bctntlvn (70).pdf

Luận văn tốt nghiệp

Đề tài: " Ứng dụng PLC trong điều khiển thang máy "

B¸o ço tèt nghiÖp Ph¹m V¨n ThuËn T§H 46

Khoa C¬ §iÖn TR−êng §HNNI - HN 1

Lêi nãi ®Çu

Thang m¸y lµ mét thiÕt bÞ kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong viÖc vËn chuyÓn

ng−êi vµ hµng ho¸ theo ph−¬ng th¼ng ®øng trong çc toµ nhµ cao tÇng hay trong

çc nhµ m¸y xÝ nghiÖp. Ngµy nay trªn thÕ giíi thang m¸y lu«n ®−îc nghiªn cøu

c¶i tiÕn hiÖn ®¹i ho¸ ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng cao cña x· héi.

§Êt n−íc ta ®ang trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸. Lóc

nµy bé mÆt ®« thÞ ®· cã nhiÒu thay ®æi xuÊt hiÖn nhiÒu nhµ cao tÇng, çc nhµ

m¸y xÝ nghiÖp xuÊt hiÖn ngµy cµng nhiÒu do ®ã thang m¸y vµ thang cuèn nãi

chung, thang m¸y chë ng−êi nãi riªng ®· vµ ®ang ®−îc sö dông ngµy cµng nhiÒu.

Do vËy ®· cã nhiÒu h·ng thang m¸y hµng ®Çu xuÊt hiÖn ë n−íc ta.

Tuy nhiªn so víi çc n−íc trong khu vùc th× sè l−îng thang m¸y ®−îc l¾p

®Æt ë n−íc ta cßn ch−a lín vµ ®©y vÉn cßn lµ thiÕt bÞ míi, sù hiÓu biÕt vÒ thang

m¸y cßn giíi h¹n nhiÒu trong çc nhµ chuyªn m«n.

Trong thêi gian häc tËp t¹i tr−êng §H N«ng nghiÖp I - Hµ Néi t«i ®· ®−îc

®µo t¹o cã hÖ thèng, tiÕp thu ®−îc çc kiÕn thøc hiÖn ®¹i tiªn tiÕn nhÊt trong lÜnh

vùc Tù ®éng ho¸. §Ó kÕt thóc kho¸ häc t«i ®−îc nhËn ®Ò tµi “øng dông PLC

trong ®iÒu khiÓn thang m¸y”.

Do thang m¸y lµ mét thiÕt bÞ vËn chuyÓn ng−êi vµ hµng ho¸ nªn vÊn ®Ò vÒ

an toµn, vËn hµnh chÝnh x¸c vµ tèi −u vÒ qu·ng ®−êng ®i lµ vÊn ®Ò ®−îc quan t©m

hµng ®Çu, nªn môc ®Ých cña ®Ò tµi nµy lµ “Nghiªn cøu cÊu t¹o, çc yªu cÇu cña

thang m¸y, çc thiÕt bÞ c¬ khÝ trong thang m¸y, an toµn cña thang m¸y. Nªu ra

®−îc çc ph−¬ng ¸n truyÒn ®éng cho thang m¸y truyÒn ®éng vµ x©y dùng m«

h×nh thang m¸y nhµ 4 tÇng b»ng viÖc øng dông PLC.

Néi dung c¬ b¶n cña quyÓn ®å ¸n nµy bao gåm 5 ch−¬ng:

Ch−¬ng I: Giíi thiÖu chung vÒ thang m¸y.

Ch−¬ng II: Çc hÖ truyÒn ®éng c¬ b¶n.



Ch−¬ng III: HÖ thèng ®iÖn vµ çc hÖ thèng ®iÒu khiÓn trong thang m¸y.

Ch−¬ng IV: Giíi thiÖu vÒ bé lËp tr×nh PLC.

Ch−¬ng V: X©y dùng m« h×nh thang m¸y nhµ 4 tÇng.

D−íi sù h−íng dÉn khoa häc vµ tËn t×nh cña thÇy gi¸o: ThS. NguyÔn V¨n §¹t

cïng çc thÇy c« trong bé m«n §iÖn kü thuËt - khoa C¬ §iÖn - tr−êng §¹i häc

N«ng nghiÖp I - Hµ Néi, cïng víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n t«i ®· hoµn thµnh b¶n

®å ¸n trªn.

Do cßn h¹n chÕ cña b¶n th©n vµ thêi gian nªn b¶n ®å ¸n nµy kh«ng thÓ tr¸nh

khái nh÷ng sai sãt t«i rÊt mong ®−îc sù chØ b¶o tiÕp cña çc thÇy c« trong bé

m«n.

T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n!

Hµ néi, ngµy 17 th¸ng 2 n¨m 2006

Sinh viªn: Ph¹m V¨n ThuËn



Ch−¬ng i

Giíi thiÖu chung vÒ thang m¸y

1.1 Giíi thiÖu chung

Thang m¸y lµ mét thiÕt bÞ vËn t¶i theo ph−¬ng th¼ng ®øng dïng trong çc

c«ng tr×nh x©y dùng, trong çc nhµ m¸y, xÝ nghiÖp hoÆc trong çc c«ng tr×nh nhµ

d©n dông. XuÊt ph¸t tõ nhu cÇu thùc tÕ cÇn dïng m¸y ®Ó n©ng h¹ çc thiÕt bÞ

trong çc c«ng tr×nh x©y dùng, vËn chuyÓn hµng ho¸ nÆng hoÆc vËt liÖu x©y dùng

lªn çc tÇng cao, vËn chuyÓn ng−êi trong çc toµ nhµ cao tÇng nªn thang m¸y

xuÊt hiÖn t−¬ng ®èi sím. XuÊt ph¸t lµ thang t¶i hµng tõ thÕ kû 19, dïng ®Ó gi¶i

quyÕt vÊn ®Ò vËn t¶i hµng ho¸ vµ vËt liÖu x©y dùng, nh−ng khi ®ã kh©u an toµn

ch−a ®−îc thiÕt kÕ tho¶ m·n ®Ó dïng chë ng−êi.

Sau nµy khi nhu cÇu vËn chuyÓn ng−êi ë çc toµ nhµ cao tÇng ë ®« thÞ rÊt bøc

b¸ch, ng−êi ta ®Çu t− nhiÒu ®Ó nghiªn cøu vÒ hÖ thèng phanh cho thang m¸y, vµ

mét kü s− ng−êi Mü lµ Otis ®· thµnh c«ng trong viÖc chÕ t¹o ra hÖ thèng phanh

an toµn cho thang m¸y, më ra mét ngµnh c«ng nghiÖp chÕ t¹o thang m¸y cho nhµ

cao tÇng, gãp phÇn ph¸t triÓn m¹nh mÏ cho tèc ®é ph¸t triÓn ®« thÞ ho¸ cña toµn

thÕ giíi.

Víi mét toµ nhµ cao tÇng th× chi phÝ cña viÖc trang bÞ hÖ thèng thang m¸y

chiÕm mét phÇn kh«ng nhá trong vèn ®Çu t− c¬ b¶n (®èi víi nhµ > 20 tÇng th× nã

chiÕm ≈ 20% gi¸ thµnh toµn bé ng«i nhµ), nh−ng viÖc sö dông thang m¸y, m¸y

n©ng trong çc h¹ng môc c«ng tr×nh sÏ lµm gi¶m ®¸ng kÓ thêi gian x©y dùng,

gi¶m bít søc ng−êi (kho¶ng 10 lÇn), gi¶m ®¸ng kÓ chi phÝ x©y dùng c¬ b¶n. ViÖc

sö dông thang m¸y trong çc toµ nhµ cao tÇng, trong kh¸ch s¹n, c«ng së gi¶m

®¸ng kÓ thêi gian, søc ng−êi, søc lùc cña con ng−êi, gãp phÇn lín vµo viÖc khai

th¸c çc toµ nhµ cao tÇng, vµo çc môc ®Ých kinh doanh vµ sinh ho¹t.



Thang m¸y nãi chung ®−îc ph©n lo¹i nh− sau :

1.1.1 Theo chøc n¨ng ph©n theo çc nhãm

+ Thang m¸y dïng trong nhµ ¨n, bÖnh viÖn.

+ Thang m¸y chë ng−êi trong çc toµ nhµ cao tÇng.

+ Thang m¸y chë hµng cã ng−êi ®iÒu khiÓn.

1.1.2 Theo t¶i träng ph©n thµnh çc nhãm

+ Thang m¸y lo¹i nhá cã t¶i träng Q < 160 kg

+ Thang m¸y lo¹i trung b×nh cã Q = 500 ÷ 2000 kg.

+ Thang m¸y lo¹i lín cã Q > 2000 kg

1.1.3 Theo tèc ®é di chuyÓn ph©n thµnh çc nhãm

+ Thang m¸y tèc ®é chËm : v = 0,5m/s

+ Thang m¸y tèc ®é trung b×nh : v = 0,75 ÷ 1,5 m/s

+ Thang m¸y cao tèc : v = 2,5 ÷ 5 m/s

Ngµy nay nhê øng dông çc c«ng nghÖ tiªn tiÕn trong kü thuËt truyÒn ®éng

®iÖn nh− : C«ng nghÖ biÕn ®æi c«ng suÊt lín b»ng thiÕt bÞ b¸n dÉn; c«ng nghÖ vi

®iÖn tö, kü thuËt vi ®iÒu khiÓn, m¸y tÝnh nhê ®ã mµ c«ng nghÖ thang m¸y cã

nh÷ng b−íc tiÕn nh¶y vät. Nhê øng dông çc c«ng nghÖ tiªn tiÕn mµ thang m¸y

ngµy cµng ®¹t çc yªu cÇu kh¾t khe ®Ò ra : An toµn h¬n, chÊt l−îng ®iÒu khiÓn tin

cËy cao, chuyÓn ®éng ªm h¬n phï hîp víi sinh lý ng−êi, dõng tÇng chÝnh x¸c

h¬n, hiÖu suÊt truyÒn ®éng cao. Trªn thÞ tr−êng ViÖt Nam tr−íc ®©y, thang m¸y Ýt

®−îc sö dông, chñ yÕu lµ çc m¸y n©ng hµng dïng cho çc nhµ m¸y, xÝ nghiÖp

hoÆc trªn çc c«ng tr×nh x©y dùng. Tõ khi cã chÝnh s¸ch më cöa, nÒn kinh tÕ thÞ

tr−êng mµ s¶n phÈm cña nã mét phÇn lµ çc toµ nhµ cao èc 20 – 24 tÇng ra ®êi,

çc toµ nhµ chung c− cao tÇng trong ®« thÞ ®−îc quy ho¹ch mäc lªn th× còng lµ

lóc nhu cÇu thang m¸y trong n−íc t¨ng lªn mét çch cÊp b¸ch vµ cã yªu cÇu sè

l−îng lín, hµng lo¹t çc lo¹i thang m¸y xuÊt hiÖn tõ nhiÒu nguån kh¸c nhau, mét

sè c«ng ty thang m¸y trong n−íc xuÊt hiÖn, trong ®ã c«ng ty Thang m¸y Thiªn



Nam (Thien Nam Elerator-Co) lµ mét trong nh÷ng c«ng ty ®Çu tiªn ho¹t ®éng

trong lÜnh vùc thiÕt kÕ, thi c«ng, l¾p ®Æt vµ cung øng thang m¸y lín nhÊt trong

n−íc, s¸nh vai cïng çc C«ng ty thang m¸y Tù ®éng (Tu dong Elerator-Co),

C«ng ty thang m¸y Th¸i B×nh (Thai Binh Elerator-Co). Çc c«ng ty nµy cã cïng

môc ®Ých lµ nghiªn cøu vµ l¾p ®Æt çc lo¹i thang m¸y cã chÊt l−îng cao cña çc

h·ng næi tiÕng thÕ giíi nh− : Otit Elerator (Mü); Mitsubishi (NhËt); Nippon

Elerator, Fuji Elevator (NhËt); LG Elevator (Hµn Quèc). §ång thêi tù s¶n xuÊt

çc lo¹i thang cã chÊt l−îng vµ gi¸ thµnh c¹nh tranh trong çc c«ng tr×nh cã yªu

cÇu vÒ chÊt l−îng t−¬ng ®èi cao.

1.2 Çc yªu cÇu ®èi víi thang m¸y

1.2.1 Yªu cÇu vÒ an toµn

+ §èi víi thang m¸y chë ng−êi, yªu cÇu vÒ an toµn lµ yÕu tè tèi quan

träng, v× nÕu ch¼ng may x¶y ra sù cè th× sù mÊt an toµn cã thÓ tr¶ gi¸ b»ng tÝnh

m¹ng cña hµnh kh¸ch. §Ó ®¶m b¶o cho thang lµm viÖc tuyÖt ®èi an toµn th× mäi

bé phËn cña thang ph¶i ®¹t ®é tin cËy cao nhÊt.

Gi÷a phÇn ®iÖn vµ phÇn c¬ cña thang ph¶i cã çc kho¸ liªn ®éng chÆt chÏ,

çc bé phËn c¬ khÝ ph¶i tho¶ m·n çc yªu cÇu vÒ an toµn th× phÇn ®iÖn míi ®−îc

phÐp ho¹t ®éng, vÝ dô : Cöa tÇng, cöa buång thang ph¶i ®−îc ®ãng kÝn th× thang

míi lµm viÖc; khi träng t¶i kh«ng v−ît qu¸ møc cho phÐp th× thang míi ho¹t

®éng, khi thang ch¹y qu¸ tèc ®é cho phÐp th× bé phËn phanh c¬ ph¶i ho¹t ®éng

h·m chÆt buång thang.

1.2.2 Yªu cÇu dõng chÝnh x¸c buång thang

Buång thang cña thang m¸y yªu cÇu ph¶i dõng chÝnh x¸c so víi mÆt b»ng

cña tÇng cÇn dõng, khi mµ buång thang ®ã ®Õn ®óng tÇng cÇn dõng. NÕu buång

thang dõng kh«ng chÝnh x¸c (mÆt sµn buång thang kh«ng cïng ®é cao víi mÆt

sµn cña tÇng) th× sÏ x¶y ra çc hiÖn t−îng sau :

+ §èi víi thang chë kh¸ch : Lµm cho kh¸ch ra vµo khã kh¨n t¨ng thêi gian

chê ®ît, dÉn ®Õn gi¶m n¨ng suÊt cña thang.



+ §èi víi thang chë hµng : Khã kh¨n trong viÖc xÕp dì thËm chÝ kh«ng

chuyÓn ®−îc hµng ra - vµo buång thang.

1.2.3 Yªu cÇu vÒ h¹n chÕ ®é giËt cña thang m¸y

Mét trong nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi thang m¸y, nhÊt lµ thang m¸y chë

ng−êi lµ ph¶i ®¶m b¶o chë buång thang chuyÓn ®éng ph¶i ªm. Buång thang

chuyÓn ®éng ªm hay kh«ng phô thuéc vµo gia tèc khi më m¸y vµ khi dõng m¸y.

Tèc ®é trung b×nh cña thang quyÕt ®Þnh ®Õn n¨ng suÊt cña thang. Tèc ®é di

chuyÓn trung b×nh cña thang cã thÓ t¨ng b»ng çch gi¶m thêi gian më m¸y vµ

h·m m¸y, cã nghÜa lµ t¨ng gia tèc cña buång thang. Nh−ng khi gia tèc qu¸ lín sÏ

g©y c¶m gi¸c khã chÞu cho hµnh kh¸ch (chãng mÆt, hôt hÉng). Theo thùc nghiÖm

th× gia tèc tèi −u lµ a ≤ 2m/s2. §é giËt cña thang lµ ®¹o hµm bËc nhÊt cña gia tèc,

nã quyÕt ®Þnh bëi çc ph−¬ng ph¸p më m¸y vµ h·m m¸y.

Yªu cÇu vÒ gia tèc l¹i cµng quan träng ®èi víi thang m¸y chë bÖnh nh©n

trong çc tr−êng hîp bÖnh nÆng, v× vËy trong tr−êng hîp nµy ng−êi ta thiÕt kÕ

lo¹i thang dïng thuû lùc trong truyÒn ®éng.

Vh

ρ (m/s3) a (m/s2) v (m/s) Më m¸y

ChÕ ®é æn ®Þnh

H·m xuèng tèc ®é thÊp

Ch¹y tèc ®é thÊp vµ h·m dõng

0 t(s)

t0 v0

t1 v1

t2 v2

t3 vh

t4 vh

t5 v3

t6 v4

t7 v1

t8 v0

H×nh I - 1 §−êng cong biÓu diÔn sù phô thuéc ρ,α,ν,s vµo thêi gian

a0

V1

ρ0



I.2

1.2.4 Çc yªu cÇu kh¸c

V× thang m¸y lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i nªn yªu cÇu m¹ch ®ãng

c¾t ®éng lùc ph¶i ®¶m b¶o lµm viÖc an toµn ch¾c ch¾n vµ cã kh¶ n¨ng chÞu ®−îc

tÇn sè ®ãng c¾t cao. V× ng−êi sö dông thang m¸y hÇu hÕt lµ kh«ng ph¶i lµ chuyªn

nghiÖp nªn çc vÞ trÝ gäi tÇng, ®ãng më cöa ph¶i ®¬n gi¶n, dÔ hiÓu, dÔ sö dông,

l«gÝc ®iÒu khiÓn thang ph¶i chÆt chÏ vµ ®Çy ®ñ.

1.3 CÊu t¹o chung cña thang m¸y

1.3.1 CÊu t¹o chung cña thang

m¸y

Nh÷ng lo¹i thang m¸y hiÖn

®¹i th−êng cã kÕt cÊu c¬ khÝ phøc

t¹p nh»m n©ng cao n¨ng suÊt, vËn

hµnh tin cËy, an toµn. H×nh I.2 lµ

h×nh cÊu t¹o chung cña thang m¸y

chë ng−êi. TÊt c¶ çc thiÕt bÞ ®iÖn

®−îc l¾p ®Æt kÝn vµ an toµn trong

buång thang, buång m¸y. Buång

m¸y th−êng bè trÝ ë trªn cïng cña

thang (mÆt sµn trªn cïng). Tñ ®iÖn 1

®−îc ®Æt trong buång m¸y 22 bªn

c¹nh ®ã bé h¹n chÕ tèc ®é 2 còng

®−îc ®Æt trªn buång m¸y. Çp cña

bé h¹n chÕ tèc ®é 8 cã liªn kÕt víi

hÖ thèng tay ®ßn cña bé h·m b¶o

hiÓm 17 trªn cabin. Khi ®øt çp

hoÆc çp tr−ît trªn r·nh puly do

kh«ng ®ñ ma s¸t mµ cabin ®i xuèng

v−ît qu¸ tèc ®é cho phÐp, bé h¹n chÕ tèc ®é qua çp 8 t¸c ®éng lªn bé h·m b¶o

I.2



hiÓm 17 ®Ó dõng cabin tùa trªn çc ray dÉn h−íng trong giÕng thang. ë mét sè

thang m¸y, bé h·m b¶o hiÓm vµ bé phËn h¹n chÕ tèc ®é cßn ®−îc trang bÞ cho c¶

®èi träng. Cabin vµ ®èi träng ®−îc treo trªn hai ®Çu çp n©ng 20 nhê vµo hÖ

thèng treo 19 hÖ thèng nµy ®¶m b¶o cho çc nh¸nh çp riªng biÖt cã søc c¨ng

nh− nhau. Çp n©ng ®−îc v¾t qua çc r·nh çp cña puly ma s¸t cña bé têi kÐo.

Khi bé têi kÐo ho¹t ®éng, puly ma s¸t quay vµ truyÒn chuyÓn ®éng ®Õn çp n©ng

lµm cabin vµ ®èi träng chuyÓn ®éng lªn hoÆc xuèng däc theo giÕng thang. Khi

chuyÓn ®éng, cabin vµ ®èi träng tùa trªn çc ray dÉn h−íng trong giÕng thang

nhê çc ngµm dÉn h−íng 16. GiÕng thang 15 ch¹y dµi theo suèt chiÒu cao toµ

nhµ hay c«ng tr×nh ®−îc che ch¾n b»ng kÕt cÊu chÞu lùc nh−(bª t«ng, g¹ch hoÆc

kÕt cÊu thÐp, l−íi che hoÆc kÝnh) vµ chØ ®Ó çc cöa vµo giÕng thang ®Ó l¾p cöa

tÇng 7. Trªn kÕt cÊu chÞu lùc däc theo giÕng thang cã g¾n çc ray dÉn h−íng12

vµ 13 cho ®èi träng 14 vµ cabin 18. Bé têi kÐo 21 ®−îc ®Æt trong buång m¸y 22

n»m ë phÝa trªn giÕng thang 15. Cöa cabin 4 vµ cöa tÇng 7 th−êng lµ lo¹i cöa lïa

sang mét bªn hoÆc hai bªn vµ chØ ®ãng më khi cabin dõng tr−íc cöa tÇng nhê c¬

cÊu ®ãng më cöa 3 ®Æt trªn nãc cabin. Cöa cabin vµ cöa tÇng ®−îc trang bÞ kho¸

liªn ®éng vµ çc tiÕp ®iÓm ®iÖn ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho thang m¸y ho¹t ®éng.

Thang m¸y sÏ kh«ng ho¹t ®éng ®−îc nÕu mét trong çc cöa tÇng hoÆc cöa cabin

ch−a ®ãng h¼n, hÖ thèng kho¸ liªn ®éng ®¶m b¶o ®ãng kÝn çc cöa tÇng vµ kh«ng

më ®−îc tõ bªn ngoµi khi cabin kh«ng ë ®óng vÞ trÝ cöa tÇng, ®èi víi lo¹i cöa lïa

®ãng më tù ®éng th× khi ®ãng hoÆc më cöa cabin, hÖ thèng kho¸ liªn ®éng kÐo

theo cöa tÇng cïng ®ãng hoÆc më. T¹i çc ®iÓm trªn cïng vµ d−íi cïng cã ®Æt

çc c«ng t¾c h¹n chÕ hµnh tr×nh cho cabin.

PhÇn d−íi cña cabin lµ hè thang10 ®Ó ®Æt çc gi¶m chÊn 11 vµ thiÕt bÞ c¨ng

çp h¹n chÕ tèc ®é 9. Khi háng hÖ thèng ®iÒu khiÓn, cabin hoÆc ®èi träng cã thÓ

®i xuèng phÇn hè thang 10 v−ît qua c«ng t¾c hµnh tr×nh vµ tú lªn gi¶m chÊn 11

®Ó ®¶m b¶o an toµn cho kÕt cÊu m¸y vµ t¹o kho¶ng trèng cÇn thiÕt d−íi ®¸y cabin

®Ó cã thÓ ®¶m b¶o an toµn khi söa ch÷a vµ b¶o d−ìng.



HÖ thèng ®iÒu khiÓn thang m¸y lµ toµn bé çc trang thiÕt bÞ vµ linh kiÖn

®iÖn, ®iÖn tö, b¸n dÉn ®¶m b¶o cho thang m¸y ho¹t ®éng theo ®óng chøc n¨ng

yªu cÇu vµ ®¶m b¶o an toµn. Thang m¸y chë ng−êi th−êng dïng nguyªn t¾c ®iÒu

khiÓn kÕt hîp cho n¨ng suÊt cao(cïng lóc cã thÓ nhËn nhiÒu lÖnh ®iÒu khiÓn hoÆc

gäi tÇng c¶ khi thang dõng vµ khi chuyÓn ®éng ). Çc nót Ên trong cabin cho

phÐp thùc hiÖn çc lÖnh chuyÓn ®éng ®Õn çc tÇng cÇn thiÕt. Çc nót Ên ë cöa

tÇng cho phÐp hµnh kh¸ch gäi cabin ®Õn cöa tÇng ®ang ®øng. Çc ®Ìn tÝn hiÖu ë

cöa tÇng vµ trong cabin cho biÕt tr¹ng th¸i lµm viÖc cña thang m¸y vµ vÞ trÝ cña

cabin.

1.4 ThiÕt bÞ c¬ khÝ cña thang m¸y

1.4.1 Çc thiÕt bÞ cè ®Þnh trong giÕng thang

Çc thiÕt bÞ cè ®Þnh trong giÕng thang gåm: HÖ thèng ray dÉn h−íng, gi¶m

chÊn, bé têi kÐo, hÖ thèng h¹n chÕ tèc ®é vµ hÖ thèng çc cöa tÇng.

* Ray dÉn h−íng

Ray dÉn h−íng ®−îc l¾p ®Æt däc theo giÕng thang ®Ó dÉn h−íng cho cabin

vµ ®èi träng chuyÓn ®éng däc theo giÕng thang. Ray dÉn h−íng ®¶m b¶o cho ®èi

träng vµ cabin lu«n n»m ë vÞ trÝ thiÕt kÕ cña chóng trong giÕng thang vµ kh«ng

bÞ dÞch chuyÓn theo ph−¬ng ngang trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng. Ngoµi ra ray dÉn

h−íng ph¶i ®¶m b¶o ®é cøng ®Ó gi÷ träng l−îng cabin vµ t¶i träng trong cabin

tùa lªn ray dÉn h−íng cïng víi çc thµnh phÇn t¶i träng ®éng khi bé h·m b¶o

hiÓm lµm viÖc (trong tr−êng hîp ®øt çp hoÆc cabin ®i xuèng víi tèc ®é lín h¬n

gi¸ trÞ cho phÐp ).

* Gi¶m chÊn

Gi¶m chÊn ®−îc l¾p ®Æt d−íi ®¸y hè thang ®Ó dõng vµ ®ì cabin vµ ®èi

träng trong tr−êng hîp cabin hoÆc ®èi träng chuyÓn ®éng xuèng d−íi v−ît qu¸ vÞ

trÝ ®Æt c«ng t¾c h¹n chÕ hµnh tr×nh cuèi cïng. Gi¶m chÊn ph¶i cã ®é cao ®ñ lín

®Ó khi cabin hoÆc ®èi träng tú lªn nã th× cã ®ñ kho¶ng trèng cÇn thiÕt phÝa d−íi

cho viÖc kiÓm tra vµ s÷a ch÷a. Gi¶m chÊn ph¶i cã ®é cøng vµ hµnh tr×nh cÇn thiÕt



sao cho gia tèc dõng cabin hoÆc ®èi träng kh«ng v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp ®−îc

quy ®Þnh trong tiªu chuÈn.

H×nh I.3 Gi¶m chÊn kiÓu lß xo

1. Lß xo; 2. §Üa tú; 3. §Öm cao xu; 4,5. èng dÉn; 6.§Õ.

Gi¶m chÊn b»ng lß xo ®−îc dïng th«ng dông cho çc lo¹i thang m¸y cã

tèc ®é 0,5 - 1 m/s. Trªn h×nh I.3 lµ s¬ ®å cÊu t¹o cña gi¶m chÊn lß xo. Bé phËn

chÝnh cña nã lµ lß so 1, phÝa trªn cã ®Üa tú 2 vµ ®Öm cao su 3. Çc èng dÉn 4 vµ 5

cã t¸c dông gi÷ æn ®Þnh ngang cho lß xo. V× cabin vµ ®èi träng ®i xuèng lu«n

lu«n tùa trªn çc day dÉn h−íng nªn trong nhiÒu tr−êng hîp ng−êi ta bá çc èng

dÉn 4 vµ 5. §Õ 6 cña gi¶m chÊn ®−îc b¾t víi ®¸y hè thang b»ng bul«ng hoÆc vÝt

në.



H×nh I.4 Gi¶m chÊn kiÓu thuû lùc.

1. ®Çu ®ì; 2. lß xo chÞu nÐn; 3. pitt«ng; 4. khoang chøa dÇu; 5. xylanh;

6. lâi; 7,8. lç dÇu; 9.®ai èc; 10. lß xo.

Gi¶m chÊn b»ng thuû lùc lµ lo¹i tèt nhÊt vµ th−êng dïng cho thang m¸y cã

tèc ®é trªn 1m/s. H×nh I.4 lµ cÊu t¹o cña gi¶m chÊn b»ng thuû lùc. PhÇn d−íi cña

gi¶m chÊn lµ xylanh 5 cã ®Õ ®−îc b¾t víi ®¸y hè thang b»ng bul«ng. T©m xylanh

5 cã lâi 6, ®Çu d−íi cña lâi 6 cè ®Þnh vµo ®¸y xylanh cßn ®Çu trªn cã ®ai èc 9.

Lâi 6 ®−îc l¾p qua lç 7 cña pitt«ng 3 víi khe hë cÇn thiÕt. Khi cabin tú lªn ®Çu

pitt«ng 3, nã nÐn pitt«ng 3 ®i xuèng vµ dÇu trong xylanh 5 qua khe hë cña lç 7

ch¶y vµo trong pitt«ng 3. V× lâi 6 cã h×nh c«n nªn khi pitt«ng 3 ®i xuèng th× khe

hë cña lç 7 cµng hÑp dÇn l−u l−îng dÇu ch¶y vµo trong pitt«ng 3 gi¶m vµ nã chÞu

®−îc lùc tú tõ phÝa cabin lín dÇn ®Ó ®¶m b¶o qu¸ tr×nh dõng cabin ®−îc ªm dÞu.

§Ó tr¸nh va ®Ëp trong thêi ®iÓm cabin b¾t ®Çu tiÕp xóc víi pitt«ng 3, trªn ®Çu

pitt«ng cã l¾p ®Çu ®ì 1 tú lªn lß xo chÞu nÐn 2. Ngoµi ra trªn xylanh 5 cã c¸c lç 8



®Ó dÇu cã thÓ trµn sang khoang 4 trong thêi ®iÓm ®Çu ®Ó gi¶m va ®Ëp vµ khi

pitt«ng ®i xuèng, nã xÏ bÞt çc lç 8 l¹i. Sau khi nhÊc cabin lªn, pitt«ng 3 trë l¹i

vÞ trÝ ban ®Çu nhê lß xo 10 tú lªn ®ai èc 9 ë ®Çu trªn cña lâi 6.

Gi¶m chÊn ph¶i cã ®é cøng vµ hµnh tr×nh cÇn thiÕt sao cho gia tèc dõng

cabin hoÆc ®èi träng kh«ng v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp.

* Cabin vµ çc thiÕt bÞ liªn quan.

Cabin lµ bé phËn mang t¶i cña thang m¸y. Cabin ph¶i ®−îc kÕt cÊu sao cho

cã thÓ th¸o rêi nã thµnh tõng bé phËn nhá. Theo cÊu t¹o, cabin gåm hai phÇn: kÕt

cÊu chÞu lùc (khung cabin) vµ çc v¸ch che, trÇn, sµn t¹o thµnh buång cabin. Trªn

khung cabin cã l¾p çc ngµm dÉn h−íng, hÖ thèng treo cabin, hÖ thèng tay ®ßn

vµ bé h·m b¶o hiÓm, hÖ thèng cöa vµ c¬ cÊu ®ãng më cöa... Ngoµi ra ®èi víi

thang m¸y chë ng−êi ph¶i ®¶m b¶o çc yªu cÇu th«ng giã, nhiÖt ®é vµ ¸nh s¸ng.



H×nh I.5. Khung cabin

Trªn h×nh I.5 lµ khung chÞu lùc cña thang m¸y. Khung cabin gåm khung

®øng 1 vµ khung n»m 2 liªn kÕt víi nhau b»ng bul«ng qua çc b¶n m·. Khung

®øng gåm dÇm trªn vµ dÇm d−íi, mçi dÇm lµm tõ hai thanh thÐp ch÷ U vµ hai

dÇm nµy nèi çc thanh thÐp gãc b»ng bu l«ng t¹o thµnh khung thÐp kÝn. Khung

n»m 2 tùa trªn dÇm d−íi cña khung ®øng t¹o thµnh sµn cabin. DÇm trªn cña

khung ®øng liªn kÕt víi hÖ thèng treo cabin 5, ®¶m b¶o cho çc çp treo cabin cã



®é c¨ng nh− nhau. NÕu cabin cã kÝch th−íc lín th× khung ®øng vµ khung n»m

cßn liªn kÕt víi nhau b»ng thanh gi»ng 8. Trªn khung cabin cã l¾p hÖ thèng tay

®ßn 7 vµ çc qu¶ nªm 3 cña phanh an toµn. HÖ tay ®ßn 7 liªn hÖ víi çp cña hÖ

thèng h¹n chÕ tèc ®é qua chi tiÕt 6 ®Ó t¸c ®éng lªn bé h·m b¶o hiÓm dõng cabin

tùa trªn ray dÉn h−íng khi tèc ®é h¹ cña cabin v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp.

Ngµm dÉn h−íng

Ngµm dÉn h−íng cã t¸c dông dÉn h−íng cho cabin vµ ®èi träng chuyÓn

®éng däc theo ray dÉn h−íng vµ khèng chÕ ®é dÞch chuyÓn ngang cña cabin vµ

®èi träng trong giÕng thang kh«ng v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp. Cã hai lo¹i ngµm

dÉn h−íng: Ngµm tr−ît vµ ngµm con l¨n.

HÖ thèng treo cabin

Do cabin vµ ®èi träng ®−îc treo b»ng nhiÒu sîi d©y çp riªng biÖt cho nªn

ph¶i cã hÖ thèng treo ®Ó ®¶m b¶o cho çc sîi çp n©ng riªng biÖt nµy cã ®é c¨ng

nh− nhau. Trong tr−êng hîp ng−îc l¹i, sîi çp chÞu lùc c¨ng lín sÏ bÞ qu¸ t¶i cßn

sîi chïng sÏ bÞ tr−ît trªn r·nh puly ma s¸t nªn rÊt nguy hiÓm. V× vËy mµ hÖ

thèng treo cabin ph¶i ®−îc trang bÞ thªm tiÕp ®iÓm ®iÖn cña m¹ch an toµn ®Ó ng¾t

®iÖn dõng thang khi mét trong çc sîi çp chïng qu¸ møc cho phÐp ®Ó phßng

ngõa tai n¹n. Khi ®ã, thang chØ cã thÓ ho¹t ®éng ®−îc khi ®· ®iÒu chØnh ®é c¨ng

cña çc çp nh− nhau. Cã 2 lo¹i hÖ thèng treo: kiÓu tay ®ßn vµ kiÓu lß xo.

HÖ thèng treo kiÓu tay ®ßn

Khi cã mét çp chïng, tay ®ßn lËp tøc nghiªng ®i ®Ó ®iÒu chØnh lùc c¨ng

çp song nÕu çp chïng qu¸ giíi h¹n cho phÐp th× ®Çu tay ®ßn sÏ ch¹m vµo tiÕp

®iÓm an toµn ®Ó ng¾t m¹ch vµ thang kh«ng ho¹t ®éng ®−îc. HÖ thèng treo kiÓu

tay ®ßn cã kh¶ n¨ng ®iÒu lùc c¨ng çp mét çch tù ®éng víi ®é tin cËy cao.

Nh−îc ®iÓm cña nã lµ kho¶ng çch gi÷a çc sîi çp cña nã lín lµm çp nghiªng

khi cabin ë vÞ trÝ trªn cïng kÝch th−íc cång kÒnh vµ khã bè trÝ khi cã nhiÒu sîi

çp n©ng, çp cã thÓ bÞ xoay, xo¾n trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Çc nh−îc ®iÓm trªn



cã thÓ kh¸c phôc b»ng çch dïng hÖ thèng kiÓu lß xo. Çc thang m¸y hiÖn ®¹i

th−êng dïng hÖ thèng treo kiÓu lß xo.

HÖ thèng treo kiÓu lß xo

H×nh I.6 HÖ thèng treo kiÓu lß xo

Trªn h×nh I.6 lµ hÖ thèng treo kiÒu lß xo víi 4 sîi çp. çc lß xo chÞu nÐn

vµ gi·n ra khi çp chïng ®Ó ®¶m b¶o ®é c¨ng cÇn thiÕt, mÆt kh¸c chóng cßn cã

kh¶ n¨ng gi¶m chÊn. §é nÐn cña mçi lß xo ®−îc ®iÒu chØnh b»ng ®ai èc bªn



d−íi. Khi çp bÞ chïng qu¸ giíi h¹n cho phÐp th× ®Çu bul«ng 2 ch¹m vµo tay

®ßn 3 ®Ó ng¾t tiÕp ®iÓm ®iÖn 4.

Buång cabin

Buång cabin lµ mét kÕt cÊu cã thÓ th¸o rêi ®−îc gåm trÇn, sµn vµ v¸ch

cabin. Çc phÇn nµy cã thÓ liªn kÕt víi nhau vµ liªn kÕt víi khung chÞu lùc cña

cabin. Buång cabin th−êng ®−îc dËp tõ thÐp tÊm (chÕ t¹o b»ng ph−¬ng ph¸p dËp

) víi çc g©n t¨ng c−êng.

Çc yªu cÇu chung ®èi víi buång cabin

- TrÇn, sµn vµ v¸ch cabin ph¶i kÝn kh«ng cã lç thñng, trÇn, sµn cabin liªn

kÕt víi nhau b»ng vÝt víi çc tÊm nÑp hoÆc b»ng çc chi tiÕt liªn kÕt chuyªn

dïng.

- Ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn vµ ®é cøng cÇn thiÕt, trÇn cabin ph¶i cã ®ñ ®é cøng

®Ó l¾p ®Æt çc trang thiÕt bÞ vµ c¬ cÊu më cöa vµo ra.

- Buång cabin ph¶i ®¶m b¶o çc yªu cÇu vÒ th«ng giã, tho¸t nhiÖt vµ ¸nh

s¸ng, ngoµi ra trong buång cabin ph¶i cã çc thiÕt bÞ liªn hÖ víi bªn ngoµi nh−

®iÖn tho¹i, chu«ng, cabin ph¶i cã cöa tho¸t hiÓm.

- Sµn cabin th−êng ®−îc chÕ t¹o víi khung n»m cña cabin, cã hai lo¹i sµn lµ

sµn cøng vµ sµn ®éng. Lo¹i sµn cøng lµ lo¹i sµn ®−îc b¾t chÆt víi khung n»m cña

khung cabin, c«ng dông cña sµn ®éng lµ nhËn biÕt l−îng t¶i träng cã trong cabin

vµ ®ãng m¹ch ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh ®· cµi ®Æt cho phï hîp. V× vËy mµ

sµn ®éng cã nhiÒu kiÓu d¸ng kh¸c nhau tuú theo lo¹i thang m¸y.

HÖ thèng cöa cabin vµ cöa tÇng

Cöa cabin vµ cöa tÇng lµ nh÷ng bé phËn qua träng trong viÖc ®¶m b¶o an

toµn vµ cã ¶nh h−ëng lín ®Õn chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt cña thang.

Cöa cabin vµ cöa tÇng th−êng lµm tõ thÐp tÊm dËp, hoÆc khung thÐp bÞt thÐp

tÊm, èp gç. Theo çch ®ãng më cöa mµ ph©n ra lµm 2 lo¹i cöa lµ cöa lïa vµ cöa

quay. Lo¹i cöa lïa ®−îc dïng nhiÒu h¬n.

Çc yªu cÇu an toµn ®èi víi hÖ thèng cöa gåm



§ñ ®é cøng v÷ng vµ ®é bÒn. Cöa ®−îc l¾p khÝt vµ cã khÝch th−íc phï hîp víi

tiªu chuÈn.

Cöa ph¶i ®−îc trang bÞ hÖ thèng kho¸ cöa sao cho hµnh kh¸ch kh«ng thÓ tù

®éng më cöa tõ bªn ngoµi, khi gÆp ch−íng ng¹i vËt th× sÏ tù ®éng më ra.

Cöa ph¶i cã kh¶ n¨ng chèng ch¸y.

Cöa ph¶i cã tiÕp ®iÓm ®iÖn an toµn ®Ó ®¶m b¶o cho thang m¸y chØ cã thÓ

ho¹t ®éng ®−îc khi cöa cabin vµ tÊt c¶ çc cöa tÇng ®· ®ãng kÝn vµ kho¸ ®· sËp.

* HÖ thèng c©n b»ng trong thang m¸y

§èi träng, çp n©ng, çp ®iÖn, çp hoÆc xÝch c©n b»ng lµ nh÷ng bé phËn

c©n b»ng trong thang m¸y ®Ó c©n b»ng víi träng l−îng cña cabin vµ t¶i träng

n©ng. ViÖc chän s¬ ®å ®éng häc vµ träng l−îng cña çc bé phËn cña hÖ thèng

c©n b»ng cã ¶nh h−ëng lín tíi m« men t¶i träng vµ c«ng suÊt ®éng c¬ cña c¬ cÊu

dÉn ®éng, ®Õn lùc c¨ng lín nhÊt cña çp n©ng vµ kh¶ n¨ng kÐo cña puly ma s¸t.

I.7



§èi träng lµ bé phËn ®ãng vai trß chÝnh trong hÖ thèng c©n b»ng cña thang

m¸y. §èi víi thang m¸y cã chiÒu cao n©ng kh«ng lín, ng−êi ta chän ®èi träng

sao cho träng l−îng cña nã c©n b»ng víi träng l−îng cña cabin vµ mét phÇn t¶i

träng n©ng, bá qua träng l−îng çp n©ng vµ çp ®iÖn kh«ng dïng çp hoÆc xÝch

c©n b»ng. Khi thang m¸y cã chiÒu cao n©ng lín, träng l−îng cña çp n©ng vµ çp

®iÖn lµ ®¸ng kÓ nªn ng−êi ta ph¶i dïng çp hoÆc xÝch c©n b»ng ®Ó bï trõ l¹i phÇn

träng l−îng cña çp ®iÖn vµ çp n©ng chuyÓn tõ nh¸nh treo cabin sang nh¸nh treo

®èi träng vµ ng−îc l¹i khi thang m¸y ho¹t ®éng.

H×nh I.8 §èi träng

1. Çp n©ng; 2. HÖ thèng treo; 3. Ngµm dÉn h−íng; 4. DÇm trªn; 5. Thanh ®øng;

6. Qu¶ ®èi träng; 7. DÇm d−íi; 8. ThÐp gãc

§èi träng H×nh I.8 lµ mét khung ®øng h×nh ch÷ nhËt gåm rÇm trªn 4, dÇm

d−íi 7 vµ çc thanh thÐp gãc th¼ng ®øng 5 liªn kÕt víi dÇm trªn vµ dÇm d−íi

b»ng bul«ng. T¹i çc ®Çu dÇm trªn vµ dÇm d−íi cã l¾p çc ngµm dÉn h−íng 3 ®Ó

®èi träng cã thÓ tùa vµ tr−ît trªn ray dÉn h−íng khi chuyÓn ®éng. DÇm trªn cña



®èi träng liªn kÕt víi hÖ thèng treo 2 ®Ó ®¶m b¶o cho çc sîi çp n©ng 1 cã ®é

c¨ng nh− nhau. Çc qu¶ ®èi träng 6 ®−îc ®Æt khÝt trong khung ®èi träng sao cho

chóng kh«ng thÓ dÞch chuyÓn vµ ®−îc gi÷ bëi thanh thÐp gãc 8.

Träng l−îng ®èi träng cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

§ = C + ψQ

Trong ®ã:

C: Trängl−îng cabin.

Q: T¶i träng n©ng danh nghÜa cña thang m¸y.

ψ: HÖ sè c©n b»ng.

NÕu träng l−îng cña ®èi träng c©n b»ng víi träng l−îng cña cabin vµ t¶i

träng n©ng th× khi n©ng hoÆc h¹ cabin ®Çy t¶i ®éng c¬ cña c¬ cÊu n©ng chØ cÇn

kh¾c phôc lùc c¶n cña lùc ma s¸t vµ lùc qu¸n tÝnh, song khi cabin kh«ng t¶i th×

®éng c¬ ph¶i kh¾c phôc thªm mét lùc c¶n ®óng b»ng t¶i träng n©ng danh nghÜa Q

®Ó h¹ cabin, v× vËy ng−êi ta chän ®èi träng víi hÖ sè c©n b»ng ψ sao cho lùc cÇn

thiÕt ®Ó n©ng cabin ®Çy t¶i c©n b»ng víi lùc ®Ó h¹ cabin kh«ng t¶i.

PhÇn träng l−îng kh«ng c©n b»ng khi n©ng cabin ®Çy t¶i lµ (C + Q -§) vµ

khi h¹ cabin kh«ng t¶i lµ (§ - C) nh− vËy ta cã

C + Q - § = § - C

Thay § ë trªn vµo ta cã ψ =0,5.

NÕu thang m¸y lµm viÖc víi t¶i träng n©ng danh nghÜa Q th× hÖ sè c©n b»ng hîp

lý nhÊt lµ 0,5

Bé têi kÐo

Tuú theo s¬ ®å dÉn ®éng mµ bé têi kÐo cña thang m¸y ®−îc ®Æt ë trong

phßng m¸y dÉn ®éng n»m ë phÝa trªn, phÝa d−íi hoÆc n»m c¹nh giÕng thang.

- Bé têi kÐo thuû lùc th−êng dïng cho thang m¸y cã chiÒu cao n©ng kh«ng

lín l¾m. Bé têi kÐo dÉn ®éng ®iÖn lµ lo¹i th«ng dông h¬n c¶: lo¹i cã hép gi¶m

tèc vµ lo¹i kh«ng cã hép gi¶m tèc.



- Bé têi kÐo cã hép gi¶m tèc gåm ®éng c¬ ®iÖn, hép gi¶m tèc, khíp nèi,

phanh vµ puly ma s¸t hoÆc tang cuèn çp. Bé têi kÐo cã hép sè gi¶m tèc th−êng

chØ dïng cho thang m¸y cã tèc ®é d−íi 1,4 m/s. §èi víi thang m¸y cã tèc ®é chë

hµng thÊp d−íi 0,5m/s th× ng−êi ta dïng ®éng c¬ ®iÖn mét tèc ®é.

- §èi víi thang m¸y cã tèc ®é lín ng−êi ta th−êng dïng bé têi kÐo kh«ng

cã hép gi¶m tèc puly ma s¸t vµ b¸nh phanh ®−îc l¾p trùc tiÕp kh«ng qua bé

truyÒn, lo¹i nµy th−êng dïng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu cã tèc ®é quay nhá vµ ®−îc

m¾c theo hÖ thèng m¸y ph¸t ®éng c¬ cho phÐp ®iÒu chØnh v« cÊp tèc ®é quay cña

®éng c¬, ®¶m b¶o cho cabin chuyÓn ®éng ªm dÞu vµ dõng chÝnh x¸c.

Phanh dõng

Phanh dõng gi÷ cabin vµ ®èi träng ë tr¹ng th¸i treo khi thang dõng.

Phanh dõng ®Ó dËp t¾t ®éng n¨ng cña çc khèi l−îng chuyÓn ®éng khi

dõng. Phanh ®−îc chän theo m« men phanh sao cho nã cã thÓ gi÷ ®−îc cabin

trong qu¸ tr×nh thö t¶i tÜnh:

iph kiDP

M.2.. 0η

=

Trong ®ã:

P: Lùc vßng xuÊt hiÖn trªn puly ma s¸t trong qu¸ tr×nh thö t¶i tÜnh( cabin ë

®iÓm dõng thÊp nhÊt vµ t¶i träng chÊt trong cabin b»ng t¶i träng khi thö t¶i tÜnh).

D: §−êng kÝnh puly ma s¸t tÝnh ®Õn t©m çp.

η0: HiÖu suÊt cña hép gi¶m tèc.

i: Tû sè truyÒn cña hép gi¶m tèc.

Kt: HÖ sè an toµn phanh.

Trong thang m¸y th−êng dïng phanh hai m¸ lo¹i th−êng ®ãng víi nguyªn

lý phanh tù ®éng phanh th−êng ®ãng vµ m« men phanh ®−îc t¹o nªn do lùc nÐn

cña lß xo, phanh më do t¸c ®éng cña nam ch©m ®iÖn hoÆc (con ®Èy) ®iÖn – thuû

lùc ®−îc m¾c cïng nguån víi m¹ch ®iÖn. §éng c¬ lµm viÖc th× phanh më cßn

khi mÊt ®iÖn th× phanh ®ãng l¹i bãp chÆt trôc ®éng c¬



* ThiÕt bÞ an toµn c¬ khÝ

ThiÕt bÞ an toµn c¬ khÝ trong thang m¸y cã vai trß ®¶m b¶o an toµn cho

thang m¸y vµ hµnh kh¸ch trong tr−êng hîp x¶y ra sù cè nh−: ®øt çp, tr−ît çp

trªn r·nh puly ma s¸t, cabin h¹ víi tèc ®é v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp. ThiÕt bÞ an

toµn c¬ khÝ trong thang m¸y gåm hai bé phËn chÝnh: bé h·m b¶o hiÓm vµ bé h¹n

chÕ tèc ®é.

Phanh b¶o hiÓm

§Ó tr¸nh cabin r¬i tù do trong giÕng thang khi ®øt çp hoÆc h¹ víi tèc ®é

v−ît qu¸ tèc ®é cho phÐp, bé h¹n chÕ tèc ®é t¸c ®éng lªn phanh b¶o hiÓm ®Ó

dõng vµ gi÷ cabin tùa trªn çc ray dÉn h−íng, cabin cña tÊt c¶ çc thang m¸y ®Òu

®−îc trang bÞ phanh b¶o hiÓm. Phanh b¶o hiÓm ®−îc trang bÞ cho ®èi träng trong

tr−êng hîp ®èi träng n»m trªn lèi ®i hoÆc diÖn tÝch cã ng−êi ®øng.

Theo s¬ ®å dÉn ®éng cã phanh b¶o hiÓm m¾c víi çp n©ng( cho thang m¸y

dïng tang quÊn çp) vµ phanh h·m b¶o hiÓm m¾c víi çp cña bé h¹n chÕ tèc ®é(

cho thang m¸y dïng puly ma s¸t). Theo nguyªn lý lµm viÖc cã çc lo¹i bé h·m

b¶o hiÓm lµ b¶o hiÓm t¸c ®éng tøc thêi( ®−îc dïng cho thang m¸y cã tèc ®é d−íi

0,7 m/s). Thang m¸y cã tèc ®é trªn 1m/s vµ thang m¸y trang bÞ bé h·m b¶o hiÓm

t¸c ®éng ªm.

Bé h¹n chÕ tèc ®é

Bé h¹n chÕ tèc ®é dïng ®Ó t¸c ®éng lªn phanh b¶o hiÓm ®Ó dõng cabin khi

tèc ®é v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp, gi¸ trÞ cho phÐp nµy v−ît qu¸ gi¸ trÞ danh nghÜa

Ýt nhÊt lµ 15%. Bé h¹n chÕ tèc ®é liªn hÖ víi cabin vµ quay khi cabin chuyÓn

®éng nhê çp cña bé h¹n chÕ tèc ®é. Bé h¹n chÕ tèc ®é th−êng ®−îc ®Æt trong

buång m¸y ë phÝa trªn vµ ®Ó çp kh«ng bÞ xo¾n vµ cã ®ñ ®é c¨ng ®Ó truyÒn lùc

ma s¸t th× phÝa d−íi hè thang cã thiÕt bÞ kÐo c¨ng çp h¹n chÕ tèc ®é. Bé h¹n chÕ

tèc ®é lµm viÖc theo nguyªn lý cña phanh ly t©m: khi trôc quay ®¹t tíi sè vßng

quay tíi h¹n çc qu¶ v¨ng g¾n trªn trôc sÏ t¸ch ra xa t©m quay d−íi t¸c dông cña

lùc ly t©m vµ m¾c vµo çc vÊu cè ®Þnh cña vá phanh ®Ó dõng trôc quay.



Ch−¬ng II

Çc hÖ truyÒn ®éng c¬ b¶n

2.1 Çc lo¹i ®éng c¬ th−êng dïng trong thang m¸y

2.1.1 M¸y ®iÖn mét chiÒu

Trong nÒn s¶n xuÊt hiÖn ®¹i m¸y ®iÖn mét chiÒu vÉn ®−îc coi lµ lo¹i m¸y

®iÖn quan träng. Nã dïng lµm ®éng c¬ mét chiÒu, m¸y ph¸t ®iÖn hay dïng trong

nh÷ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c.

§éng c¬ ®iÖn cã ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tèc ®é tèt do ®ã m¸y ®iÖn mét chiÒu

®−îc dïng nhiÒu trong nh÷ng ngµnh c«ng nghiÖp cã yªu cÇu cao vÒ ®iÒu chØnh

tèc ®é, do ®ã nh÷ng thang m¸y cã tèc ®é cao th−êng dïng m¸y ®iÖn mét chiÒu

®Ó truyÒn ®éng.

M¸y ®iÖn mét chiÒu dïng lµm nguån ®iÖn cho çc ®éng c¬ mét chiÒu lµm

nguån ®iÖn kÝch tõ trong m¸y ®iÖn ®ång bé. Ngoµi ra trong c«ng nghiÖp ®iÖn ho¸

häc nh− tinh luyÖn ®ång, nh«m, m¹ ®iÖn còng cÇn dïng nguån ®iÖn mét chiÒu

®iÖn ¸p thÊp, nh−îc ®iÓm cña m¸y ®iÖn mét chiÒu lµ gi¸ thµnh ®¾t, b¶o qu¶n cæ

gãp phøc t¹p nh−ng do −u ®iÓm cña nã nªn m¸y ®iÖn mét chiÒu vÉn ®−îc dïng

trong s¶n xuÊt vµ trong ®êi sèng.

C«ng suÊt lín nhÊt cña m¸y ®iÖn mét chiÒu hiÖn nay vµo kho¶ng 10000kW

®iÖn ¸p vµo kho¶ng vµi tr¨m ®Õn vµi ngh×n v«n.

Çc ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu gåm 2 ph−¬ng ph¸p

chÝnh:

- §iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng cÊp cho ®éng c¬.

- §iÒu chØnh ®iÖn ¸p cÊp cho mach kÝch tõ cña ®éng c¬.

CÊu tróc m¹ch lùc cña hÖ truyÒn ®éng ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn mét

chiÒu bao giê còng cÇn cã bé biÕn ®æi, çc bé biÕn ®æi cÊp cho m¹ch phÇn øng



®éng c¬ hoÆc m¹ch kÝch tõ cña ®éng c¬, cho ®Õn nay trong c«ng nghiÖp sö dông

bèn lo¹i biÕn ®æi chÝnh:

- Bé biÕn ®æi m¸y ®iÖn gåm: ®éng c¬ s¬ cÊp kÐo m¸y ph¸t mét chiÒu hoÆc

m¸y ®iÖn khuyÕch ®¹i (K§M).

- Bé biÕn ®æi ®iÖn tõ, khuyÕch ®¹i tõ(K§T).

- Bé biÕn ®æi chØnh l−u b¸n dÉn - chØnh l−u thysistor(CLT).

- Bé biÕn ®æi xung ¸p mét chiÒu: thysistor hoÆc tranzitor(BB§XA).

T−¬ng øng víi viÖc sö dông çc bé biÕn ®æi mµ ta cã çc hÖ truyÒn ®éng

t−¬ng øng nh−:

- HÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t - ®éng c¬(F - §).

- HÖ truyÒn ®éng khuyÕch ®¹i tõ - ®éng c¬(K§T - §).

- HÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t khuyÕch ®¹i - ®éng c¬( MFK§ - §).

- HÖ truyÒn ®éng xung ¸p - ®éng c¬(XA - §).

Theo cÊu tróc m¹ch ®iÒu khiÓn çc hÖ truyÒn ®éng th× ®iÒu chØnh tèc ®é

®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu cã lo¹i ®iÒu khiÓn theo m¹ch kÝn( hÖ truyÒn ®éng tù ®éng

®iÒu chØnh) vµ lo¹i ®iÒu chØnh m¹ch hë( hÖ truyÒn ®éng m¹ch hë).

HÖ tù ®éng ®iÒu chØnh truyÒn ®éng ®iÖn cã cÊu tróc phøc t¹p nh−ng cã

chÊt l−îng ®iÒu khiÓn cao vµ d¶i ®iÒu chØnh réng h¬n so víi hÖ truyÒn ®éng hë.

2.1.2 §éng c¬ ®ång bé

HÖ truyÒn ®éng ®iÒu chØnh tèc ®é cña ®éng c¬ ®ång bé rÊt phong phó cã

cÊu tróc vµ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh kh¸c nhau tuú thuéc vµo c«ng suÊt t¶i vµ ph¹m vi

®iÒu chØnh.

Trong thùc tÕ ®éng c¬ ®ång bé ®−îc chÕ t¹o ë çc d¶i c«ng suÊt :

- RÊt nhá: vµi tr¨m W ®Õn vµi KW.

- Trung b×nh: vµi KW –50KW.

- Lín: 50KW-500KW



- RÊt lín :>500KW.

ë d¶i c«ng suÊt rÊt nhá ®éng c¬ ®ång bé cã cÊu t¹o m¹ch kÝch tõ lµ nam

ch©m vÜnh cöu th−êng dïng cho c¬ cÊu truyÒn ®éng cã vïng ®iÒu chØnh réng, ®é

chÝnh x¸c cao.

ë d¶i c«ng suÊt trung b×nh ®éng c¬ ®ång bé dïng cho phô t¶i yªu cÇu ®iÒu

chØnh kh«ng réng l¾m.

ë d¶i c«ng suÊt lín ®éng c¬ ®ång bé th−êng dïng cho çc m¸y b¬m, m¸y

nÐn khÝ.

Ngµy nay do sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghiÖp ®iÖn tö, ®éng c¬ ®ång

bé ®−îc nghiªn cøu øng dông nhiÒu trong c«ng nghiÖp ë mäi d¶i c«ng suÊt.

2.1.3 §éng c¬ kh«ng ®ång bé

§éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha ®−îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp

tõ c«ng suÊt nhá ®Õn c«ng suÊt trung b×nh vµ chiÕm tû lÖ lín so víi çc lo¹i ®éng

c¬ kh¸c, bëi v× ®éng c¬ kh«ng ®ång bé cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o, vËn hµnh

an toµn, sö dông nguån cÊp trùc tiÕp tõ l−íi ®iÖn xoay chiÒu ba pha. Tr−íc ®©y

®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha ®−îc dïng Ýt v× nã khã ®iÒu chØnh tèc ®é. Trong

thêi gian gÇn ®©y do sù ph¸t triÓn cña ngµnh c«ng nghiÖp chÕ t¹o b¸n dÉn c«ng

suÊt vµ kü thuËt ®iÖn tö, ng−êi ta míi khai th¸c ®−îc çc −u ®iÓm cña ®éng c¬

kh«ng ®ång bé.

Trong çc m¸y lµm viÖc dµi h¹n, kh«ng cã ®iÒu chØnh tèc ®é vµ c«ng suÊt

lín th× dïng ®éng c¬ ®ång bé cã −u thÕ h¬n ®éng c¬ kh«ng ®ång bé.

Trong c«ng nghiÖp th−êng dïng bèn hÖ truyÒn ®éng ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬

lµ:

- §iÒu chØnh ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬ dïng bé biÕn ®æi thyristor.

- §iÒu chØnh roto dïng bé biÕn ®æi xung thyristor.

- §iÒu chØnh c«ng suÊt tr−ît Ps.



- §iÒu chØnh tÇn sè nguån cung cÊp cho ®éng c¬ b»ng çc bé biÕn ®æi tÇn

sè thyristor hoÆc tranzito.

§éng c¬ kh«ng ®ång bé cã nh−îc ®iÓm lµ khi ®iÖn ¸p l−íi tôt xuèng th×

m« men khëi ®éng vµ m« men tíi h¹n sÏ gi¶m nhiÒu bëi v× m« men tû lÖ víi b×nh

ph−¬ng ®iÖn ¸p.

2.2 Çc hÖ truyÒn ®éng th−êng dïng trong thang m¸y

Khi thiÕt kÕ hÖ truyÒn ®éng cho thang m¸y ph¶i dùa vµo çc yÕu tè sau:

- §é chÝnh x¸c khi dõng.

- Tèc ®é di chuyÓn buång thang.

- Gia tèc lín nhÊt cho phÐp.

- Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é.

HÖ truyÒn ®éng ®iÖn xoay chiÒu dïng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång

sãc vµ roto d©y quÊn ®−îc dïng kh¸ phæ biÕn trong truyÒn ®éng thang m¸y. HÖ

truyÒn ®éng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc th−êng dïng cho thang m¸y

chë hµng tèc ®é thÊp. HÖ truyÒn ®éng xoay chiÒu dïng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé

th−êng dïng cho thang m¸y tèc ®é trung b×nh. HÖ truyÒn ®éng mét chiÒu m¸y

ph¸t ®éng c¬ cã khuÕch ®¹i trung gian th−êng dïng cho thang m¸y cã tèc ®é

cao.



2.2.1 HÖ thèng truyÒn ®éng m¸y ph¸t - ®éng c¬ mét chiÒu cã khuyÕch ®¹i

trung gian(F - §)

H×nh II.1: CÊu tróc hÖ F - § cã khuyÕch ®¹i trung gian

ωF

§1

F

]

U®k ¿

IKD

UKD

ωF

MS

§

M,ω

CKF

]

MAK§

C¤§

CFD

CFA

CC§

§2



HÖ m¸y ph¸t - ®éng c¬ cã khuÕch ®¹i trung gian th−êng ®−îc dïng ®Ó

truyÒn ®éng cho çc thang m¸y cã tèc ®é cao, cã yªu cÇu cao vÒ chÊt l−îng ®iÒu

khiÓn. HÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t ®éng c¬ cã khuyÕch ®¹i trung gian lµ hÖ truyÒn

®éng bao gåm mét tæ m¸y ph¸t ®éng c¬ mét chiÒu. M¸y ph¸t mét chiÒu F ®−îc

kÐo bëi mét ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc §K. §iÖn ¸p cña cuén kÝch tõ

m¸y ph¸t CKF ®−îc lÊy trªn hai cùc cña m¸y ®iÖn khuÕch ®¹i M§K§, m¸y ®iÖn

khuÕch ®¹i ®−îc kÐo bëi ®éng c¬ s¬ cÊp §2. M¸y ®iÖn khuÕch ®¹i ®−îc kÝch

thÝch bëi 4 cuén d©y: cuén chñ ®¹o CC§, cuén æn ®Þnh C¤§, cuén ph¶n håi ©m

¸p CFA, cuén ph¶n håi d−¬ng dßng CFD, çc cuén ph¶n håi nµy lÊy ®iÖn ¸p trªn

hai ®Çu m¸y ph¸t F, cuén æn ®Þnh lÊy ®iÖn ¸p trªn hai cùc m¸y ®iÖn khuyÕch ®¹i

lµm nhiÖm vô gi÷ æn ®Þnh ®iÖn ¸p cña m¸y ®iÖn khuyÕch ®¹i trong nh÷ng thêi

®iÓm qu¸ ®é.

Th«ng th−êng ®èi víi hÖ F-§ cã khuyÕch ®¹i trung gian viÖc ®iÒu chØnh

tèc ®é cña ®éng c¬ § ®−îc thùc hiÖn th«ng qua viÖc ®iÒu chØnh dßng ®iÖn ®i qua

cuén chñ ®¹o CC§ cña m¸y khuyÕch ®¹i, viÖc ®¶o chiÒu quay cña ®éng c¬ §

®−îc th«ng qua viÖc ®¶o chiÒu dßng ®iÖn cña cuén chñ ®¹o CC§.

¦u ®iÓm næi bËt cña hÖ F- § cã khuyÕch ®¹i trung gian lµ sù chuyÓn ®æi

çc tr¹ng th¸i lµm viÖc rÊt linh ho¹t, kh¶ n¨ng qu¸ t¶i lín, d¶i ®iÒu chØnh réng vµ

cã thÓ ®iÒu chØnh tr¬n tèc ®é chÊt l−îng cao.

Nh−îc ®iÓm c¬ b¶n cña hÖ F- § cã khuÕch ®¹i trung gian lµ dïng nhiÒu

m¸y ®iÖn quay trong ®ã cã Ýt nhÊt lµ hai m¸y ®iÖn mét chiÒu, g©y ån lín, c«ng

suÊt l¾p ®Æt Ýt nhÊt lµ gÊp 3 lÇn c«ng suÊt ®éng c¬ chÊp hµnh, phøc t¹p trong vËn

hµnh vµ söa ch÷a, ngoµi ra do m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu cã tõ d− ®Æc tÝnh tõ ho¸

cã trÔ nªn khã ®iÒu chØnh s©u tèc ®é. V× vËy hÖ m¸y ph¸t ®éng c¬ cã khuyÕch ®¹i

trung gian th−êng sö dông cho çc thang m¸y thÕ hÖ cò.



2.2.2 HÖ truyÒn ®éng T-§ cho thang m¸y tèc ®é cao

H×nh II.2 S¬ ®å khèi cña hÖ truyÒn ®éng T - §.

Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÖn tö c«ng suÊt lín vµ kü thuËt vi

®iÒu khiÓn, c¸c hÖ truyÒn ®éng cho thang m¸y cao tèc ngµy nay hÇu hÕt ®Òu sö

dông hÖ truyÒn ®éng mét chiÒu dïng bé biÕn ®æi tÜnh.

H×nh II.2 Giíi thiÖu s¬ ®å khèi cña hÖ truyÒn ®éng T - § cho thang m¸y

cao tèc.

RIN 1Bth 2Bth

§H

RVT HCGT Rω

PI

RIH

I

K§KN 1KK

K§KHN

Sh1 2KK Sh2 Sh2

1KI 2KI

§

CP§

FT

Kω CBDCS



PhÇn øng cña cña ®éng truyÒn ®éng ®−îc cÊp nguån tõ bé biÕn ®æi tÜnh

dïng Thyristor t¹o bëi hai m¹ch cÇu chØnh l−u ba pha thuËn (1Bth) vµ ng−îc

(2Bth). Mçi cÇu chØnh l−u gåm 6 Thyristor. Cuén kh¸ng 1CK vµ 2CK dïng ®Ó

h¹n chÕ dßng ®iÖn c©n b»ng mçi chiÒu.

Hai bé biÕn ®æi ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng hai khèi ®iÒu khiÓn K§KN vµ

K§KH. Trong mçi khèi gåm çc kh©u ®ång pha, kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng cöa, kh©u

so s¸nh, t¹o xung vµ khuyÕch ®¹i xung.

Nguyªn lý lµm viÖc cña s¬ ®å khèng chÕ thang m¸y cao tèc nh− sau: §iÖn

¸p ®−îc lÊy ra tõ ®Çu ra cña kh©u h¹n chÕ gia tèc HCGT, ®é lín vµ cùc tÝnh cña

®iÖn ¸p ®Æt do kh©u ®iÒu hµnh §H quyÕt ®Þnh. §iÖn ¸p ra cña kh©u h¹n chÕ gia

tèc HCGT t¨ng dÇn theo hµm tuyÕn tÝnh bËc nhÊt khi thay ®æi tÝn hiÖu ®Çu vµo.

§iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ th«ng qua bé ®iÒu chØnh tèc ®é Rω mµ ®Çu vµo

lµ tæng hai tÝn hiÖu ph¶n håi ©m cña t«c ®é Kω vµ tÝn hiÖu h¹n chÕ gia tèc HCGT.

TÝn hiÖu ra lµ tÝn hiÖu ®Çu vµo cña RIN (khi thang lªn) RIH (khi thang xuèng).

Khi RIN vµ RIH cßn nhËn tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ tÝn hiÖu ph¶n håi ©m dßng tõ kh©u

1KI vµ 2KI. TÝn hiÖu ®Çu ra cña RIN vµ RIH chÝnh lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®−a vµo

khèi ®iÒu khiÓn K§KN vµ K§KH.

Khi dõng chÝnh x¸c buång thang hÖ sÏ chuyÓn tõ chÕ ®é ®iÒu chØnh tèc ®é

sang chÕ ®é ®iÒu chØnh vÞ trÝ. TÝn hiÖu tõ kh©u c¶m biÕn dõng chÝnh x¸c CBDCS

®−îc ®−a vµo kh©u ®iÒu chØnh vÞ trÝ RVT. Khi buång thang n»m ngang víi sµn

tÇng tÝn hiÖu ra cña kh©u CBDCS b»ng kh«ng.

−u ®iÓm næi bËt cña hÖ T- § lµ ®é t¸c ®éng nhanh d¶i ®iÒu chØnh réng,

®iÒu chØnh mÒm tèt kh«ng g©y ån vµ dÔ tù ®éng ho¸ do çc van b¸n dÉn cã hÖ sè

khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cao, ®iÒu ®ã rÊt thuËn lîi cho viÖc thiÕt lËp çc hÖ thèng

®iÒu chØnh nhiÒu vßng ®Ó n©ng cao chÊt l−îng çc ®Æc tÝnh tÜnh vµ çc ®Æc tÝnh

®éng cña hÖ thèng.



Nh−îc ®iÓm cña hÖ truyÒn ®éng lµ do çc van b¸n dÉn cã tÝnh phi tuyÕn,

d¹ng ®iÖn ¸p chØnh l−u ra cã biªn ®é ®Ëp m¹ch cao g©y tæn thÊt phô trong m¸y

®iÖn vµ ë çc truyÒn ®éng c«ng suÊt lín cßn lµm xÊu d¹ng ®iÖn ¸p ra cña nguån

vµ l−íi xoay chiÒu. Song nh−îc ®iÓm nµy cã thÓ ®−îc h¹n chÕ b»ng çc bé läc

nhiÔu.

2.2.3 HÖ truyÒn ®éng - ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc hai cÊp tèc ®é

truyÒn ®éng cho thang m¸y tèc ®é trung b×nh

H×nh II.3. S¬ ®å tæ ®Êu d©y

HÖ truyÒn ®éng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc th«ng th−êng ®−îc

dïng ®Ó truyÒn ®éng cho thang m¸y cã tèc ®é trung b×nh. S¬ ®å m¹ch lùc ®−îc

m« t¶ trªn h×nh II.3. §éng c¬ cã hai tæ nèi d©y lµm viÖc riªng rÏ tæ nèi d©y tèc ®é

MHML

P=3

3A 2A

2R

G T

1R 1A

UD



cao MH ®−îc nèi h×nh sao vµ tæ ®Êu d©y tèc ®é thÊp ML ®−îc nèi h×nh tam gi¸c.

Ban ®Çu ®éng c¬ lµm viÖc b»ng tæ nèi d©y tèc ®é cao MH, n¨ng l−îng ®−îc cÊp

qua tiÕp ®iÓm cña c«ng t¾c t¬ T, c«ng t¾c t¬ U (nÕu thang ®i lªn) hoÆc c«ng t¾c

t¬ D (nÕu thang ®i xuèng). §Ó dõng chÝnh x¸c buång thang, khi ®i ®Õn gÇn vÞ trÝ

tÇng cÇn dõng c«ng t¾c hµnh tr×nh b¸o vÞ trÝ tÇng sÏ ph¸t tÝn hiÖu tíi hÖ thèng

®iÒu khiÓn ra lÖnh c¾t ®iÖn cña tæ ®Êu d©y tèc ®é cao vµ ®ãng ®iÖn cho tæ ®Êu d©y

tèc ®é thÊp. ViÖc c¾t ®iÖn cña tæ ®Êu d©y tèc ®é cao nhê c«ng t¾c t¬ T, vµ ®ãng

®iÖn cho tæ ®Êu d©y tèc ®é thÊp nhê c«ng t¾c t¬ G.

HÖ truyÒn ®éng - ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc hai cÊp tèc ®é cã −u

®iÓm lµ lµm viÖc ch¾c ch¾n dõng tÇng chÝnh x¸c. Song cã nh−îc ®iÓm lµ v× ®éng

c¬ thay ®æi tèc ®é theo cÊp nªn ®é giËt buång thang kh¸ lín, g©y ån lín.



2.2.4 HÖ truyÒn ®éng biÕn tÇn - ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto lång sãc cho

thang m¸y tèc ®é trung b×nh

H×nh II.4. CÊu tróc bé biÕt tÇn nguån ¸p

Ngµy nay truyÒn ®éng cho thang m¸y chë ng−êi cã tèc ®é trung b×nh hÇu

hÕt ng−êi ta sö dông hÖ truyÒn ®éng biÕn tÇn - ®éng c¬ roto lång sãc kÕt hîp víi

bé ®iÒu khiÓn PLC. Nguyªn lý cña bé biÕn tÇn nguån ¸p bao gåm mét m¹ch

chØnh l−u CL chØnh l−u ®iÖn ¸p xoay chiÒu ba pha thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu, ®iÖn

¸p mét chiÒu nµy qua m¹ch läc trung gian L, sau ®ã ®−a vµo bé nghÞch l−u t¹o ra

mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu ba pha cã tÇn sè vµ biªn ®é kh¸c so víi ®iÖn ¸p l−íi. Biªn

®é ®iÖn ¸p ë ®Çu ra cña bé biÕn tÇn cã thÓ thay ®æi ®−îc nhê sù thay ®æi gãc më

CL L NL

C §

K§K

C



cña çc thyristor m¹ch chØnh l−u. TÇn sè ®iÖn ¸p ®Çu ra cña biÕn tÇn cã thÓ ®−îc

®iÒu chØnh b»ng çch ®iÒu chØnh tÇn sè ®ãng c¾t çc thyristor m¹ch nghÞch l−u.

Gãc më cña çc thyristor m¹ch chØnh l−u vµ nghÞch l−u ®−îc ®iÒu khiÓn

bëi çc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ khèi ®iÒu khiÓn. Çc bé biÕn tÇn hiÖn nay ®−îc chÕ

t¹o trän bé, çc bé biÕn tÇn nµy th«ng th−êng bao gåm hÖ thèng m¹ch cã thÓ lµ

thyristor hoÆc cã thÓ lµ tranzito, mét trung t©m ®iÒu khiÓn CPU øng dông c«ng

nghÖ one - chip. Trung t©m ®iÒu khiÓn nµy lµm nhiÖm vô ®ãng më çc van b¸n

dÉn m¹ch lùc, cã kh¶ n¨ng giao tiÕp víi thÕ giíi bªn ngoµi vµ truyÒn th«ng víi

çc thiÕt bÞ kh¸c. Ngoµi ra trong bé biÕn tÇn cßn cã çc bé phËn b¶o vÖ cho çc

van.

¦u ®iÓm cña hÖ truyÒn ®éng biÕn tÇn - ®éng c¬ lµ cã thÓ thay ®æi çc

th«ng sè th«ng qua viÖc lËp tr×nh cho biÕn tÇn, cã kh¶ n¨ng thay ®æi thêi gian

khëi ®éng, thêi gian h·m mét çch mÒm m¹i ®Ó gi¶m ®é giËt cho buång thang,

®iÒu khiÓn tèc ®é mÒm hoµn toµn, cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn s©u tèc ®é, chÊt l−îng

®iÒu khiÓn cao, cã kh¶ n¨ng gi÷ ®é cøng c¬ cña ®éng c¬ tèt, dÔ vËn hµnh vµ b¶o

d−ìng.

Nh−îc ®iÓm: gi¸ thµnh ®Çu t− cao, song ngµy nay víi viÖc chÕ t¹o hµng

lo¹t nªn gi¸ cho mét biÕn tÇn ngµy cµng gi¶m. Mét nh−îc ®iÓm n÷a cña bé biÕn

tÇn lµ d¹ng ®iÖn ¸p ®Çu ra cã chøa nhiÒu sãng hµi nªn dÔ g©y nhiÔu cho l−íi ®iÖn

ba pha vµ l−íi th«ng tin ë gÇn vÞ trÝ ®Æt biÕn tÇn, nhÊt lµ ®èi víi çc bé biÕn tÇn

c«ng suÊt lín th× kh¶ n¨ng g©y nhiÔu lµ rÊt lín do vËy çc bé biÕn tÇn c«ng suÊt

lín th−êng ®−îc chÕ t¹o kÌm theo víi mét bé läc nhiÔu.

2.3 chän c«ng suÊt ®éng c¬ cho thang m¸y

Chän c«ng suÊt ®éng c¬ lµ mét trong nh÷ng yªu cÇu quan träng trong truyÒn

®éng ®iÖn, nã quyÕt ®Þnh trùc tiÕp ®Õn kinh tÕ vµ kü thuËt cña hÖ thèng. NÕu chän

c«ng suÊt ®éng c¬ nhá h¬n so víi yªu cÇu phô t¶i, th× sÏ lµm cho ®éng c¬ lµm



viÖc qu¸ t¶i. Do ®ã sÏ lµm gi¶m tuæi thä cña ®éng c¬, trong nhiÒu tr−êng hîp cßn

cã thÓ g©y ra ch¸y ®éng c¬. NÕu chän c«ng suÊt ®éng c¬ lín h¬n yªu cÇu phô

th¶i th× ®éng c¬ sÏ ph¶i lµm viÖc non t¶i, kÕt qu¶ lµ g©y ra l·ng phÝ, kh«ng kinh

tÕ. NÕu chän kiÓu ®éng c¬ kh«ng phï hîp víi yªu cÇu phô t¶i, th× ®éng c¬ sÏ

kh«ng thÓ ®¸p øng ®−îc yªu cÇu truyÒn ®éng cho phô t¶i, ngoµi ra cßn g©y h¹i

cho ®éng c¬. Thang m¸y lµ mét phô t¶i thÕ n¨ng lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp

l¹i, cã ®iÒu chØnh tèc ®é do ®ã ®èi víi thang m¸y tèc ®é trung b×nh th× ®éng c¬

chän tèt nhÊt lµ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay chiÒu ba pha rotor lång sãc. C«ng

suÊt ®éng c¬ ®−îc tÝnh chän nh− sau:

2.3.1 X¸c ®Þnh phô t¶i tÜnh khi n©ng t¶i

F G G G K gn dm cb dt= + +( ). .

Trong ®ã :

K : HÖ sè tÝnh ®Õn ma s¸t gi÷ ®èi träng, buång thang víi thanh dÉn h−íng,

th−êng chän K = 1,15

g : Gia tèc träng tr−êng lÊy g = 9,87m/s2

2.3.2 X¸c ®Þnh phô t¶i tÜnh khi h¹ t¶i

Gi¶ thiÕt r»ng khi h¹ t¶i thang lµm viÖc ë chÕ ®é nÆng nÒ nhÊt tøc lµ h¹

kh«ng t¶i.

* TÝnh lùc kÐo ®Æt lªn puli khi h¹ kh«ng t¶i

[ ]F G G G K gh dm cb bt= − + +( ) . .

Víi gi¶ thiÕt h¹ kh«ng t¶i nªn Gdm = 0

Do ®ã : [ ]F G G K gh dm bt= − +( ) . .



2.3.3 TÝnh c¸c kho¶ng thêi gian më m¸y vµ h·m m¸y

* Kho¶ng thêi gian tõ t0 => t1

Trong kho¶ng thêi gian nµy ®é giËt lµ h»ng sè, gia tèc tû lÖ bËc nhÊt víi ®é

giËt, tèc ®é tû lÖ bËc hai víi ®é giËt

Ph−¬ng tr×nh gia tèc

aatt= 0

1

§é giËt lµ ®¹o hµm bËc nhÊt cña gia tèc nªn :

ρρ0

0

11

0

0

= = => =dadt

at

tT

a

* Kho¶ng thêi gian t2

Ph−¬ng tr×nh vËn tèc cña ®o¹n nµy :

vt v vt t

t v vt t

=−−

−−

−( ) ( )2 1

2 1

1 2 1

2 1

Ta cã:

advdt

v vt t

t t a v v tva

va

t02 1

2 12 1 0 2 1 2

2

0

1

01= =

−−

=> − = − => = − +( )

Vh

ρ (m/s3) a (m/s2) v (m/s) Më m¸y

ChÕ ®é æn ®Þnh

H·m xuèng tèc ®é thÊp

Ch¹y tèc ®é thÊp vµ h·m dõng

0 t(s)

t0 v0

t1 v1

t2 v2

t3 vh

t4 vh

t5 v3

t6 v4

t7 v1

t8 v0

a0

V

ρ0



* Qu·ng thêi gian tõ t2 ®Õn t3

Ph−¬ng tr×nh gia tèc :

a aa tt t

a tt t

= −−

+−0

0

3 2

0 2

3 2

. .

§é giËt lµ ®¹o hµm bËc 1 cña gia tèc :

ρρ0

0

3 23 2

0

0

= − =−

=> − =dadt

at t

t ta

Thêi gian më m¸y

Tmm = t1+ t2- t1 + t3 – t2=t3

Chän c«ng suÊt ®éng c¬

* X¸c ®Þnh m«men ®¼ng trÞ

MM t

Tdt

i ii

n

ck

= =∑ 2

1

.

Trong ®ã :

Mi : lµ m«men t−¬ng øng víi thêi gian ti

Tck : lµ thêi gian toµn bé mét chu kú lµm viÖc

Thay c¸c th«ng sè

* X¸c ®Þnh c«ng suÊt ®¼ng trÞ

P®t = M®t .W®

* X¸c ®Þnh hÖ sè ®ãng ®iÖn t−¬ng ®èi

Theo c«ng thøc :

TDt

t tLV

LV n

% .=+

∑∑∑

100

* HiÖu chØnh c«ng suÊt ®éng c¬ vÒ chÕ ®é tiªu chuÈn :

Theo c«ng thøc :



P P TDTDdt

tc

= . %%

Trong ®ã: TDtc% lµ hÖ sè ®ãng ®iÖn t−¬ng ®èi tiªu chuÈn, víi thang m¸y

lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i nªn TDtc% = 25%VËy c«ng suÊt ®éng c¬ cÇn

chän lµ P®m ≥ P.



Ch−¬ng III

HÖ thèng ®iÖn vµ çc hÖ thèng ®iÒu khiÓn trong

thang m¸y

3.1 HÖ thèng ®iÖn trong thang m¸y

HÖ thèng ®iÖn trong thang m¸y bao gåm çc m¹ch sau:

3.1.1 M¹ch ®éng lùc

§©y lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn c¬ cÊu dÉn ®éng thang m¸y ®Ó ®ãng më, ®¶o chiÒu

®éng c¬ dÉn ®éng vµ phanh cña bé têi kÐo. HÖ thèng ph¶i ®¶m b¶o viÖc ®iÒu

chØnh tèc ®é chuyÓn ®éng cña cabin sao cho qu¸ tr×nh më m¸y vµ phanh ®−îc ªm

dÞu vµ dõng cabin chÝnh x¸c. Lùa chän m¹ch ®éng lùc phï hîp sÏ ®em l¹i hiÖu

qu¶ kinh tÕ vµ tÝnh an toµn khi vËn hµnh.

3.1.2 M¹ch ®iÒu khiÓn

Lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn tÇng cã t¸c dông thùc hiÖn mét ch−¬ng tr×nh ®iÒu

khiÓn phøc t¹p, phï hîp víi chøc n¨ng yªu cÇu cña thang m¸y. HÖ thèng ®iÒu

khiÓn tÇng cã nhiÖm vô: l−u tr÷ çc lÖnh di chuyÓn tõ cabin, çc lÖnh gäi tÇng

cña hµnh kh¸ch vµ thùc hiÖn çc lÖnh di chuyÓn theo thø tù −u tiªn nµo ®ã sau

khi thùc hiÖn xong lÖnh ®iÒu khiÓn th× xo¸ bá, x¸c ®Þnh vµ ghi nhËn th−êng

xuyªn vÞ trÝ cabin vµ h−íng chuyÓn ®éng cña nã. TÊt c¶ çc hÖ thèng tù ®éng ®Òu

dïng nót Ên.

3.1.3 M¹ch tÝn hiÖu

Lµ hÖ thèng çc ®Ìn tÝn hiÖu víi çc ký hiÖu ®· thèng nhÊt ho¸ ®Ó b¸o hiÖu

tr¹ng th¸i cña thang m¸y, vÞ trÝ vµ h−íng chuyÓn ®éng cña cabin.

M¹ch chiÕu s¸ng lµ hÖ thèng chiÕu s¸ng cho cabin, buång m¸y vµ hè

thang.



3.1.4 M¹ch an toµn

Lµ hÖ thèng çc c«ng t¾c, r¬le, tiÕp ®iÓm nh»m ®¶m b¶o an toµn cho

ng−êi, hµng vµ thang m¸y khi ho¹t ®éng, cô thÓ lµ: b¶o vÖ qu¸ t¶i cho ®éng c¬,

thiÕt bÞ h¹n chÕ t¶i träng n©ng; çc c«ng t¾c h¹n chÕ hµnh tr×nh; çc tiÕp ®iÓm t¹i

cöa cabin, cöa tÇng, t¹i hÖ thèng treo cabin vµ t¹i bé h¹n chÕ tèc ®é. M¹ch an

toµn tù ®éng ng¾t ®iÖn ®Õn m¹ch ®éng lùc ®Ó dõng thang hoÆc thang kh«ng ho¹t

®éng trong çc tr−êng hîp sau:

- MÊt ®iÖn, mÊt pha, ®¶o pha, mÊt ®−êng tiÕp ®Êt.

- Qu¸ t¶i.

- Cabin v−ît qu¸ giíi h¹n ®Æt c«ng t¾c h¹n chÕ hµnh tr×nh.

- §øt çp hoÆc tèc ®é cabin v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp.

- Mét trong çc çp n©ng chïng qu¸ giíi h¹n cho phÐp.

- Cöa cabin hoÆc mét trong çc cöa tÇng ch−a ®ãng.

3.2 Çc hÖ thèng ®iÒu khiÓn trong thang m¸y

3.2.1 M¹ch r¬le

NÕu sö dông lo¹i m¹ch nµy th× nã cã çc −u nh−îc ®iÓm sau:

−u ®iÓm:

- Gi¸ thµnh tõng chøc n¨ng kh¸ thÊp

Nh−îc ®iÓm:

- KÝch th−íc vËt lý lín.

- Tèc ®é ®iÒu khiÓn chËm.

- MÊt nhiÒu thêi gian thiÕt kÕ vµ l¾p ®Æt.

- Kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn çc chøc n¨ng phøc t¹p lµ kh«ng cã.

- Kh¶ n¨ng thay ®æi ®iÒu khiÓn rÊt khã.

- Çc c«ng t¾c b¶o tr× phøc t¹p.



3.2.2 M¹ch sè

−u ®iÓm:

- Gi¸ thµnh tõng chøc n¨ng thÊp.

- KÝch th−íc vËt lý rÊt gän.

- Tèc ®é ®iÒu khiÓn rÊt nhanh.

- Cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn c¸c chøc n¨ng phøc t¹p.

Nh−îc ®iÓm:

- MÊt nhiÒu thêi gian thiÕt kÕ.

- Kh¶ n¨ng thay ®æi ®iÒu khiÓn khã.

- C«ng t¾c b¶o tr× phøc t¹p.

3.2.3 M¸y tÝnh

−u ®iÓm:

- KÝch th−íc vËt lý kh¸ gän.

- Tèc ®é ®iÒu khiÓn nhanh.

- Cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn c¸c chøc n¨ng phøc t¹p.

- Kh¶ n¨ng thay ®æi ®iÒu khiÓn kh¸ ®¬n gi¶n.

Nh−îc ®iÓm:

- Gi¸ thµnh tõng chøc n¨ng cao.

- MÊt nhiÒu thêi gian lËp tr×nh.

- C«ng t¾c b¶o tr× phøc t¹p.

3.2.4 Sö dông PLC

−u ®iÓm:

- Gi¸ thµnh tõng chøc n¨ng thÊp.

- KÝch th−íc vËt lý rÊt gän.

- Tèc ®é ®iÒu khiÓn nhanh.

- LËp tr×nh vµ l¾p ®Æt ®¬n gi¶n.



- Cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn chøc n¨ng phøc t¹p.

- Kh¶ n¨ng thay ®æi ®iÒu khiÓn rÊt ®¬n gi¶n.

- C«ng t¸c b¶o tr× dÔ dµng v× c¸c m«®un ®−îc tiªu chuÈn ho¸.



Ch−¬ng IV

giíi thiÖu vÒ bé lËp tr×nh plc

4.1 Giíi thiÖu chung vÒ çc bé ®iÒu khiÓn kh¶ tr×nh PLC

4.1.1 §Æc ®iÓm chung cña çc bé ®iÒu khiÓn kh¶ tr×nh

Nhu cÇu vÒ mét bé ®iÒu khiÓn dÔ sö dông, linh ho¹t cã gi¸ thµnh thÊp ®·

thóc ®Èy sù ph¸t triÓn nh÷ng hÖ thèng ®iÒu khiÓn lËp tr×nh (programmable -

Control systems) hÖ thèng sö dông CPU vµ bé nhí ®Ó ®iÒu khiÓn m¸y mãc hay

çc qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp. Trong bèi c¶nh ®ã, bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh (PLC -

programmable logic controler) ®−îc thiÕt kÕ nh»m thay thÕ ph−¬ng ph¸p ®iÒu

khiÓn truyÒn thèng dïng r¬le, c«ng t¾c t¬ vµ çc thiÕt bÞ rêi cång kÒnh, vµ nã t¹o

ra kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn çc thiÕt bÞ mét çch dÔ dµng, linh ho¹t dùa trªn viÖc lËp

tr×nh tËp lÖnh c¬ b¶n. Ngoµi ra, PLC cã thÓ thùc hiÖn çc t¸c vô kh¸c nh− lµ ®Þnh

thêi gian, ®Õn, .v.v... lµm t¨ng kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn cho nh÷ng ho¹t ®éng phøc t¹p

ngay c¶ víi PLC lo¹i nhá nhÊt.

PLC lµm viÖc theo kiÓu vßng quÐt, qu¸ tr×nh ®äc çc ®Çu vµo thùc hiÖn

ch−¬ng tr×nh vµ ®−a çc tÝn hiÖu ®Çu ra gäi quÐt. Thêi gian quÐt lµ qu¸ tr×nh liªn

M¹ch giao tiÕp vµ c¶m biÕn

M¹ch c«ng suÊt vµ c¬ cÊu t¸c ®éng

Bé nhí

ch−¬ng

tr×nh

Khèi ngâ vµo

Bé

nhí d÷ liÖu

Khèi ®iÒu

khiÓn trung

t©m Khèi ngâ ra

Nguån cÊp ®iÖn

H×nh IV . 1 S¬ ®å khèi bªn trong PLC

Panel lËp tr×nh



tôc vµ tuÇn tù ®äc ®Çu vµo, ®¸nh gi¸ vµ quyÕt ®Þnh logic ®iÒu khiÓn vµ ®−a tÝn

hiÖu ra.

H×nh IV.1. S¬ ®å vßng quÐt cña PLC

Thêi gian cÇn thiÕt cho mét lÇn quÐt thay ®æi tõ 1ms ®Õn 30ms. Thêi gian

quÐt phô thuéc vµo ®é dµi cña ch−¬ng tr×nh øng dông. ViÖc sö dông çc hÖ thèng

I/O tõ xa sÏ lµm t¨ng thêi gian quÐt do ph¶i truyÒn tÝn hiÖu tõ çc ®Çu I/O ®Õn çc

hÖ thèng xa. Ngoµi ra thêi gian quÐt cßn phô thuéc vµo tèc ®é xö lý cña PLC.

H×nh IV.1 m« t¶ cÊu tróc bªn trong cña PLC, ho¹t ®éng cña PLC lµ kiÓm

tra tÊt c¶ çc tr¹ng th¸i tÝn hiÖu ë ngâ vµo, ®−a vÒ tõ qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn, thùc

hiÖn logic ®−îc lËp tr×nh trong ch−¬ng tr×nh vµ kÝch ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ë çc

®Çu ra cho thiÕt bÞ bªn ngoµi t−¬ng øng. Víi çc m¹ch giao tiÕp chuÈn ë khèi vµo

khèi ra PLC cho phÐp nã kÕt nèi trùc tiÕp víi nh÷ng c¬ cÊu t¸c ®éng (actuators)

cã c«ng suÊt nhá ë çc cæng ra vµ nh÷ng m¹ch chuyÓn ®æi tÝn hiÖu (trasducers) ë

çc cæng vµo, mµ kh«ng cÇn cã çc m¹ch giao tiÕp çc r¬le trung gian. Tuy

nhiªn, cÇn ph¶i cã çc m¹ch ®iÖn tö c«ng suÊt trung gian khi PLC ®iÒu khiÓn

nh÷ng thiÕt bÞ cã c«ng suÊt lín.

Giao tiÕp

§äc ®Çu

vµo

TÝnh to¸n logic

Göi kÕt/qu¶

ë ®Çu ra



ViÖc sö dông PLC cho phÐp chóng ta hiÖu chØnh hÖ thèng ®iÒu khiÓn mµ

kh«ng cÇn cã sù thay ®æi nµo vÒ mÆt kÕt nèi d©y; sù thay ®æi chØ lµ thay ®æi

ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trong bé nhí th«ng qua çc thiÕt bÞ lËp tr×nh th«ng dông.

H¬n n÷a, chóng cßn cã −u ®iÓm lµ thêi gian l¾p ®Æt vµ ®−a vµo ho¹t ®éng nhanh

h¬n so víi nh÷ng hÖ thèng ®iÒu khiÓn truyÒn thèng ®ßi hái ph¶i thùc hiÖn viÖc

nèi d©y phøc t¹p gi÷a çc thiÕt bÞ rêi.

VÒ phÇn cøng, PLC t−¬ng tù nh− mét m¸y tÝnh, chóng cã çc ®Æc ®iÓm

thÝch hîp cho môc ®Ých ®iÒu khiÓn c«ng nghiÖp nh− :

- Kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt.

- CÊu tróc d¹ng modul cho phÐp dÔ dµng ghÐp nèi vµ thay thÕ, t¨ng kh¶

n¨ng( nèi thªm modul më réng vµo ra) thªm chøc n¨ng( nèi thªm çc modul

chuyªn dïng).

- ViÖc kÕt nèi d©y vµ møc ®iÖn ¸p tÝn hiÖu ë cæng ra vµ cæng vµo ®−îc

chuÈn ho¸.

- Thùc hiÖn ®−îc çc logic ®iÒu khiÓn phøc t¹p mµ çc hÖ thèng ®iÒu khiÓn

r¬le, c«ng t¾c t¬ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc.

Ng«n ng÷ lËp tr×nh chuyªn dïng :LADDER, STL, FUCTIONCHART, dÔ

hiÓu vµ sö dông.

Thay ®æi ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn mét çch dÔ dµng b»ng çc thiÕt bÞ lËp

tr×nh chuyªn dông hoÆc m¸y tÝnh.

Víi nh÷ng ®Æc ®iÓm trªn ®©y lµm cho PLC trë thµnh mét thiÕt bÞ ®iÒu

khiÓn kh«ng thÓ thiÕu trong ®iÒu khiÓn c«ng nghiÖp vµ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh.

4.1.2 Kh¸i niÖm c¬ b¶n

Bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh lµ ý t−ëng cña mét nhãm kü s− h·ng General

motors vµo n¨m 1968, vµ hä ®· ®Ò ra çc chØ tiªu kü thuËt nh»m ®¸p øng nh÷ng

yªu cÇu ®iÒu khiÓn trong c«ng nghiÖp :



- DÔ dµng lËp tr×nh vµ thay ®æi ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, sö dông thÝch hîp

trong nhµ m¸y.

- CÊu tróc d¹ng modul dÔ dµng b¶o tr× vµ söa ch÷a.

- Tin cËy h¬n trong m«i tr−êng s¶n xuÊt cña nhµ m¸y c«ng nghiÖp.

- Dïng linh kiÖn b¸n dÉn nªn cã kÝch th−íc nhá gän h¬n m¹ch r¬le chøc

n¨ng t−¬ng ®−¬ng.

- Gi¸ thµnh c¹nh tranh.

Nh÷ng chØ tiªu nµy t¹o sù quan t©m cña çc kü s− thuéc nhiÒu ngµnh

nghiªn cøu vÒ kh¶ n¨ng øng dông cña PLC trong c«ng nghiÖp çc kÕt qu¶ nghiªn

cøu ®· ®−a thªm mét sè yªu cÇu cÇn ph¶i cã trong chøc n¨ng cña PLC: TËp lÖnh

tõ çc lÖnh logic ®¬n gi¶n ®−îc hç trî thªm çc lÖnh vÒ ®Þnh thêi gian, ®Õm; sau

®ã lµ çc lÖnh xö lý to¸n häc, xö lý b¶ng sè liÖu, xö lý xung tèc ®é cao, tÝnh to¸n

sè liÖu thùc 32 bit, xö lý thêi gian thùc, ®äc m· v¹ch.

Song song ®ã, sù ph¸t triÓn vÒ phÇn cøng còng ®¹t ®−îc nhiÒu kÕt qu¶: bé

nhí lín h¬n, sè l−îng cæng vµo/ra nhiÒu h¬n, nhiÒu modul chuyªn dïng h¬n.

Vµo n¨m 1976, PLC cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn çc ngâ vµo/ra ë xa b»ng kü thuËt

truyÒn th«ng kho¶ng 200m.

Sù gia t¨ng nh÷ng øng dông PLC trong c«ng nghiÖp ®· thóc ®Èy çc nhµ

s¶n xuÊt hoµn chØnh çc hä PLC víi çc møc ®é kh¸c nhau vÒ kh¶ n¨ng, tèc ®é

xö lý vµ hiÖu suÊt. Tõ çc PLC ban ®Çu lµm viÖc ®éc lËp chØ víi vµi chôc ®Çu vµo

ra, dung l−îng bé nhí bÐ ®Õn nay ®· cã nh÷ng hä PLC cã cÊu tróc modul cã

dung l−îng ®Çu vµo ra lín dÔ thay ®æi ®Ó phï hîp víi yªu cÇu sö dông, dung

l−îng bé nhí lín vµ rÊt lín, cã thªm çc chøc n¨ng chuyªn dïng.

* Xö lý tÝn hiÖu liªn tôc

* §iÒu khiÓn ®éng c¬ secvo, ®éng c¬ b−íc.

* TruyÒn th«ng.

* Bé nhí më réng.



Víi cÊu tróc d¹ng modul cho phÐp ng−êi dïng më réng hay n©ng cÊp mét

hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng PLC mét çch dÔ dµng, linh ho¹t vµ rÊt kinh tÕ.

4.1.3 CÊu tróc phÇn cøng cña PLC

PLC gåm ba khèi chøc n¨ng c¬ b¶n : bé xö lý trung t©m, bé nhí vµ khèi

vµo ra. Tr¹ng th¸i ngâ vµo cña PLC ®−îc ph¸t hiÖn vµ l−u vµo bé nhí ®Öm, PLC

thùc hiÖn çc lÖnh logic trªn çc tr¹ng th¸i cña chóng vµ th«ng qua ch−¬ng tr×nh

tr¹ng th¸i ngâ ra ®−îc cËp nhËt vµ l−u vµo bé nhí ®Öm sau ®ã tr¹ng th¸i ngâ ra

trong bé nhí ®Öm ®−îc dïng ®Ó ®ãng/më çc "tiÕp ®iÓm" ®Ó kÝch ho¹t çc thiÕt

bÞ t−¬ng øng. Nh− vËy, sù ho¹t ®éng cña çc thiÕt bÞ ®−îc ®iÒu khiÓn hoµn toµn

tù ®éng theo ch−¬ng tr×nh bé nhí. Ch−¬ng tr×nh ®−îc n¹p vµo PLC th«ng qua çc

thiÕt bÞ lËp tr×nh chuyªn dông hoÆc b»ng m¸y tÝnh víi çc phÇn mÒm chuyªn

dông.



Ngâ ra

Bé nhí ch−¬ng tr×nh EFROM tuú chän

Bé nhí ch−¬ng tr×nh EFROM

Nguån pin B

bé xö lý trung t©m

lock

bé nhí hÖ thèng ROM

Bé nhí d÷ liÖu RAM

khèi vµo ra

Bé

®Öm

bé

®Öm

bé

®Öm

M¹ch chèt

M¹ch chèt

Bé ®Öm

Bé läc

M¹ch c¸ch ly

Panel LËp tr×nh

khèi më

réng

Bus ®Þa chØ

Bus ®iÒu khiÓn



* Bé xö lý trung t©m

B« xö lý trung t©m (CPU - Central Processing Unit) ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý

toµn bé tÊt c¶ çc ho¹t ®éng bªn trong PLC. ViÖc trao ®æi th«ng tin gi÷a CPU, bé

nhí vµ khèi ra thùc hiÖn th«ng qua hÖ thèng bus d−íi sù ®iÒu khiÓn cña CPU.

Mét m¹ch dao ®éng th¹ch anh cung cÊp xung clock tÇn sè chuÈn cho CPU,

th−êng lµ 1 MHZ hay 8 MHZ tuú thuéc vµo bé vi xö lý ®−îc dïng. TÇn sè xung

clock x¸c ®Þnh ho¹t ®éng cña PLC vµ ®−îc dïng ®Ó thùc hiÖn sù ®ång bé cho tÊt

c¶ çc phÇn tö trong hÖ thèng.

* Bé nhí

TÊt c¶ çc lo¹i PLC ®Òu sö dông çc lo¹i bé nhí sau :

ROM (Read only memory) bé nhíi chØ ®äc dïng ®Ó l−u gi÷ ch−¬ng tr×nh

®iÒu hµnh.

RAM (Randon access memory) bé nhí truy cËp ngÉu nhiªn dïng ®Ó l−u

gi÷ t¹m thêi çc gi¸ trÞ logic khi ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn.

EEROM (Electronic earsable programmable read only memory) bé nhí

nµy th−êng dïng ®Ó l−u gi÷ çc ch−¬ng tr×nh c«ng nghÖ.

Víi sù tiÕn bé cña c«ng nghÖ chÕ t¹o bé nhí nªn hÇu nh− çc PLC ®Òu

dïng bé nhíi EEROM. Tr−êng hîp øng dông cÇm bé nhí dung l−îng lín cã thÓ

lùa chän gi÷a bé nhí RAM cã nguån pin nu«i víi bé nhí EEEOM.

Ngoµi ra PLC cßn cÇn thªm bé nhí RAM cho çc chøc n¨ng kh¸c nh− :

Bé ®Öm ®Ó l−u tr¹ng th¸i ngâ vµo, ngâ ra.

Bé nhí t¹m thêi cho çc t¸c vô ®Õm, ®Þnh thêi gian, truy xuÊt cê.

Dung l−îng bé nhí.

§èi víi PLC lo¹i nhá th«ng th−êng bé nhí cã dung l−îng cè ®Þnh, th−êng

kho¶ng 2k byte. Dung l−îng nµy lµ ®ñ ®¸p øng cho kho¶ng 80% ho¹t ®éng ®iÒu

khiÓn trong c«ng nghiÖp. Do gi¸ thµnh çc bé ®Õm liªn tôc gi¶m, çc nhµ s¶n

xuÊt PLC trang bÞ bé nhí ngµy cµng lín cho s¶n phÈm cña hä.



* Khèi vµo/ra

Mäi ho¹t ®éng xö lý tÝn hiÖu bªn trong PLC cã møc ®iÖn ¸p 5VDC vµ

15VDC (®iÖn ¸p cho TTL vµ CMOS) trong khi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn bªn ngoµi cã

thÓ lín h¬n nhiÒu th−êng lµ 24VDC ®Õn 240 VDC víi dßng lín.

Khèi vµo/ra cã vai trß lµ m¹ch giao tiÕp gi÷a çc vi m¹ch ®iÖn tö cña PLC

víi çc m¹ch c«ng suÊt lín bªn ngoµi kÝch ho¹t çc c¬ cÊu t¸c ®éng, nã thùc hiÖn

sù chuyÓn ®æi çc møc ®iÖn ¸p tÝn hiÖu vµ çch lý. Tuy nhiªn khèi vµo/ra cho

phÐp PLC kÕt nèi trùc tiÕp víi çc c¬ cÊu t¸c ®éng cã c«ng suÊt nhá, dßng nhá cì

2Ampe trë xuèng, kh«ng cÇn çc m¹ch c«ng suÊt trung gian, hay çc r¬le trung

gian.

Cã çc lo¹i ngâ vµo ra nh− sau :

Lo¹i ngâ ra dïng r¬le

§Æc ®iÓm:

⇒ Cã thÓ nèi víi çc c¬ cÊu lµm viÖc víi ®iÖn ¸p AC hoÆc ®−îc çch ly d¹ng

r¬-le nªn ®¸p øng chËm.

⇒ Tuæi thä phô thuéc vµo dßng t¶i qua r¬-le vµ tÇn sè ®ãng c¾t tiÕp ®iÓm.

M¹ch trong

R¬le

2A – 250VAC 2A – 24 VDC

com

H×nh IV.2 Nguyªn lý cña ngâ ra r¬ le c¬



Lo¹i ngâ ra dïng transitor

H×nh IV . 3 Ngâ ra dïng transitor

§Æc ®iÓm:

⇒ ChØ nèi víi c¬ cÊu t¸c ®éng lµm viÖc víi ®iÖn ¸p mét chiÒu tõ 5 – 30V

⇒ Tuæi thä cao, ®¸p øng nhanh, chÞu ®−îc tÇn sè ®ãng c¾t nhanh.

Lo¹i ngâ ra dïng Triac (SSR – Solid state relay)

H×nh IV .4 Ngâ ra dïng triac

§Æc ®iÓm:

⇒ KÕt nèi ®−îc víi c¬ cÊu t¸c ®éng lµm viÖc víi ®iÖn ¸p mét chiÒu hoÆc xoay

chiÒu tõ 5 – 242V

M¹ch

trong

R¬le

50mA- 4,5V 300mA-24,6V

com

M¹ch

trong

R¬le

0,4A 100÷240VAC

com



⇒ chÞu ®−îc dßng nhá h¬n lo¹i ngâ ra dïng r¬-le nh−ng tuæi thä cao, chÞu

®−îc tÇn sè ®ãng më nhanh, ®¸p øng ®Çu vµo nhanh.

Ngâ vµo mét chiÒu

H×nh IV.5 Ngâ vµo mét chiÒu

Ngâ vµo xoay chiÒu

H×nh IV . 6 Ngâ vµo xoay chiÒu

TÊt c¶ çc lo¹i ngâ vµo ®Òu ®−îc çch ly víi çc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn bªn

ngoµi b»ng m¹ch çch ly quang (opto - isolator). M¹ch çch ly quang dïng mét

diode ph¸t quang vµ mét tranzitor gäi lµ bé opot - coupler. M¹ch nµy cho phÐp

çc tÝn hiÖu nhá ®i qua, vµ ghim çc tÝn hiÖu ®iÖn ¸p xuèng møc ®iÖn ¸p chuÈn.

M¹ch nµy cã t¸c dông chèng nhiÔu khi chuyÓn c«ng t¾c vµ b¶o vÖ qu¸ ¸p tõ

nguån ®iÖn cÊp, th−êng lªn ®Õn 1500V.

in R

24VDC R

10% com

M¹ch

trong

in R R

100-120VAC C R +10%, -15% 100-120VAC +10%, -15%

com

M¹ch

trong



4.1.4 Thñ tôc ®Ó x©y dông mét ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn

Nèi tÊt c¶ çc thiÕt bÞ vµo ra víi PLC

KiÓm tra tÊt c¶ çc d©y nèi

Ch¹y thö ch−¬ng tr×nh LiÖt kª çc ®Çu vµo, ra

t−¬ng øng víi çc ®Çu vµo/ra cña PLC

Phiªn dÞch l−u ®å sang gi¶n ®å thang

LËp tr×nh gi¶n ®å thang vµo PLC

M« pháng ch−¬ng tr×nh vµ kiÓm tra phÇn mÒm

T×m hiÓu çc yªu cÇu cña hÖ thèng cÇn ®iÒu khiÓn

Dùng mét l−u ®å chung cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn

S¾p xÕp cã hÖ thèng tÊt c¶ çc b¶n vÏ

KÕt thóc

Ch−¬ng tr×nh ®óng?

Söa l¹i phÇn mÒm

Ch−¬ng tr×nh ®óng?

L−u ch−¬ng tr×nh vµo EPROM

Thay ®æi ch−¬ng

tr×nh



Ch−¬ng V

X©y dùng m« h×nh thang m¸y nhµ 4 tÇng

5.1 CÊu t¹o m« h×nh

5.1.1 GiÕng thang

§©y lµ kho¶ng kh«ng gian ®−îc giíi h¹n bëi ®¸y hè giÕng, v¸ch bao quanh

vµ trÇn giÕng, mµ trong ®ã cabin cña thang, ®èi träng chuyÓn ®éng theo ph−¬ng

th¼ng ®øng, ®ång thêi còng lµ kh«ng gian l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ phôc vô riªng cho

ho¹t ®éng cña thang nh− gi¶m chÊn, ray dÉn h−íng, hÖ thèng d©y dÉn. GiÕng

thang bao gåm hè thang, phÇn giÕng chÝnh, ®Ønh giÕng.

- Hè giÕng hay cßn gäi lµ hè thang lµ phÝa d−íi mÆt sµn tÇng dõng

thÊp nhÊt.

- PhÇn giÕng chÝnh: Lµ kho¶ng kh«ng gian tÝnh tõ sµn dõng tÇng thÊp

nhÊt ®Õn sµn dõng cao nhÊt.

- §Ønh giÕng: Lµ phÇn giÕng thang trªn cïng tÝnh tõ sµn

dõng tÇng cao nhÊt ®Õn trÇn giÕng

C¸c kÝch th−íc h×nh häc c¬ b¶n cña giÕng thang:

- chiÒu cao ®Ønh giÕng: 25 cm

- chiÒu s©u giÕng thang: 120cm

- chiÒu réng giÕng thang: 25 cm

- chiÒu cao cöa tÇng: 10 cm

- chiÒu réng cöa tÇng: 8 cm

- chiÒu cao mét tÇng: 25 cm

- chiÒu s©u hè thang: 20 cm



5.1.2 Ray dÉn h−íng

Ray dÉn h−íng ®−îc l¾p ®Æt däc theo giÕng thang ®Ó dÉn h−íng cho cabin

vµ ®èi träng chuyÓn ®éng däc theo giÕng thang. Ray dÉn h−íng ®−îc cè ®Þnh

ch¾c ch¾n vµo kÕt cÇu chÞu lùc cña giÕng thang b»ng çc vÝt.

5.1.3 Gi¶m chÊn

Gi¶m chÊn ®−îc l¾p ®Æt d−íi ®¸y hè giÕng thang ®Ó dõng vµ ®ì cabin, vµ

®èi träng. Trong m« h×nh nµy em kh«ng sö dông gi¶m chÊn.

5.1.4 cabin vµ ®èi träng

Trong m« h×nh cabin ®−îc chÕ t¹o gåm cã khung cabin, sµn cabin, ®Ìn

trong cabin, hÖ thèng treo çp vµ hÖ thèng më cöa cho cabin ®−îc ®Æt ë sµn

cabin.

HÖ thèng më cöa tù ®éng: gåm mét ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu ®−îc ®iÒu

khiÓn tõ ®Çu ra cña bé PLC. Khi cã lÖnh më cöa ®éng c¬ quay sÏ g¹t 2 thanh g¹t

sang 2 bªn, hai thanh g¹t nµy tiÕp xóc víi 2 vÊu g¾n trªn cöa cabin, cöa cabin sÏ

më ra. Khi cã lÖnh ®ãng cöa th× ®éng c¬ sÏ ®−îc ®iÒu khiÓn quay ng−îc l¹i vµ

®ãng cöa cabin.

§èi träng ®−îc l¾p ë bªn c¹nh cabin, ®èi träng ë ®©y em chÕ t¹o ®¬n gi¶n

lµ dïng mét tÊm kim lo¹i, çp n©ng ë ®©y lµ xÝch cam. ë ®©y do ch¹y ë chÕ ®é

kh«ng mang t¶i nªn trong l−îng cña ®èi träng b»ng träng l−îng cña cabin.



5.1.5 CÊu t¹o m« h×nh thang m¸y 4 tÇng



1 - §éng c¬ kÐo cabin

2 - LÝp

3 - Puly dÉn xÝch

4 - XÝch kÐo cabin

5 - §èi träng

6 - §Ìn b¸o tÇng

7 - Nót Ên gäi tÇng

8 - GiÕng thang

9 - Ray dÉn h−íng cña cabin

10 - C¶m biÕn tÇng

11 - khung cabin

12 - Ngµm dÉn h−íng cho cabin

13 - Cöa cabin

14 - Ray dÉn h−íng cña ®èi träng

ë s¬ ®å trªn ta thÊy ë mçi tÇng cã 1 c¶m biÕn. Khi buång thang chuyÓn ®éng

lªn hoÆc xuèng ®Õn khi gÆp c¶m biÕn ë mçi tÇng th× PLC sÏ ph¸t lÖnh c¾t ®iÖn vµo

®éng c¬, buång thang ®−îc dõng ®óng vÞ trÝ yªu cÇu cña ng−êi gäi.

Trong m« h×nh nµy viÖc ®iÒu chØnh ®éng c¬ ®−îc thùc hiÖn tõ ®Çu ra cña bé

PLC th«ng qua viÖc ®ãng c¾t m¹ch r¬le. §iÒu chØnh ®éng c¬ ®i lªn nhê vµo tiÕp ®iÓm

cã ®Þa chØ lµ Q0.0 cßn ®iÒu chØnh ®éng c¬ ®i xuèng nhê vµo tiÕp ®iÓm cã ®Þa chØ Q0.1.

ViÖc ®ãng më cöa buång thang th«ng qua 2 tiÕp ®iÓm Q0.2 vµ Q0.3 kÕt hîp víi 2 c¶m

biÕn më cöa vµ ®ãng cöa cã ®Þa chØ lµ I1.0 vµ I1.1.

HÖ thèng ®Ìn b¸o ®−îc l¾p bªn ngoµi cöa tÇng th«ng qua çc ®Çu ra kh¸c cña

PLC.

5.1.6 LuËt ®iÒu khiÓn thang m¸y

Trong thang m¸y çc nót gäi tÇng ®−îc bè trÝ ngoµi cöa tÇng cña mçi tÇng, çc

nót Ên ®Õn tÇng ®−îc ®Æt trong buång thang, çc tÝn hiÖu gäi tÇng vµ ®Õn tÇng lµ hoµn

toµn ngÉu nhiªn kh«ng theo mét quy luËt nµo c¶ cho nªn yªu cÇu c«ng nghÖ lµ ph¶i ®¸p



øng ®−îc mäi yªu cÇu cña hµnh kh¸ch vµ tèi −u vÒ qu·ng ®−êng buång thang di

chuyÓn, tèi −u vÒ thêi gian vµ n¨ng l−îng. Thang m¸y th−êng ®−îc ®iÒu khiÓn theo

chiÒu tèi −u vÒ chiÒu chuyÓn ®éng.

5.1.7 Nguyªn t¾c ho¹t ®éng

PLC sÏ nhËn tÝn hiÖu cña lÖnh gäi tÇng hoÆc ®Õn tÇng ®Çu tiªn ®Ó x¸c

®Þnh chiÒu chuyÓn ®éng cho thang m¸y ( nhê vµo sù so s¸nh vÞ trÝ cña buång

thang ®ang ®øng víi lÖnh ®Õn tÇng ). NÕu lÖnh gäi tÇng mµ lín h¬n vÞ trÝ mµ

buång thang th× PLC sÏ ph¸t lÖnh cho thang m¸y ®i lªn, trong qu¸ tr×nh ®i lªn

PLC vÉn tiÕp tôc nhËn çc lÖnh gäi tÇng vµ ®Õn tÇng. Çc lÖnh nµy sÏ ®−îc nhí

vµo, trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng (chuyÓn ®éng lªn ). NÕu ta Ên thang m¸y ®Õn

tÇng 4 thang m¸y chuyÓn ®éng lªn trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng lªn nÕu cã ng−êi

nµo ®ã Ên tÇng 3 th× thang m¸y sÏ dõng ë tÇng 3 tr−íc sau ®ã míi tiÕp tôc chuyÓn

®éng lªn tÇng 4 ®©y lµ qu¸ tr×nh thùc hiÖn lÖnh qu¸ giang. Sau khi thang m¸y

thùc hiÖn xong tÊt c¶ çc lÖnh gäi tÇng vµ ®Õn tÇng tiÕp theo chiÒu chuyÓn ®éng

cña nã sÏ tù ®éng quay l¹i ®Ó thùc hiÖn çc lÖnh võa nhí. §éng c¬ chØ ®−îc dõng

khi c¶m biÕn ë mçi tÇng t¸c ®éng. ViÖc ®ãng më cöa chØ ®−îc thùc hiÖn khi

thang m¸y ®· dõng h¼n, cöa sÏ tù ®éng më ra, sau mét thêi gian nhÊt ®Þnh sÏ

®ãng l¹i nÕu trong qu¸ tr×nh ®ãng cöa cã tr−íng ng¹i vËt cöa sÏ tù ®éng më ra.



5.1.8 Gi¶i thÝch l−u ®å ®iÒu khiÓn



Ban ®Çu ta cÊp nguån cho bé ®iÒu khiÓn, bé PLC sÏ kiÓm tra vÞ trÝ cabin sau

®ã kiÓm tra lÖnh gäi, ®Õn tÇng vµ l−u lÖnh gäi, ®Õn tÇng råi kiÓm tra tÇng. Sau khi

®äc vÞ trÝ buång thang song PLC tiÕp tôc nhËn çc lÖnh gäi tÇng, ®Õn tÇng vµ sÏ

®em so s¸nh víi vÞ trÝ buång thang.

NÕu vÞ trÝ buång thang b»ng vÞ trÝ lÖnh th× PLC sÏ ph¸t lÖnh dõng buång

thang xo¸ çc lÖnh ë tÇng t¹i vÞ trÝ buång thang dõng, cöa buång thang sÏ tù ®éng

më ra cho ®Õn khi c¶m biÕn më cöa t¸c ®éng th× ®éng c¬ më cöa ngõng t¸c ®éng,

®îi mét thêi gian nhÊt ®Þnh PLC ph¸t lÖnh ®ãng cöa buång thang cho ®Õn khi gÆp

c¶m biÕn ®ãng cöa th× ®éng c¬ dõng l¹i. Sau ®ã l¹i ®äc vÞ trÝ buång thang, nhËn

çc lÖnh ®Õn tÇng vµ ®em so s¸nh sau ®ã l¹i tiÕp tôc qu¸ tr×nh.

NÕu vÞ trÝ buång thang <vÞ trÝ lÖnh PLC ph¸t lÖnh cho ®éng c¬ ch¹y thuËn,

trong qu¸ tr×nh ch¹y thuËn PLC sÏ ®äc çc lÖnh qu¸ giang theo chiÒu ch¹y thuËn.

§äc vÞ trÝ tÇng tõ çc c¶m biÕn nÕu vÞ trÝ tÇng b»ng vÞ trÝ lÖnh PLC sÏ dõng ®éng

c¬ quay trë l¹i qu¸ tr×nh ®ãng më cöa.

NÕu vÞ trÝ buång thang > vÞ trÝ lÖnh PLC sÏ ph¸t lÖnh ch¹y xuèng, trong qu¸

tr×nh ch¹y xuèng PLC sÏ ®äc çc lÖnh qu¸ giang theo chiÒu xuèng. VÞ trÝ tÇng

®−îc ®äc tõ çc c¶m biÕn nÕu vÞ trÝ tÇng b»ng vÞ trÝ lÖnh PLC sÏ ph¸t lÖnh dõng

®éng c¬ qu¸ tr×nh ®ãng më cöa diÔn ra.

5.1.9 M¹ch c¶m biÕn vµ r¬ le sö dông trong m« h×nh

* Nguån vµ m¹ch c¶m biÕn

Nguyªn lý lµm viÖc:

- Nguån: Ta sö dông mét biÕn thÕ gi¶m thÕ 220V/24V xoay chiÒu cÊp cho

bé chØnh l−u cÇu , ta sö dông mét tô läc ®Ó lµm gi¶m sù nhÊp nh« cña sãng ®iÖn

¸p ë ®Çu ra sau ®ã ®−a qua bé æn nguån ®Ó lÊy ®Çu ra 5V cÊp nguån cho m¹ch

c¶m biÕn.



H×nh V.4. Nguån vµ m¹ch c¶m biÕn sö dông trong m« h×nh

Vµo PLC

Vµo PLC

Vµo PLC

Vµo PLC



- M¹ch c¶m biÕn: Ta sö dông cÆp thu ph¸t hång ngo¹i, c¸c ®iÖn trë, biÕn trë,

m¹ch so s¸nh thuËt to¸n, ®Ìn LED vµ nguån ®Êu nh− h×nh V.4.

Nguyªn lý lµm viÖc cña m¹ch nh− sau: Ban ®Çu khi kh«ng gian gi÷a con thu

vµ con ph¸t ch−a bÞ che th× ch©n 5 cña con thu ë møc thÊp(0V) do ®ã ®Çu vµo

ch©n 2 cña m¹ch so s¸nh thuËt to¸n cã møc thÊp(0V). Ta ®iÒu chØnh triÕt ¸p R3

sao cho ®iÖn ¸p vµo ch©n 3 cña m¹ch so s¸nh thuËt to¸n lín h¬n 0V vµ nhá h¬n

5V khi ®ã m¹ch sÏ so s¸nh thÊy tÝn hiÖu ë ch©n 2 nhá h¬n tÝn hiÖu ë ch©n 3 v× thÕ

®Çu ra cña m¹ch so s¸nh cã gi¸ trÞ 1(d−¬ng) lµm cho Tranzitor Q1 th«ng sÏ ®Æt

gi¸ trÞ ®Êt(0V) lªn ®Çu vµo cña PLC. Khi kh«ng gian gi÷a cÆp thu ph¸t bÞ ch¾n th×

gi¸ trÞ cao(gÇn 5V) sÏ ®Æt ë ch©n 5 cña cÆp thu ph¸t dÉn ®Õn ch©n 2 cña m¹ch so

s¸nh sÏ cã gi¸ trÞ cao(gÇn 5V). Do ®ã ch©n 3 cña m¹ch so s¸nh thuËt to¸n cã tÝn

hiÖu nhá h¬n ch©n 2 nªn ®Çu ra cña m¹ch nµy sÏ cã gi¸ trÞ 0(©m) lµm cho

tranzitor Q1 ng¾t v¸ sÏ ®Æt gi¸ trÞ gÇn 24V vµo ®Çu vµo cña PLC do ®ã ®Çu vµo

cña PLC sÏ cã tÝn hiÖu.

* M¹ch r¬ le

Nguyªn lý lµm viÖc: Khi ®Çu ra PLC 1 ë møc cao(24V)(tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn

®éng c¬ ch¹y thuËn) cuén d©y cña r¬ le 1 cã ®iÖn sÏ ®ãng 2 cÆp tiÕp ®iÓm 4 sang

8 vµ 13 sang 9 cña r¬ le 1 khi ®ã ®iÖn cÊp cho ®éng c¬ kÐo cabin sÏ cã chiÒu

d−¬ng tõ nguån +24V qua tiÕp ®iÓm 9 sang tiÕp ®iÓm 13 vµ ®i vÒ cùc d−¬ng cña

®éng c¬(cùc 1). Cßn cùc ©m(cùc 2) cña ®éng c¬ ®i qua tiÕp ®iÓm 8 sang tiÕp

®iÓm 4 råi vÒ ®Êt lóc nµy ®éng c¬ quay thuËn. Khi ®Çu ra PLC 2 cã tÝn hiÖu(møc

cao 24V) th× cuén d©y cña r¬ le 2 cã ®iÖn sÏ ®ãng 2 cÆp tiÕp ®iÓm 4 sang 8 vµ 13

sang 9 cña r¬ le 2 khi ®ã nguån d−¬ng ®i vµo ®éng c¬ sÏ qua tiÕp ®iÓm 8 sang

tiÕp ®iÓm 4 råi vµo ®éng c¬(cùc 2), cßn cùc ©m(cùc 1) ®i tõ ®éng c¬ qua tiÕp

®iÓm 13 vµ 9 råi trë vÒ ®Êt. Nh− vËy lµ chiÒu quay cña ®éng c¬ ®· ®−îc ®¶o vµ

®éng c¬ quay ng−îc.

Nguyªn lý nh− vËy t−¬ng tù ®èi víi ®éng c¬ ®ãng më cöa cabin th«ng qua r¬

le 3 vµ 4.



H×nh V.5. S¬ ®å ®Êu ®Çu ra cña PLC ®Ó ®iÒu khiÓn r¬ le ®ãng ng¾t ®éng c¬ kÐo

cabin vµ ®ãng më cöa cabin

R¬ le 1

R¬ le 2

R¬ le 3

R¬ le 4



5.2 Ph©n c«ng c¸c ®Çu vµo/ra

ë s¬ ®å trªn mçi tÇng bè trÝ 2 nót gäi tÇng ( mét nót gäi lªn vµ mét nót gäi

xuèng ) riªng ë tÇng 1 chØ cã nót gäi xuèng vµ tÇng 4 chØ cã nót gäi lªn, trong

cabin cã 4 nót Ên t−¬ng øng víi 4 tÇng cña thang m¸y.

ë mçi tÇng cã 1 c¶m biÕn, ta cã 4 tÝn hiÖu tõ c¶m biÕn vµo PLC . C¶m biÕn

®ãng më cöa cã 2 . Nh− vËy ta cã tÊt c¶ 16 ®Çu vµo PLC.

§Çu ra tõ bé PLC :

+ §Çu ra ®iÒu khiÓn thang m¸y ®i lªn.

+ §Çu ra ®iÒu khiÓn thang m¸y ®i xuèng.

+ §Çu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ®ãng cöa cabin.

+ §Çu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ më cöa cabin.



5.3 X©y dùng ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn

5.3.1 B¶ng ph©n c«ng c¸c ®Çu vµo

STT Tªn ®Çu vµo §Þa chØ Ký hiÖu

1 C¶m biÕn tÇng 1 I0.0 F1




5 Nót bÊm gäi xuèng tÇng 1 I1.0 FR1

6 Nót bÊm gäi lªn tÇng 2 I1.2

7 Nót bÊm gäi xuèng tÇng 2 I1.1

FR2

8 Nót bÊm gäi lªn tÇng 3 I1.3

9 Nót bÊm gäi xuèng tÇng 3 I1.4

FR3

10 Nót bÊm gäi lªn tÇng 4 I1.5 FR4

11 C¶m biÕn ®ãng cöa buång thang I1.6 CLS

12 C¶m biÕn më cña buång thang I1.7 OP

13 Nót ®Õn tÇng 1 I0.4 TCB






5.3.2 B¶ng ph©n c«ng c¸c ®Çu ra

STT Tªn ®Çu ra §Þa chØ KÝ hiÖu

1 §Çu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ch¹y thuËn(ch¹y lªn) Q0.0 §L

2 §Çu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ch¹y ng−îc (ch¹y xuèng) Q0.1 §X

3 §Çu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ®ãng cöa Q0.2 §C

4 §Çu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ më cöa Q0.3 MC



5.3.3 KÕt nèi m« h×nh víi PLC



5.3.4 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn

* Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn thang m¸y nhµ 4 tÇng viÕt d−íi d¹ng LAD



* Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn thang m¸y nhµ 4 tÇng viÕt d−íi d¹ng STL

NETWORK 1 //Testing of calling floor

NETWORK 2 //Testing of calling floor

LBL 0

NETWORK 3

LD I1.0

S M1.0, 1

NETWORK 4

LD I1.1

S M1.1, 1

NETWORK 5

LD I1.2

S M1.2, 1

NETWORK 6

LD I1.3

S M1.3, 1

NETWORK 7

LD I1.4

S M1.4, 1

NETWORK 8

LD I1.5

S M1.5, 1

NETWORK 9 // Keeping of calling floor

LD M1.0

TON T37, +3000

NETWORK 10

LD M1.1



TON T38, +3000

NETWORK 11

LD M1.2

TON T39, +3000

NETWORK 12

LD M1.3

TON T40, +3000

NETWORK 13

LD M1.4

TON T41, +3000

NETWORK 14

LD M1.5

TON T42, +3000

NETWORK 15 // Waiting for calling floor

LDN M1.0

AN M1.1

AN M1.2

AN M1.3

AN M1.4

AN M1.5

JMP 0 //Jumping to lable 0

NETWORK 16 //Testing of coming floor

LD I0.4

S M0.4, 1

NETWORK 17

LD I0.5

S M0.5, 1

NETWORK 18



LD I0.6

S M0.6, 1

NETWORK 19

LD I0.7

S M0.7, 1

NETWORK 20 //Keeping of coming floor

LD M0.4

TON T43, +3000

NETWORK 21

LD M0.5

TON T44, +3000

NETWORK 22

LD M0.6

TON T45, +3000

NETWORK 23

LD M0.7

TON T46, +3000

NETWORK 24 // Stop elevator-room

LD I0.3

LD I0.2

LD M1.3

O M0.6

O M1.4

ALD

OLD

LD I0.1

LD M1.2

O M1.1



O M0.5

ALD

OLD

O I0.0

R Q0.0, 1

R Q0.1, 1

R M2.0, 1

R M2.5, 1

NETWORK 25 //Jumping if elevator-room don't stop

LD M2.5

JMP 1

NETWORK 26 // Arrive at floor 1.

LD I0.0

AN Q0.0

AN Q0.1

R M1.0, 1

R M0.4, 1

NETWORK 27 // Delay after stoping elevator-room

LD I0.0

AN Q0.0

AN Q0.1

AN T48

TON T47, +20 //2s

NETWORK 28 // Open the door

LD T47

AN M2.0

AN I1.7

= Q0.2



NETWORK 29

LD I1.7

S M1.7, 1

NETWORK 30 // Delay opening door

LD M1.7

TON T48, +70 //7s

NETWORK 31 // Close the door

LD T48

AN I1.6

AN M2.0

= Q0.3

NETWORK 32

LD T48

A I1.6

S M2.0, 1

NETWORK 33 // Delay before lifting elevator-room

LD M2.0

TON T60, +20 //2s

S M2.5, 1

JMP 1

NETWORK 34 // Arrive at floor 4

LD I0.3

AN Q0.0

AN Q0.1

R M1.5, 1

R M0.7, 1


LD I0.3



AN Q0.0

AN Q0.1

AN T48

TON T47, +20 //2s


LD T47

AN M2.0

AN I1.7

= Q0.2

NETWORK 37

LD I1.7

S M1.7, 1


LD M1.7

TON T48, +70 //7s


LD T48

AN I1.6

AN M2.0

= Q0.3

NETWORK 40

LD T48

A I1.6

S M2.0, 1


LD M2.0

TON T60, +20 //2s

S M2.5, 1



JMP 1

NETWORK 42 //Arrive at floor 2

LD I0.1

AN Q0.0

AN Q0.1

R M1.1, 1

R M1.2, 1

R M0.5, 1


LD I0.1

AN Q0.0

AN Q0.1

AN T48

TON T47, +20 //2s


LD T47

AN M2.0

AN I1.7

= Q0.2

NETWORK 45

LD I1.7

S M1.7, 1


LD M1.7

TON T48, +70 //7s


LD T48

AN I1.6



AN M2.0

= Q0.3

NETWORK 48

LD T48

A I1.6

S M2.0, 1

S M2.1, 1


LD M2.0

TON T60, +20 //2s

S M2.5, 1

NETWORK 50 //Arrive at floor 3

LD I0.2

AN Q0.0

AN Q0.1

R M1.3, 1

R M1.4, 1

R M0.6, 1


LD I0.2

AN Q0.0

AN Q0.1

AN T48

TON T47, +20 //2s


LD T47

AN M2.0

AN I1.7



= Q0.2

NETWORK 53

LD I1.7

S M1.7, 1


LD M1.7

TON T48, +70 //7s


LD T48

AN I1.6

AN M2.0

= Q0.3

NETWORK 56

LD T48

A I1.6

S M2.0, 1

S M2.2, 1


LD M2.0

TON T60, +20 //2s

S M2.5, 1

NETWORK 58 //Determine priority level at floor 2

LDN M2.1

JMP 2 // Jumping to determine priority level at floor 3

NETWORK 59

LDW>= T37, T43 //Comparision of time between calling M1.0 and M0.4

JMP 3 // Jumping to compare with M1.0

NETWORK 60




JMP 4 //Q0_0

NETWORK 61


JMP 4 //Q0_0

NETWORK 62


JMP 4 //Q0_0

NETWORK 63


JMP 4 //Q0_0

NETWORK 64


JMP 4 //Q0_0

NOT

JMP 5 //Q0_1

NETWORK 65 //Compare with M1.0

LBL 3

NETWORK 66


JMP 4 //Q0_0

NETWORK 67


JMP 4 //Q0_0

NETWORK 68


JMP 4 //Q0_0



NETWORK 69


JMP 4 //Q0_0

NETWORK 70


JMP 4 //Q0_0

NOT

JMP 5 //Q0_1

NETWORK 71 //Determine priority level at floor 3

LBL 2

NETWORK 72

LDN M2.2

JMP 1

NETWORK 73


JMP 6 // Jumping to compare with M0.7

NETWORK 74


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 75


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 76


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 77


JMP 5 //Q0_1



NETWORK 78


JMP 5 //Q0_1

NOT

JMP 4 //Q0_0

NETWORK 79 //Compare with M0.7

LBL 6

NETWORK 80


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 81


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 82


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 83


JMP 5 //Q0_1

NETWORK 84


JMP 5 //Q0_1

NOT

JMP 4 //Q0_0

NETWORK 85 //Lable

LBL 1

NETWORK 86 //Control motor lifting elevator-room Q0_0

LBL 4



NETWORK 87

LD T60

LD I0.2

O I0.1

O I0.0

A M1.5

LD I0.1

O I0.0

A M1.3

OLD

LD I0.0

A M1.2

OLD

LD M0.7

O M0.6

O M0.5

A I0.0

OLD

LD M0.7

O M0.6

A I0.1

OLD

LD M0.7

A I0.2

OLD

ALD

S Q0.0, 1

R Q0.1, 1



JMP 7

NETWORK 88 //Control motor lower elevator-room

LBL 5

NETWORK 89

LD T60

LD I0.2

O I0.1

O I0.3

A M1.0

LD I0.2

O I0.3

A M1.1

OLD

LD I0.3

A M1.4

OLD

LD M0.4

O M0.6

O M0.5

A I0.3

OLD

LD M0.4

O M0.5

A I0.2

OLD

LD M0.4

A I0.1

OLD



ALD

S Q0.1, 1

R Q0.0, 1

NETWORK 90

LBL 7

NETWORK 91 // Reset fags M1.7, M2.1, M2.2

LDN I0.0

ON I0.1

ON I0.2

ON I0.3

R M1.7, 1

R M2.1, 1

R M2.2, 1



KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ

1. KÕt luËn

Sau mét thêi gian tiÕn hµnh nghiªn cøu vµ thùc hiÖn ®Ò tµi tèt ngiÖp, trong

kho¶ng thêi gian ng¾n vµ gÆp nhiÒu khã kh¨n nh−ng víi sù nç lùc cña b¶n th©n

vµ sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o ThS. NguyÔn V¨n §¹t cïng çc thÇy c« trong

bé m«n, çc thÇy c« trong khoa C¬ ®iÖn vµ toµn thÓ b¹n bÌ ®ång nghiÖp cho ®Õn

nay ®Ò tµi cña t«i ®· c¬ b¶n hoµn thµnh. Tõ nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu ®¹t ®−îc

trong ®Ò tµi: “øng dông PLC trong ®iÒu khiÓn thang m¸y”, ®· thu ®−îc çc kÕt

qu¶ sau:

- T×m hiÓu hÖ thèng ®iÖn, c¬ khÝ sö dông trong thang m¸y vµ nguyªn lý

ho¹t ®éng cña thang m¸y.

- Nghiªn cøu vµ øng dông PLC S7 - 200 trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn thang m¸y.

- ViÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn thang m¸y b»ng viÖc sö dông PLC S7 – 200.

2. §Ò nghÞ

- §Ò tµi tiÕp tôc ®−îc nghiªn cøu vµ hoµn thiÖn h¬n.

bctntlvn (70).pdf

Documents

Transcript of bctntlvn (70).pdf