ĐỒ án HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ có file code và mô phỏng cho anh em về tham khảo làm đồ án
LỜI CAM ĐOAN Tôi, Đinh Trọng Quân, cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn Ths Nguyễn Ngọc Văn Các số liệu kết đồ án trung thực chưa công bố công trình khác Các tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian nơi công bố Nếu không nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đồ án Hà Nội, tháng năm 2021 Người cam đoan Đinh Trọng Quân LỜI CẢM ƠN Trước tiên với tình cảm sâu sắc chân thành nhất, cho phép em bày tỏ lòng biết ơn đến tất cá nhân tổ chức tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập trường đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cô bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật điện truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Nhờ có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy nên đề tài nghiên cứu em hoàn thiện tốt đẹp Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy/cô – người trực tiếp giúp đỡ, quan tâm, hướng dẫn em hoàn thành tốt báo cáo thời gian qua Đồ án tốt nghiệp thực khoảng thời gian gần tháng Bước đầu vào thực tế em hạn chế cịn nhiều bỡ ngỡ nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp q báu q Thầy Cơ để kiến thức 1 em lĩnh vực hồn thiện đồng thời có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2021 Sinh viên Đinh Trọng Quân NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN T T Nội dung Hình thức trình bày Đồ án thực đầy đủ nội dung đề tài Các kết tính tốn Thái độ làm việc Tổng thể Các ý kiến khác: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2 ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM T T Nội dung Hình thức trình bày đồ án Đồ án thực đầy đủ nội dung đề tài Các kết tính tốn Kỹ thuyết trình Trả lời câu hỏi Tổng thể Ý kiến nhận xét đánh giá Các ý kiến khác: 3 Hà Nội, ngày tháng năm Ủy viên hội đồng 4 Thư ký hội đồng Chủ tịch hội đồng MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VN BMS Việt Nam Building Management System LAN Mạng nội BACnet Building Automation and control Net word CM Module truyền thông CPU Central Processing Unit PLC Programmable logic controller DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU Tự động hóa, năm gần khái niệm trở nên quen thuộc khơng cịn khái niệm sử dụng lĩnh vực chuyên môn kỹ thuật đặc thù Tự động hóa góp mặt lĩnh vực từ sản xuất phục vụ sống ngày Mục tiêu cơng nghệ tự động hóa xây dựng hệ thống mà trung tâm người…Trên giới, hệ thống thông minh, tự động điều khiển áp dụng từ sớm cho thấy đóng góp quan trọng khơng thể phủ nhận Việc xây dựng cơng trình ngày gần thiếu việc triển khai, áp dụng hệ thống tự động Với cơng trình xây dựng công nghiệp dân dụng, hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung hệ thống tự động hóa tịa nhà đóng vai trị quan trọng việc trì điều kiện làm việc lý tưởng cho cơng trình, cho người thiết bị hoạt động bên cơng trình Một hệ thống tự động hồn chỉnh cung cấp cho cơng trình giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc nhiệt độ, độ ẩm, lưu thơng khơng khí, chiếu sáng, hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm lượng tiêu thụ cho cơng trình, thân thiện với mơi trường Ở Việt Nam, năm gần khơng khó để nhận đóng góp hệ thống tự động cơng trình cơng nghiệp dân dụng Những khái niệm quản lý tòa nhà, tiết kiệm lượng cơng trình, bảo vệ mơi trường… khơng cịn mẻ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ 1.1 Đặt vấn đề Trong lĩnh vực tự động hóa, giới biết đến nhiều nghiên cứu lĩnh vực hệ thống điều khiển trình (Process control technology); hệ thống điều khiển phân tán (Distributed Control System) có lĩnh vực mà giới chưa dành nhiều quan tâm đến Hệ Thống Tự Động Hóa Tịa Nhà (Building Automation) Cùng với phát triển xã hội u cầu mơi trường làm việc tiện nghi, thoải mái an toàn ngày cao Hơn nữa, với tòa nhà cao tầng với nhiều thiết bị việc yêu cầu quản lý thiết bị nhằm quản lý nguồn tiêu tốn lượng, dễ dàng viêc bảo trì sửa chữa thiết yếu Hệ thống tự động hóa tịa nhà đời phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu Xuất phát từ nhu cầu thực tế mà nhiều hãng tự đơng hóa giới Siemens, HoneyWell, ABB, Echelon… nghiên cứu đưa cách tiêu chuẩn, thiết bị nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao 1.2 Lịch sử phát triển Thuật ngữ BMS đời vào đầu năm 1950 Và từ tới thay đổi nhiều kể phương diện phạm vi cấu hình hệ thống Cách thức liên lạc hệ thống phát triển từ dây cứng tới dây hỗn hợp (multiplex) hệ thống hai dây liên lạc số hoàn toàn EMS BMCS phát triển từ giao thức pollresponse với xử lý điều khiển trung tâm tới giao thức peer-to-peer với hệ thống điều khiển phân tán Các hệ thống quản lý tòa nhà BMS phát triển ứng dụng khoảng 20-30 năm trở lại dựa sở công nghệ tự động hóa phát triển tích hợp tổng thể Hệ thống BMS đời trợ giúp cho người quản lý tòa nhà hiệu kinh tế Tuy vốn ban đầu đầu tư cho thiết bị phần mềm khơng nhỏ, so với chi phí khai thác lâu dài hiệu kinh tế Chúnh ta tham khảo tịa nhà lớn sân bay Stuttgart Đức, nhà băng Credit Suisse First Boston anh, Capital Tower hang sản xuất đĩa cứng Seagate Singapore…Các tòa nhà trang bị hệ thống BMS Siemens khai thác hiệu kinh tế Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Hình 3.26: Lưu đồ thuật toán đèn 64 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Hình 3.27: Lưu đồ thuật tốn điều hịa 65 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Hình 3.28: Lưu đồ thuật tốn máy chiếu 66 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Hình 3.29: Màn hình HMI 3.4.3 Cấu hình thiết bị (lập trình) Để tạo cấu hình thiết bị, thêm thiết bị vào đề án Lựa chọn PLC s7 1200 với cấu hình S7 1200 1212 DC/DC/DC Hình 3.30: Lựa chọn PLC 67 Chương 3: Thiết kế thi công mơ hình Device view của cấu hình phần cứng Do yêu cầu đề có nhiều đầu vào ra, phải lắp them module mở rộng đầu vào Sau tính tốn số lượng I/O nên chọn module SM 1223 có 16 I/O vào Kết nối module với PLC Hình 3.31: Kết nối module với PLC Để cấu hình thơng số vận hành CPU, lựa chọn CPU phần Device view (viền xanh dương quanh CPU đó), sử dụng thẻ “Properties” cửa sổ kiểm tra Chỉnh sửa thuốc tính để cấu hình thơng số sau đây: -Giao diện PROFINET: thiết lập địa IP cho CPU đồng hóa thời gian -DI, DO AI: cấu hình cách xử lý I/O kiểu số kiểu tương tự cục (tích hợp) -Các đếm tốc độ cao máy phát xung: khởi động cấu hình đếm tốc độ cao (HSC) máy phát xung sử dụng cho vận hành chuỗi xung (PTO) điều chế độ rộng xung (PWM) -Startup: lựa chọn cách xử lý CPU theo chuyển đổi từ OFF sang ON, ví dụ khởi động chế độ STOP hay chuyển sang chế độ RUN sau khởi động lại nóng -Time of delay: thiết lập thời gian, múi thời gian tiết kiệm ánh sáng ngày… 68 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Hình 3.32: Chỉnh sửa thơng số CPU Việc cấu hình địa IP Địa Ethernet (MAC): mạng PROFINET, thiết bị gán địa MAC (Media Access Control: điều khiển truy xuất truyền thông) nhà sản xuất nhằm nhận dạng Một địa MAC bao gồm nhóm gồm ký chữ số thập lục phân, ngăn cách dấu gạch nối (-) hay dấu hai chấm (:), theo thứ tự truyền phát, ví dụ 01-23-45-67-89-AB hay 01:23:45:67:89:AB Địa IP: thiết bị cịn cần phải có địa IP (Internet Protocol: giao thức mạng quốc tế) Địa cho phép thiết bị chuyển giao liệu mạng phức hợp định tuyến Mỗi địa IP chia thành đoạn bit thể theo định dạng thập phân có dấu chấm, ví dụ 211.154.184.16 Phần địa IP dùng cho Network ID (loại mạng sử dụng), phần thứ hai cho Host ID (đơn thiết bị mạng) Một địa IP dạng 192.168.x.y ký hiệu tiêu chuẩn nhận biết phần mạng riêng mà không định tuyến Internet Hình 3.33: Cổng kết nối ethernet 69 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Hình 3.34: Cài đặt địa IP Hình 3.35: Giao diện để viết chương trình main OB Hình 3.36: Giao diện để viết chương trình chng FC1 70 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Chương trình khối OB: 71 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình 72 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình 73 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình Chương trình khối FC: 74 Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình 75 Chương 4: Kết luận CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu mạng Internet, tài liệu kỹ thuật hãng em hoàn thành đồ án Về bản, đề tài giới thiệu khái niệm hệ thống tự động hố quản lý tồ nhà, sản phẩm cơng ty chun tự động hố tồ nhà…từ thấy việc áp dụng tự động hố cho việc giám sát, theo dõi bảo vệ nhà cần thiết cơng trình lớn Hệ thống tự động hố tồ nhà đem lại thuận tiện cho việc vận hành nhà, khơng cịn đem lại tiết kiệm tiêu thụ lượng, giúp nhà thân thiện với môi trường Kết mà nhận thấy qua đề tài phát triển không ngừng hãng lớn lĩnh vực tự động hố áp dụng cho tồ nhà Giờ việc điều khiển thiết bị tự động hố tồ nhà có phần mềm chuyên dụng, giao diện đồ hoạ giúp người vận hành thao tác dễ dàng Như việc nghiên cứu đề tài thiết thực thực tế Việc trang bị hệ thống tự động hố tồ nhà giúp tiết kiệm lượng, giúp cho nhà thân thiện với môi trường xu hướng tất yếu xã hội đại Tuy vậy, thời gian nghiên cứu trình độ cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Em mong nhận góp ý Thầy Cơ bạn để đề tài em hoàn thiện Trước kết thúc đề tài, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Ngọc Văn, người tận tình hướng dẫn suốt trình em làm đề tài Em xin cảm ơn đến thầy cô, bạn giúp đỡ em nhiều thời gian qua 76 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Linhkiencaugiay Module Relay Low/Hight, https://lkcg.vn/module-1-2-4-8relay-24v [2] SIEMENS, Data sheet SIMATIC S7-1200, CPU 1214C AC\DC\RLY 6ES72141BG40-0XB0 [3] SIEMENS, Simatic S7-1200 System Manual, 2011 [4] Trần Văn Hiếu, “Tự động hóa PLC S7-1200 với TIA Portal”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2015 77 Tài liệu tham khảo 78