Bạn giới thiệu sơ về phần cứng của thang máy, ví dụ: bao nhiêu tầng, cơ chế đóng mở cửa bằng gì, cơ chế xác định vị trí thang máy là gì (encoder, hay cảm biến vị trí, hay công tắc hành trình,....),.... Show Tải file wordLink tải file word Demo Link 1: https://drive.google.com/file/d/1MtKs-SXcABB5R1vYXHkF6LxCPJl34yhU/view Link tải file word Demo Link 2: Phần mềm cần thiếtPhần mềm hỗ trợ chạy hệ thống này bao gồm: (*) Tia portal Advance V15.1 (hoặc các phiên bản cao hơn như Tia portal V16,V17…) Tải phần mềmGhi chú: Tải các phần mềm sau và làm theo hướng dẫn như ảnh dưới: Hướng dẫn chi tiết cài đặt phần mềm theo đường link trên: Hướng dẫn chạy fileLàm theo hướng dẫn chạy file như sau: Video hướng dẫnNhư đã biết, trong các thang máy các nút ấn gọi thang được bố trí ở các tầng, tuỳ theo thiết kế mạch mà mỗi tầng sẽ có 1 hoặc 2 nút gọi thang. Ở phương án này, tất cả các tầng ( trừ tầng thượng chỉ có nút gọi xuống và tầng 1 chỉ có nút gọi lên ) đều bố trí 2 nút ấn gọi thang, một nút gọi lên và một nút gọi xuống. Trong buồng thang cũng có một bàn phím gồm các nút ấn đến tầng, đóng mở cửa nhanh, dừng khẩn cấp, báo chuông khi cần thiết. Các tín hiệu đó tác động vào hệ điều khiển thang máy không theo một quy luật nào cả. Do đó vấn đề đặt ra là: thang máy phải có một luật điều khiển sao cho vừa thỏa mãn được các yêu cầu công nghệ, vừa đáp ứng được sự tối ưu về quãng đường mà buồng thang phải dịch chuyển, thời gian phục vụ cũng như năng lượng tiêu tốn, đồng thời mọi hành khách cảm thấy thoải mái khi sử dụng thang máy. Như vậy, một vấn đề nữa đặt ra là làm thế nào để có thể phục vụ được tất cả hành khách một cách tối ưu nhất, có thể nhớ được nhiều tín hiệu gọi Cabin và xử lý các tín hiệu nhớ này theo một luật tối ưu. Trong trường hợp này ta sử dụng lý thuyết hàng đợi. Lý thuyết hàng đợiKhái niệm chung về hệ thống hàng đợiHệ thống hàng đợi (Queueing System) là hệ thống có các bộ phận phục vụ (Services) và các khách hàng đi đến hệ thống (Arriving Customers) để được phục vụ. Nếu khi khách hàng đến mà các bộ phận phục vụ đều bận thì các khách hàng phải sắp hàng để đợi được phục vụ. Chính vì vậy mà hệ thống này có tên là hệ thống hàng đợi. Lý thuyết toán học để khảo sát các hệ thống hàng đợi được gọi là lý thuyết phục vụ đám đông (các khách hàng được coi là một đám đông được phục vụ). Các đặc trưng cho hàng đợi
Các thành phần chính của hệ thống hàng đợiHệ thống hàng đợi có ba bộ phận chính là :
1/ FIFO (First – In First – Out) : Khách hàng đến trước phục vụ trước . Luật FIFO thường được dùng ở những nơi như : + Sắp hàng trước quầy tính tiền của siêu thị. + Sắp hàng vào cơ sở dịch vụ , phương tiện vận tải. + Các thiết bị sắp hàng trên băng tải chờ đến lượt được lắp ráp… 2/ LIFO (Last – In First – Out) : Khách hàng đến sau được phục vụ trước luật LIFO thường được dùng ở những nới như: + Ra khỏi buồng thanh máy : người nào vào sau cùng sẽ được ra trước tiên. + Đọc giữ liệu trên băng từ : dữ liệu ghi sau sẽ được đọc trước. + Hàng hoá được xếp vào thùng chứa : hàng xếp sau cùng (phía trên của hàng chứa sẽ đựơc lấy ra trước … 3/ Ngẫu nhiên: các khách hành đều có chế độ ưu tiên như nhau và được phục vụ một cách ngẫu nhiên. Luật này thường đựợc lấy ở các trường hợp sau như : + Phụ nữ trẻ em và người tàn tật được ưu tiên phục trước. + Luật FIFO cũng là trường hợp đặc biệt với đầu ưu tiên là đến trước. + Thời gian phục vụ ngắn được phục vụ trước (shortest job first). Ví dụ trên nút giao thông xe nhỏ gọn nhanh được ưu tiên đi trước so với xe to cồng kềnh di chuyển chậm v.v…
Thuật toán tối ưu điều khiển thang máyKhi thiết kế thuật toán tối ưu điều khiển thang máy với hệ thống hàng đợi ta thấy có những đặc điểm cần lưu ý như sau:
Tín hiệu hóa cho hệ thống điều khiển Logic khả trìnhThiết kế bộ tạo mã phím cho các công tắc và nút ấnBàn phím gọi tầngKhi số tầng ít, việc tạo mã phím cho các nút ấn gọi tầng, gọi thang và các tín hiệu cảm biến vị trí rất đơn giản. Các tín hiệu này sẽ tác động đến một bộ phát xung để phát ra các xung tương ứng với phím gọi. Các xung này sẽ được đưa đến một bộ đếm để có được mã phím. Tuy nhiên, khi số tầng nhiều, việc tạo mã như trên sẽ rất phức tạp và phải có rất nhiều dây dẫn tín hiệu. Vì vậy, chúng ta sẽ lựa chọn phương án thiết kế cho thang máy nhiều tầng với các bộ tạo mã theo ma trận phím dưới dạng các mã quét (Scan code). Trong thực tế có nhiều loại phím mà khi tiếp xúc sẽ gây ra những hiện tượng như :
Để giảm số lượng dây dẫn phải biến đổi số thứ tự của các phím (mã hoá các phím) thành dạng nhị phân hoặc dạng số Hexa. Trong trường hợp này, người ta sử dụng một bộ đếm quét bàn phím. Khi có một phím được ấn bộ đếm sẽ được lệnh dừng lại và ở đầu ra của các bộ đếm sẽ thu được một mã nhị phân tương ứng với số thứ tự của phím. Mã này được gọi là mã quét bàn phím. Nguyên tắc tạo mã quét cho bàn phím được minh họa như sơ đồ hình 1. Hình 1: Sơ đồ tạo mã bàn phím Người ta đưa ra các giá trị 1 lần lượt quét vào các cột, sau đó đọc vào các giá trị ứng với các cột khác nhau ở thanh ghi hàng từ đó có thể biết được mã của phím. Sơ đồ cụ thể tạo mã quét của bảng 64 nút ấn như hình 1. Vi mạch 4001 ( 4 cổng NOR ) 2 lối vào ) được mã thành mạch phát xung đồng hồ 50Hz có thể điều khiển chạy hoặc dừng được. Khi bộ phát xung chạy, hai tầng đếm nhị phân (dùng IC4520) sẽ đếm liên tục và thể hiện kết quả bằng xung điện áp ở các lối ra của chúng. Tầng đếm thứ hai đưa kết quả vào A2B2C2 của vi mạch giải mã 4051 (demultiplexer 1-8) khống chế các cột của bàn phím. Bảng các chế độ làm việc của 4051 như sau: Tầng đếm thứ nhất đưa kết quả vào A1B1C1 của vi mạch 4051 khống chế hàng của bàn phím. Khi ấn phím, hai đầu dây hàng và cột của phím đó được nối với nhau tạo nên điện áp +5V từ Z2 đưa sang Z1 để làm dừng bộ phát xung đồng hồ. Trên các lối ra 1..6 sẽ giữ nguyên trạng thái của hai tầng đếm lúc dừng và đó cũng chính là mã nhị phân tương ứng với ký tự ghi trên phím ấn. Ví dụ khi ấn phím số “12” (hàng 3, cột 1), bộ phát xung đồng hồ tiếp tục chạy, các lối ra của bộ đếm cứ liên tục thay đổi và chỉ dừng khi A1B1C1=110 (Z1 nối với 3) và A2B2C2 = 100 (Z2 nối với 1). Như vậy ở đầu ra ta sẽ có mã nhị phân tương ứng với số 12 là 00001100. Khi nhả phím, hai bộ đếm lại tiếp tục biến đổi quay vòng chờ đến khi có một phím khác được ấn. Nếu có một phím thứ 2 được ấn trong khi phím thứ nhất chưa được nhả thì vẫn không có gì thay đổi cho đến khi phím thứ nhất được nhả. Sau đó quá trình biến đổi quay vòng lại được tiếp tục và chỉ dừng lại ứng với mã nhị phân của phím thứ hai. Do thực tế đề tài thiết kế thang máy cho cao ốc 60 tầng, bàn phím chỉ đưa ra số nhị phân lớn nhất là 63, tức là chỉ sử dụng hết 6 đường truyền dữ liệu nên chỉ cần sử dụng 6 đầu vào ( INPUT ) của PLC. Bàn phím gọi thangBàn phím gọi thang có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động tương tự như bàn phím gọi tầng. Tuy nhiên do số lượng phím tăng lên gấp đôi nên kết cấu của bàn phím gọi thang có khác đôi chút, tức là phải tăng thêm số linh kiện để có thể đưa ra mã quét của các số từ 0 đến 127; trong đó các phím có mã từ 1 đến 59 dùng để gọi thang lên tương ứng với các tầng từ 1 đến 59, còn các phím có mã từ 62 đến 120 dùng để gọi thang xuống tương ứng với các tầng từ 2 đến 60. Các tín hiệu ra từ bàn phím gọi thang được đưa vào 7 đầu vào của PLC. Hình 2: Bảng mã phím gọi tầng Thiết kế mạch cho các sensorNhư trên đã đề cập, để dừng chính xác buồng thang thì phải có tín hiệu báo giảm tốc trước khi phanh hãm đến sàn. Tại vùng dừng, người ta bố trí 5 sensor được bố trí như trên hình vẽ 3 dưới đây. Tất cả 5 sensor này được đấu song song và đưa vào một đầu vào ngắt số 0 của PLC. Chương trình ngắt sẽ phải giải mã để xác định thứ tự các tín hiệu để báo cho chương trình chính biết để có các phản ứng phù hợp. |