THIẾT kế và GIÁM sát NHÀ GIỮ XE THÔNG MINH

2022 Họ tên sinh viên: Nguyễn Bá Huy Và Nguyễn Xuân Tín TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ GIẤM SÁT NHÀ GIỮ XE THƠNG MÌNH ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ GIÁM SÁT NHÀ GIỮ XE THÔNG MINH Người hướng dẫn Sinh viên thực Lớp : : : : Ths.Dương Quang Thiện Nguyễn Bá Huy (1811505520220) Nguyễn Xuân Tín (1811505520257) 18TĐH2 Đà Nẵng, 06/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ GIÁM SÁT NHÀ GIỮ XE THÔNG MINH Người hướng dẫn Sinh viên thực Lớp : : : : ThS.Dương Quang Thiện Nguyễn Bá Huy (1811505520220) Nguyễn Xuân Tín (1811505520257) 18TĐH2 Đà Nẵng, 06/2022 TĨM TẮT Tên đề tài: Thiết kế giám sát nhà giữ xe thông minh Sinh viên thực : Nguyễn Bá Huy (1811505520220) : Nguyễn Xuân Tín (1811505520257) Lớp: 18TDH2 Hoạt động mơ hình chúng em đa phần dùng động bước động có độ xác cao hệ thống em phù hợp Nên xe vào hệ thống để nhận diện xe ghi nhớ loại xe sau hệ thống sử dụng cánh tay robot để đưa xe vào tầng gữi cảm biến hoạt động để hổ trợ cho việc giám sát xem có xe vào hay chưa, nấu xe vào cảm biến nhận vào báo lại bên hệ thống cánh tay robot hoạt dộng đưa vào xong mà cảm biến chưa nhận hệ thống báo lỗi dừng hệ thống lại sau đợi người điều khiển bật manual để điều khiển kiểm tra lỗi hoàn thành ta cần bật star lại hệ thống hoạt động bình thường lại, lấy xe ta cần chọn xe hệ thống tự lấy việc điều khiển cách tay robot LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần với phát triển kinh tế xã hội Việt Nam, lượng phương tiện giao thơng tăng cách nhanh chóng Phương tiện cá nhân tăng lên, địi hỏi diện tích đất dành cho bãi đỗ xe phải tăng theo Tuy nhiên, thành phố lớn Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ việc đáp ứng yêu cầu quỹ đất ngày tỏ không khả thi giá trị đất tăng nhanh, nhu cầu đất cho mục đích quan trọng khác thiếu Hiện khu vực trung tâm thành phố lớn, số ô tô phần lớn dừng đỗ vỉa hè, lịng đường gây cản trở giao thơng Để giải vấn đề theo xu phát triển giới, bãi xe tự động với nhiều loại hình khác đời Với hệ thống đỗ xe tự động đưa vào sử dụng mang lại nhiều lợi ích cho xã hội, giảm thiểu vấn đề cản trờ giao thông, cảnh quan thành phố đặc biệt tiết kiệm thời gian cho người sử dụng ô tô Trong đồ án này, em thầy giáo Th.s Dương Quang Thiện giao nhiệm vụ “Thiết kế giám sát nhà giữ xe thông minh” Do khả kiến thức hạn chế nên q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi sai xót Em mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy, giáo Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình, dạy giáo hướng dẫn Th.s Dương Quang Thiện thầy cô môn Tự động hoá bạn đồng nghiệp giúp đỡ em nhiều trình làm đồ án tốt nghiêp Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm Sinh viên thực Nguyễn Bá Huy i Nguyễn Xuân Tín CAM ĐOAN Đề tài nhóm tự thực dựa vào kiến thức học, nghiên cứu tìm hiểu số đề tài phương án trước, không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Sinh viên thực Nguyễn Bá Huy ii Nguyễn Xuân Tín MỤC LỤC Nhận xét người hướng dẫn Nhận xet người phản biện Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án LỜI MỞ ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN HỆ THỐNG NHÀ GIỮ XE THÔNG MINH 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Giới hạn 1.5 Bố cục CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG ÁN BÃI ĐỖ XE 2.1 Phân tích phương án bãi đỗ xe 2.2 Các phương án bãi đỗ xe tự động 2.2.1 Phương án đỗ xe tự động kiểu thang máy .4 2.2.2 Phương án đỗ xe tự động kiểu xếp hình .5 2.2.3 Phương án đỗ xe tự động xoay vòng kiểu đứng 2.2.4 Phương án đỗ xe tự động kiểu Cycle Parking 2.2.5 Phương án đỗ xe tự động kiểu thang nâng di chuyển 2.2.6 Phương án đỗ xe tự động kiểu xoay vòng trục đứng 2.3 Ưu điểm hệ thống bãi đỗ xe tự động 2.4 Nhược điểm hệ thống bãi đỗ xe tự động 2.5 Phương án lựa chọn 10 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 3.1 Sơ đồ điều khiển 11 3.2 Khối đầu vào 11 3.2.1 Cảm biến 11 3.2.1.1Cảm biến gì? 11 iii 3.2.1.2Sự khác tín hiệu NPN PNP 12 3.2.1.3Cách phân biệt tín hiệu cảm biến NPN PNP 12 3.2.1.4Khi sử dụng tiếp điểm NPN 13 3.2.1.5Đấu dây cảm biến với PLC 13 3.2.2 Nút nhấn 14 3.2.2.1Nút nhấn 14 3.2.2.2Cấu tạo 15 3.2.2.3Nguyên lý hoạt động 15 3.3 Khối xử lý, giám sát điều khiển 15 3.3.1 PLC S7 1200 15 3.3.1.1Giới thiệu PLC S7 1200 15 3.3.1.2Cấu tạo chung PLC 16 3.3.1.3Các loại CPU PLC s7-1200 16 3.3.1.4Tổng quan hệ thống điều khiển tự động sử dụng PLC 18 3.3.1.5 PLC concept 19 3.3.1.6Program cycle (vịng qt chương trình) 20 3.3.1.7Nguyên lý nối dây mạch đầu vào PLC 20 3.3.1.8Nguyên lý nối dây mạch đầu DC PLC 22 3.3.1.9Nguyên lý nối dây mạch đầu RLY PLC 22 3.3.2 TIA Portal 22 3.3.2.1Giới thiệu TIA Portal 22 3.3.2.2Các thành phần cài TIA Portal 23 3.3.2.3Ưu – nhược điểm sử dụng TIA Portal 24 3.4 Khối đầu 24 3.4.1 Động bước 24 3.4.1.1Giới thiệu động bước 24 3.4.1.2Phân loại động bước 25 3.4.1.3Cấu tạo động bước gồm Rotor stato 25 3.4.1.4Nguyên lý hoạt động động bước 26 3.4.1.5Phương pháp điều khiển động bước: 26 3.4.1.6Ưu – Nhược điểm động bước 27 3.4.1.7Ứng dụng động bước 28 3.4.2 Đèn tín hiệu: 29 3.5 Các lệnh PLC s7-1200 29 3.5.1 Tiếp điểm .29 iv 3.5.1.1Tiếp điểm thường mở 29 3.5.1.2Tiếp điềm thường đóng: 30 3.5.2 Ngõ 30 3.5.3 Bộ đình thời (Timer) 30 3.5.4 Bộ đếm (Counter) 32 3.5.5 Lệnh dich chuyển (Move) 35 3.5.6 Phép tính 36 3.5.5.1Phép Cộng 36 3.5.5.2Phép trừ 37 3.5.5.3Phép nhân 38 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ 39 4.1 Sơ đồ dây đầu vào PLC 39 4.2 Sơ đồ dây đầu PLC 39 4.1 Bảng tag đầu vào PLC 40 4.2 Bảng đầu PLC 41 4.3 Giản đồ thời gian 42 4.4 Lưu đồ thuật toán 42 4.1.1 Lưu đồ thuật toán đầu vào 42 4.1.2 Lưu đồ thuật toán kiểm tra xe 44 4.5 Thiết kế khung giữ xe mô tô 45 4.6 Thiết kế khung giữ xe ô tô 46 4.7 Thiết kế tủ điện 46 4.8 Thiết kế giám sát 47 4.9.1 Thiết kế hình giao diện 47 4.9.2 Thiết kế hình thống kê 48 4.9.3 Thiết kế hình manual 49 CHƯƠNG 5: KẾT NỐI VẬN HÀNH 50 5.1 Thay đổi địa máy tính 50 5.2 Các bước tạo WinCC 50 5.3 Cài đặt kết nối cho WinCC với PLC: 52 5.4 Cách nạp chương trình PLC 53 5.5 Chuyển công WinCC 55 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ MỤC 55 v DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Hình 1.1 Tình trạng dừng đỗ xe vỉa hè lịng đường Hình 2.2.1 Phương án đỗ xe tự động kiểu thang máy Hình 2.2.2 Phương án hệ thống đỗ xe tự động dạng xếp hình Hình 2.2.3 Phương án đỗ xe tự động xoay vịng kiểu đứng Hình 2.2.4 Phương án đỗ xe tự động kiểu Cycle Parking Hình 2.2.5 Phương án đỗ xe tự động kiểu thang nâng di chuyển Hình 2.2.6 Phương án đỗ xe tự động kiểu xoay vịng trục đứng Hình 3.1.1 Sơ đồ khối đầu điều khiển Hình 3.2.1 (1) Cảm biến tiện cận PNP 5V 3-50cm Hình 3.2.1 (2) Sơ đồ nguyên lý cảm biến NPN Hình 3.2.1 (3) Sơ đồ nguyên lý cảm biến PNP Hình 3.2.1.3 Sơ đồ nguyên lý cảm biến NPN PNP Hình 3.2.1.5 (1) Cách đấu dây cảm biến NPN với PLC Hình 3.2.1.5 (2) Cách đấu dây cảm biến PNP với PLC Hình 3.2.2 Hình ảnh nút nhấn Hình 3.3.1.1 PLC S7 - 1200 Hình 3.3.1.2 Cấu tạo chung PLC Hình 3.3.1.4: Hệ thống điều khiển tự động sử dụng PLC Hình 3.3.1.5: Ngun lý hoạt động PLC Hình 3.3.1.6 Vịng quét PLC Hình 3.3.1.7 (1) Sơ đồ đấu PLC kiểu Sinking input Hình 3.3.1.8 Sơ đồ đấu nối đầu DC PLC Siemens S7-1200 Hình 3.3.1.8 Sơ đồ đấu nối đầu DC PLC Siemens S7-1200 Hình 3.3.2.1 Phần mềm TIA Portal Hình 3.3.2.2 Phần mềm TIA Portal Hình 3.4.1.1 Hình ảnh động bước Hình 3.4.1.3: Cấu tạo động bước Hình 3.4.1.4 Ngun lý hoạt động đơng bước Hình 3.4.1.6 Step Motor có ưu điểm khả cung cấp mơ men xoắn cực lớn Hình 3.4.1.7 Ứng dụng động bước thiết bị cắt gọt (CNC) Hình 3.4.2: Đèn báo tủ điện cơng nghiệp Hình 3.5.1.1 Tiếp điểm thường mở Hình 3.5.1.2 Tiếp điểm thường đóng vi PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC • Chương trình lay xe PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC PHỤ MỤC ... Nên xe vào hệ thống để nhận diện xe ghi nhớ loại xe sau hệ thống sử dụng cánh tay robot để đưa xe vào tầng gữi cảm biến hoạt động để hổ trợ cho việc giám sát xem có xe vào hay chưa, nấu xe vào... toán đầu vào 42 4.1.2 Lưu đồ thuật toán kiểm tra xe 44 4.5 Thiết kế khung giữ xe mô tô 45 4.6 Thiết kế khung giữ xe ô tô 46 4.7 Thiết kế tủ... toán đầu vào Hinh 4.1.2 Lưu đồ thuật tốn kiểm tra xe Hình 4.1.3 Lưu đồ thuật tốn lấy xe Hình 4.2: Thiết kế khung giữ xe mơ tơ Hình 4.3: Thiết kế khung giữ xe mơ tơ Hình 4.4 Sơ đồ dây đầu vào PLC