Sơ đồ đấu dây.........................................................................................32
4.3.
Sơ đồ thuật toán. ....................................................................................34
4.3.1. Tổng quát:.........................................................................................34
4.3.2. Khối kiểm tra vị trí thang máy .........................................................35
4.3.3. Kiểm tra, cập nhật các tầng có lệnh gọi. ..........................................35
4.4.
PLC Tags. ..............................................................................................36
I.GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VÀ CÁC YÊU CẦU TRANG BỊ ĐIỆN VỀ THANG
MÁY
1. GIỚI THIỆU THANG MÁY:
1.1 khái niệm:
Thang máy và máy nâng là thiết bị vận tải dùng để vận chuyển hàng hoá và người theo
phương thẳng đứng. Thang máy được lắp đặt trong các nhà ở cao tầng, trong các khách sạn,
siêu thị, công sở, bệnh viện v.v…, còn máy nâng thường lắp đặt trong các giếng khai thác mỏ
hầm lị, trong các nhà máy sàng tuyển quặng.
Hình: Dáng tổng thể của thang máy
Phụ tải của thang máy thay đổi trong một phạm vi rất rộng, nó phụ thuộc vào lượng hành
khách đi lại trong một ngày đêm và hướng vận chuyển hành khách. Ví dụ như thang máy lắp
đặt trong nhà hành chính; buổi sáng đầu giờ làm việc, hành khách đi nhiều nhất theo chiều
nâng, còn buổi chiều, cuối giờ làm việc sẽ là lượng hành khách nhiều nhất đi theo chiều xuống.
Bởi vậy khi thiết kế thang máy, phải tính cho phụ tải “xung” cực đại
Lưu lượng khách đi thang máy trong thời điểm cao nhất được tính trong thời gian 5 phút,
được tính theo biểu thức sau:
Trong đó:
A - tổng số người làm việc trong ngôi nhà N - số tầng của ngôi nhà
a - số tầng mà người làm việc không sử dụng thang máy [thường lấy a=2]
i/100 - chỉ số cường độ vận chuyển hành, đặc trưng cho số lượng khách khi đi lên
hoặc xuống trong thời gian 5’.
1.2 Phân loại:
Thang máy có nhiều loại khác nhau như: thang máy chở hành khách, chở hàng hóa, kết hợp
vừa chở hành khách vừa chở hàng hóa. Thang máy có dung lượng nhẹ, trung bình, đặc biệt
nặng. Thang máy chạy chậm, chạy trung bình, chạy nhanh. Thang máy có cơ cấu truyền động
đặt ở trên khung, đặt ở dưới khung. Thang máy có hệ thống điện một chiều, xoay chiêu. Thang
máy có bộ phận phát động động cơ là có bánh răng, khơng có bánh răng…có bộ phận dẫn động
dây cáp là tang quay hay puly ma sát. Thang máy có cách truyền cáp trên puly ma sát lá quấn
nửa hay quấn đầy. Thang máy có cách thức vận hành bằng tay, nút bấm, tín hiệu, kết hợp [kép].
Thang máy có tỉ số giữa tốc độ động cơ và tốc độ buồng thang là 1:1 [trực tiếp], giảm nhỏ,
giảm nhỏ nhiều lần. Thang máy có tải trọng cân bằng là đối trọng hay tải trọng bù.
2. CẤU TẠO THANG MÁY:
Mặc dầu thang máy và máy nâng có kết cấu đa dạng nhưng trang thiết bị chính
của thang máy hoặc máy nâng gồm có: buồng thang, tời nâng, cáp treo buồng thang, đối
trọng, động cơ truyền động, phanh hãm điện từ và các thiết bị điều khiển.
Tất cả các thiết bị của thang máy được bố trí trong giếng buồng thang [khoảng
không gian từ trần của tầng cao nhất đến mức sâu của tầng 1], trong buồng máy [trên
trần của tầng cao nhất] và hố buồng thang [dưới mức sàn tầng]:
Các thiết bị thang máy gồm:
1. động cơ điện;
2. Puli;
3. Cáp treo;
4. Bộ phận hạn chế tốc độ;
5. Buồng thang;
6. Thanh dẫn hướng;
7. Hệ thống đối trọng;
8. Trụ cố định;
9. Puli dẫn hướng;
10.Cáp liên động;
11.Cáp cấp điện;
12.Động cơ đóng, mở cửa buồng thang.
Thiết bị lắp trong buồng máy
+ Cơ cấu nâng
Trong buồng máy lắp hệ thống tời nâng - hạ buồng thang 1[cơ cấu nâng] tạo ra lực kéo
chuyển động buồng thang và đối trọng.
Cơ cấu nâng gồm có các bộ phận: bộ phận kéo cáp [puli hoặc tang quấn cáp], hộp giảm
tốc, phanh hãm điện từ và động cơ truyền động. Tất cả các bộ phận trên được lắp trên
tấm đế bằng thép. Trong thang máy thường dùng hai cơ cấu nâng:
Cơ cấu nâng có hộp tốc độ
Cơ cấu nâng khơng có hộp tốc độ
Cơ cấu nâng khơng có hộp tốc độ thường được sử dụng trong các thang máy
tốc độ cao.
+ Tủ điện: trong tủ điện lắp ráp cầu dao tổng, cầu chì các loại, cơng tắc tơ và rơle trung
gian.
+ Puli dẫn hướng
+ Bộ phận hạn chế tốc độ 4 làm việc phối hợp với phanh bảo hiểm bằng cáp liên
động 10 để hạn chế tốc độ di chuyển của buồng thang.
a] Cơ cấu nâng có hộp tốc độ; b] Cơ cấu nâng khơng có hộp tốc độ
1. Động cơ truyền động; 2. Phanh hãm điện từ; 3. Hộp tốc độ; 4. Bộ phận kéo cáp
b] Thiết bị lắp trong giếng thang máy
+ Buồng thang: trong quá trình làm việc, buồng thang 5 [h.9-3] di chuyển trong giếng
thang máy dọc theo các thanh dẫn hướng 6. Trên nóc buồng thang có lắp đặt thanh bảo
hiểm, động cơ truyền động đóng - mở cửa buồng thang 12. Trong buồng thang lắp đặt
hệ thống nút bấm điều khiển, hệ thống đèn báo, đèn chiếu sáng buồng thang, công tắc
liên động với sàn của buồng thang và điện thoại liên lạc với bên ngoài trong trường hợp
thang mất điện. Cung cấp điện cho buồng thang bằng dây cáp mềm 11.
+ Hệ thống cáp treo 3 là hệ thống cáp hai nhánh một đầu nối với buồng thang và đầu
còn lại nối với đối trọng 7 cùng với puli dẫn hướng 9.
+ Trong giếng của thang máy còn lắp đặt các bộ cảm biến vị trí dùng để chuyển đổi
tốc độ động cơ, dừng buồng thang ở mỗi tầng và hạn chế hành trình nâng - hạ của thang
máy.
c] Thiết bị lắp đặt trong hố giếng thang máy
Trong hố giếng thang máy lắp đặt hệ thống giảm xóc là hệ thống giảm xóc và giảm xóc
thuỷ lực tránh sự va đập của buồng thang và đối trọng xuống sàn của giếng thang máy
trong trường hợp cơng tắc hành trình hạn chế hành trình xuống bị sự cố [không hoạt
động].
3. TRANG BỊ ĐIỆN VÀ CÁC YÊU CẦU VỀ TRANG BỊ ĐIỆN THANG MÁY:
3.1 Phạm vi sử dụng
Ngày nay trong mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân vai trị dùng điện năng trong cơng
nghiệp ngày càng chiếm một vị trí quan trọng. Nó là cơ sở cho việc cơ khí hóa và tự động hóa
máy móc trong các ngành kinh tế. Ứng dụng truyền động điện có ý nghĩa rất lớn đối với q
trình cơng nghệ ngày càng chính xác và phức tạp, đến năng suất sử dụng của máy đến việc giải
phóng sức người.
Thang máy được sử dụng trong các ngành sản xuất để giải quyết các cơng việc vận chuyển
hàng hóa và khách hàng. Chúng có thể là thiết bị động lực chủ yếu của xí nghiệp như máy nâng
trong hầm mỏ hoặc chỉ để chở người trong các nhà cao tầng.
3.2 Các chuyển động trên máy
Ta có thể khái quát hóa các chuyển động trên máy thành hai loại: Chuyển động cơ bản và
chuyển động phụ.
Chuyển động cơ bản là chuyển động có liên quan đến việc chuyển dời tải trọng. Nó có
thể là chuyển động tính tiến theo phương thẳng đứng [như buồng thang máy], theo
phương nằm nghiêng [như thang nghiêng ở đường hầm].
Các chuyển động phụ không liên quan trực tiếp đến tải trọng, ví dụ như chuyển động
đóng mở buồng thang ở thang máy. Chúng quyết định các thời gian phụ trong q trình
làm việc nghĩa là có ảnh hưởng đến năng suất của máy.
3.3 Tải trọng và gia tốc
Phụ tải của cơ cấu chuyển động cơ bản gồm hai thành phần chính: Tải trọng và trọng lượng
của bản thân của bộ phận chuyển động. Trong nhiều trường hợp, thành phần thứ hai khá lớn. Ở
các máy nâng, để giảm ảnh hưởng của trọng lượng bản thân của buồng máy thường người ta
dùng đối trọng. Trọng lượng đối trọng được chọn:
Gđt = G0 + Gđm.a
Trong đó:
G0, Gđm: Trọng lượng buồng máy và trọng tải định mức.
a
: Gia tốc của thang máy.
Hầu hết thang máy có yêu cầu hạn chế gia tốc, tuy với những nguyên nhân khác nhau ở
các máy chở người, gia tốc cho phép được quy định theo cảm giác của hành khách. Đối với
thang máy trị số đó khoảng dưới 3m/s2, đối với máy nâng thẳng đứng trong hầm m3 0.75m/s2.
3.4 Đặc tính và thơng số của thang máy
Dựa vào đặc điểm, tính chất, thang máy có thể chia ra 2 loại chính sau:
1. Thang máy chở khách kèm theo hành lý hoặc chuyên chở các vật gia
dụng trong các nhà cao tầng, công sở, siêu thị và trong các trường học.
2. Thang máy dùng trong bệnh viện, dùng chuyên chở bệnh nhân trên băng ca
có nhân viên y tế đi kèm.
Thang máy và máy nâng tuỳ thuộc vào tốc độ di chuyển của buồng thang
được phân ra các loại sau:
- Thang máy tốc độ thấp: v ≤ 0,5m/s.
- Thang máy tốc độ trung bình: 0,75 < v < 1,5m/s thường dùng cho các nhà có
số tầng từ [6 ÷ 12] tầng.
- Thang máy tốc độ cao: 2,5 < v < 3,5m/s thường dùng cho các nhà có số tầng
mt > 16.
- Thang máy có tốc độ rất cao [siêu cao] v = 5m/s thường dùng cho các toà
tháp cao tầng.
3.5 Hướng phát triển của việc trang bị điện
u cầu về điện khí hố và tự động hố ngày càng cao thì việc trang bị điện cho thang máy
càng phức tạp. Những phương pháp mà ta thường thấy là các hệ thống tiếp điểm. Ngày nay do
quy mô sản xuất, yêu cầu về công nghệ c4ng càng thêm phức tạp, bên cạnh các hệ thống điều
khiển thường dùng nó, người ta cịn dùng các loại điều khiển khác như: Hệ thống không tiếp
điểm ứng dụng các phần tử logic, các thiết bị điện tử bán dẫn trong hệ thống điều khiển, dùng
máy tính nơi với các thiết bị ngoại vi để điều khiển.
3.6 Đặc điểm trang bị điện thang máy
3.6.1 Điện áp
Động cơ phải có điện áp phù hợp với điện áp lưới. Các cấp điện áp của động cơ xoay
chiều là định mức 127/220V, 220/380V, 380V, 500V, 3000V…và của động cơ điện một chiều là
220V, 440V. Khi chọn các động cơ xoay chiều không đồng bộ và đồng bộ, cần chú ý đến khả
năng sụt áp của lưới.
3.6.2 Động cơ điện
Động cơ điện là một phần tử quan trọng của máy thang, nó cung cấp cơ năng cho việc di
chuyển buồng thang. Động cơ được nối với puly ma sát có thể có hộp giảm tốc hay là khơng có
hộp giảm tốc. Đối với thang máy chở khách thì hầu hết là có hộp giảm tốc. Động cơ được sử
dụng có tốc độ định mức khoảng 600 ¸ 1200 vịng/phút.
Người ta có thể dùng động cơ DC hoặc động cơ AC để truyền động.
3.6.3 Chế độ làm việc
Động cơ truyền động cơ cấu thang máy làm việc với phụ tải ngắn hạn lập lại, mở máy và
hãm máy nhiều. Các động cơ ngắn hạn lập lại được sản xuất chủ yếu với trị số định mức ĐM%
= 15%, 25%, 30%…[theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ]. Ngồi ra người ta cịn chế tạo các động cơ có
số định mức ĐM% = 40% để dùng cho các thiết bị làm việc nặng nề.
3.6.4 Môi trường làm việc
Để đáp ứng được điều kiện môi trường làm việc, người ta chế tạo đông cơ theo 4 kiểu: hở,
bảo vệ, kín, chịu nổ. Việc sử dụng động cơ cho từng môi trường được lập bảng sau:
Môi trường
Kiểu động cơ
Khô ráo, khơng bụi, bẩn, hơi cháy.
Hở.
Khơ ráo, khơng bụi, có vật rắn rơi.
Bảo vệ, hở, có lưới phụ che.
Có bụi ẩm.
Kín.
Ngồi trời.
Kín bảo vệ chống mưa.
Nóng và ẩm.
Kín.
Rất ẩm và hơi ăn mịn.
Kín có quạt sạch hoặc có cách điện chống ăn
mịn.
Có hỗn hợp khí nổ.
Chịu nổ.
3.6.5 Hình thức lắp ghép
Để thuận tiện lắp ghép và để đặt động cơ gần bộ phận chấp hành, người ta chế tạo ra các
loại động cơ có bệ. Động cơ có bệ được đặt theo phương ngang và là loại thông dụng.
3.7 Yêu cầu trang bị điện về thang máy
Thiết bị thang máy là thiết bị treo cho nên một số yêu cầu là an toàn phải được tuân thủ
một cách tuyệt đối.
3.7.1 Yêu cầu về vấn đề an toàn
Chọn thang máy phải bào đảm chúng làm việc an toàn ở chế độ nặng nề nhất. Phải tuân thủ
các quy chế về dùng thiết bị điện như điện áp xoay chiều không vượt quá 500V và một chiều
không quá 440V. Điện áp chiếu sáng khi sửa chữa không quá 36V. Ở những nơi có thể gây nổ,
trên đường dây cung cấp điện phải tránh việc tiếp xúc với phần dây trần và phải dùng dây cáp
mềm để dẫn điện. Các thiết bị thang máy phải đảm bảo làm việc an toàn ở điện áp 85% định
mức. Các thiết bị bảo vệ về điện và cơ phải làm việc rõ ràng, dứt khoát. Phải dùng áp tơ mát,
role dịng điện, phanh hãm điện từ và các công tắc cực hạn. Khi mất điện phanh hãm phải dừng
truyền động ở hiện trạng.
Phải bảo đảm an tồn cho người như cần có các đèn tín hiệu, chuông báo về trạng thái vận
hành của thang, sàng phải lót đệm cao su…
Chú ý đến bộ phận giảm chấn và đệm dầu để xử lý tình huống sớm nhấ khi thang rơi tự do. Hệ
thống điều khiển phải dừng thang lập tức khi cửa buồng thang hoặc cửa khoang hầm mở.
3.7.2 Yêu cầu đối với việc vận hành và thiết kế
Gia tốc và thời gian khởi động không vượt quá trị số cho phép.
Khi nâng tải phải chú ý đến khử độ võng của dây cáp để tránh xung lực gây hư hỏng như
đứt dây…tạo sự thoải mái cho hành khách.
Nắm yêu cầu riêng của từng loại thang máy.
3.7.3 Yêu cầu độ tin cậy và đơn giản
Số lượng bé nhất các máy điện, thiết bị, khí cụ, cũng như số lượng bé nhất các phần tử hợp
thành chúng.
Ứng dụng các thiết bị khí cụ đơn giản nhất, ít kiểu loại.
Số lượng và chiều dài dây nối bé nhất.
Sử dụng các khí cụ ít hỏng hóc nhất, độ bền, số lần đóng mở cao.
Đặc tính và thơng số của khí cụ, thiết bị ít thay đổi theo thời gian và mơi trường.
Nguyên lý tác động của sơ đồ là đúng đắn, sơ đồ đơn giản, sử dụng hợp lý và ít nhất các
liên động về điện và cơ, việc lắp ráp được hồn hảo.
Tính chất minh bạch, hiện đại của các thiết bị bảo vệ tránh các chế độ làm việc xấu hoặc
ngăn ngừa chúng có thể xãy ra.
Hệ thống điện tin cậy không tạo ra sự cố ngay cả khi trường hợp người điều khiển sai quy tắc
hoặc khi hư hỏng một khâu, hay một thiết bị nào đó của sơ đồ. Hiện nay, người ta có khuynh
hướng chế tạo các sơ đồ khối đơn giản rất nhiều trong lắp ráp và sửa chữa.
3.7.4 Yêu cầu về kinh tế
Vốn đầu tư, chi phí vận hành, sửa chữa ít. Sử dụng các thiết bị điện hợp lý. Máy làm việc
có năng suất cao chọn được các hệ thống truyền động thích hợp.
CHƯƠNG II: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
2 Gioi thiệu phần mềm TIA PORTAL và CPU S7 1200
2.1 Phần mềm TIA PORTAL
Siemens giới thiệu phần mềm tự động hóa đầu tiên trong công nghiệp sử dụng chung
một môi trường, một phần mềm duy nhất cho tất cả các tác vụ trong tự động hóa, gọi là Totally
Integrated Automation Portal[TIAPortal].
Phần mềm lập trình mới này giúp người sử dụng phát triển, tích hợp các hệ thống tự
động hóa một cách nhanh chóng, do giảm thiểu thời gian trong việc tích hợp, xây dựng ứng
dụng từ những phần mềm riêng rẽ.
Được thiết kế với giao diện thân thiện người sử dụng, TIA Portal thích hợp cho cả
những người mới lẫn những người nhiều kinh nghiệm trong lập trình tự động hóa. Là phần
mềm cơ sở cho các phần mềm dùng để lập trình, cấu hình, tích hợp các thiết bị trong dải sản
phẩm Tích hợp tự động hóa tồn diện [TIA] của Siemens. Ví dụ như phầm mềm mới Simatic
Step 7 để lập trình các bộ điều khiển Simatic, Simatic WinCC để cấu hình các màn hình HMI
và chạy Scada trên máy tính.
Để thiết kế TIA portal, Siemens đã nghiên cứu rất nhiều các phần mềm ứng dụng điển hình
trong tự động hóa qua nhiều năm, nhằm mục đích hiểu rõ nhu cầu của khách hàng trên toàn thế
giới. Là phần mềm cơ sở để tích hợp các phần mềm lập trình của Siemens lại với nhau, TIA
Portal giúp cho các phần mềm này chia sẽ cùng một cơ sở dữ liệu, tạo nên sự thống nhất trong
giao diện và tính tồn vẹn cho ứng dụng. Ví dụ, tất cả các thiết bị và mạng truyền thơng bây giờ
đã có thể được cấu hình trên cùng một cửa sổ. Hướng ứng dụng, các khái niệm về thư viện,
quản lý dữ liệu, lưu trữ dự án, chẩn đốn lỗi, các tính năng online là những đặc điểm rất có ích
cho người sử dụng khi sử dụng chung cơ sở dữ liệu.
Tất cả các bộ đều khiển PLC, màn hình HMI, các bộ truyền động của Siemens đều được lập
trình, cấu hình trên TIA portal. Việc này giúp giảm thời gian, công sức trong việc thiết lập
truyền thông giữa các thiết bị này.Ví dụ người sử dụng có thể sửdụng tính năng “kéo và thả’
một biến của trong chương trình điều khiển PLC vào một màn hình của chương trình HMI.
Biến này sẽ được gán vào chương trình HMI và sự kết nối giữa PLC – HMI đã được tự động
thiết lập, khơng cần bất cứ sự cấu hình nào thêm.
Phần mềm mới Simatic Step 7, tích hợp trên TIA Portal, để lập trình cho S7-1200, S7-300,
S7-400 và hệ thống tự động PC-based Simatic WinAC. Simatic Step 7 được chia thành các
module khác nhau, tùy theo nhu cầu của người sử dụng. Simatic Step 7 cũng hỗ trợ tính năng
chuyển đổi chương trình PLC, HMI đang sử dụng sang chương trình mới trên TIA Portal.
Phần mềm mới Simatic WinCC, cũng được tích hợp trên TIA Portal, dùng để cấu hình cho
các màn hình TP và MP hiện tại, màn hình mới Comfort, cũng như để giám sát điều khiển hệ
thống trên máy tính [SCADA].
Ưu điểm: tích hợp tất cả trong 1 phần mềm, 1 giao diện, tạo ra sự nhất quán trong việc cấu
hình hệ thống.
Nhược điểm: dung lượng phần mềm lớn, u cầu cấu hình máy tính cao, ban đầu khó làm
quen đối với người mới học.
Các gói phần mềm có trong TIA Portal:
SIMATIC STEP7 Professional và SIMATIC STEP7 PLCSIM: dùng để lập trình và mơ
phỏng PLC S7-1200, S7-1500, S7-300, S7-400, ...
SIMATIC WinCC Professional: Lập trình giao diện HMI và giao diện SCADA
SIMATIC Start Driver: Cấu hình biến tần
Bộ điều khiển PLC S7 – 1200 được sử dụng với sự linh hoạt và khả năng mở rộng phù
hợp đối với hệ thống tự động hóa nhỏ và vừa tương ứng với người dùng cần. Thiết kế nhỏ
gọn, cấu hình linh động, hỗ trợ mạnh mẽ về tập lệnh đã làm cho PLC S7-1200 trở thành một
giải pháp hoàn hảo trong việc điều khiển, chọn lựa phù hợp đối với nhiều ứng dụng khác
nhau.
Để có thể làm rõ hơn vấn đề chúng ta muốn nói tới, ta sử dụng hình ảnh sau đây để minh
họa chi tiết về vị trí, vài trị của PLC S7 – 1200 được Siemens đưa ra.
CPU của S7 – 1200 được kết hợp với một vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các tín hiệu
đầu vào/ra, thiết kế theo nền tảng Profinet, các bộ đếm/phát xung tốc độ cao tích hợp trên thân,
điều khiển vị trí [motion control], và ngõ vào Analog đã làm cho PLC S7 – 1200 trở thành bộ
điều khiển nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ. Sau khi download chương trình xuống CPU vẫn lưu giữ
những logic cần thiết để theo dõi và kiểm sốt các thiết bị/thơng tin trong ứng dụng của người
lập trình. CPU giám sát ngõ vào và những thay đổi của ngõ ra theo logic trong chương trình
người dùng có thể bao gồm các phép toán logic của đại số Boolean, những bộ đếm, bộ định thì,
các phép tốn phức tạp, những giao tiếp truyền thông với những thiết bị thông minh khác.
PLC S7 – 1200 được tích hợp sẵn 1 cổng Profinet để truyền thơng mạng
Profinet. Ngồi ra, PLC S7 – 1200 có thể truyền thông Profibus, RS485 hoặc
RS232 thông qua các module mở rộng.
Hình 1.2. Hình ảnh PLC S7-1200
Hiện nay, PLC S7-1200 có nhiều dịng CPU khác nhau như: CPU 1211C, CPU
1212C, CPU 1214C, CPU 1215C, CPU 1217C và đồng thời cho người dùng có nhiều sự
lựa chọn với các nguồn điện áp AC/DC, tín hiệu đầu vào/ra Relay/DC…
Tuy nhiên, tùy ứng dụng và chương trình mà người dùng lựa chọn CPU cho phù hợp
với cấu hình hệ thống và giá thành để làm cho hệ thống tốt nhưng kinh tế thấp.
3.1.2.1. MODULE PHẦN CỨNG CỦA PLC S7-1200
Cấu trúc phần cứng PLC S7-1200 bao gồm các module ghép lại với nhau, các module
được gắn vào nhau trên một thanh Rack, một thanh Rack bao gồm một module CPU và các
module mở rộng. Cấu hình phần cứng tối thiểu cần có là module CPU, có thể mở rộng tối đa 8
module mở rộng tín hiệu I/O và 3 module truyền thơng.
Hình 1.3. Ví dụ cấu hình phần cứng PLC S7-1200 trên phần mềm TIA PORTAL
2.2 Module xử lý trung tâm CPU
Module xử lý trung tâm CPU chứa vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thì, bộ đếm,
cổng truyền thơng Profinet… module lưu trữ chương trình người dùng trong bộ nhớ của nó.
Ngồi ra, module CPU có thể tích hợp một vài cổng vào/ra số, analog tùy thuộc vào mã hàng
[order number].
Cổng profinet tích hợp cho phép CPU có thể kết nối với HMI, máy tính lập trình, hay
những PLC S7 thơng qua PROFINET.
2.3 Module mở rộng tín hiệu SM
Các module mở rộng tín hiệu SM có thể là module mở rộng tín hiệu vào/ra số, vào/ra
Analog và được gắn bên phải CPU. Với CPU 1214 có thể quản lý được tối đa 8 module SM,
việc kết nối các module này minh họa như hình dưới đây.
Các module SM cụ thể như sau:
Module AI: module đọc analog [SM1231] với các loại tín hiệu khác nhau như dịng
4 – 20mA [theo cách đấu 2 dây và 4 dây], đọc tín hiệu áp 0 – 10 VDC, đọc tín hiệu
RTD [SM1231 RTD], TC [SM1231 RTD] Module AI/AO: module vừa đọc/xuất
Analog [SM1234]
Module AO: module xuất tín hiệu Analog [SM1232]
Module DI: module đọc tín hiệu Digital [SM1221x]
Module DO: module xuất tín hiệu Digital [SM1221x].
Module DI/DO: module vừa đọc/xuất tín hiệu Digital [SM1223x].
2.4 Module mở rộng tín hiệu SM
Các module mở rộng tín hiệu SM có thể là module mở rộng tín hiệu vào/ra số,
vào/ra Analog và được gắn bên phải CPU. Với CPU 1214 có thể quản lý được tối đa 8
module SM, việc kết nối các module này minh họa như hình dưới đây.
Các module SM cụ thể như sau:
Module AI: module đọc analog [SM1231] với các loại tín hiệu khác nhau
Module AI/AO: module vừa đọc/xuất Analog [SM1234]
Module AO: module xuất tín hiệu Analog [SM1232]
Module DI: module đọc tín hiệu Digital [SM1221x]
Module DO: module xuất tín hiệu Digital [SM1221x].
Module DI/DO: module vừa đọc/xuất tín hiệu Digital [SM1223x].
2.5. Module xử lý truyền thông
Module truyền thông được gắn trái CPU và được ký hiệu là CM1241 hoặc CP 124x. Tối
đa chỉ có thể gắn được 3 module mở rộng về truyền thông.
2.6. Module nguồn cung cấp Power module
Module nguồn Power module cung cấp nguồn hoạt động cho các module phần cứng kết nối
với CPU. Tên viết tắt module nguồn của S7 – 1200 là PM 1207
Module nguồn PM 1207 yêu cầu áp cung cấp đầu vào là 120/230VAC và ngõ ra là 24
VDC/2.5A được thiết kế riêng dàng cho PLC S7 – 1200 và khơng cần khai báo trong cấu hình
phần cứng.
2.7. Signal board
Signal board được cắm phía mặt trên thân CPU để có thể mở rộng thêm DI/DO, AI/AO, Pin
backup [battery board] dữ liệu về thời gian thực, mở rộng truyền thông với RS485
[Communications boards].
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG
3.1 Yêu cầu cơng nghệ thang máy 3 tầng
Thuật tốn ngun lý thang máy hoạt động với cơ cấu 3 tầng
Có chê độ ưu tiên theo hướng di chuyển của thang máy
Hành khách ấn nút gọi tầng rồi đợi cabin: nhấn nút gọi tầng theo hướng muốn đi
rồi chờ đến khi cabin đến
Khi cabin vào: khi cabin đến cửa tầng, cửa mở. Kiểm tra chiều di chuyển của
cabin bằng đèn báo chiều trước khi vào.
Nếu cửa bắt đầu đóng trong khi hành khách vẫn đang vào thang máy. Nếu cửa đã
đóng gần hết, nhấn nút gọi tầng của chiều di chuyển, sau đó cửa sẽ mở
Nhấn nút gọi tầng: sau khi vào cabin, nhấn nút gọi tầng trên bnagr điều khiển
ngay lập tức. Chiều di chuyển có thể đảo lại nếu nút cabin đc nhấn quá trễ.
3.2 Giao diện chính Tia portal V15
Hình 3.1: Giao diện Tia Portal V15
3.2.1 Tạo Project và cấu hình phần cứng cho PLC
- Chọn Create new project
- Điền tên project và chọn đường dẫn lưu project trong máy tính
- Sau đó chọn Create
Hình 3.2: Tạo project mới
Tạo devices & network
+ Chọn Add new devices
+ Chọn Controler để cấu hình cho PLC : Chọn CPU 1212C DC/DC/DC
Hình 3.3: Chọn cấu hình phần cứng PLC
3.2.2 Cấu hình cho PC system và kết nối với PLC
Chọn Add new devices PC systems SIMATIC HMI application WinCC RT
Professional
Hình 3.4: Cấu hình PC system
- Kết nối WinCC RT Professional với PLC đã chọn
+ Chọn tab Devices & network
+ Chọn Connections và nối 2 cổng Profinet với nhau
Hình 3.5: Kết nối PLC với WinCC RT Professional
Sau đó hồn tất việc thiết lập cấu hình phần cứng ta phải Download phần cứng để
lưu những thiết lập đó.
Hình 3.6: Download phần cứng
3.3 Chương trình chính
Tín hiệu đầu vào
Tín hiệu đầu ra
Khối OB1: Chương trình main:
Network 1,2,3 : Gọi thang máy đến tầng 1,2,3
Network 1
Network 2
Network 3
Network 4,5: Lưu vị trí cao nhất và thấp nhất thang cần đến
Network 4: Vị trí cao nhất thang cần đến
Network 5: Vị trí thấp nhất thang cần đến
Network 6,7,8: Thang máy đi lên và xuống
Network 6,7: thang máy đi lên
Network8: Thang máy đi xuống
Network 9,10,11,12: Kích hoạt hệ thống mở cửa, đóng cửa
Network 9,10: Kích hoạt mở cưa