Đồ án tốt nghiệp ứng dụng PLC vào hệ thống điều khiển thang máy



Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA: ĐIỆN
BỘ MÔN: TỰ ĐỘNG HOÁ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cán bộ hướng dẫn: TS. Đỗ Trung Hải

Lê Hữu Thành

Người thiết kế:

Năm 2010
SVTK: Lê Hữu Thành

-1-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên

Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Lời Nói Đầu
Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật
máy tính, đã cho ra đời các thiết bị điều khiển số như: CNC, PLC .. . Các thiết
bị này cho phép khắc phục được rất nhiều các nhược điểm của hệ thống điều
khiển trước đó, và đáp ứng được yêu cầu kinh tế và kỹ thuật trong sản xuất.
Với sự phát triển của khoa học công nghệ như hiện nay, thì việc ứng dụng
thiết bị logic khả trình PLC để tự động hóa quá trình sản xuất, nhằm mục tiêu
tăng năng xuất lao động, giảm sức người, nâng cao chất lượng sản phẩm đang
là một vấn đề cấp thiết và có tính thời sự cao.
Là sinh viên của chuyên ngành Tự Động Hoá. Sau những tháng năm
học hỏi và tu dưỡng tại Trường Đại học Kỹ Thuật Công nghiệp, em được giao
đề tài tốt nghiệp: Ứng dụng PLC vào hệ thống điều khiển Thang Máy.
Nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu ứng dụng của bộ điều khiển PLC trong
hệ thống điều khiển của Thang Máy. Đối tượng đồ án đề cập đến là Thang
máy cho nhà cao tầng, đây là thiết bị vân tải có yêu cầu tự động hóa cao với
việc sử dụng thiết bị điều khiển PLC.
Trong đồ án này em chỉ tập trung đi sâu vào công việc chính là sử dụng ngôn
ngữ lập trình Step 7- Micro/win cho bộ PLC SIMATIC S7 - 200 của hãng
SIEMENS (Đức) để điều khiển thang máy cho nhà 7 tầng.
Trong quá trình tiến hành làm đồ án, mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của
giáo viên hướng dẫn TS. Đỗ Trung Hải và bản thân em đã cố gắng tham
khảo tài liệu và tìm hiểu thực tế về Thang Máy, nhưng do thời gian và kinh

nghiệm còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do đó,
em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét đánh giá quí báu
của các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của giáo
viên hướng dẫn TS. Đỗ Trung Hải đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành
được đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái Nguyên, ngày 25 tháng 05 năm 2010
Sinh viên thiết kế

Lê Hữu Thành
SVTK: Lê Hữu Thành

-2-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Phần 1

TÌM HIỂU VỀ THANG MÁY

SVTK: Lê Hữu Thành

-3-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

1.1 – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY
1.1.1- Khái niệm chung về thang máy
Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để vận chuyển người, hàng hoá,
vật liệu v.v... theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 15 0 so
với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn.

Hình 1.1 : Hình dáng tổng thể của thang máy.
SVTK: Lê Hữu Thành

-4-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư,
bệnh viện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng
v.v... Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận
chuyển khác là thời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển
lớn, đóng mở máy liên tục. Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một
trong những yếu tố làm tăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình.
Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng trở
lên đều phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện,
tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động. Giá thành của thang máy trang
bị cho công trình so với tổng giá thành của công trình chiếm khoảng 6% đến
7% là hợp lý. Đối với những công trình đặc biệt như bệnh viện, nhà máy,
khách sạn v.v. tuy nhiên số tầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ vẫn
phải được trang bị thang máy.
Với các nhà nhiều tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị thang máy là bắt
buộc để phục vụ việc đi lại trong nhà. Nếu vấn đề vận chuyển người trong
những toà nhà này không được giải quyết thì các dự án xây dựng các toà nhà
cao tầng không thành hiện thực.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt,
nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người. Vì vậy, yêu cầu
chung đối với thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và

sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an
toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm.
Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ
điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo
độ tin cậy như: Điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ
(Interphone), chuông báo, bộ hãm bảo hiểm, an toàn cabin (đối trọng), công
tác an toàn của cabin, khóa an toàn cửa tầng, bộ cứu hộ khi mất điện nguồn...
1.1.2 - Phân loại thang máy
Thang máy hiện nay đã được thiết kế và chế tạo rất đa dạng, với nhiều
kiểu và nhiều loại khác nhau để phù hợp với mục đích sử dụng của từng loại
công trình. Có thể phân loại thang máy theo các nguyên tắc và đặc điểm sau:

SVTK: Lê Hữu Thành

-5-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên




Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

1.1.2.1 - Phân loại theo chức năng:
 Thang máy chở người:

- Thang máy chở người trong các nhà cao tầng: Có tốc độ chậm hoặc
trung bình, đòi hỏi vận hành êm, yêu cầu an toàn cao và có tính mỹ thuật.
- Thang máy dùng trong các bệnh viện: Đảm bảo tuyệt đối an toàn, tối ưu
về tốc độ di chuyển và có tính ưu tiên đáp ứng đúng các yêu cầu của bệnh
viện.
- Thang máy dùng trong các hầm mỏ, xí nghiệp: Đáp ứng được các điều
kiện làm việc nặng nề trong công nghiệp như tác động môi trường về độ ẩm,
nhiệt độ, thời gian làm việc, ăn mòn. ..
 Thang máy chở hàng:
Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, ngoài ra nó còn được dùng
trong nhà ăn, thư viện. .. Loại này có đòi hỏi cao về việc dừng chính xác
cabin để đảm bảo hàng hoá lên xuống dễ dàng, tăng năng suất lao động.
1.1.2.2 - Phân loại theo tốc độ di chuyển:
 Thang máy tốc độ chậm v = 0,5 m/s:
Hệ truyền động cabin thường sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng
sóc hoặc dây quấn, yêu cầu về dừng chính xác không cao.
 Thang máy tốc độ trung bình v = (0,75  1,5) m/s:
Thường sử dụng trong các nhà cao tầng, hệ truyền động cabin là truyền
động một chiều.
 Thang máy cao tốc v = (2,5 5) m/s:
Sử dụng hệ truyền động một chiều hoặc truyền động bộ biến tần - động cơ
xoay chiều ba pha, hệ thống điều khiển sử dụng các phần tử cảm biến phi tiếp
điểm, các phần tử điều khiển lôgic, các vi mạch cỡ lớn lập trình được hoặc
các bộ vi xử lý.
1.1.2.3 - Phân loại theo trọng tải:
 Thang máy loại nhỏ Q < 160kG.
 Thang máy trung bình Q = 500  2000kG.
 Thang máy loại lớn Q > 2000 kG.
SVTK: Lê Hữu Thành

-6-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

1.1.3 – Cấu Tạo Thang Máy
Kết cấu cơ khí của thang máy được giới thiệu trên hình vẽ 1.2.
Hố giếng của thang máy Là khoảng không gian từ mặt sàn tầng trệt cho đến
đáy giếng. Để nâng hạ buồng thang người ta dùng động cơ 9. Động cơ 9
được nối trực tiếp với cơ cấu nâng hoặc qua hộp giảm tốc. Nếu nối trực tiếp
buồng thang được nâng qua puli quấn cáp. Nếu nối gián tiếp thì giữa puli
quấn cáp và động cơ lắp hộp giảm tốc.
Cabin 1 được treo lên puli quấn cáp kim loai 8 ( thương dùng từ 1 dến 4
sợi cáp). Buồng thang luôn được giữ theo phương thẳng đứng nhờ có ray dẫn
hướng 3 và những con trượt dẫn hướng 2 ( con trượt là loại puli có bọc cao su
bên ngoài). Buồng thang và dối trọng di chuyển dọc theo chiều cao của thành
giếng theo các thanh dẫn hướng 6.

SVTK: Lê Hữu Thành

-7-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

1. Cabin
2. Con trượt dẫn hướng Cabin
3. Ray dẫn hướng Cabin
4. Thanh kẹp tăng cáp
5. Cụm đối trọng
6. Ray dẫn hướng đối trọng
7. ụ dẫn hướng đối trọng
8. Cáp tải
9. Cụm máy
10. Cửa xếp Cabin
11. Chêm chống rơi
12. Cơ cấu chống rơi
13. Giảm chấn
14. Thanh đỡ
15. Kẹp ray Cabin
16. Gá ray Cabin
17. Bu lông bắt gá ray

18. Gá ray đối trọng
19. Kẹp ray đối trọng

Hình 1.2: Kết cấu cơ khí của thang máy.
SVTK: Lê Hữu Thành

-8-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

1.1.4 – Chức nămg của một số bộ phận trong Thang máy
1.1.4.1 - Cabin:
Là một phần tử chấp hành quan trọng nhất trong thang máy , nó sẽ là nơi
chứa hàng , chở người đến các tầng , do đó phải đảm bảo các yêu cầu đề ra về
kích thước, hình dáng , thẩm mỹ và các tiện nghi trong đó.
Hoạt động của cabin là chuyển động tịnh tiến lên xuống dựa trên đường
trượt, là hệ thống hai dây dẫn hướng nằm trong một phẳng để đảm bảo
chuyển động êm nhẹ , chính xác không dung dật trong cabin trong quá trình
làm việc. Để đảm bảo cho cabin hoạt động đều cả trong quá trình lên và
xuống , có tải hay không có tải người ta xử dụng một đối trọng có chuyển

động tịnh tiến trên hai thanh khác đồng phẳng giống như cabin nhưng chuyển
động ngược chiều với cabin do cáp được vắt qua puli kéo.
Do trọng lượng của cabin và trọng lượng của đối trọng đã được tính toán
tỷ lệ và kỹ lưỡng cho nên mặc dù chỉ vắt qua puli kéo cũng không xảy ra hiện
tượng trượt trên pulicabin,hộp giảm tốc đối trọng tạo nên một cơ hệ phối hợp
chuyển động nhịp nhàng do phần khác điều chỉnh đó là động cơ.
1.1.4.2 - Động cơ:
Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo một vận tốc quy định làm quay puli
kéo cabin lên xuống. Động cơ được sử dụng trong thang máy là động cơ 3
pharôto dây quấn hoặc rôto lồng sóc , vì chế độ làm việc của thang máy là
ngắn hạn lặp lại cộng vớiyêu cầu sử dụng tốc độ, momen động cơ theo một
dải nào đó cho đảm bảo yêu cầu về kinh tế và cảm giác của người đi thang
máy.Độngcơ là một phần tử quan trọng được điều chỉnh phù hợp với yêu cầu
nhờ một hệ thống điện tử ở bộ xử lý trung tâm.
1.1.4.3 - Phanh:
Là khâu an toàn , nó thực hiện nhiệm vụ giữ cho cabin đứng im ở các vị
trí dừng tầng, khối tác động là hai má phanh sẽ kẹp lấy tang phanh, tang
phanh gắn gắn đồng trục với trục động cơ. Hoạt động đóng mở của phanh
được phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm việc của đông cơ.
1.1.4.4 - Động cơ mở cửa:
Là động cơ một chiều hay xoay chiều tạo ra momen mở cửa cabin kết
hợp với mở cửa tầng . Khi cabin dừng đúng tầng , rơle thời gian sẽ đóng
mạch điều khiển động cơ mở cửa tầng hoạt động theo một quy luật nhất định
SVTK: Lê Hữu Thành

-9-

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên

Thuyt Minh ỏn Tt Nghip
Khin Thang Mỏy



ng Dng PLC Vo iu

s m bo quỏ trỡnh úng m ờm nh khụng cú va p. Nu khụng may mt
vt gỡ ú hay ngi kp gia ca tng ang ũng thỡ ca s m t ng nh
b phn c bit g ca cú gn phn hi vi ng c qua b x lý trung
tõm.
1.1.4.5 - Ca: Gm ca cabin v ca tng .
Ca cabin khộp kớn cabin trong quỏ trỡnh chuyn ng khụng to ra cm
giỏc chúng mt cho khachs hng v ngn khụng cho ri khi cabin bt c th
gỡ. Ca tng che chn bo v ton b ging thang v cỏc thit bi trong ú .
Ca cabin v ca tng cú khoỏ t ng m bo úng m kp thi.
1.1.4.6 - B hn ch tc :
L b phn an ton khi vn tc thay i do mt nguyờn nhõn no ú vt quỏ
vn tc cho phộp , b hn ch tc s bt c cu khng ch ct iu khin
ng c v phanh lm vic.
Cỏc thit b ph khỏc: nh qut giú, chuụng in thoi liờn lc , cỏc ch
th s bỏo chiu chuyn ng c lp t trong cabin to ra cho khỏch
hng mt cm giỏc d chu khi i thang mỏy.
1.2 - YấU CU V AN TON TRONG IU KHIN THANG MY
Thang mỏy l thit b chuyờn dựng ch ngi, ch hng t cao ny
n cao khỏc. Vỡ vy vn an ton cho ngi s dng luụn đ-ợc đặt
lên hàng đầu. m bo an ton cho ngi v thang mỏy ta b trớ mt
lot cỏc thit b giỏm sỏt hot ng ca thang mỏy nhm phỏt hin v s lớ s

c mt cỏch nhanh nht.
Trong thc t, khi thit k truyn ng cho thang mỏy phi phi hp bo
v c phn c v phn in, kt hp nhiu loi bo v. Chng hn, khi cp
in cho ng c kộo cabin thỡ cng cp in luụn cho ng c phanh, lm
nh cỏc mỏ phanh kp vo ray dn hng. Khi ú cabin mi cú th chuyn
ng c. Khi mt in, ng c phanh khụng mt in, cỏc mỏ phanh kp
s tỏc ng vo trc ng c lm ng c khụng quay c gi cho cabin
khụng ri.
1.2.1 Yờu cu an ton ca thang mỏy khi mt in hoc t cỏp
Kt qu nghiờn cu ó a ra, mt h truyn ng hin i cú y cỏc
ch thc hin khi mt in v vic úng ct chuyn ngun cho an ton
thit b.
SVTK: Lờ Hu Thnh

- 10 -

GVHD: T.S Trung Hi

Trng HKT Cụng Nghip Thỏi Nguyờn


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Hiện nay Thang máy được lắp đặt hệ thống cứu hộ tự đông khi mất điện đột
ngột. Hệ thống này gồm: Các mạch VXL, bộ chuyển đổi điện, bình ắc qui và

tụ điện. Các bộ phận này được kết nối với tủ điều kiển chính của thang máy.
Khi có điện, thang máy hoạt động ắc qui được nạp điện. Nếu mất điện đột
ngột trong khi thang máy đang hoạt động, dòng điện 1 chiều của ắc qui sẽ
nhanh chóng chuyển thành dòng xoay chiều cấp điện cho hệ thống

Nhờ có hệ thống chống mất nguồn đột ngột, hệ thống điều khiển không bị ảnh
hưởng do được nuôi bằng một hệ thống chống mất nguồn công suất nhỏ, các
cảm biến vị trí và các hệ đo lường cảnh báo khác vẫn làm việc bình thường.
Tuy nhiên do nguồn bị mất động cơ truyền động bị dừng lại trong thời gian
tức thời. Lúc này thiết bị điều khiển động cơ phải xả nguồn do các hệ lưu tích
điện đang chứa và chuẩn bị đóng nguồn mới, cắt hệ nguồn cũ tránh có điện
trở lại gây xung đột nguồn. Sau khi nguồn mới được cấp, chương trình điều
khiển sẽ làm việc theo một chương trình mới dành cho sự cố mất điện.
Chương trình này sẽ điều khiển thang máy về tầng gần nhất, sau đó mở cửa
tầng để cho khách đi ra, đồng thời từ chối tất cả các lệnh gọi khác, cảnh báo
hệ thống bị mất điện. lúc này hệ thống cho phép việc mở cửa cabin, các hệ
thống chuông báo liên lạc thực hiện. Sau đó truyền động công suất lớn sẽ
không được thực hiện nhằm tiết kiệm điện năng có hạn của bộ lưu điện dự
phòng. Khi hệ thông có điện trở lại, các role cảm nhận trạng thái mất điện sẽ
hoạt động có phản hồi cho biết nguồn điện đã có, hệ thống sẽ thực hiện tuần
tự thao tác xả điện dư, đóng nguồn mới và thực hiện điều hiển theo chu trình
bình thường. Hệ thống lưu điện phục hồi dần công suất bằng hệ thống nạp
điện tự động.
Ngoài thiết bị cứu hộ khi bị mất điện, trong thang máy còn có một bộ
phận thắng cơ. Trong trường hợp xảy ra đứt cáp thang máy, thiết bị khống chế
vượt tốc độ sẽ hoạt động và tác động đến thắng cơ, nêm chặt phòng thang
máy vào ray dẫn hướng, giữ chặt không cho thang rơi để người đến ứng cứu.
SVTK: Lê Hữu Thành

- 11 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

1.2.2 – Yêu cầu về vận tốc, gia tốc và độ dật
Một trong những điều kiện cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là
phải đảm bảo cho cabin chuyển động êm. Việc cabin chuyển động êm hay
không lại phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và hãm máy.
Các tham số chính đặc trưng cho chế độ làm việc của thang máy là:
Tốc độ di chuyển v [m/s], gia tốc a [m/s2] và độ dật  [m/s3].
Tốc độ di chuyển của cabin quyết định năng suất của thang máy, điều này
có ý nghĩa rất quan trọng, nhất là đối với các nhà cao tầng.
Đối với các nhà chọc trời, tối ưu nhất là dùng thang máy cao tốc (v =
3,5m/s), giảm thời gian quá độ và tốc độ di chuyển trung bình của cabin đặt
gần bằng tốc độ định mức. Nhưng việc tăng tốc độ lại dẫn đến tăng giá thành
của thang máy. Nếu tăng tốc độ của thang máy v = 0,75 m/s lên v = 3,5m/s,
giá thành tăng lên 45 lần, bởi vậy tuỳ theo độ cao tầng của nhà mà chọn
thang máy có tốc độ phù hợp với tốc độ tối ưu.
Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách giảm
thời gian mở máy và hãm máy, có nghĩa là tăng gia tốc. Nhưng khi gia tốc lớn
sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho hành khách (như chóng mặt, sợ hãi, nghẹt

thở. .v..v..). Bởi vậy gia tốc tối ưu là a < 2m/s2.
Gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao, không gây cảm giác khó chịu cho
hành khách, được đưa ra trong bảng 1-1.
Bảng 1-1
Tham số
Tốc độ thang máy (m/s)
Gia tốc cực đại (m/s2)
Gia tốc tính toán trung bình (m/s2)

Hệ truyền động
Xoay chiều

Một chiều

0,5

0,75

1

1,5

2,5

3,5

1

1

1,5

1,5

2

2

0,5

0,8

0,8

1

1

1,5

Một đại lượng quyết định sự di chuyển êm của cabin là tốc độ tăng của gia tốc
khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy. Nói một cách khác, đó
là độ dật (đạo hàm bậc nhất của gia tốc  
độ  

da
hoặc đạo hàm bậc hai của tốc
dt

d2 v

). Khi gia tốc a < 2m / s2 thì độ dật không quá 20m/s3.
2
dt

SVTK: Lê Hữu Thành

- 12 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên




Thuyt Minh ỏn Tt Nghip
Khin Thang Mỏy

ng Dng PLC Vo iu

Biu lm vic ti u ca thang mỏy tc trung bỡnh v tc cao
biu din trờn hỡnh 1.3.
Biu ny cú th chia ra 5 giai on theo tớnh cht thay i tc ca
cabin: m mỏy, ch n nh, hóm xung tc thp, cabin n tng v
hóm dng.
Biu ti u hỡnh 1.3 s t c nu dựng h truyn ng mt chiu
(F-). Nu dựng h chuyn ng xoay chiu vi ng c khụng ng b hai
cp tc , biu ch t gn ging biu ti u.
i vi thang mỏy chy chm, biu ch cú 3 giai on: M mỏy ch
n nh v hóm dng.

S,v, a,

Mở má y

Hã m xuống
tốc độ thấp

Chế độ ổn định





v
a

Đ ến Hã m
tầng dừng

S



a



a

t



Hỡnh 1.3: Cỏc ng cong biu din s ph thuc
ca quóng ng S, tc v, gia tc a v git theo thi gian.

1.3 Yờu cu dng chớnh xỏc bung thang:
Bung thang ca thang mỏy cn phi dựng chớnh xỏc so vi mt bng
ca tng cn dng sau khi ó n nỳt dng . Nu bung thang dng khụng
chớnh xỏc s gõy ra cỏc hin tng sau :
i vi thang mỏy ch khỏch, lm cho hnh khỏch ra, vo khú khn,
tng thi gian ra, vo ca hnh khỏch, dn n gim nng xut.
i vi thang mỏy ch hng, gõy khú khn cho vic bc xp v bc d
hng. Trong mt s trng hp cú th khụng thc hin c vic xp v bc
d hng.
SVTK: Lờ Hu Thnh

- 13 -

GVHD: T.S Trung Hi

Trng HKT Cụng Nghip Thỏi Nguyờn




Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

Để khắc phục hậu quả đó, có thể ấn nhắp nút bấm để đạt đựơc độ chính
xác khi dừng, nhưng sẽ dẫn đến các vấn đề không mong muốn sau:
Hỏng thiết bị điều khiển.
Gây tổn thất năng lượng.
Gây hỏng hóc các thiết bị cơ khí.
Tăng thời gian từ lúc hãm đến dừng.
Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nửa hiệu số của hai
quãng đường trượt khi phanh buồng thang đầy tải và phanh buồng thang
không tải theo cùng một hướng di chuyển. Các yếu tố ảnh hưởng đến dừng
chính xác buồng thang bao gồm : mômen cơ cấu phanh, mômen quán tính của
buồng thang, tốc độ khi bắt đầu hãm và một số yếu tố phụ khác .
Quá trình hãm buồng thang xảy ra như sau : Khi buồng thang đi đến gần
sàn tầng, công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh cho hệ thống điều khiển động cơ
để dừng buồng thang . Trong quãng thời gian t (thời gian tác động của thiết
bị điều khiển), buồng thang đi được quãng đường là :
S' = v0 t , [m]

(2-1)

Trong đó : v0 - Tốc độ lúc bắt đầu hãm, [m/s].
Khi cơ cấu phanh tác động là quá trình hãm buồng thang. Trong thời
gian này, buồng thang đi được một quãng đường S''.
S" 

m. v 20
2 ( Fph  Fc )

, [m]

(2-2)

Trong đó : m - Khối lượng các phần chuyển động của buồng thang, [kg]
Fph - Lực phanh, [N]
Fc - Lực cản tĩnh [N]
Dấu (+) hoặc dấu (-) trong biểu thức (2-2) phụ thuộc vào chiều tác
dụng của lực Fc : Khi buồng thang đi lên (+) và khi buồng thang đi xuống (-).
S'' cũng có thể viết dưới dạng sau:
S" 

D
2
 Mc)

J.  20 .
2i (M ph

, [m]

(2-3)

Trong đó : J mômen quán tính hệ quy đổi về chuyển động của buồng
thang, [kgm2]
Mph - mômmen ma sát, [N]
SVTK: Lê Hữu Thành

- 14 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên




Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

Mc - mômen cản tĩnh, [N]
0 - tốc độ quay của động cơ lúc bắt đầu phanh, [rad/s]
D - đường kính puli kéo cáp [m]
i - tỷ số truyền
Quãng đường buồng thang đi được từ khi công tắc chuyển đổi tầng cho
lệnh dừng đến khi buồng thang dừng tại sàn tầng là:
S  S,  S"  v 0 . t 

D
2
 Mc)

J.  20
2i (M ph

(2-4)

Công tắc chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng cách nào đó

làm sao cho buồng thang nằm ở giữa hiệu hai quãng đường trượt khi phanh
đầy tải và không tải.
Sai số lớn nhất (độ dừng không chính xác lớn nhất) là : S 

S2  S1
2

(2-5)

Trong đó :
S1 - quãng đường trượt nhỏ nhất của buồng thang khi phanh
S2 - quãng đường trượt lớn nhất của buồng thang khi phanh xem hình 2-3.
Bảng 2-1 đưa ra các tham số của các hệ truyền động với độ không chính xác
khi dừng s.
Bảng 2-1
Phạm
vi điều
chỉnh
tốc độ

Tốc độ
di chuyển
[m/s]

Gia
tốc
[m/s2]

Độ không
chính xác

khi dừng
[mm]

Động cơ KĐB rô to lồng sóc 1cấp tốc độ

1:1

0,8

1,5

120150

Động cơ KĐB rô to lồng sóc 2 cấp tốc độ

1:4

0,5

1,5

 10  15

Động cơ KĐB rô to lồng sóc 2 cấp tốc độ

1:4

1

1,5

 25  35

Hệ máy phát - động cơ (F - Đ)

1 : 30

2,0

2,0

 10  15

Hệ F - Đ có khuyếch đại trung gian

1:100

2

2

 5  10

Hệ truyền động điện

SVTK: Lê Hữu Thành

- 15 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên




Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

Buồng thang
Vượt quá
Mức dừng

Buồng
thang

Dừng

Mức đặt
cảm biến
dòng

Hình 2 - 3: Dừng chính xác buồng thang.
1.4 – TÌM HIỂU MỘT SỐ KẾT CẤU PHANH CỦA THANG MÁY
1.4.1 - Phanh bảo hiểm
Phanh bảo hiểm giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc
độ vượt quá (20  40)% tốc độ định mức .
Phanh bảo hiểm thường được chế tạo theo 3 kiểu : Phanh bảo hiểm kiểu

nêm, phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm và phanh bảo hiểm kiểu kìm.
Trong các loại phanh trên, phanh bảo hiểm kìm được dử dụng rộng rãi
hơn, nó bảo đảm cho buồng thang dừng êm hơn. Kết cấu của phanh bảo hiểm
kiểu kìm được biểu diễn trên hình 1-4.

Hình 1.4: Phanh bảo hiểm kiểu kìm
Phanh bảo hiểm thường được lắp phía dưới buồng thang, gọng kìm 2
trượt theo thanh hướng dẫn 1 khi tốc độ của buồng thang bình thường. Nằm
giữa hai cánh tay đòn của kìm có nêm 5 gắn với hệ truyển động bánh vít trục vít 4. Hệ truyền động trục vít có hai loại ren : ren phải và ren trái.
SVTK: Lê Hữu Thành

- 16 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên




Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

Cùng với kết cấu của phanh bảo hiểm, buồng thang có trang bị thêm cơ
cấu hạn chế tốc độ kiểu ly tâm. Khi tốc độ chuyển của buồng thang tăng, cơ
cấu đai truyền 3 sẽ làm cho thang 4 quay và kìm 5 sẽ ép chặt buồng thang vào
thanh dẫn hướng và hạn chế tốc độ của buồng thang.
1.3.2 - Bộ hạn chế tốc độ

Khi ca bin hạ với tốc độ vượt quá giá trị cho phép. Bộ hạn chế tốc độ qua
hệ thống tay đòn tác động lên bộ hãm bảo hiểm để dừng cabin tựa trên các ray
dẫn hướng.
Về nguyên lý chung của bộ hạn chế tốc độ làm việc như sau:
Khi trục quay đạt tới số vòng quay tới hạn các quả văng gắn trên trục sẽ
tách ra xa tâm quay dưới tác dụng của lực ly tâm và mắc vào vấu cố định của
vỏ phanh để dừng trục quay.
Theo vị trí của trục quay có bị hạn chế tốc độ với trục quay nằm ngang và bộ
hạn chế tốc độ với trục quay thẳng đứng.
Trong đó bộ hạn chế tốc độ với trục quay nằm ngang được dùng phổ biến
hơn. Nguyên lý cấu tạo của bộ hạn chế tốc độ với trục quay nằm ngang (Hình
1
2 3
1.5): 11
12

15
13

10
9

4
5
6
8

16

1.

2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Đĩa
Chốt
Vấu cố định
Vấu tỳ
Lò xo nén
Quả văng
Vòng đệm
đai ốc

9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.

Thanh kéo
Vấu di động
Lò xo
Chốt hãm

Puly
Puly
Vỏ bộ hạn chế
trục

14

7

Hình 1.5: Bộ hạn chế tốc độ
Trục 16 được gắn với vỏ 15 của bộ hạn chế tốc độ bằng đai ốc. Trên trục
có lắp đĩa 1 cùng các puly 13 và 14 bằng ổ bi để chúng có thể quay tự do
quanh trục 16. Trên đĩa 1 có các chốt 2 để lắp quả văng 6. Quả văng này liên
hệ bằng thanh kéo 6 trên có lắp lò xo nén 5. Lò xo có một đầu tỳ lên vấu 4
gắn trên đĩa 1, đầu kia tỳ lên vòng đệm 7 và đai ốc 8 trên thanh kéo 9 để có
thể điều chỉnh độ nén của lò xo 5. Như vậy, do vấu 4 gắn cố định trên đĩa nên
lò xo 5 có xu hướng đẩy thanh kéo 9 sang trái để đầu các quả văng 6 không
chạm vào các vấu cố định 3 trên vỏ 15 khi đĩa 1 cùng các puly 13 và 14 quay.
SVTK: Lê Hữu Thành

- 17 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Với tốc độ quay bình thường, ứng với tốc độ chuyển động danh nghĩa của
cabin, đĩa quay dễ dàng và các quả văng ở vị trí không chạm vào vấu 3 trên
vỏ 15. Khi cabin nâng hoặc hạ với tốc độ vượt quá giới hạn cho phép, qua cáp
hạn chế tốc độ vắt trên rãnh puli 14, đĩa 1 cũng quay và đạt tới vòng quay tới
hạn ly tâm của quả văng đủ lớn để ép lò xo 5 và tách quả văng ra xa tâm quay
làm đầu các quả văng mắc vào vấu 3 và đĩa 1 cùng puli 13,14 dừng lại. Puli
thường có rãnh cáp hình thang với hệ số ma sát tính toán cao nên khi nó dừng
lai làm cáp hạn chế tốc độ vắt qua rãnh puli dừng theo, cabin tiếp tục đi xuống
nên cáp hạn chế tốc độ tác động lên hệ tay đòn lắp trên cabin để bộ hãm bảo
hiểm hoạt động dừng cabin trên các ray dẫn hướng. Lực nén lò xo 5 càng lớn
thì lực ly tâm cần thiết dễ tách các quả văng ra xa càng lớn vì vậy có thể điều
chỉnh lực nén lò xo 5 bằng cách vít vặn đai ốc 8 để bộ hạn chế tốc độ làm việc
chính xác với tốc độ quay cần thiết. Nếu lực nén lò xo quá nhỏ thì rất dễ xẩy
ra hiện tượng ngừng ngẫu nhiên ngay cả khi cabin chuyển động với tốc độ
danh nghĩa. Vì vậy cần điều chỉnh lò xo sao cho bộ hạn chế tốc độ hoạt động
ứng với giá trị tốc độ quy định trong quy phạm cho từng loại thang máy. Việc
điều chỉnh kiểm tra và thử nghiệm bộ hạn chế tốc độ do nhà chế tạo tiến hành
và sau đó kẹp chì lại. Puly 13 có đường kính nhỏ dùng để thử nghiệm, kiểm
tra bộ hạn chế tốc độ, nếu vắt cáp hạn chế tốc độ qua rãnh của puli 13 thì khi
cabin chuyển động với tốc độ danh nghĩa, bộ hạn chế tốc độ vẫn làm việc và
tác động lên bộ hãm bảo hiểm để dừng cabin vì tốc độ quay của đĩa 1 vấn đạt
tới số vòng quay tới hạn do đường kính của puly 13 nhỏ. Ngoài ra người ta
còn lắp vấu 10 xuyên qua vỏ 15 và trên vấu có lò xo 11 cùng chốt hãm 12.
Trong điều kiện làm việc bình thường (cáp hạn chế tốc độ vắt qua puly 14
cabin chuyển động với tốc độ danh nghĩa). Nếu ấn lên vấu 10 thì đầu quả
văng mắc vào nó để dừng đĩa 1 cùng các puli 13, 14 (măc dù số vòng quay

của đĩa chưa đạt tới giá trị tới hạn và lực ly tâm chưa đủ lớn để tách quả văng
ra xa). Khi đó nếu bộ hãm bảo hiểm làm việc để dừng cabin thì điều đó chứng
tỏ rằng độ căng của cáp hạn chế tốc độ, hệ số ma sát tính toán giữa cáp và
rãnh puly 14 đạt giá trị yêu cầu và hệ thống tay đòn cùng bộ hãm bảo hiểm
làm việc bình thường.

SVTK: Lê Hữu Thành

- 18 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

1.5 - THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ CÔNG NGHỆ
Để làm rõ bài toán công nghệ về khách hàng đợi và ưu tiên về chiều
chuyển động cũng như ưu tiên theo khoảng cách, ta đi thuyết minh một
trường hợp phục vụ hành khách thoả mãn được các yêu cầu công nghệ của
thang máy 7 tầng như sau:
Giả sử thang máy đang dừng ở tầng 1. Có một hành khách A đang ở
tầng 2 và muốn lên tầng 7. Muốn vậy, khách A phải ấn nút gọi thang ở tầng 2
và thang đi lên với tốc độ cao. Khi thang đến gần tầng 2 thì thang máy chuyển

tốc độ thấp và dừng lại đón khách A. Khách A vào cabin ấn nút đến tầng 7.
Sau thời gian định sẵn cabin tiếp tục đi lên tầng 7.
Giả sử lúc này có một hành khách B đang ở tầng 3 và muốn đi xuống
tầng 1. muốn vậy khách B phải ấn nút gọi thang ở tầng 3. Lúc này thang đang
đi lên, khi đi qua tầng 3 nó sẽ không dừng lại. Tuy nhiên nút gọi thang tầng 3
đã được nhớ, nó sẽ có tác dụng khi thang quay ngược hành trình. Lúc này
thang vẫn tiếp tục đi lên.
Giả sử lúc này lại có một hành khách C ở tầng 4 muốn đi lên tầng 7.
Muốn vậy hành khách C này lại ấn nút goi tầng ở tầng 4. Như vậy, tầng 4 đã
được nhớ, khi thang máy đi qua tầng này thang sẽ dừng lại như dừng ở tầng 2
và đón khách C vào cabin. Hành khách này lại ấn nút dừng 7 trùng với hành
khách A và thang tiếp tục đi lên. Vì tầng 7 đã được nhớ nên khi đến tầng này
thang sẽ chuyển tốc độ thấp và dừng lại mở của trả khách A và C. Như vậy,
yêu cầu của khách A và C đã được phục vụ, còn lại yêu cầu của khách B đang
ở tâng 3 muốn đi xuống tầng 1 chưa được đáp ứng.
Khi thang dừng ở tầng 7 trả khách song, sau thời gian định sẵn nó sẽ
quay ngược hành trình chuyển động và đi xuống. Khi đi đến gần tầng 3 nó sẽ
giảm tốc độ và dừng lại mở cửa đón khách B. Khách B đi vào thang máy và
ấn nút đến tầng 1, tầng 1 lại được nhớ và khi đi xuống thang sẽ dừng lại ở
tầng 1 đáp ứng song yêu cầu của khách hàng B.

SVTK: Lê Hữu Thành

- 19 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên

Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Phần 2
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN
PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

SVTK: Lê Hữu Thành

- 20 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

2.1 - CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THANG MÁY
Khi thiết kế trang bị điện - điện tử cho thang máy, việc lựa chọn một hệ
truyền động, loại động cơ phải dựa trên các yêu cầu sau :

- Độ chính xác khi dừng
- Tốc độ di chuyển buồng thang
- Gia tốc lớn nhất cho phép
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ
2.1.1 - Tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy
Để tính chọn được công suất động cơ truyền động thang máy cần có các
điều kiện và tham số sau:
- Sơ đồ động học của thang máy
- Tốc độ và gia tốc lớn nhất cho phép
- Trọng tải
- Trọng lượng buồng thang.
Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải không dùng đối trọng được tính
theo công thức sau:
PC 

( Gbt  G). v. g.10 3
,


Trong đó :

[KW]

(1-12)

Gbt - Khối lượng buồng thang [kg]
G - Khối lượng hàng, [kg]
v - Tốc độ nâng , [m/s]
g - Gia tốc trọng trường, [m/s2]
 - Hiệu suất của cơ cấu nâng (0,50,8).

Khi có đối trọng công suất tĩnh của động cơ lúc nâng tải được tính theo
biểu thức sau:


1
Pch  G  Gbt   Gdt . . v. k. g.10 3 , [KW]




(1-13)

Và khi hạ tải:


1
Pch   G  Gbt   Gdt . . v. k. g.10 3 , [KW]




(1-14)

Trong đó :
Pcn - Công suất tĩnh của động cơ khi nâng có dùng đối
trọng
PCh - Công suất tĩnh của động cơ khi hạ có dùng đối trọng
SVTK: Lê Hữu Thành

- 21 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

Gdt - Khối luợng của đối trọng, [kG]
k - Hệ số tính đến ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng
( k = 1,15 1,3 ).
Khối lượng của đối trọng được tính theo biểu thức sau đây:
Gđt = Gbt + G , [Kg]
Trong đó :

(1-15)

 - hệ số cân bằng (a = 0,3  0,6).

Phần lớn các thang máy chở khách chỉ vận hành đầy tải trọng những giờ
cao điểm, thời gian còn lại luôn làm việc non tải. Vì vậy, đối với thang máy
trở khách nên chọn hệ số a = 0,35  0,4.
Đối với thang máy trở hàng, khi nâng thường là đầy tải và khi hạ thường
là không tải, nên chọn a = 0,5.

Dựa trên hai biểu thức (1-2) và (1-3) có thể xây dựng được biểu đồ phụ
tải và chọn sơ bộ công suất của động cơ theo sổ tay tra cứu.
Muốn xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác, cần phải tính đến thời gian
mở máy, thời gian hãm thời gian đóng , mở cửa và số lần dừng của buồng
thang khi chuyển động.
Thông số tương đối để tính toán các thời gian trên được đưa ra trong
bảng 3.1.
Thời gian ra / vào buồng thang được tính gần đúng 1s/1người. Số lần
dừng (được tính theo xác suất) của buồng có thể được tìm theo các đường
cong trên hình 3.9.
Bảng 3.1
Tốc độ
di
chuyển
(m/s)

Thời gian mở
máy và hãm máy
với khoảng cách
giữa tầng (s)

Buồng thang Buồng thang Buồng thang
có cửa rộng
có cửa rộng
có cửa rộng
dưới 800mm dưới 800 mm dưới 1000mm
≥ 7,2 m (mở bằng tay) (mở tự động) (mở tự động)

3,6
0,5

0,75
1,0
1,5
2,5
3,5

Tổng thời gian còn lại (s)

1,6
1,6
1,8
1,8
2,0
2,5

1,6
1,6
1,8
1,8
2,0
2,5

SVTK: Lê Hữu Thành

12,0
12,0
13,0
- 22 -

7,0

7,0
7,0
7,2
-

6,3
6,3
6,5
7,0

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên




Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy

Ứng Dụng PLC Vào Điều

E = 21
người
E = 16
người
E = 13
người
E = 10
người

E = 5
người

t

Hình 3.9. Đường cong để xác định số lần dừng ( theo xác suất )
của buồng thang.
md - Số lần dừng ; mt - Số tầng ; E - Số người trong buồng thang
Phương pháp tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy tiến
hành theo các bước sau đây :
1. Tính lực kéo đặt lên puli cáp kéo buồng thang ở tầng dưới cùng và các
lần dừng tiếp theo :
F = (G + Gbt - K1 . G1 - Gđ t ) g, [N]
Trong đó :

(1-16)

K1 - Số lần dừng của buồng thang.

G1 = G/mđ - Thay đổi (giảm) khối lượng tải sau mỗi lần dừng.
g - Gia tốc trọng trường, [m/s2] .
2. Tính mômen tương ứng với lực kéo :
M

F. R
i. 

M

F. R

 , [N.m] nếu F < 0
i

Trong đó :

, [N.m] nếu F > 0

R - Bán kính của puli, [m].
i - Tỷ số truyền của cơ cấu.
 - Hiệu suất của cơ cấu.

3. Tính tổng thời gian hành trình nâng và hạ của buồng thang :
Tổng thời gian này bao gồm: thời gian buồng thang di chuyển với tốc độ
ổn định, thời gian mở máy, hãm máy và tổng thời gian còn lại ( thời gian
SVTK: Lê Hữu Thành

- 23 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

đóng mở cửa buồng thang, thời gian ra vào buồng thang của hành khách) theo
bảng 3-1:
4. Dựa trên kết quả của các bước tính toán trên, tính mômen đẳng trị và
tính chọn công suất động cơ.
5. Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác của động cơ truyền động có tính
đến các quá trình quá độ và tiến hành kiểm nghiệm công suất động cơ đã
chọn theo điều kiện phát nóng, quá tải.
2.1.2 - Các hệ truyền động điều khiển thang máy
Như đã giới thiệu ở phần trên, trong các thang máy tốc độ thấp và chất
lượng truyền động có yêu cầu không cao lắm, người ta thường sử dụng các hệ
truyền động trong đó phần dẫn động là động cơ không đồng bộ - rôto lồng sóc
nhiều cấp tốc độ có sơ đồ khối đã được mô tả ở trên.
Hệ truyền động này có ưu điểm là đơn giản dẫn đến giá thành hạ, dễ
dàng trong vận hành và sửa chữa. Tuy nhiên, nó lại không thể đáp ứng được
về mặt chất lượng đối với các thang máy có yêu cầu cao vế tốc độ, gia tốc và
độ giật. Để khắc phục những hạn chế của hệ thống trên, với sự phát triển
mạnh mẽ của công nghiệp điện tử, ngày nay người ta có xu hướng sử dụng
phương pháp điều khiển vô cấp tốc độ động cơ. Trên thực tế tồn tại 2 hệ
thống chủ yếu sau đây:
Hệ thống sử dụng bộ biến đổi Thyristor - động cơ một chiều.
Hệ thống sử dụng bộ biến tần - động cơ không đồng bộ rôtor lồng sóc.
2.1.2.1- Hệ thống sử dụng bộ biến đổi Thyristor - động cơ một chiều

Hình 3.10. Hệ thống TĐ sử dụng bộ biến đổi Thyristor - động cơ một chiều
Hệ thống BBĐ - ĐCMC là hệ thống sử dụng bộ biến đổi tĩnh biến đổi
dòng xoay chiều có tần số công nghiệp thành dòng điện một chiều cung cấp
cho động cơ Đ. Ưu điểm của hệ thống là làm việc êm, tin cậy, tuổi thọ cao,
SVTK: Lê Hữu Thành

- 24 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên


Thuyết Minh Đồ án Tốt Nghiệp
Khiển Thang Máy



Ứng Dụng PLC Vào Điều

chất lượng dải điều chỉnh tốc độ có thể đáp ứng được với yêu cầu của các
thang máy cao tốc. Tuy nhiên hệ thống vẫn còn tồn tại một số nhược điểm
như : động cơ một chiều là thiết bị cần phải được bảo dưỡng thường xuyên
nên có thể làm gián đoạn quá trình phục vụ của thang máy; BBĐ sử dụng
thyristor có khả năng chịu quá tải kém, mạch điều khiển thyristor rất phức tạp
đòi hỏi phải có công nhân lành nghề khi cần sửa chữa, bảo dưỡng v.vv...
* Hệ thống tự động khống chế thang máy cao tốc với hệ truyền động một
chiều sử dụng bộ biến đổi Thyristor - Động cơ một chiều, có sử dụng các
phần tử lôgic :
Để nâng cao độ tin cậy trong quá trình hoạt động của thang máy, hệ
thống tự động khống chế truyền động điện thang máy đã dùng các phần tử phi
tiếp điểm (phần tử lôgic). Việc ứng dụng các phần tử lôgic trong mạch điều
khiển cho phép xây dựng một hệ thống điều khiển với số lượng phần tử là ít
nhất.
Hệ thống tự động khống chế truyền động điện thang máy dùng các phần
tử phi tiếp điểm có thể khắc phục được các nhược điểm trên, ngoài ra còn có
các ưu điểm đáng kể như :

Giảm được số lượng các dây dẫn điều khiển nối với buồng thang và
chuyển động cùng với buồng thang.
Có thể thiết kế các nút ấn gọi tầng và phần hiển thị, báo hiệu nhỏ, gọn,
kết cấu đẹp nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy.
Dễ dàng thay đổi để sử dụng cho các thang máy khác nhau, vì chỉ cần
thêm các tiếp điểm gọi tầng và viết lại phần mềm điều khiển mà không cần
thay đổi phần cứng.
Để truyền động thang máy có tốc độ di chuyển buồng thang v  3m/s
thường dùng hệ truyền động một chiều.
Trong mạch điều khiển thang máy cao tốc, công tắc chuyển tầng có tay
gạt cơ khí làm việc không tin cậy và gây tiếng ồn lớn. Vì vậy, chúng được
thay thế bằng công tắc phi tiếp điểm. Công tắc chuyển đổi tầng phi tiếp điểm
thường dùng bộ cảm biến vị trí kiểu cảm ứng và bộ cảm biến vị trí dùng tế
bào quang điện.
Trên hình 4-6 là sơ đồ khối hệ truyền động một chiều cho thang máy
dùng Thyristor.
SVTK: Lê Hữu Thành

- 25 -

GVHD: T.S Đỗ Trung Hải

Trường ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên