Thiết kế và thi công hệ thống đèn giao thông sử dụng phần mềm scada

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG SỬ DỤNG PHẦN MỀN SCADA Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Trọng Hải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Vinh MSSV: 1711030367 Nguyễn Thành Tài MSSV: 1711030361 Trần Đức Thịnh MSSV : 1711030315 Lớp: 17DCTA3 TP Hồ Chí Minh, Tháng năm 2021 MÃ ĐỀ TÀI: 134 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: Đại Học Chính Quy (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm 03): Nguyễn Quang Vinh MSSV:1711030367 Điện thoại: 0373422350 Email:nguyenquangvinh381999@gmail.com Nguyễn Thành Tài MSSV:1711030361 Điện thoại: 0382482272 Email:vamler2291999@gmail.com Trần Đức Thịnh MSSV:1711030315 Điện thoại: 0386469719 Email:Thinhtran0906dt@gmail.com Ngành Lớp:17DCTA3 Lớp:17DCTA3 Lớp: 17DCTA3 : Cơ Điện Tử Chuyên ngành : Cơ Điện Tử Tên đề tài đăng ký : Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Đèn Giao Thông, Sử Dụng Phần Mềm Scada Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 14 tháng 04 năm 2021 Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) Ts Nguyễn Trọng Hải Nguyễn Quang Vinh Trần Đức Thịnh Nguyễn Thành tài BM01/QT05/ĐT-KT Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Nguyễn Quang Vinh MSSV : 1711030367 Lớp :17DCTA3 Điện thoại : 0373422350 Ngành : Cơ – Điện Tử Tên đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Đèn Giao Thông Sử Dụng Phần Email :nguyenquangvinh381999@gmail.com Mềm Scada Nhiệm vụ thực đề tài: Tìm hiểu ngun lý hệ thống đèn giao thơng Thiết kế mô hoạt động hệ thống phần mềm scada Làm file báo cáo Lắp ráp mơ hình đèn giao thông Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Quang Vinh TP HCM, ngày 12 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Ts Nguyễn Trọng Hải MÃ ĐỀ TÀI: 134 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Nguyễn Thành Tài MSSV : 1711030361 Lớp :17DCTA3 Điện thoại : 0382482272 Email :vamler2291999@gmail.com Ngành : Cơ – Điện Tử Tên đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Đèn Giao Thông Sử Dụng Phần Mềm Scada Nhiệm vụ thực đề tài: Tìm hiểu phần mềm scada Tổng hợp phần cứng phần mềm Lắp ráp, chạy thử, đánh giá hiệu Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 12 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Tài Ts Nguyễn Trọng Hải MÃ ĐỀ TÀI: 134 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Trần Đức Thịnh MSSV : 1711030315 Lớp :17DCTA3 Điện thoại : 0386469719 Email :thinhtran0906dt@gmail.com Ngành : Cơ – Điện Tử Tên đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Đèn Giao Thông Sử Dụng Phần Mềm Scada Nhiệm vụ thực đề tài: Tìm hiểu phần mềm plc Thiết kế phần mềm giao diện hỗ trợ phần cứng Vẽ vẽ 2d,3d bảng vẽ điện Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 12 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Trần Đức Thịnh Ts Nguyễn Trọng Hải MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU Chương GIỚI THIỆU 1.1 Mục tiêu đề tài: 1.2 Thông số: 1.2.2 Các linh kiện sử dụng: 1.3 Giới hạn đề tài Chương TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Tổng quan hệ thống: .6 2.2 Giới thiệu chung PLC: 2.2.1 Tổng quan: 2.2.2 Đặc điểm vai trò: 2.3 Các phương án điều khiển đèn giao thông 2.3.1 Phương pháp điều khiển đèn giao thông IC số .8 2.3.2 Điều khiển đèn giao thông vi điều khiển 10 2.3.3 Điều khiển đèn giao thông với vi mạch dùng kỹ thuật vi xử lý 10 2.3.4 Điều khiển đèn giao thông với PLC 11 Chương PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 13 3.1 Mơ tả hoạt động mơ hình giải thuật điều khiển 13 3.1.1 Mô tả hoạt động: 13 3.1.2 Giải thuật điều khiển: 15 15 3.2 Đề xuất giải pháp 15 3.2.1 Phương án thiết kế .16 3.3 Cấu hình, tính năng, thơng số kỹ thuật sản phẩm .16 Chương QUY TRÌNH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 18 4.1 Yêu cầu thiết kế .18 4.2 Tính toán thiết kế hệ thống .18 4.2.1 Phần khí 18 4.2.2 Phần điện 21 4.2.3 Phần khí 47 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG .51 5.1 Phần cứng .51 5.1.2 Phần điện 54 5.2 Phần mềm 57 5.2.1 Phần mềm GX-Works 57 5.2.2 Thiết kế giao diện HMI .58 Chương ĐÁNH GIÁ – KẾT QUẢ - KẾT LUẬN .65 6.1 Kết 65 6.1.1 Về mơ hình 65 6.1.2 Về kĩ năng, kiến thức thu được: 66 6.2 Nhận xét, đánh giá 66 6.2.1 Về phần cứng .67 6.2.2 Về phần mềm: 67 6.3 Kết luận 67 6.4 Hướng phát triển 67 6.3.1 Khắc phục hạn chế 67 6.3.2 Nâng cao yêu cầu điều khiển .68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Cấu trúc PLC 02…………………………………………… 08 Hình 2.2 IC 74192 09 Hình 2.3 IC 4017 09 Hình 2.4 IC 74HC595 10 Hình 2.5 PLC mishubishi Fx3u 12 Hình 2.6 Giản đồ thời gian đèn giao thông 14 Hình 3.2 Giải thuật điều khiển 15 Hình 4.1 Mica- Đèn giao thông 18 Hình 4.2 Mica- Nút nhấn 19 Hình 4.3 Mica- Bảng tên 19 Hình 4.4 Mica- Hoàn thành 20 Hình 4.5 Ống điện PVC phụ kiện 20 Hình 4.6 Cấu trúc sơ đồ nguồn hệ thống 21 Hình 4.7 Cấu trúc sơ đồ tín hiệu đèn giao thông 21 Hình 4.8 Sơ đồ động lực 23 Hình 4.9 Bảng vẽ điều khiển 24 Hình 4.10 Bảng vẽ điều khiển 25 Hình 4.11 Bảng vẽ điều khiển 26 Hình 4.12 PLC Fx3u 80MT 27 Hình 4.13 Module mở rộng Fx2n-16EYT 28 Hình 4.14 Led đoạn 28 Hình 4.15 Led đoạn cathode chung 30 Hình 4.16 Led đoạn anode chung 30 Hình 4.17 Hiển thị led đoạn 31 Hình 4.18 Đèn báo 31 Hình 4.19 IC 74LS47N 32 Hình 4.20 Sơ đồ chân IC 74LD47N 33 Hình 4.21 Điện trở 36 Hình 4.22 Relay trung gian 37 Hình 4.23 Relay trung gian mạch điện 38 Hình 4.24 Nguyên lý hoạt động relay trung gian 39 Hình 4.25 Bảng mạch điện tử tích hợp relay trung gian 40 Hình 4.26 Nút nhấn 40 Hình 4.27 Ký hiệu nút nhấn 42 Hình 4.28 Một hình HMI hảng MISHUBISHI 43 Hình 4.29 Nguồn tổ ong 24v 44 Hình 4.30 Mặt trước mica………………………………………………… 45 Hình 4.31 Mặt tủ điện 46 Hình 4.32 Nhìn từ xuống mơ hình 47 Hình 4.33 Chi tiết cột đèn 48 Hình 4.34 Mặt chiếu ngang mơ hình………………………………… 49 Hình 4.35 Bảng vẽ 3D 50 Hình 5.1 Ống điện sau gia công 51 Hình 5.2 Lắp ráp thành cột đèn giao thông 52 Hình 5.3 Khung treo đèn giao thơng mặt tủ điện…………………… .53 Hình 5.4 Hàn IC 74LS47 vào board test 54 Hình 5.5 Hàn đèn báo, led đoạn vào board test 55 Hình 5.6 Đi dây tủ điện 56 Hình 5.7 Tủ điện sau dây xong………………………………… .56 Hình 5.8 Hộp thoại New Project GX Works2 57 Hình 5.9 Cửa sổ làm việc Simple Motion Module Setting 58 Hình 5.10 Hộp thoại New Project Wizard 59 Hình 5.11 Hộp thoại New Project Wizard (communication)…………… 60 Hình 5.12 Hộp thoại New Project Wizard (communication/IF) 61 Hình 5.13 Cửa sổ cuối hộp thoại New Project Wizard 62 Hình 5.14 Màn hình setup 63 Hình 5.15 Trang giám sát vận hành…………………………………… 64 Hình 3.3 Mơ hệ thống khí nén 49 Hình 6.1 Tổng thể mơ hình 65 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92