Đồ án Tốt nghiệp thang máy 5 tầng (viết bằng PLC)

Nội dung đồ án này bao gồm phần lý thuyết và chương trình thang máy 5 tầng viết bằng chương trình (MELSOFT GX developer) chúc các bạn hoàn thành đồ án tốt nghiệp. - Nhiều lệnh CJ có thể dùng chung một con trỏ đích. - Nhiều lập trình có thể được lập trình lồng nhau. - Những chương trình nào bị nhảy qua sẽ không được cập nhật các trạng thái các ngõ ra khi có sự thay đổi trạng thái ngõ vào, tương tự ta cũng có lệnh SCJ, JMP. * Với lệnh này ta cũng có thể phối hợp với lệnh Go end (jump to end) trong một chương trình

doc123 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 14223 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tốt nghiệp thang máy 5 tầng (viết bằng PLC), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
S2 < S3 bít D+2 = ON Thí dụ: 4.2.2.3.LỆNH ĐỊNH THỜI (Timer) Chức năng ký hiệu: - Kí hiệu: T - Chức năng dùng để định các khoảng thời gian. - Cách đánh số: Thập phân từ T0, T1… - Cách sử dụng: Một cuộn dây được điều khiển bởi các Contact thường đóng hoặc thường mở. Cuộn dây này có miền nhớ lưu lại giá trị đếm của nó. - Ví dụ: Các bộ định thời có thể sử dụng: Độ phân giải FX1N 100mili giây T0÷ T199 10 miligiây T200÷T245 1miligiây Không có Timer duy trì giá trị đếm 1miligiây 4 (T246 - 249) Timer duy trì giá trị đếm 100mili giây 6 (T250 - 255) Nguyên tắc hoạt động: Các bộ định thì hoạt động bằng cách đếm xung Clock (1, 10, 100). Ngõ ra của bộ định thì được kích hoạt lên mức 1 khi giá trị của xung đếm bằng giá trị hằng số K mặc định trước (khi tràn số đếm thì tiếp điểm của Timer tương ứng sẽ lên mức 1). Khoảng thời gian trôi qua được tính bằng cách lấy giá trị đếm được nhân với độ phân giải. Đặc điểm: Timer duy trì giá trị đếm và Timer không duy trì giá trị đếm. + Timer không duy trì giá trị đếm là Timer bình thường, tức là khi có tín hiệu tiếp điểm cho phép làm việc thì Timer sẽ tiến hành đếm đến giá trị đặt trước, khi tiếp điểm cho phép làm việc không còn cho phép nữa thì giá trị Timer đang làm việc sẽ trả về giá trị 0, bất chấp giá trị đang đếm chưa đến giá trị đặt trước hoặc đã tràn bộ đếm Timer. + Timer duy trì giá trị đếm, là Timer đặc biệt, khi tín hiệu tiếp điểm cho phép làm việc không còn tác động thì nó vẫn giữ giá trị trước khi mất điện và sau khi tín hiệu tiếp điểm cho phép làm việc tác động trở lại thì nó sẽ tiếp tục đếm cho đến giá trị đặt trước và cũng cho giá trị tiếp điểm Timer lên mức 1 khi tràn giá trị. Do không thể trả về giá trị ban đầu cho Timer duy trì giá trị đếm nên lệnh Reset được dùng để làm cho Timer này trả về giá trị ban đầu. + Ví dụ: 4.2.2.4.LỆNH BỘ ĐẾM (Counter): Chức năng ký hiệu: - Kí hiệu: C - Chức năng: Counter cũng là Timer nhưng thực hiện chức năng đếm sự kiện - Cách đánh số: Đánh số thập phân từ C0 trở đi. - Cách sử dụng: Dùng trong cuộn dây được điều khiển bằng các contact thường đóng hoặc thường mở. Bộ đếm được chia làm nhiều loại, nếu theo bit thì có: các bộ đếm 16 bit chung/được chốt, 32 bit chung/được chốt, hoặc theo chức năng thì có: bộ đếm thông thường (gồm bộ đếm 16 bit và 32 bit) và bộ đếm xung tốc độ cao.Ở đây chỉ trình bày các bộ đếm 16 bit và 32 bit. - Ví dụ: Các bộ đếm có thể sử dụng: Độ phân giải FX1N Miền nhớ điều khiển tương ứng Giá trị giới hạn đếm Bộ đếm lên 16 bit C0 ÷ C99 - Từ 1 đến +32,767 Bộ đếm lên 16 bit chốt C100÷C199 M8100 ÷ M8199 Từ -2,147,483,648 đến +2,147,483,647 Bộ đếm lên 32 bit C200÷219 - Từ 1 đến +32,767 Bộ đếm lên 32 bit chốt C220÷234 M8220 ÷ M8234 Từ -2,147,483,648 đến +2,147,483,647 Nguyên tắc hoạt động: Các bộ đếm làm việc nhờ được kích hoạt cho phép của tiếp điểm miền nhớ và bộ đếm tiếp tục đếm cho đến khi đạt giá trị đặt trước. Ngõ ra của bộ định thì được kích hoạt có điện khi giá trị của việc đếm sự kiện bằng giá trị hằng số K định trước. Các bộ đếm được trả về giá trị ban đầu nhờ lệnh Reset điều khiển. + Đối với các bộ đếm chung thì việc đếm sự kiện được tiến hành bình thường, nếu có sự kiện là đếm. + Đối với các bộ đếm lật trạng thái (bộ đếm hai chiều đếm lên/ xuống) thì việc đếm sự kiện đếm lên hoặc đếm xuống được điều khiển bởi một miền nhớ tương ứng của M8XXX. Các giá trị XXX là trị số tương ứng của counter lật trạng thái. Nếu miền nhớ M8XXX lên mức 1 thì counter đếm xuống, nếu miền nhớ M8XXX xuống mức 0 thì Counter đếm đếm lên. + Ví dụ 1: Counter 16 bit + Ví dụ 2: Counter 32 bit 4.2.2.5.RELAY PHỤ TRỢ (Auxiliary relays) - Kí hiệu: M - Công dụng: Cờ trạng thái của bộ điều khiển. - Kí hiệu: Relay, Contact, cuộn dây. - Đánh số thập phân từ M0, M1…… - Số lượng relay phụ trợ Loại bộ điều khiển FX1N Relay phụ trợ chung M0 ÷ M499 Relay phụ trợ chốt M500 ÷ M1535 - Cách thức: sử dụng các contact N0, NC và các cuộn dây ngõ ra. - Ví dụ: - Đặc điểm: M8000: Báo trạng thái Run của PLC. M8002: Xung khởi động (PLC chuyển từ Off sang on). M8011: Xung clock 10 miligiây. M8012: Xung clock 100 miligiây. M8013: Xung clock 1 giây. M8014: xung clock 1 phút. 4.2.2.6.LỆNH DỊCH CHUYỂN Lệnh SFTL (Bit Shift left) Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước S D n1 n2 SFTL Dịch chuỗi bít sang trái ‘n’ vị trí X, Y, M, S Y, M, S K, H với FX n2 ≤ n1 ≤ 1024 SFTL, SFTLP: 9 *Thí dụ: M11 M10 M9 M8 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0 X2 X1 X0 * Đặc điểm: Sao chép toán hạng dưới dạng bít của n2 vào ngăn xếp bit có chiều dài n1, và khi thêm n2 bít dữ liệu mới thì dữ liệu hiện có trong ngăn xếp sẽ dịch sang trái n2 bít. Nếu bít nào vượt quá giới hạn n1 thì sẽ đi qua vùng tràn. Lệnh SFTP (Shift P): - Chức năng là dịch chuyển một chuỗi bít dữ liệu trong chuỗi bít của thiết bị, khi xung chuyển trạng thái từ OFF sang ON. Ladder: *Instructions: - Tương ứng với lệnh SFTP. Lệnh SFTR: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước S D n1 n2 SFTR Dịch chuỗi bít sang phải ‘n’ vị trí X,Y,M,S Y,M,S K,H với FX n2 ≤ n1 ≤ 1024 SFTL, SFTLP: 9 *Thí dụ: M8 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0 M11 M10 M9 X2 X1 X0 * Đặc điểm: Sao chép toán hạng dưới dạng bít của n2 vào ngăn xếp bít có chiều dài n1, và khi thêm n2 bít dữ liệu mới thì dữ liệu hiện có trong ngăn xếp sẽ dịch sang phải n2 bít. Nếu bít nào vượt quá giới hạn n1 thì sẽ đi qua vùng tràn. 4.2.2.7.LỆNH PHÉP TOÁN SỐ HỌC: Lệnh ADD Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước ADD Cộng hai giá trị dữ liệu, kết quả được lưu vào toán hạng đích S1 S2 D KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z, K, H KnY,KnM, KnS, T, C, D, V, Z ADD, ADDP: 7 bước DADD, DADDP: 13bước *Nguyên tắc: Nội dung của toán hạng nguồn S1 và S2 được cộng lại với nhau và sau đó được lưu vào toán hạng đích D. * Chú ý: + Phép cộng trên được dùng cho cả các số khác dấu . + Quá trình thực hiện nếu kết quả đích nhỏ hơn kết quả tính được thì chỉ có phần kết quả vừa đủ với toán hạng đích được ghi, phần còn lại sẽ bị xén mất. + Khi dùng M8023 để cộng dữ liệu dạng dấu chấm động thì chỉ các thanh ghi dữ liệu 32 bít (D) mới được dùng. + Phép cộng trên là phép cộng đại số. + Mỗi lần quét sẽ cộng kết quả của lần quét trước vào thiết bị nguồn thứ hai, để hạn chế điều này cần hiệu chỉnh để hoạt động với xung hoặc dùng khóa lẫn nhau. * Thí dụ: Lệnh SUB (Subtract): Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước SUB Trừ hai giá trị dữ liệu nguồn , kết quả được lưu vào toán hạng đích S1 S2 D KnX,KnY,KnM,KnS ,T,C,D,V,Z,K,H KnY,KnM,KnS ,T,C,D,V,Z SUB, SUBP:7 bước DSUB,DSUBP: 13bước *Nguyên tắc: Nội dung dữ liệu của thiết bị nguồn S2 được trừ đi nội dung dữ liệu của thiết nguồn S1, kết quả hoặc Remain của phép toán được lưu vào toán hạng đích D. * Chú ý: + Phép trừ trên được dùng cho cả các số khác dấu. + Quá trình thực hiện nếu kết quả đích nhỏ hơn kết quả tính được thì chỉ có phần kết quả vừa đủ với toán hạng đích được ghi, phần còn lại sẽ bị xén mất. + Khí dùng M8023 để cộng dữ liệu dạng dấu chấm động thì chỉ các thanh ghi dữ liệu 32 bít (D) mới được dùng. + Phép trừ trên là phép cộng đại số. *Thí dụ: Lệnh INC (Increment) Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước INC Tăng nội dung của toán hạng đích lên 1 đơn vị D KnY, KnM, KnS, T, C, D. Trong đó: V, Z (32bít) INC, INCP: 3 bước DINC,DINCP: 5 bước *Nguyên tắc: Mỗi khi thực thi lệnh này với thiết bị được xác định dưới dạng đích D, giá trị hiện hành của nó sẽ tăng lên 1. Hoạt động ở chế độ 16 bít, khi đạt đến giá trị +32.767, sự gia tăng tiếp theo sẽ được ghi -32.767 vào thiết bị đích D. *Thí dụ: Lệnh DEC (Decrement): Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước DEC Giảm nội dung của toán hạng đích xuống 1 đơn vị D KnY,KnM,KnS,T,C,D Trong đó: V, Z (32bít) INC, INCP: 3 bước DINC,DINCP: 5 bước *Nguyên tắc: + Mỗi khi lệnh này được thực thi với toán hạng nguồn dưới dạng toán hạng D,giá trị hiện hành của nó sẽ giảm đi 1 đơn vị. Trường hợp hoạt động ở chế độ 16 bít, khi đạt đến giá trị -32.768 thì lần tăng tiếp theo sẽ ghi giá trị 32.767 vào toán hạng đích D. + Trường hợp hoạt động ở chế độ 32 bít, khi đạt dến giá trị -2147483648 thì lệnh DDEC tiếp theo sẽ ghi gi trị + 2147483648 vo tốn hạng đích D. *Thí dụ: Lệnh MUL (Mutiplication): Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước MUL Nhân hai giá trị dữ liệu , kết quả lưu vào toán hạng đích S1 S2 D KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z, K, H KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z MUL,MULP: 7 bước DMUL, DMULP: 13bước * Nguyên tắc: Nội dung của hai thiết bị nguồn (S1, S2) được nhân với nhau và kết quả được lưu vào toán hạng đích D. * Chú ý: Khi lệnh này được kích hoạt ở chế độ 16 bit, hai dữ liệu nguồn 16 bit được nhân với nhau và kết quả là 32 bít. Thiết bị đích D trong lệnh này là địa chỉ đầu của thiết bị lưu kết quả 32bít. * Thí dụ: Lệnh DIV (Division): Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước DIV Chia hai giá trị dữ liệu, kết quả lưu vào toán hạng đích S1 S2 D KnX,KnY,KnM,KnS ,T,C,D,V,Z,K,H KnY,KnM,KnS ,T,C,D,V,Z DIV,DIVP: 7 bước DDIV, DDIVP: 13bước * Nguyên tắc: + Nội dung toán hạng nguồn S1 được chia với nội dung của nguồn toán hạng S2 , kết quả cuối cùng được lưu vào toán hạng đích D. + Toán hạng đích D lưu vào hai thanh ghi, số nguyên lưu vào thanh ghi D, số dư lưu vào thanh ghi D+1. + Trong truờng hợp hoạt động ở chế độ 32bit, phân nguyên được lưu vào thanh ghi D và D+1, phần dư lưu vào thanh ghi D+2 và D+2. + Khi giá trị nguồn S2 bằng 0 thì sẽ xảy ra hiện tượng lỗi và lệnh này sẽ bị xóa. * Thí dụ: 4.2.2.2.LỆNH XỬ LÝ PHÉP TOÁN LOGIC Lệnh WAND (Logical word AND): Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước WAND Thực thi logic AND trên hai thiết bị nguồn và kết quả lưu vào thiết bị đích (D) S1 S2 D KnX,KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z, K, H. KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z WAND,WANDP: 7 DWAND, DWANDP: 13 * Nguyên tắc: Chuỗi bít của hai thiết bị nguồn được phân tích (nội dung của S2 được so sánh trở lại với nội dung của S1). Bị đích D.Kết quả của việc phân tích AND được lưu trữ vào thiết bị đích (D). * Thí dụ: * Chú ý: (S1) bit n WAND (S2) bit n = (D) bít n. 1 WAND1= 1, 0 WAND 1 = 1 1 WAND0 1, 0 WAND 0 = 0. Lệnh WOR: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước WOR (Logical word OR) Thực thi logic OR trong hai thiết bị nguồn và kết quả lưu vào thiết bị đích (D). S1 S2 D KnX, KnY,KnM, KnS, T, C, D, V, Z, K, H KnY,KnM, KnS, T, C, D, V, Z WOR,WORP: 7 DWOR, DWORP: 13 * Nguyên tắc: Phải dùng chuỗi bít OR của hai thiết bị nguồn được phân tích ra (nội dung của S2 được so sánh trở lại với nội dung của S1). Kết quả của việc phân tích OR được lưu trữ vào thiết bị đích (D). * Thí dụ: * Chú ý: (S1) bit n WOR (S2) bit n= (D) bit n 1 WOR1= 1 , 0WOR1=1 1 WOR0 =1 , 0WOR 0=0 Lệnh WXOR: * Nguyên tắc: Áp dụng chuỗi bit XOR của hai thiết bị nguồn được phân tích ra (nội dung của S2 được so sánh trở lại với nội dung của S1). Kết quả của việc phân tích XOR được lưu trữ vào thiết bị đích (D). * Chú ý: S1) bit n WOR (S2) bit n = (D) bit n 1 WXOR1 = 1, 0 WXOR1 = 1 1 WXOR 0 = 1, 0 WXOR 0 = 0 *Thí dụ : 4.2.2.2.1NHỮNG LỆNH VỀ XỬ LÝ DỮ LIỆU: Lệnh ZRST (Zone reset): Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước ZRST Thực hiện reset dãy thiết bị. D1 D2 Y,M,S,T,C,D D1≤D2 ZRST, ZRSTP: 5 bước *Thí dụ: *Nguyên tắc: Dãy các thiết bị sẽ bị Reset bao gồm các thiết bị chỉ vị trí đầu và kết thúc. Đối với các thiết bị loại dữ liệu, giá trị hiện hành của nó sẽ đặt lại giá trị 0 và đối với những bít kế tiếp các thiết bị sẽ được turned off cũng được đặt giá trị 0. Lệnh xử lý tốc độ cao: + Lệnh HSCS (High Speed counter set) Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước HSCS Lúc giá trị của bộ đếm bằng giá trị định trước sẽ thực hiện set các ngõ ra đã định. S1 S2 D KnX,KnY, KnM, KnS, T,C,D, Z, K, H C: C từ 235 đến 254 hoặc dùng các bộ đếm tốc độ cao Y, M, S DHSCS:13 bước * Nguyên tắc: Lệnh HSCS Set thực hiện chức năng so sánh giá trị hiện hành đếm được của bộ đếm tốc độ cao (S2) với giá trị định trước (S1). Khi giá trị hiện hành của bộ đếm thay đổi bằng với giá trị (S1) thì sẽ set ON các thiết bị đích (D) đã định. *Thí dụ: + Lệnh HSCR (Hight speed counter reset): Lệnh Chức năng Toán hạng Số bước S1 S2 D HSCR So sánh giá trị đếm được (S2) với giá trị đã mặc định, khi hai giá trị này bằng nhau sẽ Reset ngõ ra đã định. K, H, KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z C: C = 235đến 254 Y,M,S,C DHSCR: 13 bước *Nguyên tắc: Lệnh HSCR sẽ so sánh giá trị hiện hành đếm được(S2) của bộ đếm tốc độ cao (high speed counter) với giá trị định trước (S1), khi giá trị hiện hành của bộ đếm thay đổi bằng với giá trị (S1) thì sẽ reset các thiết bị đích (D) đã định. *Thí dụ: 4.2.2.2.2LỆNH BIẾN ĐỔI VÀ DỊCH CHUYỂN DỮ LIỆU: Các quá trình thực thi trong CPU của PLC đều xử lý dưới dạng nhị phân, tương ứng với các bít. Nhưng khả năng giao tiếp giữa người dùng và PLC thì khả năng nhập xuất dưới dạng thập phân. Do đó lệnh BCD sẽ thực hiện chức năng chuyển đổi cho phù hợp với yêu cầu này, thông qua các lệnh chuyển đổi trong PLC. Lệnh BCD: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước BCD ( Binary coded decimal) Chuyển số nhị phân sang BCD S D KnY, KnM, KnS, KnX, T, C, D, V, Z, K, H KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z BCD, BCDP: 5 bước DBCD, DBCDP: 9 bước * Thí dụ: Ladder: Instructions: LD X0 OUT Y0 LD X2 BCD T10, C15 *Nguyên tắc: + Dữ liệu nhị phân nguồn S được chuyển đổi thành số BCD tương ứng và toán hạng được lưu vào toán hạng đích D. Nếu sự chuyển đổi số BCD vượt quá giới hạn từ 0 đến 9.999 (ở chế đô 16 bít) và 0 đến 9.999.999 (ở 32 bít ) thì sẽ xảy ra hiện tượng lỗi. + Các chuyển đổi dữ liệu 16 hoặc 32 bít dưới dạng nhị phân sang dạng dữ liệu BCD tương ứng với 4 hoặc 8 con số và có thể xuất dữ liệu trực tiếp ra Led 7 đoạn. Lệnh BIN: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước BIN (Binary) Chuyển đổi số BCD sang dạng nhị phân tương ứng S D KnY, KnM, KnS,KnX,T, C, D,V, Z, K,H KnY, Kn, M, KnS, T, C, D, V, Z BCD, BCDP: 5 bước DBCD, DBCDP: 9 bước *Nguyên tắc: Dữ liệu dạng BCD nguồn được chuyển đổi thành các số nhị phân tương ứng và kết quả được lưu và toán hạng đích D. Nếu dữ liệu nguồn cung cấp không phải l dạng BCD thì sẽ xảy ra hiện tượng lỗi. Lệnh này có thể được sử dụng để đọc trực tiếp dữ liệu từ bộ chọn nhấn, công tắc (thumbwheel switches) thông qua chương trình điều khiển. Ladder Instructions LD X0 OUT Y0 LD X2 BIN T15, C2 *Thí dụ: Lệnh BMOV: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước BMOV (Block move) Sao chép nhiều phần tử dữ liệu trong một khối đến đích S D n KnX, KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z, K, H. KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z. K, H n ≤ 512 BMOV, BMOVP: 7 * Nguyên tắc: Một khối dữ liệu gồm nhiều phần tử liên tiếp nhau có thể được sao chép đến đích mới. Dữ liệu nguồn được xác định dưới dạng địa chỉ đầu (S) và số lượng các thành phân tử (n) dữ liệu liên tiếp nhau. * Chú ý: + Nếu số phân tử của thiết bị nguồn (n) vượt quá khoảng trống có thể sử dụng các thiết bị đích thì chỉ các phần tử thì chỉ các phần vừa với thiết bị đích mới được sao chép vào. +Lệnh này có chức năng tự động ngăn các lỗi ghi chồng khi dữ liệu nguồn (S-n) và đích (D -n) trùng nhau. Lệnh MOV: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước MOV (Move) Dịch chuyển dữ liệu từ vùng nhớ này đến vùng nhớ khác. S D K, H, KnY, KnM, KnS, KnX, T, C, D, V, Z KnY, KnM, KnS, T, C, D, V, Z MOV, MOVP: 5 DMOV, DMOVP: 9 * Nguyên tắc: Nội dung của thiết bị nguồn “S” được sao chép đến thiết bị đích D khi ngõ vào điều khiển được tác động. Nếu lệnh MOV này không được tác động thì sẽ hoạt động ở vị trí đó. * Chú ý: Lệnh này có kĩ sảo lập trình đặc biệt cho phép nó bắt chước hoạt động của các lệnh ứng dụng khác. *Thí dụ: Ladder Instructions LD X2 MOV T100, C15 Lệnh REF: Tên lệnh Chức năng Toán hạng Số bước REF ( Refresh) Trạng thái hiện hành các ngõ vào ra được đọc lai vào PC khi lệnh này được kích hoạt D n X, Y. D: luôn là bội của 10 K, H. n1 là bội của 8 REF, REFP: 5 bước *Nguyên tắc: Hoạt động của PC chuẩn xử lý trạng thái các ngõ vào ra tại một thời điểm giữa lệnh END của một chương trình và bước 0 ở từng chu kỳ quét. Nếu cập nhật tức thì các trạng thi I/O của thiết bị được yêu cầu thì phải dùng lệnh REF. Địa chỉ ngõ vào hay ngõ ra đầu tiên được làm tươi luôn có số cuối là 0 .Có thể cập nhật hay làm tươi các khối 8(n) I/O liên tiếp nhau. *Thí dụ: 4.2.2.2.3LỆNH ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG TRÌNH: Lệnh MC, MCR Tên lệnh Chức năng Hình dạng Thiết bị Bước MC ( Master Control) Xác định điểm đầu của một khối điều khiển chính hay xác định điều khiển chính (Master control set) Y, M Thêm các cuộn M chuyên dùng NO 1 MCR ( Master control reset) Chỉ ra điểm cuối của một khối điều chỉnh chính (xoá những chức năng điều chỉnh chính ) N được đặt ngượclại 1 *Instrutions: Hiện diện bởi lệnh lệnh MC (set), MCR (reset). Lệnh FEND (First end). Tên lệnh Chức năng Hình dạng Thiết bị Số bước FEND Chỉ định điểm kết thúc của chương trình chính và điểm bắt đầu của chương trình con Không có ,thường dùng trong lệnh EI, DI, CALL và chương trình ngắt 1 END Kết thúc một chương trình Không có 1 *Instructions: Tương ứng với lệnh FEND và lệnh END * Đặc điểm: - Khi thực hiện đến lệnh END sẽ kết thúc quá trình quét chương trình hiện hành.Và tiến hành cập nhật các ngõ vào ra, các bộ định thì. Thực hiện các ngõ vào ở đầu chu kỳ quét và cập nhật các ngõ ra ở cuối chu kỳ quét. - Việc quét chương trình là quá trình xử lý từng dòng lệnh trong chương trình từ đầu đến cuối, khoảng thời gian này gọi là thời gian quét phụ thuộc vào độ dài và độ phức tạp của chương trình. -Chèn lệnh END vào giữa chương trình giúp tìm lỗi trong chương trình, vì phần sau lệnh END bị vô hiệu hoá và cách ly khỏi vùng kiểm soát lỗi. - Lệnh FEND dùng để tách biệt các chương trình con. - Cấu trúc điều khiển lưu trình không được phép tách ra từ lệnh FEND Lệnh NOP (No Operation): * Chức năng: Ngắt nhánh lệnh xác định ra khỏi chương trình, dễ dàng hơn trong việc đọc, sửa lỗi và kiểm tra. * Instructions: Tương ứng với lệnh Nop. Lệnh CJ (Conditional jump): Lúc CJ được kích hoạt thì con trỏ sẽ nhảy đến vị trí xác định trong chương trình. Điều này có nghĩa là sẽ bỏ qua một số chương trình nào đó với một số lệnh không được xử lý, như vậy sẽ làm gia tăng tốc độ quét của chương trình. Tên lệnh Chức năng Toán hạng (D) Số bước CJ (Conditional) Con trỏ nhẩy đến vị trí xác định Con trỏ hợp lệ từ p0 đến p63, số lượng: 64 CJ, CJP: 3 bước Pxx: 1 bước *Thí dụ: Ladder Instructions LD X0 OUT CJ P0 LD X1 OUT Y0 LD X2 OUTY1 * Giải thích: X0 on sẽ nhảy đến P0, khi X2 on thì Y1 ON. * Đặc điểm: - Nhiều lệnh CJ có thể dùng chung một con trỏ đích. - Nhiều lập trình có thể được lập trình lồng nhau. - Những chương trình nào bị nhảy qua sẽ không được cập nhật các trạng thái các ngõ ra khi có sự thay đổi trạng thái ngõ vào, tương tự ta cũng có lệnh SCJ, JMP. * Với lệnh này ta cũng có thể phối hợp với lệnh Go end (jump to end) trong một chương trình Lệnh CALL (Call subroutine): Tên lệnh Chức năng Toán hạng (D) Số bước CALL (Call subroutine) Gọi chương trình con Con trỏ hợp lệ từ 0 đến 62, số lượng: 63 khả năng lồng là 5 cả lệnh call ban đầu. Với lệnh CALL, CALLP: 3 bước và con trỏ chương trình con Pxx: 1 bước. *Thí dụ: Ladder Instrutions LD X000 CALL P10 FEND LD X000 LDI X001 OR X000 ANB LDI X002 AND Y000 SRET * Giải thích: Chương trình con P10 (sau lệnh FEND), được thực hiện cho đến khi gặp lệnh SRET dừng lại và trở về dòng chương trình ngay sau lệnh call. * Đặc điểm: Nhiều lệnh Call có thể dùng chung một chương trình con. Mỗi con chỏ chương trình phải có duy nhất một con số và chương trình con sau lệnh FEND được xử lý như bình thường, lệnh Call phải dùng với lệnh FEND và SRET. Lệnh RET (Subroutine): Tên lệnh Chức năng Toán hạng (D) Số bước RET, SRET (Subroutine) Nhảy về từ chươngtrình con ( ngay sau lệnh call) Tự động trở về dòng lệnh sau lệnh Call khi kích hoạt lệnh này 1 * Đặc điểm: Lệnh RET báo hiệu kết thúc chương trình con hiện hành và trở về bước ngay sau lệnh CALL đã được kích hoạt chương trình con đó và RET đi sau lệnh CALL, FEND. - Các lệnh thực thi trong chương trình ngắt IRET, EI, DI. Chương trình ngắt được xem như là chương trình con của chương trình chính. Nếu được gọi sẽ thực thi chương trình ngắt đồng thời dừng toàn bộ chương trình chính. Và khi chương trình ngắt được xử lý xong sẽ nhảy đến chương trình chính nơi ngay trước khi xảy ra chương trình ngắt. Tên lệnh Chức năng Toán hạng (D) Số bước EI Cho phép các ngõ vào ngắt Các ngõvào ngắt khi lệnh này được kích hoạt và không có toán hạng 1 DI Cấm quá trình ngắt diễn ra Không có 1 IRET Nhảy về từ chương trình ngắt Tự động nhảy về đầu chương trình ngắt 1 - Với một chương trình ngắt xác định giữa lệnh FEND và lệnh IRET và luôn được lập trình sau lệnh FEND. -Trước tiên ta phải hiểu cho phép hay không cho phép là như thế nào? Khi ta cho phép ngắt thì khi ngắt tác động , CPU sẽ ngừng chương trình chính để thực hiện chương trình con phục vụ ngắt , còn khi cấm cho dù có sự tác động đến ngắt CPU vẫn thực hiện chương trình chính mà không thực hiện chương trình phục vụ ngắt. Ngoài ra, ta cũng có lệnh phục vụ chương ngắt ngoài Imask (Interrupt program mask). * Các ngắt có thể lồng nhau hai mức, điều này có nghĩa là một ngắt khác có thể xảy ra trong lúc đang thực hiện một chương trình ngắt. Để thực hiện điều này, thì chương trình ngắt có một ngắt khác kích hoạt bên trong phải chứa các lệnh EI và DI, bởi vì một chương trình ngắt được kích hoạt thì các chương trình ngắt khác bị vô hiệu hoá. -Khi có nhiều nguồn ngắt Xảy ra cùng lúc thì chương trình ngắt của con trỏ ngắt có số nhỏ hơn sẽ được ưu tiên hơn .Các bộ định thì dùng trong chương trình ngắt được gọi là chương trình con. *Thí dụ: Lệnh FOR…NEXT Tên lệnh Chức năng Toán hạng (s) Số bước FOR…NEXT Xác định vị trí bắt đầu và số lần lặp của chương trình, cũng vị trí cuối của vòng lặp K, H, KnX, Kn M, KnY, Kn S, T, C, D, V, Z 3 *Thí dụ: Ladder: Instructions: FOR K10 LD M800 INC D0 NEXT * Đặc điểm: + Với vòng lặp FOR….NEXT có thể thực hiện được 5 vòng lặp, có nghĩa là lập trình được 5 vòng lặp FOR …NEXT lồng nhau . + Khi dùng vòng lặp này không được vượt quá thời gian định thì ở bộ định thì Watchdog. + Khi hoạt động ở chế độ 16 bít, do đó toán hạng S có thể nằm trong khoảng từ 1 đến 32767. CHƯƠNG V: CHỌN CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ 5.1.GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Nguồn điện ngoài độc lập với nguồn điện cấp cho roto từ được cấp Rf Ckt Rkt + - Hình 5.1: Động cơ DC kích từ song song Rf + - Rkt Ckt Hình 5.2: Động cơ DC kích từ độc lập. - Nếu cuộn kích từ và cuoonj ứng được cấp điện bởi một nguồn điện thì động cơ là loại kích từ song song. Trường hợp này muốn nguồn có công suất rất lớn so với động cơ thì tính chất động cơ sẽ tương tự như động cơ kích từ độc lập 5.1.1.Phương trình đặc tính cơ: Khi động cơ làm việc roto mang cuộn ứng quay trong từ trường của cuộn cảm nên trong cuộn ứng lại xuất hiện một sức điện động cảm ứng có chiều ngược với điện áp đặt vào phần ứng động cơ Phương trình điện áp mạch roto: U = E + Iư (Rư + Rp) U: điện áp lưới (V) E: sức điện động động cơ (V) Iư: dồng điện phần ứng động cơ (A) R = Rư + Rct + Rcb + Rcp Rư: cuộn dây phần ứng Rct: điện trở tiếp xúc giữa chổi than và phiến góp Rcb: điện trở cuộn bù Rcp: điện trở cuộn phụ Sức điện động phần ứng tỷ lệ với tốc độ quay roto E = kfw f : từ thông qua cuộn kích từ (wb) w : tốc độ gốc của roto (rad/s) K : hê số K = P: số đôi cực N: số thanh dẫn a: số mạch nhánh song song của cuộn ứng Nhờ lực từ trường tác dụng vào dây dẫn phần ứng khi có dòng điện roto quay dưới tác dụng moment quay M = kfIư Vậy phương trình biểu thị mối quan hệ w = f(m) .M (1) Phương trình (1) gọi là phương trình đặc tính cơ của động cơ diện một chiều kích từ độc lập Vậy phương trình đặc tính cơ điện: .Iu’ R = Rư + Rkt 5.1.2.Đường đặc tính cơ Phương trình đặc tính cơ có dạng y = ax + b và được biểu diễn trên hẹ tọa độ 0wM là một đường thẳng với độ dốc âm đường đặc tính cơ cắt trục tung tại điểm w0 Tốc độ w0 ứng với mc = 0 gọi là tốc độ không lý tưởng Khi toàn các thong số động cơ là định mức như thiết kế không mắc thêm điện trở phụ vào mạch động cơ thì: R= Rư và phương trình như sau: .M - Đường đặc tính cơ lúc này gọi là đặc tính cơ tự nhiên - Khi phụ tải tăng dần từ Mc = 0 đến Mc = Mđm thì tốc độ động cơ giảm dần từ w0 đến wđm ta có : w = w0 - Dw .M Lúc này moment ngắn mạch: Mnm = kfInm Inm = Mnm, Inm gọi là moment ngắn mạch và dòng ngắn mạch. Trường hợp này sảy ra khi mở máy và khi động cơ đang chạy mà bị dừng lại và bị kẹt hoặc tải quá lớn không kéo được và Inm=(10Iđm Nó có thể gây cháy hỏng động cơ khi hiện tượng trên kéo dài Do vậy khi mở máy phải thêm điện trở phụ rf vào mạch roto để hạn chế dòng điện khi mở máy và khi đang chạy bị dừng lại cần phải nhanh chóng cắt điện 5.1.3.Ảnh hưởng các thông số đến động cơ: 5.1.3.1.Trường hợp thay đổi điện áp phần ứng: U = Var; Rư = const; f = const .M Vì điện áp đặt vào phần ứng không thể vượt quá giá trị định mức nên ta chỉ có thể thay đổi là giảm điện áp. Trường hợp này độ dốc đặc tính cơ không thay đổi w0 .=const Còn tốc độ động cơ không tải lý tưởng w0 thay đổi tỷ lệ thuận với điện áp w0 =Var Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng ta được một họ các đường đặc tinh cơ song song với đường đặc tính cơ tự nhiên. Các đường đặc tính cơ này Gọi là đặc tính cơ nhân tạo 5.1.3.2.Trường hợp thay đổi điện trở mạch phần ứng: R = var; U = const; f = const R = Rư + Rf nên điện trở phần ứng chỉ có thể thay đổi về phía tăng Rf. Lúc này tốc độ không tải giữ nguyên: w0 =const Còn độ dốc thay đổi tỷ lệ thuận theo R - Vậy khi thay đổi điện trở phụ Rf trong mạch phần ứng ta được một họ các trường hợp đặc tính cơ nhân tạo cùng đi qua điểm (0;w0) 5.1.3.3.Trường hợp thay đổi từ thông kích từ f = var; U = const; R = const Để thay đổi từ thông f phải thay đổi dòng kích từ nhờ biến trở Rkt mắc ở mạch cuộn cảm. Vì chỉ có thể tăng Rkt nên từ thông kích từ chỉ có thể thay đổi về phía giảm. Trường hợp này cả tốc độ không tải lý tưởng và độ dốc đặc tính cơ điều thay đổi w0 .=const w0 =Var Khi giảm từ thông w0 tăng còn độ dốc thì giảm mạch. Họ đặc tính cơ như hình bên 5.1.5.Các trạng thái hãm 5.1.5.1.Hãm tái sinh: trạng thái hãm có trả năng lượng bằng lưới điện Động cơ điện một chiều kích từ song song sẽ tăng tốc độ lớn hơn tốc độ không tải ý tưởng n0, nếu có một mômen ngoài tác dụng lên trục động cơ cùng chiều với mômen điện từ ở trạng thái động cơ. Lúc này động cơ sẽ làm việ như một máy phát điện biến cơ năng thành điện năng và trả về lưới điện. Đó là trạng thái tái sinh của động cơ. Sơ đồ đấu dây giống như ở trạng thái động cơ Phương trình dòng điện phản ứng của động cơ: Iu=U-=KE n0 - KE Vì n > n0 nên |E|>|R| và do đó Iu =U-< 0 Như lúc n > n0, dòng điện mang trong mạch phần ứng đảo chiều. Dòng điện này tạo ra momen điện tử ở trạng thái động cơ. Trị số momen hãm lớn dần cho đến khi cân bằng với momen của cơ cấu sản xuất Uc thì hệ thống làm việc với tốc độ ổn định n0đ > n0 Vì sơ đồ đấu dây của mạch động cơ giống như trạng thái động cơ, nên phương trình đặc tính cơ là: n = n0 - (M < 0) Đường đặc tính cơ ở trạng thái cơ hãm tái sinh nằm trong góc phần tư thứ II hoặc trong góc phần tư thứ tư của mặt phẳng. Đó là đoạn kéo dài của đặc tính cơ ở trạng thái động cơ, Đặc tính cơ của động cơ kích từ song song ở trạng thái hãm tái sinh. Không có điện trở phụ (1) và khi có điện trở phụ (2) Để hạn chế song điện khởi động ta đóng thêm động cơ phụ R1 vào mạch phần ứng, khi tốc độ động cơ gần đạt tới trị số … n0, ta cắt điện trở phụ động cơ tăng tốc độ trên đường đặc tính cơ TN. Lúc tốc độ vượt quá n0, momen điện từ của ddoonjgj cơ đổi dấu, trở thành momen hãm, cản lại sự tăng tốc của cơ cấu, khi đến điểm A Đặc tính của động cơ điện kích từ song song hạ tải trọng trong cơ cấu năng lượng của cần trục Mn = Mc cơ cấu hạ trọng tải với tốc độ ổn định n0đ A là điểm làm việc ổn định của hệ thống khi hạ Công suất điện từ của động cơ : P = UIư. Ở đây U và Iư ngược chiều nhau, nên công suất điện từ mang dấu âm. Động cơ trả năng lượng về cho lưới điện 5.1.5.2.Hãm ngược Động cơ làm việc ở trạng thái hãm ngược khi roto của nó do tác động của động năng tích lũy trong các bộ phận chuyển mạch hoặc moment thế năng ma quay ngược chiều với moment điện tử của động cơ. Lúc này moment do động cơ sinh ra chống lại sự chuyển động của cơ cấu sản xuất Động cơ điện làm việc ở trạng thái hãm ngược trong hai điều khiện sau: 5.1.5.2.1.Đưa điện trở vào mạch phần ứng : Khi đang làm việ ở trạng thái động cơ với hụ tải mang tính chất thế năng nếu đưa điện trở có giá trị đủ lớn vào mạch phần ứng động cơ 1 chiều kích từ song song sẽ giảm tốc độ và có thể đổi chiều quay, làm việc ở trạng thái hãm ngược Ckt Rkt Rh M n Iư Rư+Rf M D Mc n O C A + Sơ đồ đấu dây + Đường đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ song song ở trạng thái hãm ngược đưa điệ trở vào mạch phần ứng Nếu đưa điện trở vào mạch phần ứng, động cơ sẽ chuyển sang làm việc ở điểm B trên đường đặc tính nhân tạo (2) có độ dốc khá lớn. Lúc này moment động cơ sinh ra bé hơn moment của Mc, do đó tốc độ động cơ giảm xuống. Tại điểm C, tốc độ n= 0. Dưới tác dụng của Mc, động cơ quay ngược và làm việc ổn định đưa trọng tải xuống tại điểm D với tốc độ ổn định. N0đ > n0 Phương trình đặc tính cơ trên đoạn BCC là: n = n0 - Trong đó R = Rư + Rf Ở trạng thái hãm ngược tốc độ âm sức điệ E đổi dấu và tác dụng cùng chiều với điện áp lưới U = -E + IưR Hãm ngược đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng là trạng thái làm việc ổn định tốn nhiều năng lượng vì tổn hao lớn trên điện trơ phụ 5.1.5.2.2.Đổi cực tính của điện áp đặt vào phần ứng : Động cơ điện đang làm việc ở trạng thái động cơ để hãm máy, ta đảo cựa tính điện áp đặt vào mạch phần ứng của động cơ. Momen điện từ của động cơ đảo chiều, nhưng do động năng tích trữ trong hệ thống mà động cơ vẫn tiếp tục quay theo chiều củ. Trong qua trình ấy, động cơ vẫn làm việc ở trạng thái hãm ngược : Sơ đồ đấu dây của các đường đặc tính cơ như hình vẽ Sơ đồ đấu dây : Đường đặc tính cơ của động cơ kích từ song song ở trạng thái hãm ngược đổi cực tính điện áp đặt vào phần ứng n M Ckt Rkt U Rh E Phương trình đặc tính cơ ở trang thái hãm ngược n = n0 - Với M<0. Lúc này suất điện động E tác dụng cùng chiều với điện áp U, dòng điện trên mạch phần ứng sẽ là: Iu =U-< 0 Dòng điện trên mạch phần ứng bắt đầu hãm có trị số lớn nhất. Để hạn chế dòng điện hãm ban đầu cầ n phải đấu thêm điện trở phụ vào phần mạch, nghĩa là ở biểu thức: R = Rư + Rf Trị số điện trở phụ khi hãm có thể bằng 2 lần điện trở khởi động mới có thể đảm bảo dòng điện hãm ban đầu có trị số không vượt quá 2,5 Iđm. Đó là trị số dòng điện cho phép của động cơ Khác với trạng thái hãm tái sinh, ở trạng thái hãm nguợc năng lượng năng lượng động cơ lấy từ lưới điện vào và động năng hoặc thế năng của hệ thống điều biến thành nhiệt năng tỏa ra trên điện trở và cuộn dây phần ứng của động cơ P = Pđ + Pc =UIư + EIư = IưR Trong đó: Pđ – công suất cơ, do động năng hoặc thế năng sinh ra Pc- công suất nhiệt toả ra trên điện trở hãm ngược đảo U là một trạng thái hãm dừng máy có hiệu quả nhất. Nhưng phải lấy điện từ lưới vào và động cơ sẽ bị đốt nóng 5.1.5.3Hãm động năng: Có 2 biện pháp thực hiện hãm động năng 5.1.5.3.1.Hãm động năng kích từ độc lập : Khi đang làm việc ở trạng thái động cơ, nếu cắt phần ứng của động cơ ra khỏi lưới điện và đóng kín mạch với 1 điện trở ngoài, động cơ điện sẽ làm việc ở trạng thái hãm động năng kích từ độc lập. Lúc này nhờ động năng tích trữ trong hệ thống truyền động năng mà roto của động cơ vẫn tiếp tục quay. Động cơ làm việc như một máy phát cung cấp điện cho điện trở hãm Ru. Dòng điện chạy trong phần ứng Iu do suất điện động E của động cơ sinh ra ngựoc chiều với dòng điện lúc trước hãm Rkt Ckt E Iư M nm (a) Rư+Rf n MĐ 0 C B A Mc MĐ MĐ M MC G G G n n0 (b) Sơ đồ đấu dây hãm động năng kích từ độc lập Đường đặc tính cơ động cơ kích từ song song ở trạng thái hãm động năng nằm trên gốc phần tư thứ II và thứ tư của toạ độ Phương trình cân bằng sức điện động của động cơ lúc này: E = Iư.R = 0 Từ đó suy ra: Iư = - = - KE Phương trình đặc tính cơ khi hãm động năng kích từ độc lập : n = = - Trong đó : R là điện trở toàn mạch phần ứng : R = Rư.Rh Trên đường đặc tính cơ, A là tiếp điểm làm việc ổn định ở trạng thái động cơ. Trong đoạn BO động cơ quay theo chiều củ nhưng giảm tốc. Tại điểm O, nếu phụ tải mang tính chất phản kháng động cơ dừng. Nếu phụ tải mang tính chất thế năng và sơ đồ mạch như hình a, thì dưới tác dụng của moment phụ tải, động cơ sẽ quay ngược với tốc độ lớn dần. Đến động cơ, moment động cơ sẽ tăng dần với moment phụ tải, động cơ làm việc với tốc nđ. Đoạn OC ứng với lực động cơ làm việc ở trạng thái hãm động năng quay ngược Độ dốc của đường đặc tính cơ khi hãm động năng được quyết định bởi trị số điện trở hãm Rh trên mạch phần ứng. Điện trở trên mạch phần ứng càng nhỏ dòng điện hãm trên mạch phần ứng càng lớn và việc hãm càng có hiệu quả, nhưng phải chú ý đến dòng điện cho phép khi hãm động cơ Các cơ cấu nâng cần trục và các máy nâng trong hầm mỏ khi hạ trọng tải, người ta hay dùng phương pháp này. Lúc đó động cơ sẽ làm việc ổn định với tốc độ ổn định nôđ So với phưong pháp hãm ngược, hãm động năng ít tốn năng lượng. Vì trong quá trình hãm chỉ có mạch kích từ tiêu thụ năng lượng của lưới điện 5.1.5.3.2.Hãm động năng tự kích Phương pháp hãm động năng kích từ động lập có một khuyết điểm là nếu lưới điện mất điện thì không thể thực hiện hãm động cơ và do đó có thể gây sự cố tay nạn Dùng phương pháp hãm động năng tự kích từ ta có thể khắc phục đựơc nhược điểm trên. Trong trường hợp này khi hãm ta cắt toàn bộ mạch động lực ra nguồn điện. Lúc này động cơ sẽ trở thành một mát phá. Ta có sơ đồ đấu dây như sau : n MĐ MC 0 MC n MĐ B A C MC n n0 Rư + Rf Dòng điện trong mạch phần ứng được xác định: I = - Phương trình đặc tính tốc độ dưới dạng I = = - ( Phuong trình đặc tính cơ là: n = - ( Vì điện trở trong mạhc kích từ khá lớn so với điện trở phần ứng Rư và điện trở hãm Rh , ta có thể dùng phương pháp giản đơn sau để biểu diễn tính cơ khi hãm động năng tự kích từ: N = Đường đặc tính cơ của động cơ điện trong trạng thái hãm này có dạng như đường đựơc tính không tải của mfd tự kích từ, từ thông là hàm số của tốc độ quay n của động cơ. 5.2.TÍNH TOÁN CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ: Động cơ dùng để kéo thang máy có thể là động cơ 3 pha hoặc 1 pha. Việc tính toán và chọn động cho thang máy trên thực tế là vô cùng phức tạp. Do chưa có điều kiện quan sát thực tế và không có các số liệu chính xác. Bên cạnh đó mô hình thang máy của chúng em có phụ tải tương đối nhỏ nên chúng em không tính toán chọn động cơ cho mô hình mà chúng em chỉ nêu các bước chung khi tính toán chọn động cơ. Để chọn được động cơ có đủ yêu cầu thì ta phải tính lần lượt các loại môment khi động cơ là việc Môment nâng định mức Môment nâng định mức được xác định bởi công thức Mndt = .g.Rt Trong đó: Gđm: tải trọng định mức (Kg) G0: khối lượng dây cáp và cabin G: gia tốc trọng trường g = 10(m/s2) Rt: bán kích tang quay ηdm: hiệu suất đm của hệ thống truyền động Moment hạ định mức: Mndt = ) Môment nâng không tải : Mn0 = .g.Rt Khi nâng không tải tức là nâng với tải trọng khác đm thì hiệu suất khi đó của bộ tuyền cũng khác đm Gọi η0 là hiệu suất bộ truyền động khi nâng tải: Ta có: Trong đó k = a,b hệ số mất mát không đổi và thay đổi (a+b) = Trong đó: a = 0,6(a + b) b= 0,4(a +b) Môment nâng không tải: Mn0 = Mômen hạ không tải: Mh0 = (2-) Xác định các thời gian làm việc Thời gian khi nâng hoặc hạ khi có tải định mức tn = th = Thời gian khi nâng hoặc hạ khi không có tải tn0 = tn0 = Trong đó: tn: thời gian nâng th: thời gian hạ định mức tn0:thời gian nâng không tải th0: thời gian hạ không tải h: chiều cao mà thang máy nâng hoặc hạ Vn tốc độ thang máy đi lên khi có tải Vh tốc độ thang máy đi xuống khi có tải Vn0 tốc độ thang máy đi lên khi không tải Vh0 thời gian thang máy đi xuống khi không tải Thời gian của một chu kỳ làm việc Bao gồm toàn bộ thời gian làm việc của thang máy kể cả thời gian làm việc, thời gian đóng mở cửa, thời gian thang máyngừng hoạt động khi không có người gọi tầng Sau khi đã xát định được các loại moment cũng như thời gian làm việc của động cơ ta bắt đầu chọn sơ bộ động cơ Mdtr = t: tốc độ yêu cầu động cơ Vận tốc gốc của hệ thống W = Trong đo: Rt: bán kính tan quay V: vận tốc lớn nhất của động cơ trong các vận tốc làm việc Vận tốc gốc của động cơ: W = i.w Tốc độ yêu cầu của động cơ: nyc = Công suất yêu cầu của động cơ: Pyc = (kw) Đôi khi các số liệu tính toán và các thông số của động cơ ngoài thực tế không giống nhau. Để chọn được động có sẵn phù hợp với tính toán ta phải xác định được hệ số dòng điện tương đối của động cơ yêu cầu Nó được xác định bởi: e%: là hệ số đóng điện tương đối ∑tlv: tổng thời gian động cơ làm việc tck: thời gian cả chu kì động cơ hoạt động Trong thực tế có nhiều loại động cơ được sản suất theo những tiêu chuẩn thống nhất về hệ số đóng điện như: 25%, 40% Do đó để chọn được một động cơ phù hợp với yêu cầu. Ta phải xác định Pycqđ. Được xác định bằng công thức: Pycqd = Pyc. :hệ số đóng điện của động cơ thực tế Trên thực tế, ta chọn động cơ phải thoả mãn các yêu cầu sau: Pđm ≥ Pycqd ndm = (0,95÷1,15)nyc Sau cùng ta phải kiểm nghiệm động cơ: Kiểm nghiệm điều kiện quá tải Hệ số quá tải mômen lM = Mmax: là mômen lớn nhất mà động cơ có thể làm việc được Hệ số quá tải dòng điện l1 = Imax: là dòng điện lớn nhất mà động cơ có thể làm việc được Các hệ số lM, lI cho trong lý lịch của máy hoặc trong sổ tay Động cơ chọn sơ bộ phải đảm bảo điều kiện quá tải sau: lM.Mdm ≥ MCmax lI.Mdm ≥ ICmax Trong đó MCmax và ICmax: momen dòng điện lớn nhất của phụ tải đã qui đổi về trục động cơ. CHƯƠNG VI: GIAO TIẾP GIỮA PLC VÀ THIẾT BỊ NGOẠI VI 6.1GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH THANH MÁY 6.1.1Giới thiệu khái quát Mô hình gồm một cabin phục vụ cho 4 tầng. Các mạch điện – điện tử được thiết kế và lắp đặt trong hình thích ứng với bộ điều khiển PLC của MITSUBISHI sản xuất với các ngõ ra sử dụng rowle. Chương trình điều khiển được viết thích hợp với PLC Fx – 1N 6.1.2Các cổng vào ra của mô hình Điện áp nguồn : 220VAC Cổng vào: nối với cổng vào PLC Cổng ra: nối với ngõ ra PLC 6.1.3Các địa chỉ ngõ ra Ngõ vào: X1: công tắc hành trình đóng cửa X2: Gọi tầng G X3: gọi tầng 1 X4: gọi tầng 2 X5: gọi tầng 3 X6: gọi tầng 4 X7: cảm biến phát hiện người X10: đóng cửa cưỡng bức X11: mở cửa cưỡng bức X12: cảm biến dừng tầng X13: công tắt hành trình mở cửa Ngõ ra: Y0: thay đổi tốc độ Y1: tháng máy đi lên Y2:thang máy đi xuống Y3:đóng cửa Y4: mở cửa Y10,Y7, Y6: dùng để hiển thị Led 6.2SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY Phát lệnh điều khiển PLC Hiển thị Giải mã Động lực Giải thích sơ đồ khối: 6.2.1Khối phát lệnh điều khiển Khối có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu điều khiển từ nút nhấn (phím chuyển mạch) và công tắc hành trình (công tắc chuyển mạch). Khi một nút nhấn được tác động, tạo ra một chuyển mạch dưới dạng xung từ trạng thái tích cực sang trạng thái không tích cực, xung bit này được đưa dến bộ phận xử lý. Mỗi nút nhấn được nối với ngõ vào của bộ phận xử lý 6.2.2Khối PLC Đây là khối quan trọng nhất, nó có chức năng nhập các tín hiệu ngõ vào sau đó xử lý chúng theo một trình tự logic đã được lập trình sẵn. Vấn đề đặt ra là do các tín hiệu ngõ vào là do các chuyển mạch nút nhấn cung cấp. Sau khi hoàn tất việc xử lý tín hiệu ngõ vào, một quyết định sẽ được tạo ra để điều khiển các thiết bị động lực 6.2.3.Khối động lực Chấp hành tín hiệu điều khiển từ khối PLC, có nhiệm vụ kéo phần cơ cho thang máy chạy 6.2.4.Khối giải mã Nhận tín hiệu BCD từ khối PLC và biến đổi thành mã hiển thị Led 7 đoạn 6.2.5.Khối hiển thị Khối này có nhiệm vụ hiển thị số tầng đã được giải mã và khuếch đại 6.2.6.Phương pháp điều khiển thang máy dùng PLC 6.2.6.1Ưu điểm: Thiết bị nhỏ gọn Điều khiển được nhiều lầu Linh kiện dễ tìm thấy, dễ thi công 6.2.6.2.Khuyết điểm Chưa khai thác được hết các tính năng vốn có của một thang máy hiện đại như việc đo trọng lượng báo quá tải, báo cháy… 6.3.MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐÓNG MỞ CỬA Hình 6.1: Mạch điều khiển động cơ đóng mở cửa Mạch điều khiển động cơ đóng mở cửa có các rơle R4,R5 làm việc với nguồn điện 12V DC. Việc đóng mở cửa được thực hiện nhờ vào việc đảo chiều quay động cơ. Động cơ được thay đổi chiều quay bằng cách thay đổi cực tính của điện áp. Khi cấp nguồn điện 12V DC vào cuộn dây L4 làm đóng tiếp điểm thường mở TD4. Điện áp 12VAC chạy qua diode D3 trở thành nguồn điện một chiều cấp điện cho động cơ quay theo chiều thuận (mở cửa). Ngược lại, khi cấp điện 12VDC cho cuộn dây L5 làm cho tiếp điểm thường mở TD5 đóng lại làm động cơ quay ngược (đóng cửa). Hai diode D2, D3 làm nhiệm vụ chuyển dòng điện AC thành DC để động cơ hoạt động. Ngoại ra, việc đóng mở cửa động cơ còn được giới hạn bằng hai công tắt hành trình có tác dụng ngắt nguồn điện cấp vào hai cuộn dây L4, L5 làm độn cơ dừng lại đúng lúc 6.4.MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHÍNH Hình 6.2: Mach điểu khiển động cơ chính Nguyên lý hoạt động của động cơ chính cũng giống như nguyên lý hoạt động của động cơ đóng mở cửa. Nhưng tốc độ động cơ chính có thể thay đổi. Việc thay đổi tốc độ được thực hiện bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho động cơ. Lúc đầu, khi cuộn dây L3 chưa được cấp nguồn thì động hoạt động với điện áp 12VDC. Động cơ sẽ quay chậm, khi cuộn dây L3 được cấp nguồn thì tiếp điểm thường đóng TD3 mở ra ngắt nguồn 12V, đồng thời tiếp điểm thường mở TD3 đóng lại cấp nguồn 9V DC cho động cơ hoạt động. Ở đây động cơ dừng lại không phải dựa vào công tắc hành trình mà dựa vào cảm biến xung để giúp động cơ dừng lại đúng lúc. 6.5.MẠCH CẢM BIẾN XUNG Hình 6.3: Sơ đồ mạch cảm biến dừng tầng Mô hình sử dụng hai mạch cảm biến. Một mạch dùng để cảm biến dừng tầng, một mạch dùng để phát hiện người để mở cửa. Cả hải mạch điều sử dụng nguồn 5VDC. Nguyên lý hoạt động như sau: Led phát D1 phát ra ánh sáng hồng ngoại. Khi hai Led nhìn thấy nhau, ánh sáng hồng ngoại từ Led phát chiếu vào Led thu D2 transistor T1 lúc này dẫn bão hòa, điện áp tại chân C của T1 =0V làm transistor T2 ngưng dẫn, điện áp tại chân C của T2= 24V (T2 không dẫn). Khi có vật chắn ngang ánh sáng hồng ngoại từ Led1 đến Led2, lúc này T1 sẽ ngưng dẫn, điện thế tại chân C của T1 từ 3,5 – 5V làm cho T2 dẫn điện thế của chân C của T2=0. Lúc này sẽ có điện thế qua cuộn dây rơle làm cho rơle hoạt động, các tiếp điểm của rơle sẽ thay đổi trạng thái từ đóng sang mở và ngược lạị 6.6.MẠCH GIẢI MÃ LED 7 ĐOẠN Hình 6.4: Mạch giải mã led 7 đoạn Đây là mạch dùng để hiển thị vị trí của Cabin. Mạch sử dụng Led 7 đoạn loại Anot chung. Đầu chung mắc vào nguồn 9VDC. Mạch hoạt động được dưới sự điều khiển của 2 IC là: IC7404 và IC74247. IC7404 cấu tạo là các cổng đảo có chức năng đảo trạng thái của tín hiệu vào. IC74247 là IC giải mã các tín hiệu vào thành các tín hiệu làm cho Led hoạt động. Hai IC này hoạt động nhờ vào nguồn 5VDC cấp cho nó. Khi tín hiệu PLC được cấp vào các chân 1,3,5 của IC 7404. Do cấu tạo là cổng đảo nên khi tín hiệu qua IC7404 sẽ bị đảo trạng thái từ cao xuống thấp và ngược lại sau đó truyền đến chân 7,2,1 của IC74247 tín hiệu được giải mã và đi ra các chân 9,10,11,12,13,14,15 rồi đi vào Led, làm cho Led hoạt động. Mỗi con số mà Led hiển thị tương ứng với vị trí Cabin 6.7.SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY SƠ ĐỒ KẾT NỐI PHẦN CỨNG PLC Hình 6.5: Sơ đồ kết nối phần cứng PLC CHƯƠNG VII: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Giới thiệu : Chương trình điều khiển là một là một chuỗi các lệnh lập trình PLC dùng để điểu khiển phần động lực của thang máy. Nó gồm nhiều khối chương trình nhỏ ghép lại với nhau. Mỗi khối có nhiệm vụ khác nhau và chúng có mối liên hệ với nhau tạo thành một chương trình hoàn chỉnh để điều khiển mô hình thang máy. Bên cạnh đó nó củng có nhiều thiếu sót và khuyết điểm so với các chương trình diều khiển thang máy trên thực tế. Các khối chương trình điều khiển bao gồm: Khối nhận các yêu cầu gọi tầng Khối xác định vị trí Ca bin Khối điều khiển động cơ lên xuống Khối điều khiển động cơ đóng mở cửa Khối hiển thị Led 7.1. Chương trình điều khiển các khối 7.1.1.Khối nhận các yêu cầu gọi tầng : Đây là khối chương trình dùng để phát lệnh gọi tầng cho thang máy hoạt động. Nó là sự liên kết giữa các nút nhấn gọi tầng co trên thang máy và các rơle trung gian trong chương trình PLC. Khi một trong các nút nhấn được tác động thì các cuộn dây của rơ le trung gian có điện. Lúc này các tiếp điểm các tiếp điểm của nó sẽ thay đổi trạng thái và tạo ra tín hiệu cho các khối hoạt động 7.1.2.Khối xác định vị trí Cabin: Đây là khối điều khiển giúp chúng ta xát định được vị trí cabin. Khối điều khiển này được kết hợp bởi x012 và các lệnh lập trình như INC và DEC X012 thực chất là cảm biến dừng tầng, nó giúp cabin dừng đúng tầng được gọi. Lệnh INC là lệnh làm tăng thanh ghi D28, khi thực hiện lệnh này giá trị hiện thực của thanh ghi tăng lên 1, lệnh DEC có chức năng làm thiết bị đích giảm xuống 1. Và một lệnh vô cùng quan trọng là lệnh DECO. Nó là lệnh giải thanh ghi D28 với 4 bit bắt đầu từ M10 đến M25. Nó kết hợp với cảm biến dừng tầng giúp cho cabin dừng đúng vị trí 7.1.3.Khối điều khiển động cơ lên xuống Việc điều khiển động cơ lên xuống được thực hiện khi cảm biến dừng tầng tác động vào các mức dữ liệu của thanh ghi D28 đã được giải mã kết hợp với các tín hiệu gọi tầng sẽ làm cho các cuộn dây của rơ le M385 và M386 có điện. Thang máy sẽ đi lên khi rơ le M385 có điện đóng tiếp điểm thường mở cấp điện cho động cơ, làm động cơ đi lên và ngược lại khi rơ le M386 có điện động cơ sẽ đi xuống 7.1.4.Khối điều khiển động cơ đóng mở cửa Việc mở cửa chỉ được thực hiện khi động cơ đã ngừng lại. Khi thang máy ddax đi đến đúng vị trí thì sau thời gian 1s cửa thang máy sẽ mở ra. Việc đóng cửa được điều khiển bởi cảm biến phát hiện người tức là khi có người đứng trước cửa thang máy cửa sẽ không đóng. Nếu không có người. Nếu không có người thì cửa sẽ đóng lại sau 5s 7.1.5.Khối hiển thị Led Khối hiển thị giúp cho ta biết được vị trí của cabin dù đứng ở bất kì tầng nào của thang máy, việc hiển thị Led được thực hiện bởi hai lệnh: lệnh DIV là lệnh thực hiện phép chia các dữ liệu của thanh ghi D28 cho thanh ghi D29 kết quả được lưu ở thiết bị đích, lệnh BCD chuyển đổi số nhị phân sang BCD và lưu ở thiết bị đích (D29), lệnh này dùng để xuất dữ liệu trực tiếp cho đèn Led 7 đoạn. Hai lệnh này kết hợp với sự hoạt động của cảm biến dừng tầng tạo ra tín hiệu làm Led hiển thị đúng vị trí mà cabin đang dừng ở đó. LƯU ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH PLC THANG MÁY TIẾN TRÌNH THI CÔNG ĐỒ ÁN Tìm taøi lieäu lieân quan ñeán vieäc thöïc hieän ñoà aùn. Tieán haønh laøm caùc bo maïch ñieän töû lieân quan ñeán moâ hình. Laép raùp PLC, bo maïch ñieän töû, tìm kieám caùc ñoäng cô trong moâ hình. Laøm baûng ñieàu khieån thieát keá hình daùng beân ngoaøi cuûa moâ hình. Keát noái caùc phaàn lieân quan vôùi nhau cuûa moâ hình (ñi daây ñieän cho moâ hình). Thöïc hieän phaàn lyù thuyeát cuûa ñoà aùn. Vieát chöông trình PLC cho moâ hình. Thöû nghieäm moâ hình. Chænh söûa laïi moâ hình. Hoaøn thaønh moâ hình. TOÅNG KEÁT MOÂ HÌNH HOAØN THAØNH VAØ HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN Qua gaàn moät thaùng tìm hieåu vaø laøm ñoà aùn, ñoàng thôøi ñöôïc söï höôùng daãn taän tình cuûa giaùo vieân höôùng daãn ĐOÀN MINH HẢI và taát caû caùc Thaày Coâ trong khoa Ñieän-Ñieân Laïnh. Chuùng em ñaõ vaän duïng heát taát caû caùc kieán thöùc ñaõ hoïc ñeå thieát keá vaø böôùc ñaàu thaønh coâng moâ hình. Tuy chöa thöïc söï laø moâ hình thöïc teá vaø hoaøn haûo nhöng cuõng phaàn naøo thaáy ñöôïc kieán thöùc maø chuùng em ñaõ ñöôïc hoïc. Ñaây môùi chæ laø böôùc ñaàu ñeå moãi ngöôøi trong nhoùm tìm ra moät höôùng môùi ñuùng ñaén vaø hoaøn haûo hôn ñeå moät ngaøy naøo ñoù moâ hình maø chuùng em laøm ra ñöôïc vaøo vaän haønh ôû moät xí nghieäp hay moät coâng ty naøo ñoù… coù theå moâ hình maø chuùng em taïo ra chöa thöïc söï ñaùp öùng cho nhu caàu thò tröôøng nhöng chuùng em tin raèng moâ hình chuùng em laøm ñöôïc ngaøy hoâm nay khoâng theå thieáu trong söï nghieäp coâng nghieäp hoaù hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc. Nhaèm goùp phaàn tieát kieäm ñöôïc thôøi gian coâng söùc cho vieäc ñi laïi. Tuy chæ laø moät ñoà aùn toát nghieäp nhöng noù laïi laø moät taâm huyeát vaø laø nieàm ñam meâ nghieân cöùu hoïc hoûi cuûa moãi thaønh vieân. LÔØI CAÛM ÔN Tuy thôøi gian coù haïn heïp, nhöng ñöôïc söï höôùng daãn taän tình cuûa Thaày ĐOÀN MINH HẢI cùng söï coá gaéng cuûa nhöõng thaønh vieân trong nhoùm. Chuùng em ñaõ hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp cuûa mình ñuùng thôøi gian quy ñònh. Sau khi hoaøn thaønh ñoà aùn naøy chuùng em cuõng ñaõ tìm hieåu vaø naém vöõng hôn kieán thöùc PLC, caûm bieán, maïch ñeám, sô ñoà ñi daây vaø nhöõng öùng duïng thöïc teá cuûa chuùng. Vì thôøi gian coù haïn, hôn nöõa nhoùm chöa ñöôïc tham quan thöïc teá nhöõng moâ hình vaän haønh beân ngoaøi, hôn theá nöõa ñieàu kieän khoâng cho pheùp neân khoù traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt trong quaù trình thi coâng moâ hình vaø hoaøn taát ñeà taøi. Thoâng qua ñeà taøi naøy, ta thaáy PLC ñöôïc öùng duïng raát roäng raõi vaø ña daïng trong raát nhieàu lónh vöïc saûn xuaát ñaëc bieät trong lónh vöïc töï ñoäng hoaù. Cuoái cuøng moät laàn nöõa nhoùm chuùng em xin gôûi lôøi caûm ôn ñeán thaày ĐOÀN MINH HẢIø cuøng caùc Thaày Coâ trong khoa Ñieän-Ñieän Laïnh, Thaày Coâ trong tröôøng Cao Ñaúng Kyõ Thuaät Cao Thaéng ñaõ truyeàn ñaït vaø cung caáp cho em nhieàu kieán thöùc quyù baùu trong suoát thôøi gian hoïc taïi tröôøng. TP.Hoà Chí Minh ngaøy 20/10/2009 Nhoùm thöïc hieän LỚP TC ĐCN 07A PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Töï Ñoäng Hoaù vôùi S7-200_NXB Noâng Nghieäp Haø Noäi. 2. Linh Kieän Quang Ñieän Töû Döông Minh Trí _ NXB khoa Hoïc Kyõ Thuaät 3. Trang Bò Ñieän Khoâng Tieáp Ñieåm- Thang maùy coâng nghieäp_ Nguyeãn Taán Phöôùc. Website:

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNOI DUNG LY THUYET.DOC
  • rarchuong trinh thang may.rar
Luận văn liên quan