Xây dựng và phân tích hệ thống quản lý gara ôtô tự động

Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng năm 2013 Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 1 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö Đề tài: Xây dựng và phân tích hệ thống quản lý gara ôtô tự động. Bảng phân công công việc nhóm 5: Nguyễn văn Khánh Đặt vấn đề và thiết kế mặt bằng gara. Đỗ văn Huy Thiết kế hệ thống điều khiển. Phạm văn Khải Xây dựng sơ đồ khối tổng quát,chọn cảm biến và các thiết bị khác. Hoàng văn Khắc Thiết kế hệ thống báo chữa cháy,đèn chiếu sáng và hệ thống quạt thông gió. Phạm tuấn Khanh GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 2 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö MỤC LỤC NGUYỄN VĂN KHÁNH 2 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG GARA 2 ĐỖ VĂN HUY 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 2 PHẠM VĂN KHẢI 2 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT,CHỌN CẢM BIẾN VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC 2 HOÀNG VĂN KHẮC 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHỮA CHÁY,ĐÈN CHIẾU SÁNG VÀ HỆ THỐNG QUẠT THÔNG GIÓ 2 PHẠM TUẤN KHANH 2 LỜI NÓI ĐẦU 5 A. ĐẶT VẤN ĐỀ 6 I. TỔNG QUAN 6 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 9 I . THIẾT KẾ GARA OTO VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 9 1. Giới hạn thiết kế và yêu cầu công nghệ : 9 2. Mô hình gara và vị trí các thiết bị điều khiển cổng vào ra 9 II. CÁC HỆ THỐNG KHÁC 20 1. Hệ thống báo chữa cháy 20 III. CHỌN THIẾT BỊ : 27 1. Bộ điều khiển logic khả trình Siemen PLC S7 200 CPU226 27 2. Cảm biến quang : 28 3.Đầu báo khói dạng Beam Hochiki Spc-24 29 4.Cảm biến ánh sang Luna 126 star: 30 5.Rơ le (relay) 31 6.Công tắc tơ: 31 7.Công tắc hành trình 31 8. Màn hình hiển thị TD 200 32 9.Quạt thông gió: 33 10.Đèn huỳnh quang: 34 11.Động cơ điện 1 pha : 34 12. Chọn Aptomat 35 III. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG 35 1. Sơ đồ khối tổng quát: 35 IV. KẾT LUẬN 37 1. ƯU ĐIỂM CỦA GARA ÔTÔ TỰ ĐỘNG 37 2. NHƯỢC ĐIỂM 37 3. KẾT LUẬN NỘI DUNG ĐỀ TÀI 37 GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 3 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö 4. CÁC HẠN CHẾ 38 5. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 38 GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 4 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng của rất quan trọng của ngành công nghệ điện tử là các mạch cảm biến với các linh kiện tích hợp cao. Mạch cảm biến được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp và các lĩnh vực khác trong cuộc sống với những thiết bị điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất, kinh tế thật cao . Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em xin phép được thiết kế một mạch ứng dụng của cảm biến đó là xây dựng và phân tích hệ thống quản lý gara ôtô tự động dùng một số loại cảm biến đã học. Tuy nhiên, trong khi thực hiện đề tài vì thời gian, tài liệu và trình độ còn hạn chế nên việc thực hiện bài tập lớn còn nhiều thiếu sót … Kính mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý tận tình của Thầy Cô giáo cùng các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 5 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö A. ĐẶT VẤN ĐỀ I. TỔNG QUAN 1.Vấn đề hiện nay. - Hiện nay, việc gia tăng đến chóng mặt của các phương tiện giao thông đang khiến TP Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, và nhiều thành phố khác của nước ta đứng trước cơn khủng hoảng bãi đỗ xe. Các bãi đỗ xe trong thành phố mới chỉ đáp ứng được 30% nhu cầu của người dân, 70% còn lại là các bãi đỗ xe trái phép, sai phép. Hình ảnh những chỗ đỗ xe tự phát Chật chội và thiếu thốn đó là hình ảnh quen thuộc của những bãi đỗ xe trên địa bàn Thành Phố. Dạo một vòng quanh thành phố, các bãi đỗ, trông giữ xe đua nhau mọc lên. Vỉa hè nên trên khá nhiều tuyến phố bị tận dụng, chăng dây thành bãi đỗ xe. Tại các khu chung cư hay khu đô thị mới, các khu văn phòng do các bãi đỗ xe không đáp ứng được nhu cầu, sân chơi cũng bị tận dụng biến thành bãi giữ GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 6 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö xe. Dưới lòng đường, ôtô, taxi dù cũng chen nhau, nối thành những hàng dài, lấn chiếm lòng đường. - Đã có nhiều bãi đỗ xe được mở ra, nhưng trong quá trình vận hành có những nhược điểm: + Tốn nhiều diện tích + Cần có người quản lý xe ra vào… Vì vậy để giải quyết vấn đề đó người ta đã thiết kế các gara ôtô đặc biệt là các gara ôtô tự động. Hình ảnh những gara ôtô tự động Sau đây chúng em xin xây dựng một hệ thống gara ôtô tự động đang khá phổ biến ở nước ta hiện nay. 2.Khái niệm gara ôtô - Gara: là nơi đậu xe cho ô tô. GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 7 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö - Trong thực tế gara oto tự động được sử dụng rộng rãi và điều khiển bằng hệ thống PLC. Cùng các bộ phận chủ yếu: cảm biến, hệ thống báo cháy, hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống thông gió, các đèn bào tín hiệu. 3. Yêu cầu chung của gara: - Các cảm biến phải báo chính xác. - Hệ thống báo cháy nhạy bén. - Hệ thống thông gió phải làm việc đảm bảo. - Hệ thống đèn chiếu sáng tốt, tiết kiệm mà vẫn đủ độ sáng cần thiết. - Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn . - Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị. - Vốn đầu tư phù hợp. - Chi phí vận hành thấp. GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 8 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I . Thiết kế gara oto và hệ thống điều khiển 1. Giới hạn thiết kế và yêu cầu công nghệ : -Phân tích và xây dựng hệ thống quản lí gara oto tự động gồm 2 loại xe. Chứa tối đa 50xe lớn và 30 xe nhỏ, xe lớn >= 24 chỗ,xe nhỏ <24 chỗ,ta giới hạn cho xe lớn nhất của xe lớn là xe 50 chỗ,xe lớn nhất của xe nhỏ là 24chỗ. Với 2 cửa vào/ra riêng rẽ. -Với yêu cầu của đề tài,dựa vào các kiến thức đã học và tìm hiểu, chúng em chọn thiết bị cảm biến quang để nhận biết và phân loại xe tại cổng ra vào. Sử dụng bộ điều khiển logic khả trình PLC điều khiển hệ thống. Các thiết bị khí cụ điện như rơ le, công tắc tơ,công tắc hành trình để chấp hành đóng cắt và điều khiển các thiết bị công suất. Màn hình hiển thị và các đèn báo tín hiệu để thông báo có xe,mật độ xe trong gara và các vấn đề khác. Một số thiế bị khí cụ an toàn điện và hệ thống khác như Aptomat,hệ thống báo chữa cháy,hệ thống đèn chiếu sáng và hệ thống quạt thông gió,thiết bị hiển thị, đèn báo tín hiệu để đảm bảo cho gara hoạt động an toàn và có hiệu quả. 2. Mô hình gara và vị trí các thiết bị điều khiển cổng vào ra. -Tính toán chọn khích thước: - Đối với gara trong đề tài này, gara được xây dựng ngoài trời, chiều cao cửa ra vào là 3.2m, chiều dài của cổng ra vào là 10m tính từ vị trí bắt đầu lắp đặt cảm biến tới hết cửa vào gara,chiều rộng của cổng là 3m, khoảng cách đậu xe cách tường tối thiểu 2m bên sườn xe và khoảng cách đỗ giữa các xe lớn là 1m,khoảng cách trước và sau xe lớn là 10m,khoảng cáh giữa các xe nhỏ là 1m,khoảng cách phía trước và sau xe nhỏ là 6.5m. GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 9 Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn Khoa §iÖn - §iÖn Tö - Theo giới hạn thiết kế bãi đỗ xe: Ta quy ước xe lớn nhất trong loại xe lớn là xe 50 chỗ. Xe lớn nhất trong loại xe nhỏ là xe 24 chỗ. Ta giả sử trong bãi có 50 xe 50 chỗ và 30 xe 24 chỗ. - Kích thước của xe 50 chỗ: + chiều dài: 10.2m + Chiều rộng: 2.5m +Chiều cao: 3.0m - Kích thước của xe 24 chỗ: + Chiều dài: 6.7m + Chiều rộng: 2.1m -Ta có mô hình sơ đồ mặt bằng: GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 10 [...]... động đóng mạch cho động cơ của thanh gạt tại cửa ra làm thanh gạt đóng xuống (nhưng thanh gạt chỉ đóng xuống sao cho song song với mặt đất thì tác động vào công tắc hành trình CT3 làm ngắt điện động cơ và thanh gạt đóng) II Các hệ thống khác 1 Hệ thống báo chữa cháy -Khái niệm về hệ thống báo cháy tự động: Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống gồm tập hợp các thiết bị có nhiệm vụ phát hiện và báo động. .. trí cảm biến quang và nguyên lý hoạt động cổng vào ra Gara gồm 2 cửa ra vào tự động riêng rẽ GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 16 Trêng §HCN HÀ NỘI Khoa §iÖn - §iÖn Tö Bài tập lớn - Cảm biến S2 là cảm biến quang đặt trước cửa vào để nhận biết có xe vào gara - Cảm biến S3 đặt sau cảm biến S2 một đoạn 7m Cùng với cảm biến S2 để phân loại cho xe nhỏ hoặc xe lớn vào gara Thanh chắn đặt... vệ hệ thống này -Hệ thống quạt thông gió có 40 quạt,dòng trên mỗi quạt là 1.22 A, như vậy phải chọn aptomat có dòng ngắt > 61A ,nên ta sẽ chọn aptomat có dòng cắt là 80 A để bảo vệ hệ thống này -Mạch động cơ điện ở cổng ra vào dùng 4 động cơ có dòng trên mỗi động cơ là 12.2 A , như vậy phải chọn aptomat có dòng ngắt >61A,nên ta sẽ chọn aptomat có dòng cắt là 80 A để bảo vệ hệ thống này III Xây dựng. .. thiết kế của chúng em hệ thống thông gió tự nhiên là các ô thoáng được bố trí đều trong gara oto 2.2.Thông gió cưỡng bức Thông gió nhờ quạt gọi là thông gió cưỡng bức Chúng em sử dụng thiết bị làm mát là quạt thông gió Theo diện tích và sức chứa của gara, chúng em dùng hệ thống gồm 40 quạt thông gió -nguyên lí hoạt động hệ thống quạt thông gió: Không khí trong phòng được quạt hút vào thiết bị, đi qua... tại cửa vào làm thanh gạt mở ra,thanh gạt mở thẳng lên (tức là vuông góc với mặt đất) thì tác động vào CT2 tắt mạch điện của động cơ và làm thanh gạt dứng lại và cho xe vào Khi cảm biến S1 nhận biết xe đã vào bãi thì truyền tín hiệu tới PLC tác động đóng mạch cho động cơ của thanh gạt tại cửa vào làm thanh gạt đóng xuống (nhưng thanh gạt chỉ đóng xuống sao cho song song với mặt đất thì tác động vào công... thống và quyết định chất lượng của hệ thống Là thiết bị cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy tự động Có khả GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ Nhóm thực hiện: NHÓM 5 22 Trêng §HCN HÀ NỘI Khoa §iÖn - §iÖn Tö Bài tập lớn năng nhận và xử lý các tín hiệu báo cháy từ các đầu báo cháy tự động hoặc các tín hiệu sự cố kỹ thuật, hiển thị các thông tin về hệ thống và phát lệnh báo động, chỉ thị nơi xảy ra cháy Trong... của một hệ thống báo cháy tự động Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu sẽ có 3 thành phần như sau: 1 Trung tâm báo cháy Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính : một mainboard, một biến thế, một battery 2 Thiết bị đầu vào Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn) 3 Thiết bị đầu ra Bảng hiển thị phụ (bàn phím) Chuông báo động, còi báo động Đèn báo động Bộ... phun nước trao đổi nhiệt ẩm và hạ nhiệt độ trước khi thổi ra làm mát Trong bản thiết kế, để tiết kiệm điện và điều khiển hệ thống quạt thông gió một cách tự động ,hệ thống quạt được điều khiển bằng PLC được lập trình sẵn.Khi mật độ xe trong gara lớn hơn 60 xe thì cả 40 quạt thông gió đều chạy,khi xe trong gara nhỏ hơn 60 xe thì10 quạt ngừng hoạt động chỉ có 30 quạt hoạt động. cứ như vậy khi số lượng... hoạt động chỉ có 30 quạt hoạt động. cứ như vậy khi số lượng xe nhỏ hơn 40 xe thì 20 quạt hoạt động, số lượng xe nhỏ hơn 20 xe thì 10 quạt hoạt động 3 Hệ thống đèn chiếu sáng Ánh sáng là yếu tố không thể thiếu cho mọi hoạt động và trong gara ôtô cũng không ngoại lệ Để vận hành đúng hệ thống chiếu sáng thì người quản lý phải chú ý đến các vấn đề của chiếu sáng thừa, điều khiển chiếu sáng v v Để đảm bảo mức... số điện thoại tự động 1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một quy trình khép kín Khi có hiện tượng về sự cháy (chẳng hạn như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khói hoặc các tia lửa) các thiết bị đầu vào (đầu báo, công tắc khẩn) nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy Tại đây trung tâm sẽ xử lý thông tin nhận . Tö Đề tài: Xây dựng và phân tích hệ thống quản lý gara ôtô tự động. Bảng phân công công việc nhóm 5: Nguyễn văn Khánh Đặt vấn đề và thiết kế mặt bằng gara. Đỗ văn Huy Thiết kế hệ thống điều. . Thiết kế gara oto và hệ thống điều khiển 1. Giới hạn thiết kế và yêu cầu công nghệ : -Phân tích và xây dựng hệ thống quản lí gara oto tự động gồm 2 loại xe. Chứa tối đa 50xe lớn và 30 xe nhỏ,. người quản lý xe ra vào… Vì vậy để giải quyết vấn đề đó người ta đã thiết kế các gara ôtô đặc biệt là các gara ôtô tự động. Hình ảnh những gara ôtô tự động Sau đây chúng em xin xây dựng một hệ thống