Chương 15: Giải thích nguyên lý hoạt động của chương trình điều khiển pot

49
Chương 15: Giải thích nguyên lý hoạt động
của chương trình điều khiển
1. Khởi động: Nhấn START  buồng thang được hạ xuống tầng
1.
_ Trước hết, ta phải thực hiện việc cấp điện cho động cơ chính
kéo buồng thang. Nhấn
I4.5  Q4.0 được Set lên mức “1”.
_ Nhấn START (I0.0)  phanh điện từ Q4.1 có điện nên má
thắng nhã ra, bit trung gian
M16.1 được Set lên “1” điện được cấp
cho hệ thống đèn và quạt trong buồng thang, bit trung gian
M15.0
được Set lên “1”  thực hiện việc hạ buồng thang xuống tầng 1 dù
buồng thang đang dừng ở bất kỳ tầng nào.
_ Q4.2 có điện  buồng thang được hạ xuống
50
_ Khi buồng thang hạ xuống tầng 1  M10.0 ở mức logic “1”
(do Counter = 0), cảm biến phát hiện buồng thang tại tầng 1 sẽ tác
động, tiếp điểm
I3.1 đóng lại. Khi cờ DZ tại tầng 1 che móng ngựa
2 sẽ làm cho
I2.7 có điện làm các bit trung gian M15.0 và phanh
điện từ
Q4.1 bò Reset nên buồng thang dừng lại.
51
_ Khi buồng thang dừng tại tầng 1 nên đèn báo vò trí buồng thang
tại tầng 1 (
Q2.1) sẽ sáng (do Counter = 0  M10.0 = “1”).
2. Khi có tín hiệu gọi thang (xét người gọi thang tại tầng 4 để
đi xuồng tầng 2

).
_ Gọi thang đi xuống tại tầng 4: Nhấn
I0.7  đèn nút nhấn gọi
thang đi xuống tại tầng 4 (
Q0.7) sẽ sáng (cho đến khi buồng thang
dừng đúng tầng thì sẽ tắt), đồng thời mức logic
M0.7 lên “1”.
_ Mức logic M0.7 = “1”  M2.3 = “1”.
52
_ M2.3 = “1”  M3.3 được Set lên mức “1”.
_ Khi M3.3 = “1”  tín hiệu làm cho buồng thang đi lên M5.1 =
“1”, đồng thời cấp điện cho phanh điện từ
Q4.1  má phanh hãm
trục động cơ sẽ nhả ra
 buồng thang được phép di chuyển.
53
_ Khi M5.1 = “1”  Q4.3 có điện  động cơ sẽ kéo buồng
thang đi lên. Buồng thang chỉ đi lên khi thỏa các điều kiện sau:
+ Có tín hiệu làm cho thang đi lên
M5.1 = “1”.
+ Phải đảm bảo các điều kiện an toàn
M6.2 = “0”.
_ Khi buồng thang đi lên, móng ngựa 1 (I2.6) sẽ lần lượt bò các
lá cờ LVU1, LVU2, LVU3 che làm móng ngựa 1 sẽ xuất 3 tín hiệu
vào chân CU của bộ đếm Counter 1
 giá trò bộ đếm tăng lên 3.
54
_ Bộ chuyển đổi BCD_I sẽ đưa giá trò đếm vào bộ so sánh bằng
 M10.3 lên mức “1”.
_ Khi thang lên đến tầng 4, muốn dừng lại, thì chương trình điều

khiển phải thỏa các điều kiện sau:
+ Phải có tín hiệu tổng hợp làm thang đi lên tầng 4
 M3.3 =
“1”
+ Buồng thang phải di chuyển theo hướng lên
 Q4.3 = “1”.
+ Cảm biến nhận ra buồng thang đang ở tầng 4
 I3.4 = “1”.
+ Giá trò của bộ đếm Counter phải bằng 3
 M10.3 = “1”.
55
_ Khi đã thỏa các điều kiện trên, việc dừng buồng thang bằng
tầng sẽ được thực hiện khi lá cờ DZ che móng ngựa 2
 I2.7 = “1”.
_ Khi buồng thang dừng, đèn nút nhấn gọi thang đi lên tầng 4
(
Q0.7) sẽ tắt, tín hiệu làm cho thang đi lên tầng 4 (M3.3) cũng bò
Reset.
_ Chú ý: Việc dừng buồng thang phải kết hợp với việc cắt điện
cho phanh điện từ (
Q4.1), khi đó phanh sẽ kẹp chặt trục động cơ
kéo buồng thang không để trục động cơ quay tự do.
.
_ Khi buồng thang dừng tại tầng 4, đèn báo vò trí buồng thang
đang ở tại tầng 4 sẽ sáng lên (Counter = 3
 M10.3 = “1”  Q2.4
= “1”)
_ Đèn báo chiều buồng thang đang di chuyển theo hướng lên
(
Q2.6) chỉ sáng khi thang đang đi lên, lúc đó Q4.3 = “1”  Q2.6 =

“1”.
56
_ Khi buồng thang dừng, bit trung gian làm mở cửa buồng thang
M6.5 được Set lên “1”. Lúc này, ngõ ra Q4.4 cấp điện cho động cơ
kéo cửa buồng thang và cửa tầng để thực hiện việc mở cửa thang.
Buồng thang chỉ được phép mở cửa khi:
+ Thang không chuyển động lên hoặc xuống (
Q4.2 và Q4.3 =
“0”), nghóa là thang phải đứng yên.
+ Phanh điện từ không có điện
 Q4.1 = “0”.
+ Khi thang đang đóng cửa, nếu cảm biến cửa (
I2.3 = “1”)
phát hiện có người ra (vào) thì cửa sẽ lập tức mở ra.
+ Nếu vì một lý do nào đó, cảm biến cửa không nhận ra
người đang ra (vào) buồng thang, cửa vẫn tiếp tục đóng, khi cạnh
cửa chạm vào người, cửa vẫn lập tức mở ra mà không gây nguy
hiểm cho người. Việc thực hiện chế độ mở cửa đó nhờ vào công tắc
đặt 2 bên mép cửa (
I2.1: công tắc mở cửa an toàn), khi cạnh cửa
chạm vào người
I2.1 = “1”.
57
_ Khi cửa mở hết, công tắc hạn chế mở cửa sẽ bò tác động làm
cắt điện động cơ kéo cửa và Reset tín hiệu mở cửa (
I1.6 = “1” 
Q4.4 = “0” và M6.5 = “0”).
_ Thời gian cho phép mở cửa là 5 giây tính từ lúc cảm biến cửa
buồng thang (
I2.3) không nhận ra có người ra (vào).

+ Khi có người
 tiếp điểm I2.3 hở mạch  T1
không được cấp điện.
+ Khi không có người
 tiếp điểm I2.3 đóng kín mạch
 T1 được cấp điện, thời gian mở cửa bắt đầu được tính.
58
_ Khi T1 đếm đủ 5 giây, cửa sẽ bắt đầu đóng lại. Cửa chỉ có thể
đóng lại khi thỏa các điều kiện sau:
+ Cửa phải mở hết (
Q4.4 = “0)”.
+ Cảm biến cửa không nhận ra có người (
I2.3 đóng kín
mạch).
+ Công tắc mở cửa an toàn
I2.1 không có tác động.
+ Buồng thang không chòu quá tải trọng (
M5.7 = “0”).
3. Điều khiển thang đến tầng bên trong buồng thang (xét thang
đang dừng ở tầng 4, người sử dụng muốn thang đi xuống tầng 2
).
59
_ Khi buồng thang dừng tại tầng 4:
+ Cảm biến buồng thang tại tầng 4 là
I3.4 = “1”.
+ Giá trò đếm của
Counter 1 = 3  M10.3 = “1”.
_ Nhấn nút
I1.2 để điều khiển thang xuống tầng 2, bit M1.6 =
“1”.

_ Sau khi nhấn nút I1.2 để đưa thang xuống tầng 2, đèn của nút
nhấn sẽ sáng lên (
M1.6= “1”  Q1.2 = “1”).
_ Tín hiệu làm cho thang đi xuống tầng 2 được Set lên mức logic
“1”:
M1.6 = “1”  M3.6 = “1”.
60
_ Tín hiệu làm cho thang đi xuống tầng 2 được đưa vào tín hiệu
điều khiển buồng thang đi xuống:
M3.6 = “1”  M5.2 = “1”; và
đồng thời cấp điện cho phanh điện từ
Q4.1 = “1”.
_ Động cơ thực hiện việc hạ buồng thang đi xuống: M5.2 = “1”
 Q4.2 = “1”.
61
_ Khi buồng thang đi xuống từ tầng 4 (Counter 1 =3  M10.3 =
“1”), đèn báo vò trí buồng thang tại tầng 4 (
Q2.4) và chiều di
chuyển theo hướng xuống của buồng thang (
Q2.7) sẽ sáng lên.
_ Khi thang đi xuống gần hết tầng 4, lá cờ LVD4 che móng ngựa
3, móng ngựa 3 gửi tín hiệu vào chân CD của Counter 1 làm giá trò
đếm của Counter 1 giảm xuống còn 2.
_ Khi thang xuống gần hết tầng 3 thì lá cờ LVD3 che móng ngựa
3, móng ngựa 3 tiếp tục gửi tín hiệu vào chân CD của Counter 1,
giá trò đếm của Counter 1 giảm xuống còn 1. Lúc này, chương trình
điều khiển hiểu rằng buồng thang sắp đi đến tầng 2.
_ Do có sự kết hợp khóa chéo lẫn nhau giữa chiều thang đang di
chuyển (đi lên hoặc đi xuống) với chân CU và CD của Counter 1,
nên chỉ có một trang thái đếm (đếm lên hoặc đếm xuống) được

thực hiện khi thang đến mỗi tầng theo một chiều nhất đònh.
62
_ Việc dừng buồng thang tại tầng 2 sẽ được thực hiện khi các
yêu cầu sau được thỏa:
+ Có tín hiệu làm cho thang đi xuống tầng 2:
M3.6 = “1”.
+ Buồng thang phải đi xuống:
Q4.2 = “1”.
+ Giá trò đếm của
Counter 1 = 1  M10.1 = “1”.
+ Cảm biến buồng thang tại tầng 2 nhận ra có buồng thang ở
tại tầng 2:
I3.2 = “1”.
+ Buồng thang sẽ dừng bằng tầng khi lá cờ DZ che móng
ngựa 2.
63
_ Khi buồng thang dừng tại tầng 2, đèn nút nhấn điều khiển đến
tầng 2 (
Q1.2) và đèn chỉ chiều hoạt động của buồng thang theo
hướng xuống sẽ bò tắt.
_ Sau khi buồng thang dừng, cửa buồng thang sẽ được mở ra và
đóng lại sau khoảng thời gian là 5 giây tính từ khi cảm biến cửa
buồng thang không nhận ra có người ra/vào buồng thang. Quá trình
hoạt động của hệ thống lúc này đã được trình bày như trên.
_ Đối với quá trình điều khiển thang đi lên từ bên trong buồng
thang, quá trình cũng sẽ xảy ra tương tự như khi gọi thang đi lên,
nhưng ở đây tín hiệu làm cho thang đi lên sẽ được tạo ra từ bên
trong buồng thang và tín hiệu đó sẽ tương ứng với mỗi tầng mà
khách dùng thang muốn đi đến.
4. Dừng thang khi có tín hiệu gọi thang ưu tiên theo chiều mà

thang di chuyển.
_ Khi buồng thang đang di chuyển (
xét từ tầng 4 xuống tầng 2).
Trên đường thang xuống đến tầng 3, nếu có người nhấn nút gọi
thang đi xuống tại cửa tầng 3, buồng thang sẽ dừng lại, đón người
đó. Quá trình diễn ra như sau:
64
+ Nhấn I0.6 để thực hiện việc gọi thang đi xuống tại tầng 3
(lúc này, buồng thang đang đi từ tầng 4 xuống tầng 3)
 M4.7 =
“1”.
_ Khi buồng thang đến tầng 3 và thỏa điều kiện dừng ưu tiên tại
tầng 3, buồng thang sẽ dừng lại. Những điều kiện này bao gồm:
+ Thang phải đi xuống:
Q4.2 = “1”.
+ Giá trò của bộ đếm Counter 1 = 2
 M10.2 = “1”.
+ Buồng thang chưa đi xuống khỏi tầng 3
 I3.1 = “0” và
I3.2 = “0”.
_ Khi thang dừng, điện cấp cho phanh điện từ bò cắt
Q4.1 = “0”,
cửa mở
M6.5 = “1”, đèn của nút nhấn gọi tầng sẽ tắt như một quá
trình dừng thang bình thường khác.
_ Bit thực hiện việc dừng thang ưu tiên
M5.4 sẽ được Set lên
“1”.
65
_ Khi M5.4 = “1”, tiếp điểm thường đóng của nó sẽ mở ra, việc

cấp điện cho động cơ kéo buồng thang đi xuống tạm thời ngưng (do
tín hiệu làm cho thang đi lên (
M5.2) ở phía trước vẫn còn được duy
trì).
_ Do cửa buồng thang mở ra, nên tín hiệu bảo đảm an toàn cho
buồng thang
M6.2 sẽ tác động, mở tiếp điểm của nó bên mạch cấp
điện cho động cơ.
66
_ Xét khi buồng thang đi xuống Q4.2 = “1”, nhưng do bit trung
gian
M9.2 chỉ tác động khi có xung cạnh xuống nên M5.6 = “0”.
_ Khi buồng thang dừng lại, sẽ có xung cạnh xuống đi qua M9.2
nên M5.6 = “1” trong suốt khoảng thời gian buồng thang dừng Q4.2
= “0”.
_ M5.6 = “1” nên tiếp điểm của nó sẽ đóng lại. Lúc này, cửa
buồng thang chưa mở hết nên tín hiệu cửa
M6.5 = “1”  tiếp điểm
thường đóng của nó bên mạch cấp điện cho Timer 3 sẽ mở ra.
Timer 3 vẫn chưa có điện.
67
_ Khi tín hiệu mở cửa bò xóa M6.5 = “0”, Timer 3 được cấp điện
và đếm thời gian 1 giây.
_ Sau 1 giây, tiếp điểm thường mở của Timer 3 sẽ đóng kín
mạch và Reset tín hiệu dừng ưu tiên khi thang đi xuống
M5.4 = “0”.
68
_ Do cửa vẫn chưa đóng nên tiếp điểm thường đóng M6.2 vẫn
còn hở ra. Dù có tín hiệu làm cho thang đi xuống
M5.2, nhưng do

ngõ ra cấ điện cho phanh điện từ
Q4.1 chưa có điện, nên vẫn chưa
có điện cấp cho động cơ.
_ Khi cửa đã đóng hoàn toàn, M6.2 = “0”, tiếp điểm thường
đóng của nó trở về trạng thái ban đầu. Điện được cấp cho phanh
điện từ
Q4.1, lúc này mạch cấp điện cho buồng thang đi xuống đã
đóng kín hoàn toàn. Buồng thang sẽ tiếp tục đi xuống tầng 2 mà
không cần phải nhấn nút đến tầng 2 thêm một lần nữa.
69
_ Nếu người vừa vào nhấn nút đến tầng khác với tầng 2 mà
thang sẽ đi xuống, thì lệnh điều khiển đó sẽ không được thực hiện,
mà thang vẫn đi xuống tầng 2.
5. Quá trình điều khiển thang đến tầng sẽ được ưu tiên theo
chiều buồng thang đang di chuyển. Ví dụ khi thang đang đi lên,
việc điều khiển thang đi xuống chỉ thực hiện được khi không còn tín
hiệu làm cho thang đi lên.
_ Ta thấy khi có tín hiệu thang đang đi lên tầng 4 (
M3.3 = “1”),
đồng thời cũng có tín hiệu làm cho thang đi lên tầng 5 (
M3.4 =
“1”).
70
_ M5.1 = “1”  tiếp điểm thường đóng M5.1 hở ra, Timer 5 mất
điện.
_ Do tiếp điểm T5 mở ra  M5.2 = “0”, nên dù cho có tín hiệu
làm cho thang đi xuống tầng 1, thang vẫn không thể đi xuống được.
_ Sau khi buồng thực hiện xong lệnh làm cho thang lên tầng 4,
nó sẽ tiếp tục đưa thang lên tầng 5. Do Timer 5 chưa kòp đóng tiếp
điểm của nó bên mạch làm cho thang đi xuống (

M5.2) thì M5.1 đã
tiếp tục có điện, và tiếp tục đưa buồng thang lên trên tầng 5.
_ Tiếp điểm T5 của Timer 5 chỉ đóng sau khi Timer 5 đếm được
1 giây, nghóa là khi không còn tín hiệu để cho thang đi lên.
71
_ Tương tự như vậy khi thang đang đi xuống, Timer 6 sẽ thực
hiện việc khóa chéo chiều đi lên.
6. Khi buồng thang gặp sự cố chạm công tắc hạn chế hành trình
trên (
HCT), hoặc hạn chế hành trình dưới (HCD). Lúc đó, điện cấp
cho động cơ kéo buồng thang (
Q4.0) và cho phanh điện từ (Q4.1)sẽ
bò cắt ngay lập tức. Thang sẽ ngưng hoạt động và đứng yên.
+ Xét buồng thang chạm công tắc hạn chế hành trình trên:
I3.6 = “1”  M6.3=”1”
_ Đèn báo thang chạm công tắc hành trình trên (Q3.1) sẽ sáng,
chuông báo động nguy hiểm (
Q3.3) sẽ reo, điện cấp cho động cơ
(
Q4.0) và cấp cho phanh điện từ (Q4.1) sẽ bò cắt.
_ Việc cấp điện lại cho buồng thang hoạt động chỉ được thực
hiện sau khi sửa chữa xong hư hỏng và Reset sự cố.
72
VI_ Phần kết
_ Nội dung của phần giải thích trên đây chỉ nêu những mục chính
quan trọng cần phải nắm được trong quá trình điều khiển thang
máy. Trong phần lập trình dưới dạng LAD, mỗi một Network đều
đã được đặt tên cho chương trình mà Network đó sẽ thi hành. Để
nắm rõ hơn các nguyên tắc hoạt động khác có trong chương trình
điều khiển thang máy, người xem cần phải nắm rõ đòa chỉ và chức

năng của mỗi ngõ vào, ngõ ra đồng thời kết hợp giữa phần giải
thích các quá trình hoạt động đã được nêu ở phần trên với các
Network còn lại.
_ Lưu ý: Vì mục tiêu của phần giải thích là để người đọc có thể
hiểu được những nguyên lý hoạt động cơ bản nhưng khá quan
73
trọng trong chương trình điều khiển thang máy. Nên khi thể hiện
các bước hoạt động của mỗi Network, trạng thái (mức logic) của
mỗi tiếp điểm có liên quan đến quá trình điều khiển đều được thay
đổi cho phù hợp với chức năng mà nó đang thực hiện. Do đó, sẽ có
sự khác biệt về trạng thái giữa các tiếp điểm trong phần nội dung
giải thích với trạng thái các tiếp điểm được viết dưới dạng
LADDER trong phần
IV.3.B_ Chương trình điều khiển.
_ Nguyên lý dừng buồng thang nhờ các cờ LVU_DZ_LVD phối
hợp với 3 móng ngựa được sử dụng khá rộng rãi trong công nghệ
điều khiển thang máy ở Việt Nam hiện nay, vì công nghệ điều
khiển đó tương đối đơn giản và khá chính xác.
_ Vì đây là thang máy 5 tầng, nên độ đòi hỏi về tốc độ di chuyển
buồng thang là không cao. Do đó ta có thể dùng một cấp tốc độ để
di chuyển buồng thang. Tuy nhiên, tốc độ đó phải đảm bảo không
gây sốc cho hành khách sử dụng thang mỗi khi thang dừng. Nó dao
động trong khoảng 30m/s
 60m/s (tối đa là 60m/s).