Đầu tiên, nhóm em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả thầycô trong Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội nói chung, các thầycô trong Khoa Điện nói riêng đã tận tình dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội. Xin cảm ơn các thầycô đã trực tiếp dạy bảo em cũng như thầycô đã gián tiếp giúp đỡ em trong quá trình tìm kiếm tài liệu cho việc thực hiện đề tài này. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô ThS. đã đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Những kinh nghiệm quý báu mà cô truyền đạt sẽ là hành trang vững chắc giúp em tự tin hơn trong nghề nghiệp sau này. Đồ án tốt nghiệp được thực hiện trong khoảng thời gian 2 tháng. Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu, kiến thức của chúng em còn hạn chế và có nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầycô để cho kiến thức trong đồ án này được hoàn chỉnh hơn. Một lần nữa em xin trân trọng cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm 2023
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Lơ Đức Hồng KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PLC S7-1200 ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG RỬA XE Ô TÔ THÔNG MINH NGÀNH CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Hà Nội - 2023 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, nhóm em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến tất thầy/cô Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội nói chung, thầy/cơ Khoa Điện nói riêng tận tình dìu dắt, giúp đỡ em suốt trình học tập Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Xin cảm ơn thầy/cô trực tiếp dạy bảo em thầy/cô gián tiếp giúp đỡ em trình tìm kiếm tài liệu cho việc thực đề tài Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô ThS đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực suốt trình thực đồ án Những kinh nghiệm quý báu mà cô truyền đạt hành trang vững giúp em tự tin nghề nghiệp sau Đồ án tốt nghiệp thực khoảng thời gian tháng Bước đầu vào thực tế, tìm hiểu, kiến thức chúng em hạn chế có nhiều bỡ ngỡ Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót điều chắn Em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy/cô kiến thức đồ án hoàn chỉnh Một lần em xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2023 LỜI NÓI ĐẦU Cuộc sống gắn liền với tiện lợi, sử dụng dịch vụ tốt nhất, nhanh Đối với nước phát triển công nghệ tự động hóa áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, kể đến ứng dụng thực tế sống ngày là: “Hệ thống rửa xe ô tô thông minh” thiếu nước phát triển với mật độ ô tô lớn Mô hình rửa xe thơng minh đời góp phần mang lại chuyên nghiệp dịch vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày cao sống cơng nghiệp tiện lợi nhanh chóng, không phần hiệu so với dịch vụ cổ điển Đối với nước ta dịch vụ Chưa áp dụng rộng rãi, tương lai, với xu phát triển chung giới Nước ta ngày phát triển Đất nước phát triển gắn liền với giao thông vận tải phát triển, đời sống vật chất nâng cao Dẫn đến xuất ngày nhiều xe ô tô, thay dần xe gắn máy, trả lại mặt đường phố đại đẹp Bên cạnh thiết bị sử dụng dịch vụ rửa xe chuyên nghiệp Cuộc sống người trở nên động nhu cầu rửa xe nhanh tất yếu, họ xem thời gian “vàng” mà có nhà rửa xe thơng minh đáp ứng thời điểm rửa nhiều xe Tiết kiệm nhiều thời gian cho người động Khi giao làm đề tài em mong muốn với kiến thức mà thân tiếp thu áp dụng vào thực tế Nhằm góp phần vào thực sách với mong muốn chung tay giải vấn đề áp dụng kiến thức học vào thực tế, nhóm em định nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển giám sát hệ thống rửa xe ô tô thông minh” này! MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC .4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH .8 DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU .10 CHƯƠNG TỔNG QUAN 11 1.1 Đặt vấn đề 11 1.2 Tính cấp thiết đề tài 13 1.3 Mục tiêu 13 1.4 Đối tượng nghiên cứu 14 1.5 Phạm vi nghiên cứu 14 1.6 Nội dung đề tài 14 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .15 2.1 Xu hướng công nghệ .15 2.1.1 Giải pháp sử dụng công nghệ RFID .15 2.1.2 Giải pháp sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe tự động .17 2.2 Tổng quan PLC S7 – 1200 20 2.2.1 Giới thiệu chung PLC S7 – 1200 .20 2.2.2 Ứng dụng phương thức giao tiếp PLC S7 -1200 22 2.3 TIA portal 23 2.3.1 Giới thiệu chung 23 2.3.2 Đặc điểm TIA Portal 24 2.3.3 WinCC 25 2.4 Ngơn ngữ lập trình C .26 2.4.1 Giới thiệu chung 26 2.4.2 Các đặc trưng ngôn ngữ lập trình C 26 2.4.3 Tổng quan .26 CHƯƠNG TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ PHẦN CỨNG 32 3.1 Lựa chọn thiết bị 32 3.1.1 Thiết bị đọc thẻ RFID 32 3.1.2 Cảm biến 35 3.1.3 Cơng tắc hành trình 36 3.1.4 Barie tự động 37 3.1.5 Động servo 37 3.1.6 Màn hình hiển thị 38 3.1.7 Động băng tải 39 3.1.8 Máy bơm 42 3.2 Sơ đồ kết nối tổng quan hệ thống .44 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA XE THÔNG MINH 46 4.1 Yêu cầu chung hệ thống 46 4.2 Giao diện hệ thống 46 4.2.1 Giao diện hệ thống quản lý xe vào/ 46 4.2.2 Giao diện hệ thống rửa xe tự động: 48 4.3 Lập trình điều khiển 52 4.3.1 Bảng phân công địa vào/ hệ thống rửa xe tự động: 52 CHƯƠNG KẾT QUẢ SO SÁNH, PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP 54 5.1 Kết đạt .54 5.1.1 Phần cứng .54 5.1.2 Phần mềm .55 5.2 Phân tích 59 5.3 Kết luận hướng phát triển 59 5.3.1 Kết luận 59 5.3.2 Hướng phát triển 60 CODE PHỤC VỤ CHO PHẦN MỀM 61 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .72 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT RFID: Radio Frequency Identification PLC: Programmable Logic ControllerPC: Personal Computer DI: Digital Input DO: Digital Output TIA Portal: Totally Integrated Automation Portal TCP: Tranmission Control Protocol IP: Internet Protocol HMI: Human Machine Interface SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition WinCC: Windows Control Center MES: Manufacturing Excution System ERP: Enterprise Resource PlanningRT: Runtime Package CT: Complete Package A&D: Siemens Automation and Drive UNIX: Uniplexed Information And Computing System ASM: Assembly CSDL: Cơ Sở Dữ Liệu FC: Function FB: Function Block DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Người dân tham gia giao thơng biển bụi .11 Hình 1.2 Những xe bám bụi để trời .11 Hình 1.3 Xe bị bám bùn đất sau mưa 12 Hình 1.4 Người rửa xe khó khăn để rửa xe 12 Hình 1.5 Rửa xe tự phát chưa đồng bộ, luộm thuộm 13 Hình 2.1 Quy trình nhận diện ảnh 18 Hình 2.2 Ứng dụng công nghệ nhận diện ảnh .19 Hình 2.3 PLC S7 - 1200 20 Hình 2.4 Giao diện TIA Portal 23 Hình 2.5 Giao diện WinCC 25 Hình 3.1 Arduino Uno R3 .33 Hình 3.2 Module RFID MFRC522 NFC 13.56MHz 35 Hình 3.3 Cảm biến hồng ngoại phát vật cản E3F-DS10C4 36 Hình 3.4 Cơng tắc hành trình 1A – 125 VAC .36 Hình 3.5 Barie tự động 37 Hình 3.6 Động servo SG90 38 Hình 3.7 LCD 16x2 .39 Hình 3.8 Động băng tải 42 Hình 3.9 Máy bơm công nghiệp INTER CM32-160A-4HP 3kW 44 Hình 3.10 Sơ đồ tổng quan hệ thống 44 Hình 4.1 Giao diện hệ thống quản lý xe vào/ 46 Hình 4.2 Sơ đồ thuật tốn RFID 47 Hình 4.3 Giao diện có xe vào 48 Hình 4.4 Giao diện có xe khu vực rửa 49 Hình 4.5 Giao diện có xe 49 Hình 4.6 Sơ đồ thuật tốn điều khiển PLC 50 Hình 4.7 Sơ đồ thuật toán chế độ rửa xe tự động 51 Hình 5.1 Mơ hình tổng quan hệ thống 54 Hình 5.2 Giao diện hệ thống quản lý xe vào/ có khách hàng 55 Hình 5.3 Giao diện hệ thống quản lý xe vào/ có xe vào .56 Hình 5.4 Giao diện hệ thống quản lý xe vào/ có xe 57 Hình 5.5 Khi có xe vào khu vực rửa .58 Hình 5.6 Khi có xe rửa 58 Hình 5.7 Khi xe khỏi khu vực rửa .59 10 DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 2.1 Bảng so sánh phân vùng nhớ dòng PLC S7-1200 .22 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật Arduino Uno R3 .33 Bảng 4.1 Bảng phân công địa vào/ 52