tin cậy trong quá trình hoạt động của thang máy, ngày nay hệ thống tự
động tự động khống chế hệ truyền động điện thang máy dùng các phần tử phi tiếp điểm. Ưu
điểm của các phần tử lôgic là số lượng phần tử điều khiển trong mạch điều khiển là ít nhất.
IV. Các phương thức điều khiển truyền động:
Hình II.3: Mô hình hệ điều khiển thang máy.

CHƯƠNG III
TỔNG QUAN VỀ PLC (SIEMENS)
I. GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ
TRÌNH PLC:
1. Giới thiệu tổng quan:
Trong công nghiệp sản xuất, để điều khiển một thiết bị máy công nghiệp… người ta
thực hiện kết nối các linh kiện điều khiển rời (relay, timer, contactor..) lại với nhau tùy theo
mức độ yêu cầu thành một hệ thống điện điều khiển.Công việc này khá phức tạp trong thi công,
sửa chữa, bảo trì do đó giá thành cao. Khó khăn nhất là khi cần thay đổi một hoạt động nào đó
hay thay đổi công nghệ mới.
Một hệ thống điều khiển ưu việt mà chúng ta phải chọn điều khiển cho một máy sản
xuất cần phải hội đủ các yêu cầu sau: giá thành hạ, dễ thi công, sửa chữa, chất lượng làm việc
ổn định, linh hoạt…Từ đó hệ thống điều khiển cĩ thể lập trình được PLC
(Progammable Logic Controller) ra đời đ giải quyết vấn đề trên.
Để đơn giản hoá việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Progammable
Controller Handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969. Trong giai đoạn này các hệ thống điều
khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều
khiển. Trong quá trình vận hnh, cc nh thiết kế đ từng bước tạo ra một tiêu chuẩn mới cho hệ
thống, tiêu chuẩn đó là dạng lập trình biểu đồ hình thang. Trong những năm đầu thập niên 70,
những hệ thống PLC cịn cĩ thm khả năng vận hành với những thuật toán hỗ trợ (arithmetic),
“vận hành với các dữ liệu cập nhật” (Data manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình
dng cho my tính (Cathod Ray Tube: CTR), nên việc giao tiếp giữa người điều khiển lập trình
cho hệ thống cng trở nn thuận tiện hơn. Ngoài ra các nhà thiết kế cịn tạo ra kỹ thuật kết nối với
hệ thống PLC ring lẻ. Tốc độ xử lý của hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh hơn
lm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những hệ thống phức tạp, số lượng cổng vào/ra lớn hơn.
Một PLC có đầy đủ các chức năng như:bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi
(Register) và tập lệnh cho phép thực hiện các yêu cầu điều khiển phức tạp khác nhau. Hoạt
động của PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm trong bộ nhớ, nĩ luơn cập nhật tín
hiệu ng vo, xử lý tín hiệu để điều khiển ng ra.
■ Những đặc điểm của PLC:

construction).
• Xử lý nhựa (Processing of plastics).
• Công nghiệp đóng gói (Packing industry).
• Thức ăn và nước uống công nghiệp (Food and drink industry ).
• Xử lý cơng nghiệp (Processing engineering).
3. Gi vận hnh thấp:
Card nhớ vi nhỏ (MMC - Micro Memory Card) làm nhiệm vụ lưu trữ dữ dữ liệu và
chương trình khi bị mất nguồn. MMC ny cĩ thể hiệu chỉnh hồn thnh một dự án (project) bao
gồm các biểu tương và chú thích để cho việc quản lý dể dng hơn.
MMC này có thể cập nhật chương trình dễ dng, nĩ cho php truy cập đọc và ghi trong
quá trình thực hiện chương trình. Chính vì vậy m việc đo các giá trị lưu trữ hay xử lý chúng
được thực hiện dễ dàng hơn.
4. Giao tiếp đa chức năng: (MPI – Multi-point Interface).
Giao tiếp đa chức năng là giai pháp rẻ nhất cho truyền thông thiết bị và lập trình my tính
(PC). Hệ thống giao diện với người máy HMI (Human Machine Interface) và một vài chương
trình điều khiển khác của S7/C7/WinAC. Có tổng cộng 125 trạm MPI có thể kết nối đường
truyền với tốc độ 187,5 kbit/s.
II. Thiết bị điều khiển lập trình S7-200
1. Cấu phần hình cứng
S7-200 là thiết bị điều khiển lập trình loại nhỏ của hãng Siemens có cấu trúc theo kiểu
modul và có các modul mở rộng .thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lí CPU 212 và
CPU 214. Về hình thức bên ngoài, sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết nhờ số đầu
vào/ra và nguồn cung cấp.
-CPU 212 có 8 cổng vào và 6 cổng ra, có khả năng mở rộng thêm 2 modul
GVHD:TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN SVTH:NGUYỄN XUYÊN LÂM
NGUYỄN THÀNH NAM
Trang 16