Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng,đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – Cơ sở II ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN Đề Tài: THIẾT KẾ HỆ THỒNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO BÃI ĐỖ XE Ô TÔ NHIỀU TẦNG Giáo viên hướng dẫn: TS: Võ Trường Sơn Ths: Phạm Thị Lý Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Nam Phạm Xuân Thao Trần Mạnh Tiến Đỗ Đức Tuấn Lớp : Tự Động Hóa – K49 TP.Hồ Chí Minh – 2012 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ngày … Tháng … Năm 2012 Ths Phạm Thị Lý Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy (Cô) khoa Điện-Điện Tử trường đại học Giao Thông Vận Tải sở 2, đặc biệt thầy mơn Tự Động Hóa truyền thụ kiến thức quý báu cho chúng em năm qua Chúng em chân thành cảm ơn bảo tận tình Phạm Thị Lý Giảng viên mơn Tự động hóa Cơ nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu thơng tin hữu ích giúp chúng em hồn thành đề tài Trong trình thực đề tài, kiến thức hạn chế nên đề tài chúng em khơng tránh khỏi sai sót Mong q Thầy (Cơ) thơng cảm góp ý thêm đề tài hồn chỉnh LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, sống người cải thiện cách rõ rệt Tình hình kinh tế khắc phục nên đòi hỏi cao nhu cầu ăn mặc, nhà ở, lại… Thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội hai trung tâm kinh tế nước Nơi dân cư đông đúc, lượng xe lưu thông lớn Cho nên nhu cầu gửi lấy xe nhanh, an toàn… thực cần thiết, khắc phục tình trạng thiếu chỗ gửi xe trầm trọng Do vậy, hệ thống bãi giữ xe tự động cải thiện việc gửi lấy xe người nhiều Ngồi ra, hệ thống cịn dễ dàng nâng cấp phần mềm qua mạng, tiết kiệm nhân lực, thời gian, hiệu cao, an tồn cịn tránh sai sót, nhầm lẫn Nhóm chúng em thực đề tài “ Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Tự Động Bãi Đỗ Xe Ơ Tơ Nhiều Tầng ” nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 MỤC LỤC Trang NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Trang .4 Chương 1: TÌM HIỂU THỰC TRẠNG CÁC BÃI ĐỖ XE HIỆN NAY 1.1 Thực trạng giao thông VN 1.1 Tình hình bãi đổ xe giới 1.2.1 Lịch sử hệ thống bãi giữ xe tự động 1.2.2 Các bãi giữ xe tự động giới 1.3 Tình hình bãi đổ xe VN .8 1.4 Quy trình cơng nghệ bãi đổ xe tự động .11 + Quá trình gửi xe 12 Chương 2: THIẾT KẾ TỦ ĐỘNG LỰC CHO HỆ THỐNG 12 2.1 Tính tốn lựa chọn thiết bị truyền động cho hệ thống .12 2.1.1 Tính chọn cơng suất động 13 2.1.2 Tính chọn tiết diện cáp động lực 21 2.2 Tính tốn lựa chọn thiết bị đóng cắt cho tủ động lực 21 2.2.1 Khởi động từ 21 2.2.2 Chọn thiết bị chống pha điện áp lưới thấp 25 2.3 Tính tốn lựa chọn thiết bị bảo vệ cho hệ thống 25 2.4 Thiết kế tủ động lực 27 Mạch nguyên lý tủ động lực 28 Chương 3: THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN 29 3.1 Tính tốn lựa chọn điều khiển 29 3.2 Tính tốn lựa chọn thiết bị đóng cắt cho tủ điều khiển 31 3.3 Các loại cảm biến, công tắc, nút nhấn, đèn báo 31 3.3.1 Cảm biến 31 3.3.2: Công tắc 35 3.3.3: Đèn báo .36 3.4 Thiết bị bảo vệ cho tủ điều khiển 36 Chương 4: THIẾT KẾ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 39 4.1 Chương trình .39 4.2 Chương trình gọi xe cửa vào 39 4.3 Chương trình gọi xe cửa 40 4.4 Chương trình gửi xe 41 4.5 Chương trình lấy xe 42 Chương 5: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 43 + Bảng địa chỉ: 43 + Chương trình điều khiển: 44 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỒ ÁN .66 + Kết luận: .66 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 + Hướng phát triển: 66 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO .67 Chương 1: TÌM HIỂU THỰC TRẠNG CÁC BÃI ĐỖ XE HIỆN NAY 1.1 Thực trạng giao thông VN Một thực tế tồn sở hạ tầng giao thông đô thị Việt Nam phát triển chậm kinh tế 15-20 năm Điều ảnh hưởng lớn tới mục tiêu tăng trưởng kinh tế Việt Nam, mặt khác gây ùn tắc an tồn giao thơng đô thị lớn Mật độ đường Hà Nội đạt 2,38 km/km2, Tp.Hồ Chí Minh 1,44 km/km2; thấp nhiều so với mức tiêu chuẩn 5-6 km/km2 đô thị giới Quỹ đất thiếu, hệ thống vận tải cơng cộng cịn nghèo nàn với lượng phương tiện lưu thông nội đô lớn nguyên nhân hàng đầu gây tình trạng ùn tắc giao thơng, đẩy tình hình an tồn giao thông đô thị lớn ngày xấu đi, tốc độ thị hóa nhanh, mật độ phương tiện dân số tăng nhanh hạ tầng sở giao thơng có tăng khơng thể đáp ứng nhu cầu lại, dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thông đô thị diễn quy luật tất yếu Hình 1.1: Taxi dừng đỗ khơng nơi quy định lịng đường, vỉa hè đường Sương Nguyệt Ánh (quận 3) Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới tình trạng có nhiều: Do lấn chiếm hành lang an tồn giao thơng, gia tăng nhanh phương tiện giao thông cá nhân ý thức người tham gia giao thông chưa cải thiện nhiều năm gần Bên cạnh phải kể đến đường xá nhỏ hẹp, nhiều khúc cua 90 độ có nhiều biển báo cấm biển báo hiệu đoạn đường, vỉa hè bị lấn chiếm làm nơi kinh doanh bán hàng, để xe tơ dẫn tới tình trạng người tham gia giao thơng bị khuất tầm nhìn, nhiều đoạn đường xuống cấp nhanh có nguy tiềm ẩn tai nạn giao thơng Vấn đề tìm lối cho việc quy hoạch giao thông tĩnh hay cụ thể xây dựng bãi đỗ xe có cơng suất lớn tiết kiệm diện tích vấn đề quan tâm hàng đầu 1.1 Tình hình bãi đổ xe giới 1.2.1 Lịch sử hệ thống bãi giữ xe tự động Trên giới, để giải toán giúp nhà đầu tư tăng số lượng xe đỗ diện tích nhỏ, tiền thân hệ thống đỗ xe tự động đời từ năm đầu kỷ XX Bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng theo kiểu dùng thang máy đưa lên tầng cao, sau lái xe tự lái tầng đỗ kiểu đỗ xe nhiều tầng kết hợp hệ thống khí đơn giản nhất, xuất từ năm 1918 Mỹ, sau lan truyền sang châu Âu Đến năm 1964, hệ thống bán tự động đời Châu Âu (Đức & Ý), với hệ thống thang nâng kết hợp di chuyển xe đến vị trí tầng, cần người lái xe đưa xe vào hệ thống Loại hình ứng dụng Nhật từ khoảng năm 1975 Kể từ năm 1982, hệ thống tự động hồn tồn khơng cần người lái tiếp tục phát minh châu Âu (đầu tiên từ Đức) Các công ty Nhật Bản nhanh chóng phát triển cơng nghệ ứng dụng rộng rãi từ năm 1985 1.2.2 Các bãi giữ xe tự động giới Trên giới, đặc biệt nước có kinh tế phát triển Ơ tơ phương tiện di chuyển chủ yếu người dân Vì hệ thống bãi giữ xe tơ phát Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 triển Hệ thống bãi giữ xe ô tô tự động ứng dụng nhằm giải nhu cầu đỗ xe an toàn đại đồng thời tiết kiệm nhiều diện tích Người Đức khơng tự hào đường cao tốc số giới mà bên cạnh họ cịn xây dựng bãi đổ xe cực đại Điển hình tháp đỗ xe hình trụ cao 20 tầng với sức chứa 800 xe nằm công viên Autostadt, tỉnh Wolfsburg Bãi giữ xe sân bay Hamburg, có sức chứa 10.000 tơ chia thành khu Khu P1 đến P5 nằm phía sân bay cịn khu P8 P9 nằm ngồi sân bay Cịn sân bay Nuremberg bãi đậu xe có sức chứa khoảng 9.000 tơ sử dụng cơng nghệ hồn tồn tự động Hình 1.2: Bãi giữ xe sân bay Hamburg – Đức Mumbai (Ấn Độ) thành phố đông dân thứ hai giới Đây thành phố bị ảnh hưởng nhiều từ tác động tiêu cực thiếu sở hạ tầng phù hợp Do thiếu hệ thống giao thông công cộng phù hợp người dân ngày muốn sở hữu xe tư nhân nhiều nên tình trạng thiếu bãi đỗ xe trầm trọng Dự kiến đến năm 2030, 25% thành phố Mumbai tràn ngập bãi đỗ xe Với tranh ảm đạm vậy, quyền thành phố lên kế hoạch cách mạng xây Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 dựng tháp Tata (Tata Tower) nhằm giải vấn đề xúc Tháp Tata thiết kế nhằm giải vấn đề mà Mumbai phải đối mặt Tháp Tata đóng vai trị bãi đỗ có sức chứa 4.050 xe Việc thiết kế tháp hy vọng ví dụ cho bãi đỗ xe thẳng đứng Ấn Độ nơi khác giới 1.3 Tình hình bãi đổ xe VN Theo đánh giá Sở GTVT Hà Nội, mạng lưới bãi xe thiếu nhiều so với nhu cầu, chất lượng phục vụ nhiều yếu nguyên nhân bùng nổ phương tiện giao thông cá nhân Số liệu thống kê quan chức TP Hà Nội cho thấy, 10 quận nội thành Hà Nội có khoảng 1.000 điểm trơng giữ phương tiện đáp ứng khoảng 10% nhu cầu thực tế, lại khoảng 90% phải sử dụng vỉa hè, lòng đường, tầng trệt, sân chung cư, sân chơi quan, công sở, sân trường, bệnh viện ngõ ngách làm bãi trơng giữ xe Hình 1.3: Thiếu bãi đỗ xe, nên chủ nhân xe phải đậu xe vỉa hè Việc cấm giữ xe lòng đường, vỉa hè 262 tuyến phố Hà Nội áp dụng bãi bỏ quy định cho phép xe tơ đậu lịng lề đường hầu hết tuyến đườngđã khiến nhiều phố không bị cấm, ngõ, ngách nhỏ liền kề Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 với khu vực bị cấm, bị chủ phương tiện sử dụng làm nơi đỗ xe, làm diện tích mặt đường phố bị thu hẹp đáng kể Như tuyến phố Phan Kế Bính, Linh Lang, Vạn Bảo bị cấm trơng giữ xe, ngõ tuyến phố lại có đơng xe tơ đậu đỗ Tại phố Vạn Phúc (không nằm danh sách cấm), dọc hai bên đường san sát xe du lịch 45 chỗ, xe ô tô loại nhỏ đậu đỗ Hàng loạt điểm trông giữ xe tự phát mọc lên nhanh Điển bãi trơng giữ xe tô khu vực giải tỏa nằm ngõ 51 phố Đốc Ngữ hay bãi trông giữ xe không phép khác, nằm sau xăng dầu ngã tư Đội Cấn - Liễu Giai Tương tự loạt điểm trông giữ xe không phép, nhỏ lẻ tuyến phố Nguyễn Công Hoan, Nguyên Hồng xuất hiện, để đáp ứng nhu cầu cho điểm trông giữ xe tuyến đường Nguyễn Chí Thanh bị thu hồi giấy phép Những dự án biến Tại buổi làm việc với TP Hà Nội, Phó Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc đạo tập trung xây dựng điểm đỗ xe cho người dân theo quy hoạch Cách 10 năm, hàng chục dự án bãi đỗ xe TP Hà Nội quy hoạch Trong Quyết định 165 ban hành năm 2003, Hà Nội đặt mục tiêu tới năm 2010 xây dựng dự án bãi đỗ xe Nhưng đến hầu hết dự án dậm chân chỗ xây dựng xong lại bịbiến sử dụng vào việc khác.Có thể nêu ví dụ khu vực trụ sở Sở Kế hoạch & Đầu tư trước TP Hà Nội quy hoạch xây dựng bãi đỗ xe phục vụ sân thể thao Hàng Đẫy dịp SEA Games 22 Tuy nhiên sau dự án hoàn thành, toàn nhà tầng với cơng chứa xe, chuyển đổi công thành trụ sở Sở KH&ĐT Nhiều năm qua, diện tích giao thơng tĩnh Hà Nội xấp xỉ 0,48% đất đô thị Thậm chí, nhiều lần diện tích eo hẹp cịn có nguy bị “xẻ thịt” mục đích thương mại bãi đỗ xe Đền Lừ (Q.Hoàng Mai) giao cho Công ty khai thác điểm đỗ quản lý, tới tháng 7-2007, UBND lại sáp nhập bãi đỗ vào chợ đầu mối Đền Lừ để giảm tải chợ Long Biên.Hay khu đất rộng lớn quy hoạch làm bãi đỗ xe phường Gia Thụy (Long Biên) biến thành Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 10 trung tâm thương mại Savico Megamall Khu đất rộng Bến xe tải Sang Nạm (Q.Hoàng Mai) quy hoạch làm dự án bãi đỗ xe Kim Ngưu đại lý buôn bán sắt thép trạm trung chuyển hàng nông sản Tổng công ty thương mại Hà Nội (Hapro) Dù phê duyệt thành bãi đậu xe 10 năm trước dự án bãi đậu xe hồ Bụng Cá phường Tứ Liên (Tây Hồ) diện tích 2ha bãi đất bỏ hoang Khu đất rộng gần 2ha bến xe tải Sang Mạn (Hoàng Mai) theo quy hoạch trở thành bãi đậu xe, đại lý buôn bán vật liệu xây dựng trạm trung chuyển nông sản… Tại thành phố Hồ Chí Minh tình trạng giao thơng tĩnh không khả quan Hiện nay, nhu cầu đậu xe khu vực trung tâm vào khoảng 7.000 xe/ngày đêm Những khu vực có nhu cầu cấp bách bãi đậu gồm quận 1, 3, 4, 5, 6, 10, 11, Phú Nhuận, Bình Thạnh Các bãi xe tồn không đủ đáp ứng nhu cầu ngày gia tăng Trong đề án Quy hoạch giao thông TP HCM nêu rõ, diện tích dành cho 33 bến bãi tất loại xe buýt, xe khách, xe tải, taxi, ôtô khác chiếm khoảng 34 (gần 0,1% diện tích nội thành) Còn năm 2020 tiêu mà thành phố nhắm đến phải có 100 bến bãi đỗ xe với diện tích 469 ha, chiếm 1% đất thị Hình 1.4: Nhu cầu bãi đỗ xe Thành Phố HCM lớn Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 58 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 59 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 60 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 61 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 62 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 63 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 64 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 65 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 66 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỒ ÁN + Kết luận: Sau trình nghiên cứu chúng em tiếp thu hệ thống giữ xe tự động điều khiển PLC S7 200, biết cách ghép nối giao tiếp thiết bị với Đưa phương án xây giữ hệ thống bãi đỗ xe tự động phù hợp tình hình thực tế để giải tình trạng thiếu chỗ gửi xe trầm trọng Việt Nam + Hướng phát triển: - Mở rộng mơ hình để hệ thống hoạt động suất cao gửi nhiều xe - Kết nối với thiết bị giám sát nâng cao chất lượng hệ thống để hệ thống hoàn thiện Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 67 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Chí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7 200 (TP HCM 10/2008) Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh, Trang bị điện – điện tử máy công nghiệp dùng chung, NXB Giáo Dục Nguyễn Cơng Hiếu, Nguyễn Mạnh Hồng, Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiêp đô thị nhà cao tầng, NXB Khoa học kỹ thuật Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi xe ô tô nhiều tầng NCKHSV 2012 THIẾT KẾ HỆ THỒNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO BÃI ĐỖ XE Ô TÔ NHIỀU TẦNG DESIGN A AUTOMATON SYSTEM OF CAR PARK Giáo viên hướng dẫn: TS Võ Trường Sơn Ths Phạm Thị Lý Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Nam Phạm Xuân Thao Trần Mạnh Tiến Đỗ Đức Tuấn Bộ môn Điều khiển học – Khoa Điện – Điện Tử Trường Đại học Giao thơng Vận tải – Cơ sở II Email: ngocnamautokhin010@gmail.com Tóm tắt: Hệ thống bãi đỗ xe ô tô tự động phát minh vào năm 1982 Đức cơng ty Nhật Bản nhanh chóng phát triển cơng nghệ ứng dụng rộng rãi vào năm 1985 Ngày nước có kinh tế phát triển Mỹ, Đức, Nhật… Hệ thống đỗ xe ô tô tự động xây dựng nhiều nhằm đáp ứng yêu cầu số lượng ô tô cá nhân chiếm tỷ lệ lớn, quỷ đất dành cho bãi đỗ xe tĩnh khơng đủ đáp ứng Với diện tích dành cho bãi đỗ xe tĩnh, xây dựng bãi đỗ xe tơ tự động cơng suất gấp nhiều lần Người lái xe khơng cịn nhiều thời gian tìm chổ đỗ xe làm cho sống ngày phát triển đại tiện lợi Việt Nam ta đường phát triển hội nhập kinh tế giới Đời sống người dân ngày cải thiện, nhu cầu lại đầu tư cao Vì năm gần số lượng xe ô tô lưu thông Việt Nam nhiều, đặc biệt thành phố lớn Hà Nội Hồ Chí Minh Đi ngược với phát triển sở hạ tầng giao thơng xuống cấp trầm trọng, đường xá ngày bị thu hẹp, vỉa hè bị lấn chiếm, bãi đỗ xe tĩnh khơng đủ đáp ứng Các tơ khơng có chổ gửi xe phải đậu lòng đường, tràn lan vỉa hè gây trật tự an toàn giao thông Nhằm giải yêu cầu xúc trên, báo chúng tơi xin trình bày việc thiết kế bãi đỗ xe tơ hồn tồn tự động Kết thiết kế mơ hình nhỏ gồm sáu chứa xe, mơ hình mở rộng ứng dụng vào thực tế Chữ viết tắt: PLC Programmable Logic Controller PC Personal Computer IPC Industrial Personal Computer LED Light Emitting Diode ASIC Application Specific Integrated Circuit IC Integrated Circuit Phần mở đầu Để cấu tạo nên hệ thống điều khiển cần đối tượng bản: Bộ điều khiển, cảm biến, cấu chấp hành Bên cạnh cịn nhiều thiết bị khác công tắc, nút nhấn, đèn báo… Bộ điều khiển tùy theo mục đích sử dụng yêu cầu kinh tế sử dụng điều khiển như: PLC, vi điều khiển, PC, IPC…Với hệ thống Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng Trang NCKHSV 2012 điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng, cần sử dụng điều khiển có độ xác, độ tin cậy cao, khả chống nhiễu tốt hoạt động liên tục thời gian dài PLC lựa chọn tối ưu Trãi qua thời gian học tập nghiên cứu môi trường trường đại học Giao Thông Vận Tải - Cơ Sở Chúng tiếp xúc thực hành với điều khiển, module thiết bị kèm theo Chúng tơi bước đầu xây dựng mơ hình nhà giữ xe tơ tự động vói quy mơ nhỏ Nhằm đáp ứng mục tiêu học hỏi kiếm kinh nghiệm cho thân đồng thời tiếp tục nghiên cứu ứng dụng vào thực tế yêu cầu Quy trình cơng nghệ Ơ5 Ơ6 Ơ3 Ơ4 đâu Sau xuất tín hiệu điều khiển đưa cấu lấy xe đến ô chứa xe cần lấy Giả sử xe cần lấy ô số Cơ cấu ô số tầng cấu tiến hành di chuyển sang phải đến sơ dừng lại Sau cấu nâng hạ lên đến ô số dừng lại cấu cánh tay đẩy vào vị trí Và tiến hành nâng lên để lấy xe Sau xe nằm bàn nâng cấu cánh tay rút ngược lại hệ thống lấy xe di chuyển sang phải ô Nếu bãi đầy xe báo hiệu đèn đỏ để người vận hành biết Thiết kế tủ động lực 3.1 Các thiết bị tủ động lực Các thiết bị tủ động lực có nhiệm vụ chủ yếu để điều khiển bảo vệ động Vì việc lựa chọn thiết bị phải phù hợp với công suất động để đảm bảo an toàn a) Contactor Cửa Vào Ô1 Ô2 Cửa Ra Dùng để đóng cắt đảo chiều động Hình 2.1 Mơ hình nhà gửi xe Thông số kỹ thuật: cực, điện áp cuộn coil 220V, dịng định mức 45A, 20A, 6A 2.1 Q trình gửi xe Xe người tài xế lái đến cửa vào, bãi giữ xe cịn trống hệ thống hiển thị đèn xanh đồng thời mở cửa để người tài xế lái xe vào ô vào Tại ô cửa vào có đặt cảm biến quang để hệ thống xác định có xe Mức độ ưu tiên tầng 1,2,3,4,5,6 hình vẽ Nghĩa hệ thống kiểm tra xem ô cịn trống, cịn trống có mức độ ưu tiên cao chọn làm nơi cất xe Nếu cấu rảnh di chuyển đến ô vào lấy xe Giả sử số cịn trống cấu từ cửa vào di chuyển sang phải, đến ô số dừng lại Trên cấu có gắn cảm biến để xác định vị trí cấu đâu đưa tín hiệu điều khiển Đến số cấu di chuyển sang ngang dừng lại, đồng thời điều khiển cấu nâng xe lên đến số dừng cấu cánh tay đẩy xe vào ô chứa Xe đến vị trí cấu hạ xuống đưa cánh tay ngồi chờ lệnh thực cơng việc 2.2 Q trình lấy xe Khi có tín hiệu lấy xe từ người tài xế, hệ thống tiến hành kiểm tra xem xe tơ vị trí ô chứa kiểm tra xem cấu lấy xe có rảnh hay khơng? Nếu rảnh xác định Hình 3.1 Contactor b) Rơ le nhiệt Dùng để bảo vệ tải cho động Thông số kỹ thuật: Dòng điện tác động 36A, 16A, 5A Hình 3.2: Rơ le nhiệt c) Aptomat Dùng để bảo vệ tải, ngắn mạch cho hệ thống Thông số kỹ thuật: Dòng định mức 70A Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng Trang NCKHSV 2012 Hình 4.2 PLC S7 200 CPU 224 Hình 3.3: Aptomat b) Thiết bị cảm biến 3.2 Mạch động lực Thiết bị cảm biến có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu vào ( cơ, nhiệt …) biến đổi thành đại lượng vật lý truyền cho điều khiển L1 L2 L3 APTOMAT TONG AP1 AP2 K2 AP3 K3 K4 K5 K6 K1 Hình 4.3: Cảm biến quang RN RN Đ + Giới thiệu cảm biến quang RN Đ Đ Cảm biến quang điện (Photoelectric Sensor) phát nhiều dạng vật thể khác Hình 3.4: Mạch động lực điều khiển động nhau: từ việc phát chai nhựa băng Thiết kế tủ điều khiển chuyền kiểm tra xem tay robot gắp linh Hệ thống điều khiển gồm thiết bị: Bộ điều khiển, thiết bị đóng cắt, bảo vệ, cảm biến… + Đăc điểm a) Thiết bị điều khiển Thiết bị điều khiển não hệ kiện ô tô để lắp đặt hay chưa - Không tiếp xúc với vật thể cần phát - Có thể phát vật từ khoảng cách xa - Khơng bị hao mịn / có tuổi thọ cao thống điều khiển Nó có nhiệm vụ thu thập thơng - Có thời gian đáp ứng nhanh (ví dụ ms) tin, liệu từ bên ngồi thơng qua cảm biến xử - Có thể phát loại vật thể / vật chất lý tín hiệu đó: tổ hợp, phân tích, so sánh, phân phối + Cấu trúc cuối xuất tín hiệu điều khiển cấu chấp hành Cấu trúc cảm biến quang đơn giản, bao gồm thành phần chính: Bộ Phát Bộ Thu Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng Trang NCKHSV 2012 Mạch xử lý tín hiệu Ưu điểm hệ thống: - Bộ phát Hệ thống điều khiển tự động đại thuận tiện cho việc gửi lấy xe Ngày cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED Ánh sáng phát theo xung Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảm biến phân biệt ánh sáng cảm biến ánh sáng từ nguồn khác (như ánh nắng mặt trời ánh sáng phịng) Các loại LED thơng dụng LED đỏ, LED hồng ngoại LED laze Một số dòng cảm biến đặc biệt dùng LED trắng xanh Ngồi có LED vàng - Bộ thu Thơng thường thu sáng phototransistor (tranzito quang).Bộ phận cảm nhận ánh sáng chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ Hiện nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC Mạch tích hợp tất phận quang, khuếch đại, mạch xử lý chức vào vi mạch (IC) Bộ phận thu nhận ánh sáng trực tiếp từ phát (như trường hợp loại thu-phát), ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát (trường hợp phản xạ khuếch tán Mạch tín hiệu Mạch đầu chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang / ASIC thành tín hiệu On / Off khuếch đại Khi lượng ánh sáng thu vượt mức ngưỡng xác định, tín hiệu cảm biến kích hoạt Mặc dù số loại cảm biến hệ trước tích hợp mạch nguồn dùng tín hiệu tiếp điểm rơ le phổ biến, ngày loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu bán dẫn (PNP/NPN) Kết đạt Sau trình nghiên cứu tìm hiểu chúng em hồn thành mơ hình hệ thống bãi giữ xe tự động sau: Có thể gửi nhiều xe giải tình trạng thiếu chỗ giữ xe Nhược điểm hệ thống: Quy mô nhỏ số lượng xe gửi không nhiều hệ thống bãi giữ xe tự động khác Kết Luận: Sau trình nghiên cứu chúng em tiếp thu hệ thống giữ xe tự động điều khiển PLC S7 - 200, biết cách ghép nối giao tiếp thiết bị với Đưa phương án xây giữ hệ thống bãi đỗ xe tự động phù hợp tình hình thực tế để giải tình trạng thiếu chỗ gửi xe trầm trọng Việt Nam Hướng phát triển: Mở rộng mơ hình để hệ thống hoạt động suất cao gửi nhiều xe Kết nối với thiết bị giám sát nâng cao chất lượng hệ thống để hệ thống hoàn thiện Danh mục tài liệu tham khảo Châu Chí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7 200 (TP HCM 10/2008) Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh, Trang bị điện – điện tử máy công nghiệp dùng chung, NXB Giáo Dục Nguyễn Công Hiếu, Nguyễn Mạnh Hồng, Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiêp đô thị nhà cao tầng, NXB Khoa học kỹ thuật Hình 5.1: Mơ hình nhà giữ xe tự động Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng Trang NCKHSV 2012 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng Trang