Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

Tải bản đầy đủ - 0trang

v = v0 + at

Quãng đường di chuyển của cabin:

S = v0t + at2/2

Thời gian để cabin giảm tốc từ 0,75 m/s đến 0,1 m/s là:

th 



v  v0 0,1  0,75



1,3s

a

 0,5



Quãng đường từ vị trí cabin bắt đầu giảm tốc cho đến khi tốc độ thang đạt được

vmin là:

S1 = 0,75.t + 0,5. t2/2 = 1,4 (m)

Ta cho thang chạy ở tốc độ thấp trong đoạn đường: l = 10 cm = 0,1 m. Thời

gian để chạy hết quãng đường này là tT = 1s

Như vậy tổng thời gian kể từ khi hãm đến khi dừng hẳn là th + tT = 2,3s

Quãng đường mà thang di chuyển ở tốc độ cao và mở máy là:

S3 = H – S1 – l = 2,1 m.

Thời gian di chuyển hết quãng đường này là t2 bao gồm thời gian mở máy và

thời gian chạy ở tốc độ cao.

Với gia tốc trung bình a = 0,5 m/s2 thì thời gian khởi động là:

tKĐ =



V 0,75



1,5s

a

0,5



Quãng đường di chuyển khi khởi động là:



a.t 2 0,5.1,5 2



0,56m . Do đó

2

2



quãng đường di chuyển ở tốc độ cao là: 2,1 – 0,56 = 1,54 m. Thời gian đi hết quãng

đường này là: t C 



1,54

2,05s

0,75



Khi puly quay được một vòng thì cabin di chuyển được quãng đường:

S 2  .D 3,14.0,52 1.7m



Số xung mà encoder phát ra khi cabin di chuyển được một tầng:

N1 



H

3,6

.N 0  .300.43 27317 xung

S2

1,7



Số xung phát ra khi đi được 1m là: 7588 xung/m



63



Số xung phát ra từ khi cabin bắt đầu di chuyển từ vị trí sàn tầng đến khi bắt

đầu có lệnh giảm tốc là:

N2 



H  S1

3,6  1,4  0,1

.N 0 

.300.43 15935 xung

S2

1,7



Số xung phát ra từ khi cabin bắt dầu giảm tốc cho đến khi dừng hẳn là:

N3 = N1 – N2 = 11382 xung

Ta đi đến định nghĩa các toạ độ cần thiết theo số xung encoder như sau:

Bắt đầu giảm tốc khi cabin đi xuống đến tầng 1: Số xung là 5842 xung ( tại

GHD bộ đếm bị reset )

Bắt đầu giảm tốc khi cabin đi lên đến tầng 2: Số xung là 10395

Sàn tầng 2: Số xung là //

Bắt đầu giảm tốc khi cabin xuống đến tầng 2: Số xung là 33159

Bắt đầu giảm tốc khi cabin đi lên đến tầng 3: Số xung là 37712

Sàn tầng 3: Số xung là //

Bắt đầu giảm tốc khi buồng cabin đến tầng 3: Số xung là 60476

Bắt đầu giảm tốc khi cabin đi lên đến tầng 4: Số xung là 65029

Sàn tầng 4: Số xung là //

Để khắc phục sai số tích luỹ thì mỗi khi cabin dừng ở sàn tầng 1 giá trị bộ

đếm sẽ được reset về 0. Muốn vậy ta đặt một cảm biến vị trí là cảm biến tiếp cận để

xác định khi buồng thang dừng ở sàn tầng 1.

5-1.2. Tính tốn tần số chạy ở tốc độ cao.

Như ta đã biết thang máy chạy ở tốc độ 0,75 m/s, như vậy trong một giây

puly phải quay được một quãng đường là 0,75 m. Mà chu vi của puly là c = 170 cm

= 1,7 m, như vậy puly quay được



0,75

0,44 vòng/ giây = 26,47 vòng /phút. Do đó

1,7



động cơ phải quay với vận tốc v = 26,47 . 43 = 1138 vòng /phút.

Ta thấy:

Với tần số 50 Hz ta được tốc độ định mức là 1425 vòng/phút

Với tần số x Hz ta được tốc độ quay của động cơ là 1138 vòng/phút

Suy ra: x =



50.1138

40 Hz

1425

64



- Nếu chạy ở tốc độ thấp ứng với tần số 5 Hz, tương ứng với tốc độ động cơ

là: 142 vòng/phút. Khi đó tốc độ thang là: 0,094 m/s

- Nếu chọn tốc độ thấp là : vmin = 0,1 m/s, thì tần số cần phải cài đặt là f min =

5,31 Hz

5-1.3. Tính tốn tần số xung của encoder.

Theo trên nếu thang chạy với vận tốc v = 0,75 m/s thì puly quay với vận tốc

0,44 vòng / giây tương ứng động cơ quay với vận tốc 18,92 vòng / giây. Như vậy

encoder lắp trên trục động cơ sẽ phát ra xung có tần số: f e = 18,92 . 300 = 5676 Hz

= 5,676 kHz với tần số này bộ đếm tốc độ cao của PLC hoàn toàn có thể đếm được.

Tương ứng với chu kỳ: Te = 1/ fe = 0,1762 ms



5-2. CÀI ĐẶT BIẾN TẦN.

5-2.1.Cài đặt biến tần MM440.

5-2.1.1. Cài đặt thông số cơ bản.

Để biến tần hoạt động phù hợp với ứng dụng thực tế cần phải cài đặt cho

biến tần các thông số như sau:

- Chọn mức truy nhập người dùng ở mức độ chuyên gia: P0003 = 4.

- Cài đặt chức năng lọc tất cả các thông số: P004 = 0.

- Chọn tiêu chuẩn Châu Âu: P0100 = 0.

- Chọn ứng dụng của bộ biến tần cho tải có mơmen khơng đổi: P0205 = 0.

- Chọn kiểu động cơ không đồng bộ: P0300 = 1.

- Điện áp định mức động cơ: P0304 = 400V.

- Dòng điện định mức động cơ: P0305 = 13A.

- Công suất định mức động cơ: P0307 = 5,5KW.

- Hệ số công suất định mức động cơ: P0308 = 0,8.

- Tần số định mức động cơ: P0310 = 50HZ.

- Tốc độ định mức động cơ: P0311 = 1425vòng/ phút.

- Chế độ làm mát tự nhiên: P0335 = 0.

- Hệ số quá tải: P0640 = 150%.

- Chọn nguồn lệnh đầu nối: P0700 = 2.



65



- Chức năng đầu nối số 1: P0701 = 17.

- Chức năng đầu nối số 2: P0702 = 17.

- Chức năng đầu nối số 3: P0702 = 17.

- Chức năng đầu nối số 4: P0704 = 17.

- Chức năng đầu nối số 5: P0705 = 17.

- Chức năng đầu nối số 6: P0706 = 17.

- Chức năng đầu nối số 7: P0707 = 17.

- Chức năng đầu nối số 8: P0708 = 17.

- Chức năng đầu ra số 1: P0731 = 52.1.

- Chức năng đầu ra số 2: P0732 = 52.D.

- Chọn điểm đặt tần số cố định: P1000 = 3.

- Chọn tần số cố định số 1: P1009 = 5HZ.

- Chọn tần số cố định số 2: P1010 = - 5HZ.

- Chọn tần số cố định số 3: P1013 = 40HZ.

- Chọn tần số cố định số 4: P1014 = - 40HZ.

- Chọn tần số nhỏ nhất: P1080 = 0 HZ.

- Chọn tần số lớn nhất: P1082 = 50HZ.

- Chọn thời gian tăng tốc: P1120 = 10s.

- Chọn thời gian giảm tốc: P1121 = 10s.

5-2.1.2. Cài đặt thơng số ứng dụng điều khiển vòng kín có phản hồi.

Để sử dụng ứng dụng điều khiển vòng kín cần phải kết nối biến tần với

Môdul Encoder phù hợp. Sau khi đã kết nối biến tần với Modul Encder ta có thể cài

đặt các thơng số như sau:

- Chọn kiểu Encoder dạng hai đường xung: P0400 = 2.

- Số xung Encoder trên một vòng quay: P0408 = 2048.

- Khi mất tín hiệu tốc độ khơng chuyển sang SLVC: P0491 = 0.

- Sai lệch tốc độ cho phép: P0492 = 10HZ.

- Thời gian trễ khi mất tín hiệu tốc độ:P0494 = 10ms.

- Chọn chế độ điều khiển véctơ có Sensor: P1300 = 21.

- Hằng số thời gian lọc cho tốc độ thực: P1442 = 4ms.



66



- Hệ số khuếch đại của bộ điều khiển tốc độ: P1460 = 3.

- Thời gian tích phân của bộ điều khiển tốc độ: P1462 = 400ms.

5-2.1.3. Cài đặt hãm động năng.

Thang máy của chúng ta sử dụng biến tần có các thơng số sau:

- Cơng suất định mức của bộ biến tần: Pconv = 5,5 kW

- Công suất hãm lớn nhất của bộ hãm trong bộ biến tần: 12,6 kW

- Công suất định mức của động cơ: 5,5 kW

- Hiệu suất của động cơ:  motor 0,865

- Tốc độ định mức của động cơ: nmotorN = 1425 vòng / phút

- Momen qn tính: Jmotor = 0,055 kgm2

- Momen lớn nhất của thang quy về trục động cơ: Mthang max

Như ta đã biết thang gồm có đối trọng và cabin được treo trên một puly qua hệ

thống cáp. Trọng lượng của đối trọng bằng tổng trọng lượng của cabin và một nửa

tải trọng của thang. Thang làm việc đầy tải nhất khi mà cabin không mang tải mà di

chuyển từ dưới đi lên, lúc đó độ chênh lệch giữa khối lượng của đối trọng và khối

lượng của cabin là m = (tải trọng) / 2 = 300 kg. Tương ứng với momen hãm lớn

nhất khi dừng tầng. Ta có biểu thức sau:

M thang max 



(m.g  m.a) R puli

i.







m.( g  a).R puli

i.







330.(9,8  0,5).0,26

25,7 Nm Nm

43.0,8



Trong đó: Rpuly – là bán kính của puly chủ động treo cabin và đối trọng; a gia tốc của thang khi hãm

- Tốc độ lớn nhất của động cơ cho ứng dụng: nmax = 1138 vòng / phút

- Thời gian hãm: tBrakeappl = 1,3 s

- Chu kỳ hãm của thang:

Tcycleappl = tKĐ + tC + th + tT + ttrễ = 1,5 + 2,05 + 1,3 + 1 +5 = 10,85s

Trong đó: t là thời gian hãm; t 1 là thời gian sau hãm, chạy ở tốc độ thấp; t 2 –

là khoảng thời gian chạy tốc độ cao; ttrễ - thời gian trễ dừng lại ở các tầng .



67



H ình 4.1: Đồ thị mô tả các thông số khi hãm.

Giá trị điện trở hãm nối vào biến tần được chọn trong bảng sau tương ứng

với công suất của biến tần.

Chú thích:

- Mã hiệu của điện trở hãm được nối với MM440 / G120

- Cỡ vỏ biến tần

- Điện áp vào biến tần

- Dải công suất biến tần cho cỡ vỏ riêng

- Công suất hãm liên tục P Brakingresistoraverage của điện trở hãm được nối với

MM440 / G120 với chu kỳ mang tải 240s.



68



Bảng 4.1: Bảng chọn giá trị điện trở hãm tương ứng với công suất biến tần.

- Công suất hãm lớn nhất có thể P Brakingresistormax của bộ hãm được tích hợp.

Tuy nhiên, giá trị đỉnh này chỉ đạt được nếu điện áp DC link, trong thời gian hãm

tăng lên ngưỡng dừng của bộ biến tần tương ứng với công suất cao cái đã tiêu tán.

Trong thực tế giá trị dự kiến trong cột 6 có thể khơng bao giờ đạt được bởi vì nó chỉ

tiến tới ngưỡng điện áp dừng. Trong chế độ để bộ hãm hoạt động an tồn với một

giới hạn cho phép thì 5% vẫn phải trừ công suất lớn nhất P Brakingresistormax. Công suất

hãm lớn nhất (đỉnh) của bộ hãm được tích hợp được giới hạn bởi công suất lớn nhất

của bộ biến tần ( quá dung lượng 200% trong 3s và 150% trong 60s cho MM440,

quá 200% trong 3s và 150% trong 57s cho G120). Bộ hãm được tích hợp có thể tiếp



69



tục mang tải với công suất hãm đỉnh dự kiến. Tuy nhiên giá trị nayfbij giới hạn bởi

công suất liên tục lớn nhất có thể của bộ biến tần. Ngồi ra, điện trở hãm thích ứng

phải được sử dụng.

- Giá trị của điện trở được nối với MM440/G120. Đây là giá trị nhỏ nhất của

điện trở ngồi có thể được kết nối.

- Điện áp lớn nhất DC link cái có thể đạt được trước khi bộ biến tần dừng

thích đáng quá điện áp chỉ dẫn.

Theo bảng thống kê trên ta chọn loại điện trở 4BD16-5CA0 có điện trở bằng

56  . Tiếp theo ta đi kiểm tra các điều kiện sau:

-



PBrakingappl max  PBrakingresistor max



-



Tcycleappl  Tcyclehopper



-



PBrakingapplaverage  PBrakingresistoraverage



PBrakingappl max: cơng suất hãm lớn nhất có thể xảy ra

PBrakingresistor max : công suất hãm lớn nhất của điện trở

Tcycleappl: chu kỳ hãm của thang

Tcyclechopper: chu kỳ mang tải của bộ hãm

PBrakingapplaverage: cơng suất hãm trung bình của thang

PBrakingresistoraverage: cơng suất hãm trung bình của điện trở

a. Kiểm tra cơng suất hãm lớn nhất.

M brakeappl 



J motor * nmax

 M thang

9,55 * t brakeappl



M brakeappl 



0,055 *1138

 25,7 5,04  25,7 30,74 Nm

9,55 *1.3



- Momen hãm:



Pbrakeappl max 



- Năng lượng hãm lớn nhất:

Pbrakeappl max



M brakeappl * nmax



* motor

9,55

30,74 *1138



* 0,85 3,11kW

9,55



Có nghĩa là điều kiện Pbrakeappl max (3,11kW) < Pbrakingresistor max(12,6kW) được

thỏa mãn.

b. Kiểm tra cơng suất hãm trung bình.



70



tbrakeappl 1

1

1,3

PBrakingapplaverage  * PBrakeapplmax *

 * 3,11 *

186W

2

t cycleappl 2

10,85



Như vậy điều kiện : P Brakingapplaverage ( 541W )  PBrakingresistoraverage ( 650W ) được

thỏa mãn. Như vậy hiệu suất mang tải của bộ hãm được thiết lập bằng 5% tức

P1237 = 1. Do đó chu kỳ mang tải của bộ hãm nhận được là: T cyclechopper = 240s và

điều kiện: Tcycleappl  Tcyclehopper được thỏa mãn.



Để điện áp điều khiển ổn định ta đặt P1254 = 1, khi đó V DC,



chopper



=



0,98.r1242.

5-2.2. Cài đặt biến tần MM420.

Việc cài đặt biến tần MM420 tương tự như khi cài đặt biến tần MM440. Vì

biến tần MM420 chỉ sử dụng để điều khiển động cơ kéo cửa có cơng suất nhỏ và

u cầu điều khiển đơn giản nên chỉ cần cài đặt các thông số cơ bản như sau:

- Chọn mức truy nhập người dùng ở mức độ chuyên gia: P0003 = 4.

- Cài đặt chức năng lọc tất cả các thông số: P004 = 0.

- Chọn tiêu chuẩn Châu Âu: P0100 = 0.

- Chọn ứng dụng của bộ biến tần cho tải có mômen không đổi: P0205 = 0.

- Chọn kiểu động cơ không đồng bộ: P0300 = 1.

- Điện áp định mức động cơ: P0304 = 230V.

- Dòng điện định mức động cơ: P0305 = 3,9A.

- Công suất định mức động cơ: P0307 = 0,75KW.

- Tần số định mức động cơ: P0310 = 50HZ.

- Tốc độ định mức động cơ: P0311 = 1395vòng/ phút.

- Chế độ làm mát tự nhiên: P0335 = 0.

- Hệ số quá tải: P0640 = 150%.



71



- Chọn nguồn lệnh đầu nối: P0700 = 2.

- Chức năng đầu nối số 1: P0701 = 17.

- Chức năng đầu nối số 2: P0702 = 17.

- Chức năng đầu nối số 3: P0703 = 17.

- Chọn điểm đặt tần số cố định: P1000 = 3.

- Chọn tần số cố định số 1: P1001 = 22HZ.

- Chọn tần số cố định số 2: P1002 = - 22HZ.

- Chọn tần số cố định số 3: P1003 = 10HZ.

- Chọn tần số cố định số 4: P1004 = 15HZ.

- Chọn tần số cố định số 5: P1005 = 6HZ.

- Chọn tần số cố định số 6: P1006 = -13,5HZ.

- Chọn tần số cố định số 7: P1007 = 30HZ.

- Chọn tần số cố định số 4: P1004 = 15HZ.

- Chọn tần số nhỏ nhất: P1080 = 0 HZ.

- Chọn tần số lớn nhất: P1082 = 50HZ.

- Chọn thời gian tăng tốc: P1120 = 10s.

- Chọn thời gian giảm tốc: P1121 = 10s.



5-3. LƯU ĐỒ THUẬT TỐN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN.

5-3.1. L ưu đồ thuật tốn.

5-3.1.1. L ưu đồ thuật tốn điều khiển thang.



72



H ình 4.2: L ưu đồ thuật toán điều khiển thang.

5-3.1.2. Lưu đồ thuật toán điều khiển cửa.



73



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×