Xuất phát từ thực tế đó, trong quá trình học tập tại trường, được sự chỉbảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong khoa Điện – Điện tử và đặc biệt là thầy giáo, TH.S "Lý Văn Đạt" em
Phân loại bãi gửi xe
Bãi gửi xe có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí như mục đích sử dụng, quy mô, loại hình, vị trí và các yếu tố khác Một số phân loại phổ biến của bãi gửi xe bao gồm: bãi gửi xe công cộng, bãi gửi xe riêng, bãi gửi xe trong nhà và bãi gửi xe ngoài trời.
Bãi đỗ xe công cộng là những khu vực gửi xe phục vụ cho nhu cầu chung, thường được đặt tại các vị trí trung tâm như quận phố, cửa hàng, sân bay, bến xe, trường học và các địa điểm công cộng khác Những bãi đỗ này có thể tính phí hoặc miễn phí, tùy thuộc vào chính sách của cơ quan quản lý địa phương.
Bãi đỗ xe riêng tư là giải pháp lý tưởng cho doanh nghiệp, tổ chức và cá nhân nhằm đáp ứng nhu cầu đỗ xe cho bản thân hoặc khách hàng Những bãi đỗ này có thể được đặt tại các cửa hàng, văn phòng, khách sạn hoặc thậm chí trong khuôn viên gia đình, giúp tối ưu hóa trải nghiệm đỗ xe và tăng cường sự thuận tiện cho người sử dụng.
Bãi đỗ xe tầng hầm là các cấu trúc ngầm được thiết kế để lưu trữ ô tô, thường xuất hiện tại những khu vực đông đúc và có diện tích hạn chế trên bề mặt đất.
Bãi đỗ xe trên cao là các khu vực dành riêng để đỗ xe, có thể nằm ở tầng cao của các tòa nhà, trên nóc hoặc tại các vị trí trên mặt đất Những bãi đỗ này giúp tối ưu hóa không gian và đáp ứng nhu cầu đỗ xe tại các khu vực đông đúc.
Bãi đỗ xe dài hạn là lựa chọn lý tưởng cho những ai cần để xe trong thời gian dài, như vào cuối tuần hoặc trong các kỳ nghỉ dài Những bãi đỗ này thường được đặt tại sân bay, cảng biển, hoặc các khu vực dành cho việc đón và trả khách du lịch.
Bãi đỗ xe thông minh sử dụng công nghệ hiện đại để theo dõi và quản lý việc sử dụng không gian đỗ xe Hệ thống này bao gồm cảm biến, ứng dụng di động cho phép người dùng đặt chỗ và thanh toán tự động, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả cho người lái xe.
Bãi đỗ xe dành cho xe máy được thiết kế riêng biệt, với kích thước nhỏ hơn so với bãi đỗ xe ô tô, nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng xe máy.
Bãi đỗ xe ngầm là các khu vực gửi xe được xây dựng dưới mặt đất, thường xuất hiện tại các trung tâm thương mại, tòa nhà chung cư và những khu vực đô thị đông đúc.
Phân loại của bãi gửi xe có thể thay đổi tùy theo vị trí địa lý và quy định địa phương.
Quy chuẩn về bãi gửi xe
Quy chuẩn bãi gửi xe được thiết lập nhằm đảm bảo an toàn, thuận tiện và hiệu quả trong việc sử dụng Những quy chuẩn này thường do cơ quan quản lý giao thông hoặc quản lý đô thị của khu vực cụ thể xác định và thực hiện Dưới đây là một số quy chuẩn phổ biến liên quan đến bãi gửi xe.
Quy chuẩn về kích thước và chiều cao của chỗ đỗ xe được thiết lập nhằm đảm bảo rằng các phương tiện có thể đỗ và di chuyển một cách dễ dàng.
9 cách an toàn Chỗ đỗ ô tô thường có kích thước chuẩn, và các bãi đỗ xe cho xe máy hoặc xe đạp cũng có quy định riêng.
Bãi đỗ xe cần có biển báo giao thông và dấu hiệu hướng dẫn rõ ràng Các bãi gửi xe sử dụng công nghệ cảm biến thường được trang bị biển báo số, hiển thị số lượng chỗ đỗ trống và cung cấp hướng dẫn cho người dùng.
Tiêu chuẩn an toàn cho bãi đỗ xe đảm bảo rằng thiết kế và bảo trì đáp ứng yêu cầu an toàn cho người sử dụng Quy chuẩn này bao gồm phân loại bãi đỗ xe, bãi đỗ xe dành cho người khuyết tật, lối thoát hiểm, hệ thống cách ly lửa và khí, cùng với các yếu tố an ninh khác.
Để đảm bảo bãi đỗ xe phục vụ cho tất cả mọi người, tiêu chuẩn truy cập cho người khuyết tật là rất quan trọng Điều này bao gồm việc thiết lập các chỗ đỗ xe dành riêng cho người khuyết tật và cải thiện lối vào, lối ra để tạo điều kiện thuận lợi cho họ.
Quy định về sự đỗ và dừng xe quy định cách thức đỗ và dừng xe trong và xung quanh bãi đỗ, bao gồm các quy tắc về khoảng cách, ưu tiên và những khu vực cấm đỗ.
Hệ thống quản lý và ghi dấu cho các bãi đỗ xe có thể được cải thiện thông qua việc áp dụng công nghệ thanh toán tự động và cảm biến Giải pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa lưu lượng xe mà còn hỗ trợ trong việc thu phí và cung cấp các dữ liệu thống kê hữu ích.
Quy định về giá cả trong lĩnh vực đỗ xe có thể xác định mức phí dựa trên thời gian đỗ hoặc vị trí bãi đỗ Ngoài ra, các quy chuẩn này cũng có thể áp dụng các chính sách giảm giá hoặc miễn phí cho những đối tượng đặc biệt như người khuyết tật hoặc nhân viên của cơ quan quản lý.
Các quy chuẩn về bãi đỗ xe có thể thay đổi tùy theo vị trí địa lý và quy định địa phương Việc tuân thủ các quy chuẩn này là rất quan trọng đối với cả người điều hành bãi đỗ xe lẫn người sử dụng, nhằm đảm bảo an toàn và tiện ích trong quá trình sử dụng.
Giới thiệu về hệ thống bãi gửi xe
Giới thiệu tổng quan
Bãi gửi xe là khu vực được thiết kế để người dùng đỗ xe ô tô, xe máy và các phương tiện khác một cách an toàn và thuận tiện khi không sử dụng Với nhiều hình dạng và quy mô khác nhau, bãi gửi xe phục vụ cho nhiều mục đích đa dạng, đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.
Người dùng có thể sử dụng bãi gửi xe tạm thời khi đến thăm các địa điểm như cửa hàng, văn phòng, sân bay, trường học hoặc bệnh viện.
- Đỗ xe hàng ngày: Nhiều người sử dụng bãi gửi xe hàng ngày khi họ đi làm hoặc thăm các địa điểm thường xuyên.
Bãi đỗ xe dài hạn là lựa chọn lý tưởng cho những ai cần gửi xe trong thời gian dài, như vào cuối tuần hoặc trong các kỳ nghỉ dài.
Bãi đỗ xe công cộng thường được đặt tại các vị trí trung tâm, phục vụ nhu cầu của nhiều người Tùy theo chính sách của cơ quan quản lý, các bãi đỗ này có thể thu phí hoặc miễn phí.
- Bãi đỗ xe mặt đất: Là các bãi gửi xe trên mặt đất, thường nằm ở các vị trí trung tâm hoặc ngoại ô.
- Bãi đỗ xe trên cao (parking lot): Bãi đỗ xe trên cao thường nằm ở các tầng cao của các tòa nhà hoặc trong các khu vực trung tâm.
- Bãi đỗ xe dài hạn: Được sử dụng cho mục đích đỗ xe trong thời gian dài, chẳng hạn trong kỳ nghỉ dài hơn.
- Bãi đỗ xe ngầm: Nằm dưới mặt đất và thường nằm ở các khu vực đô thị đông đúc.
- Bãi đỗ xe công cộng: Thường được quản lý bởi cơ quan chính phủ địa phương hoặc bởi các công ty quản lý bãi đỗ xe chuyên nghiệp.
- Bãi đỗ xe riêng tư: Các doanh nghiệp hoặc cá nhân có thể sở hữu và quản lý bãi đỗ xe riêng tư.
4 Công nghệ và tiện ích:
Bãi gửi xe thông minh áp dụng công nghệ tiên tiến để quản lý và giám sát hoạt động đỗ xe, giúp người dùng dễ dàng nắm bắt thông tin về số lượng chỗ trống và hỗ trợ thanh toán một cách thuận tiện.
Ứng dụng di động ngày càng phổ biến trong việc hỗ trợ đặt chỗ và thanh toán cho các bãi gửi xe, mang lại sự tiện lợi tối đa cho người sử dụng.
Bãi gửi xe đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý lưu lượng xe và đảm bảo an toàn và thuận tiện cho người sử dụng.
Ưu-nhược điểm
Bãi gửi xe mang lại nhiều ưu điểm và nhược điểm, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và cách quản lý của từng bãi Một số điểm mạnh phổ biến của bãi gửi xe bao gồm sự tiện lợi và khả năng tiết kiệm thời gian cho người dùng Tuy nhiên, những điểm yếu như chi phí cao và thiếu không gian cũng cần được xem xét.
**Ưu điểm của bãi gửi xe:**
1 **An toàn cho xe**: Bãi gửi xe cung cấp một nơi an toàn để đỗ xe, giúp tránh mất cắp và hỏng hóc do thời tiết và môi trường.
2 **Giảm tắc nghẽn giao thông**: Bãi gửi xe tạo ra những nơi riêng để đỗ xe, giúp giảm tắc nghẽn giao thông và cải thiện lưu lượng giao thông.
Bãi gửi xe giúp giảm lưu lượng xe tìm chỗ đỗ, từ đó giảm ô nhiễm không khí và tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường.
Bãi gửi xe có thể được quản lý và sắp xếp một cách dễ dàng và hiệu quả nhờ vào việc áp dụng công nghệ hiện đại và hệ thống theo dõi chỗ đỗ trống.
Bãi gửi xe không chỉ tạo ra nguồn thu thuế cho chính quyền địa phương mà còn thu phí quản lý, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ.
Các bãi gửi xe hiện đại cung cấp nhiều tiện ích cho người sử dụng, bao gồm hệ thống thanh toán tự động, cảm biến đỗ xe, và ứng dụng di động, giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm và thanh toán chỗ đỗ xe.
**Nhược điểm của bãi gửi xe:**
Bãi gửi xe chiếm dụng diện tích đô thị quý giá và có thể gây hại cho môi trường tự nhiên, đặc biệt khi được xây dựng trên quy mô lớn.
Chi phí quản lý và vận hành bãi gửi xe bao gồm các khoản chi cho bảo trì, an ninh và quản lý hệ thống, tất cả đều cần thiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn cho người sử dụng.
Thời gian tìm kiếm chỗ đỗ xe có thể kéo dài, đặc biệt khi người sử dụng phải đối mặt với bãi gửi xe đông đúc.
Trong các thời điểm cao điểm hoặc khi diễn ra các sự kiện lớn, tình trạng thiếu chỗ đỗ xe thường xảy ra tại bãi gửi xe.
Xây dựng và vận hành bãi gửi xe có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, bao gồm việc tiêu thụ năng lượng và rò rỉ dầu cùng các chất độc hại từ xe.
Bãi gửi xe có khả năng giải quyết nhiều vấn đề về đỗ xe và giao thông, nhưng để phát huy tối đa lợi ích và giảm thiểu nhược điểm, cần phải được quản lý và thiết kế một cách thông minh.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Giới thiệu tổng quan về PLC
Ngành tự động hóa (TĐH) đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, bao gồm điều khiển các nhà máy thủy điện, nhiệt điện, chế biến lọc dầu và hóa chất Sự phát triển của TĐH không chỉ nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn đảm bảo an toàn và giảm thiểu rủi ro trong các quy trình công nghiệp.
TĐH được ứng dụng rộng rãi trong nhiều dây chuyền sản xuất tự động, bao gồm sản xuất công nghiệp nhẹ, công nghiệp tàu thủy, chế tạo và lắp ráp ô tô, xe máy, khai thác khoáng sản, luyện kim, chế tạo máy, cũng như trong lĩnh vực y tế và chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
Tự động hóa trong công nghiệp đã trở thành một yếu tố quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, nhờ vào sự phát triển của ngành điện, điện tử và tin học Sự xuất hiện của nhiều tập đoàn nổi tiếng trong lĩnh vực này đã làm cho thị trường thiết bị tự động ngày càng phong phú và đa dạng hơn.
PLC, hay thiết bị điều khiển logic lập trình, đã trở thành khái niệm phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp tại Việt Nam hơn 10 năm qua Thị trường PLC được xem là bền vững với mức tăng trưởng 4,6% liên tục từ 2003 đến 2008 và vẫn đang phát triển mạnh mẽ Ngày nay, PLC không chỉ đơn thuần là viết tắt của “Điều khiển logic khả trình”, mà còn sở hữu khả năng truyền thông ưu việt, bộ nhớ lớn và tốc độ CPU cao, biến nó thành sản phẩm tự động hóa tiêu chuẩn Sự xuất hiện của PAC (Program Automation Controller) hứa hẹn sẽ làm thay đổi diện mạo của tự động hóa công nghiệp ở cấp độ điều khiển.
Sơ lược về lịch sử PLC
Bộ điều khiển lập trình đầu tiên được phát triển bởi nhóm kỹ sư của hãng General Motors vào năm 1968, với mục tiêu thiết kế một thiết bị điều khiển đáp ứng các yêu cầu cụ thể.
Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
Cấu trúc dạng Module mở rộng, dễ bảo trì và sữa chữa.
Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường công nghiệp.
Thiết bị điều khiển lập trình cầm tay (Programmable Controller Handle) ra đời vào năm 1969 đã đánh dấu bước tiến quan trọng trong kỹ thuật điều khiển lập trình, giúp đơn giản hóa việc lập trình và giảm thiểu sự cồng kềnh của các thiết bị trước đó Ban đầu, các thiết bị điều khiển lập trình (PLC) chỉ nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong các hệ thống điều khiển cổ điển Qua thời gian, các nhà thiết kế đã phát triển một tiêu chuẩn mới cho hệ thống điều khiển, đó là dạng lập trình dùng giản đồ hình thang (The Diagram Format), góp phần nâng cao hiệu quả và tính linh hoạt trong vận hành.
Vào đầu thập niên 1970, sự phát triển của phần mềm đã nâng cao khả năng của bộ lập trình PLC, cho phép thực hiện không chỉ các lệnh Logic đơn giản mà còn bổ sung thêm các lệnh định thì, đếm sự kiện, xử lý toán học, xử lý dữ liệu, xử lý xung và xử lý thời gian thực.
Từ năm 1975 đến nay, sự tiến bộ của hệ thống phần cứng đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống PLC, mang lại nhiều chức năng mở rộng đáng chú ý.
Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn và có khả năng điều khiển các ngõ vào, ngõ ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông.
Nhiều loại Module chuyên dùng hơn.
Các nhà thiết kế đã phát triển kỹ thuật kết nối các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung, giúp nâng cao khả năng hoạt động của từng hệ thống Điều này không chỉ cải thiện tốc độ của hệ thống mà còn rút ngắn chu kỳ quét Hơn nữa, PLC được chế tạo để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi, mở rộng khả năng ứng dụng của PLC trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Phân loại các PLC
Các nhãn hiệu như Siemens, Omron, Mitsubishi, Schneider, Allen
-Theo version: (Chỉ tính của hãng Siemens)
PLC Siemens có các họ như Logo, S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200,S7- 1500.
+Logo: Là dòng sản phẩm cho các ứng dụng nhỏ khoảng 16-24 I/O
S7-200: Là dòng sản phẩm trung bình có ứng dụng cho các dự án với I/O khoảng 128.
S7-300 và S7-400: Là dòng sản phẩm cao cấp cho các dự án lớn, có số lượng I/O lớn, viết bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau, thời gian đáp ứng nhanh.
- Là dòng sản phẩm nâng cấp của S7-200, truyền thông qua cổngEthernet có thể kết nối PC-PLCs, PLCs-HMI, PLCs-PLCs.
- Tốc độ truyền thông profinet 10/100Mbits/s, tích hợp tính năng đo lường, điều khiển vị trí, điều khiển quá trình.
S7-1500: Là dòng sản phẩm nâng cấp của S7300, S7-400 vừa được ra mắt trong thời gian gần đây với những ưu điểm vượt trội.
Theo số lượng các đầu vào/ra
Căn cứ vào số lượng các đầu vào/ ra, ta có thể phân PLC thành 4 loại sau:
– Micro PLC là loại có dưới 32 kênh vào/ ra
– PLC nhỏ có đến 256 kênh vào/ ra
– PLC trung bình có đến 1024 kênh vào/ ra
– PLC cỡ lớn có trên 1024 kênh vào/ra.
Cấu tạo PLC Siemens
PLC là thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua ngôn ngữ lập trình, thay vì sử dụng mạch số Nhờ vào chương trình này, PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi thuật toán và thuận tiện trong việc trao đổi thông tin với môi trường xung quanh, bao gồm các PLC khác, máy tính và thiết bị ngoại vi.
Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu trữ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khối chương trình như OB, FC, hoặc FB, và được thực hiện theo chu kỳ của vòng quét Để thực hiện chương trình điều khiển, PLC cần có chức năng như một máy tính, bao gồm bộ xử lý (CPU), bộ điều hành, và bộ nhớ để lưu trữ chương trình và dữ liệu Ngoài ra, PLC cũng cần các cổng vào/ra để giao tiếp với các đối tượng điều khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh.
Để phục vụ cho việc điều khiển số, PLC cần bổ sung các khối chức năng đặc biệt như bộ đếm (counter), bộ định thời (timer) và các khối hàm chuyên dụng khác.
PLC được thiết kế sẵn thành bộ, chưa gán cho nhiệm vụ cụ thể nào Tất cả các cổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer và counter được tích hợp trong bộ PLC và kết nối thông qua chương trình cho từng nhiệm vụ điều khiển cụ thể Các thiết bị điều khiển này được phân biệt qua các chức năng khác nhau.
- Các khối chức năng đặc biệt
- Loại xử lý chương trình.
Các thiết bị điều khiển lớn thường được lắp đặt thành các module riêng biệt, trong khi các thiết bị điều khiển nhỏ được gộp chung trong một bộ Những bộ điều khiển này có số lượng ngõ vào và ra cố định, được xác định trước.
Thiết bị điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến ở ngõ vào, sau đó xử lý tín hiệu này qua chương trình điều khiển trong bộ nhớ Kết quả xử lý sẽ được truyền đến ngõ ra của thiết bị để điều khiển đối tượng hoặc quá trình mong muốn dưới dạng tín hiệu.
- PLC bao gồm các thành phần chính sau:
CPU là bộ xử lý trung tâm của PLC, đảm nhiệm việc thực hiện các lệnh điều khiển và xử lý logic Nó tính toán các tín hiệu điều khiển từ chương trình PLC, thực hiện các phép toán logic, số học và các lệnh điều khiển khác để điều khiển hệ thống một cách hiệu quả.
RAM là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ chương trình điều khiển và dữ liệu tạm thời Trong RAM, PLC lưu trữ chương trình điều khiển hiện tại cùng các biến tạm thời để thực hiện các phép toán và quyết định điều khiển Tuy nhiên, khi PLC khởi động lại, tất cả dữ liệu trong RAM sẽ bị mất.
ROM là bộ nhớ chỉ đọc, dùng để lưu trữ chương trình điều khiển và dữ liệu cố định Chương trình trong ROM không thể bị xóa hoặc thay đổi, giúp PLC khởi động và thực thi các chương trình điều khiển cơ bản khi được bật Ngoài ra, ROM còn chứa thông tin cố định khác như bảng biểu đồ, hằng số và dữ liệu tham chiếu.
Cổng I/O là các kết nối quan trọng với thiết bị ngoại vi như cảm biến và bộ điều khiển Cổng đầu vào nhận tín hiệu từ cảm biến và nguồn tín hiệu khác, trong khi cổng đầu ra điều khiển các thiết bị như động cơ, van và đèn PLC đọc tín hiệu từ cổng đầu vào và dựa vào chương trình điều khiển để đưa ra quyết định, từ đó điều khiển các cổng đầu ra tương ứng.
Thông tin trong PLC được lưu trữ trong bộ nhớ, với mỗi vi mạch nhớ chứa một bit dữ liệu, tức là giá trị nhị phân 0 hoặc 1 Các vi mạch nhớ thường được tổ chức thành nhóm 8 bit, gọi là một byte Mỗi byte có một địa chỉ cố định, bắt đầu từ 0, và nội dung của byte nhớ là dữ liệu tạm thời được lưu trữ Địa chỉ của mỗi byte nhớ là duy nhất và khác nhau Để lưu trữ dữ liệu lớn hơn một byte, PLC cho phép kết hợp hai byte nhớ liền kề thành một đơn vị nhớ gọi là từ đơn (word), với địa chỉ của từ đơn được xác định bởi địa chỉ thấp hơn của hai byte nhớ.
Trong một PLC, bộ xử lý trung tâm có thể thực hiện một số thao tác như:
- Đọc nội dung các vùng nhớ (bit, byte, word, double word).
- Ghi dữ liệu vào vùng nhớ (bit, byte, word, double word).
Trong thao tác đọc, nội dung ban đầu của vùng nhớ không thay đổi mà chỉ lấy bản sao của dữ liệu để xử lý.
Trong thao tác ghi, dữ liệu được ghi vào trở thành nội dung của vùng nhớ và dữ liệu ban đầu bị mất đi.
Nguyên lý hoạt động
PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển logic, tiếp nhận và xử lý các tín hiệu đầu vào để tạo ra tín hiệu đầu ra, nhằm điều khiển các thiết bị trong hệ thống tự động hóa Phân tích chi tiết nguyên lý hoạt động của PLC cho thấy sự quan trọng của nó trong việc tối ưu hóa quy trình tự động hóa.
Thu thập tín hiệu đầu vào:
PLC nhận tín hiệu đầu vào từ cảm biến hoặc thiết bị khác trong hệ thống, bao gồm tín hiệu kỹ thuật số (nhị phân) và tín hiệu analog (liên tục) Các cảm biến này có khả năng đo lường các thông số như áp suất, nhiệt độ, và mức nước, sau đó chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện để gửi tới PLC.
Xử lý tín hiệu đầu vào:
Sau khi nhận tín hiệu đầu vào, PLC sẽ xử lý theo chương trình điều khiển đã lập trình CPU của PLC thực hiện các phép toán logic và tính toán dựa trên lệnh trong chương trình, bao gồm so sánh giá trị tín hiệu đầu vào với giá trị ngưỡng, thực hiện các phép toán logic như AND, OR, NOT, và các phép toán số học.
Đưa ra tín hiệu đầu ra:
Dựa trên tín hiệu đầu vào, PLC sẽ phát sinh tín hiệu đầu ra để điều khiển các thiết bị trong hệ thống tự động hóa Các tín hiệu đầu ra này có thể bao gồm tín hiệu điện và tín hiệu điều khiển cho động cơ, van, đèn và các thiết bị khác PLC gửi các tín hiệu điều khiển qua các cổng I/O để thực hiện việc điều khiển các thiết bị tương ứng.
Quá trình thu thập tín hiệu đầu vào và xử lý để tạo ra tín hiệu đầu ra diễn ra liên tục và tuần tự, phụ thuộc vào tốc độ xử lý của PLC CPU của PLC thực hiện các vòng lặp này một cách nhanh chóng, đảm bảo hệ thống điều khiển hoạt động ổn định và liên tục.
Nguyên lý hoạt động của PLC dựa trên lập trình chương trình điều khiển, sử dụng các lệnh logic và toán tử để xử lý tín hiệu đầu vào, từ đó tạo ra tín hiệu đầu ra tương ứng Điều này giúp PLC cung cấp khả năng điều khiển linh hoạt và tự động hóa hiệu quả trong các ứng dụng công nghiệp.
Lập trình PLC Siemens
TIA Portal, được Siemens phát triển vào năm 1996, cho phép người dùng nhanh chóng phát triển và viết phần mềm quản lý riêng lẻ trên một nền tảng thống nhất Giải pháp này giúp giảm thiểu thời gian tích hợp các ứng dụng khác nhau, tạo ra một hệ thống đồng nhất và hiệu quả.
TIA Portal là phần mềm tích hợp tự động toàn diện, đóng vai trò cơ sở cho các phần mềm khác trong việc lập trình và cấu hình thiết bị Đặc điểm nổi bật của TIA Portal cho phép các phần mềm chia sẻ cùng một cơ sở dữ liệu, từ đó tạo ra tính thống nhất và toàn vẹn cho hệ thống quản lý và vận hành.
TIA Portal tạo môi trường dễ dàng để lập trình thực hiện các thao tác:
- Thiết kế giao diện kéo nhã thông tin dễ dàng, với ngôn ngữ hỗ trợ đa dạng.
- Quản lý phân quyền User, Code, Project tổng quát.
- Thực hiện go online và Diagnostic cho tất cả các thiết bị trong project để xác định bệnh, lỗi hệ thống.
- Tích hợp mô phỏng hệ thống.
- Dễ dàng thiết lập cấu hình và liên kết giữa các thiết bị Siemens
Phần mềm TIA Portal hiện có nhiều phiên bản, bao gồm TIA Portal V14, V15, V16 và phiên bản mới nhất là V17 Người dùng nên chọn cài đặt phiên bản TIA Portal phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.
The official programming languages for Siemens S7-1200 PLCs include S7 programming, also known as Ladder Diagram (LAD), Function Block Diagram (FBD), Structured Control Language (SCL), Statement List (STL), and Graph Programmers have the flexibility to use any of these languages for programming the S7-1200 PLC.
LAD (Ladder Diagram) là ngôn ngữ lập trình phổ biến cho PLC, thể hiện tín hiệu đầu vào và đầu ra dưới dạng mạch điện tử ngang Với thiết kế đồ họa dễ hiểu, LAD mang lại trải nghiệm thân thiện cho người dùng.
FBD (Function Block Diagram) là công cụ biểu diễn các hàm logic và toán học, bao gồm các khối chức năng được kết nối bởi các đường dẫn, tạo nên các chương trình điều khiển phức tạp.
SCL (Structured Control Language) là ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ, cho phép phát triển các chương trình phức tạp hơn so với LAD và FBD Với SCL, các lập trình viên có khả năng viết các hàm toán học, điều khiển bộ nhớ, chuyển đổi dữ liệu và xử lý chuỗi dữ liệu một cách hiệu quả.
STL (Statement List) là một ngôn ngữ lập trình bậc thấp, được ưa chuộng để tối ưu hóa hiệu suất của các chương trình Ngôn ngữ này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng cần xử lý nhanh chóng.
Graph là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, lý tưởng cho việc thiết kế các chương trình phức tạp Ngôn ngữ này mang lại khả năng tái sử dụng mã, giúp tăng cường tính linh hoạt trong quản lý các ứng dụng.
Ưu điểm và nhược điểm của PLC hãng Siemens
- Ưu điểm của PLC Siemens
Là hàng thương hiệu Siemens của Đức có uy tín và chất lượng tốt nên khi lắp tủ sẽ tạo sự yên tâm cho người sử dụng.
Độ bền và hoạt động với độ tin cậy rất cao nên thuận tiện cho việc sử dụng trong những máy móc hoạt động liên tục 24/7.
Có kích thước nhỏ gọn, kèm khả năng mở rộng với nhiều module chức năng khác nhau Có thể gắn signal board mở rộng trên CPU.
Tích hợp sẵn cổng Ethernet để kết nối với ngoại vi bằng chuẩn truyền thông mạng RJ45 Có thể dùng cổng này để lập trình Download/Upload luôn.
Có thể khóa mật khẩu nhiều lớp để bảo vệ chương trình.
- Nhược điểm của PLC Siemens
Đầu tiên đó chính là giá thành của CPU và module mở rộng có giá thành còn cao so với một số thương hiệu như Mitsubishi hay Ormon.
CPU thường tích hợp ít in/out nên đối với một số ứng dụng bắt buộc phải mở rộng thêm In/Out.
Phần mềm lập trình tương đối nặng nên cần máy tính cấu hình trung bình trở lên mới chạy mượt được.
Hiện nay có thêm một nhược điểm nữa là đa số xuất sứ đều từTrung Quốc.
Các bộ KIT thực hành PLC
Mô hình thực hành PLC
Thiết bị này là công cụ kỹ thuật cao, dễ sử dụng, phù hợp với mọi trình độ đào tạo từ Đại học đến Cao đẳng nghề và trung cấp nghề Với các thiết bị như PLC, cảm biến, biến tần và khí cụ điện, nó giúp bài giảng trở nên trực quan và sinh động hơn, mang đến cho học viên kiến thức thực tế và khách quan về môn học.
Bộ thực hành điều khiển logic (PLC)
Bài viết giúp sinh viên hiểu cách các bộ lập trình điều khiển logic hoạt động Nó được sử dụng cùng với quy trình PLC của TecQuipment để hướng dẫn học sinh về cách kiểm soát các quá trình công nghiệp một cách hiệu quả.
Bài viết này giới thiệu phần mềm PLC, cho phép lập trình bộ điều khiển hiệu quả, cùng với các chương trình đã được chuẩn bị sẵn để hỗ trợ việc thực hiện các thí nghiệm theo hướng dẫn sử dụng.
- Giới thiệu lập trình Ladder (logic dạng bậc thang).
- Làm việc với quy trình PLC của TecQuipment để chỉ cho học sinh cách kiểm soát quá trình công nghiệp thông thường, nhưng trong điều kiện an toàn.
- Sử dụng bộ điều khiển chuẩn công nghiệp để cung cấp cho sinh viên kinh nghiệm thực tế của ngành.
- Bao gồm công tắc ghi đè bằng tay để tìm hiểu lỗi và đào tạo tìm lỗi.
Bộ thực hành lập trình PLC S7 – 1200 - AT.A0391
Bộ thiết bị được thiết kế theo chuẩn A4, với kích thước và chuẩn kết nối đồng nhất, mang lại khả năng ghép nối linh hoạt giữa các thiết bị trong quá trình thực hành và thuận tiện cho việc nâng cấp sản phẩm.
Các module trong bộ thực hành được sản xuất theo tiêu chuẩn Quản lý Chất lượng ISO 9001:2015, đảm bảo tiêu chuẩn công suất và dòng rò cao áp phù hợp với TCVN 5699-1:2010 và IEC 60335-1:2010.
- Bề mặt module: được phủ melamin chuyên dụng cho thiết bị thí nghiệm đảm bảo độ cứng cũng như độ cách điện
- Kiểu in hình chỉ dẫn: In phim trên mặt module, đảm bảo tính thẩm mĩ cũng như tuổi thọ của thiết bị
- Chất liệu hộp module: Nhựa PVC
- Hộp nhựa module có thể tháo rời thành nhiều mảnh nhỏ hoặc có thể lắp ghép thêm để thành các hộp module lớn hơn
- Trên mặt panel đã tích hợp các jack cắm 4mm chống giật
- Cấp kèm theo Phần mềm mô phỏng và thực hành Industry 4.0.
Bộ thực hành PLC nâng cao
- Đầy đủ các ứng dụng lập trình PLC điều khiển các hệ thống tự động hóa, kết nối Profibus, Profinet,…
- Thuận tiện cho học sinh – sinh viên dễ dàng thực hành lập trình PLC điều khiển tự động hóa, thiết bị điện công nghiệp,…
- Phù hợp tất cả phòng thí nghiệm thực hành Điện – Điện công nghiệp, Điện tử, công nghệ tự động hóa, thiết bị điện công nghiệp,…
- Giải pháp tối ưu, an toàn cho các trường nghề, cao đẳng, đại học trên toàn quốc
Bộ thực hành tự động hóa PLC nâng cao 2TC-PLC.02 được thiết kế phù hợp với nhu cầu giảng dạy và thực hành thực tế, phục vụ cho sinh viên tại các trường Nghề, Cao Đẳng và Đại Học trên toàn quốc.
Bộ thực hành tủ điện điều khiển PLC
- Lập trình linh hoạt: Có khả năng lập trình linh hoạt, cho phép người sử dụng tạo và thay đổi chương trình kiểm soát dễ dàng
Tủ điện điều khiển PLC được kết nối với các cảm biến để thu thập thông tin từ môi trường và các đầu ra để thực hiện các tác vụ kiểm soát Các cảm biến gửi tín hiệu đến PLC, từ đó PLC ra lệnh cho các đầu ra thực hiện hành động cần thiết.
- Thuận tiện cho học sinh – sinh viên dễ dàng thực hành lập trình PLC điều khiển tự động hóa, thiết bị điện công nghiệp,…
- Phù hợp tất cả phòng thí nghiệm thực hành Điện – Điện công nghiệp, Điện tử, công nghệ tự động hóa, thiết bị điện công nghiệp,…
Lý do chọn đề tài
Tủ điện điều khiển PLC cơ bản được ứng dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp, điều khiển máy móc và quy trình sản xuất, cho phép người học vận dụng kiến thức và kỹ năng của mình vào các tình huống thực tế.
Tủ điện điều khiển PLC thường bao gồm nhiều thành phần như PLC, nguồn điện, relay, đèn báo trạng thái, nút nhấn và các linh kiện điện khác, giúp người học nắm bắt cách thức tương tác của các thành phần trong hệ thống tự động hóa.
Học về thiết kế tủ điện điều khiển PLC cơ bản giúp người học nắm vững quy trình thiết kế, lắp đặt và cấu hình hệ thống điều khiển tự động hoàn chỉnh Qua đó, họ sẽ hiểu rõ các khía cạnh quan trọng trong việc xây dựng hệ thống điều khiển hiệu quả.
Tìm hiểu về hoạt động của PLC là điều quan trọng trong việc lập trình và điều khiển Tủ điện điều khiển PLC cơ bản cung cấp cho người học cơ hội thực hành với PLC thực tế, từ đó giúp họ nắm vững cách thức hoạt động và lập trình PLC để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể một cách hiệu quả.
Phát triển kỹ năng sửa chữa là một lợi ích quan trọng khi sử dụng tủ điện điều khiển PLC, giúp người học đối mặt với các vấn đề và sự cố thực tế Kỹ năng này không chỉ nâng cao khả năng troubleshooting mà còn rất hữu ích trong môi trường công nghiệp, nơi mà việc khắc phục sự cố nhanh chóng là cần thiết.
Nhóm chúng em quyết định chọn đề tài thiết kế và chế tạo tủ điều khiển PLC cho đồ án chuyên ngành 2, nhằm phát triển toàn diện kỹ năng liên quan đến PLC và hiểu biết sâu sắc về quy trình làm việc trong ngành công nghiệp Chúng em tin rằng việc thực hiện đề tài này sẽ mang lại nhiều lợi ích quan trọng.
1 Nắm vững kiến thức cơ bản về PLC: Bằng cách tham gia vào quá trình thiết kế và chế tạo tủ điều khiển PLC, chúng em sẽ có cơ hội nắm vững kiến thức cơ bản về PLC, bao gồm cách hoạt động, lập trình và quản lý.
2 Làm quen với quy trình sản xuất: Đề tài này sẽ giúp chúng em hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất và các yếu tố quan trọng trong môi trường công nghiệp Chúng em sẽ học cách tích hợp tủ điều khiển PLC vào quy trình sản xuất một cách hiệu quả.
3 Kỹ năng thiết kế hệ thống: Việc thiết kế tủ điều khiển đòi hỏi kỹ năng lựa chọn linh kiện, bố trí, và tích hợp chúng vào một hệ thống hoàn chỉnh. Chúng em sẽ phát triển kỹ năng này thông qua đề tài này.
4 Làm việc với các ngôn ngữ lập trình: Chúng em sẽ có cơ hội học và áp dụng nhiều ngôn ngữ lập trình PLC khác nhau, như Ladder Logic, Structured Text, Function Block Diagram, giúp chúng tôi trở nên linh hoạt trong việc lập trình các hệ thống điều khiển.
5 Phát triển kỹ năng sửa chữa và xử lý sự cố: Trong quá trình thực hiện dự án, chúng em sẽ phát triển khả năng xử lý sự cố và sửa chữa hệ thống khi gặp vấn đề Điều này sẽ giúp chúng em trang bị cho mình khả năng quan trọng trong công việc thực tế.
6 Tìm hiểu về tích hợp mạng truyền thông công nghiệp: Chúng em cũng sẽ tìm hiểu cách tích hợp tủ điều khiển PLC vào các mạng truyền thông công nghiệp, nhằm hiểu rõ hơn về giao tiếp và tích hợp trong môi trường công nghiệp.
Chúng em hy vọng rằng đề tài này sẽ góp phần vào sự phát triển toàn diện của chúng em trong lĩnh vực PLC và công nghiệp, đồng thời thúc đẩy quá trình học hỏi và tiến bộ trong ngành này.
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO TỦ ĐIỆN
YÊU CẦU THIẾT KẾ
Đề tài: " Thiết kế, lắp ráp tủ điện điều khiển sử dụng PLC S7_1200 và lập trình cho bài toán điều khiển " có các yêu cầu sau:
- Lắp ráp tủ điều khiển 350x450x150.
- PLC 1214C DC/DC/DC, 6 nút nhấn, 2 cảm biến tín hiệu số, 8 đèn báo trạng thái đầu ra và 2 đèn báo nguồn.
- Thiết kế sơ đồ bố trí thiết bị và sơ đồ kết nối trên phần mềm Autocad.
- Thiết bị hoạt động theo yêu cầu.
SƠ ĐỒ KHỐI
Khối nguồn: Có chức năng cung cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống.
Khối nút nhấn: Có chức năng cấp tín hiệu cho vi xử lý trung tâm để xử lý.
Khối cảm biến: Có chức năng phát hiện vật cản.
Đèn Báo: Có chức năng báo hiệu khi có tín hiệu từ khối xử lý trung tâm.
Khối xử lý trung tâm: Có chức năng điều khiển toàn bộ hệ thống, xử lý tín hiệu từ nút nhấn và cảm biến để điều khiển.
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ
3.3.1 Thiết kế sơ đồ tủ điện
Hình 3.2 Sơ đồ tủ điện
3.3.2 Thiết kế sơ đồ bố trí thiết bị
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí linh thiết bị
3.3.3 Thiết kế sơ đồ kết nối
Hình 3.4 Sơ đồ kết nối tủ điện
Lập trình cho bài toán
Yêu cầu bài toán: Lập trình điều khiển gara tự động bằng PLC
Em xin chân thành cảm ơn các giảng viên khoa điện-điện tử vì sự tận tâm trong việc giảng dạy và hướng dẫn em hoàn thành bài báo cáo này Sự hỗ trợ và kiến thức quý báu của quý thầy cô đã giúp em rất nhiều trong quá trình học tập.
Mặc dù đã nỗ lực rất nhiều, tôi vẫn nhận thấy mình còn nhiều hạn chế về kiến thức, dẫn đến một số thiếu sót trong bài làm Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý thầy cô để làm phong phú hơn nội dung về thiết kế và lắp ráp tủ điện điều khiển sử dụng PLC S7_1200, cũng như lập trình cho bài toán điều khiển 3 băng tải.
Em xin trân trọng cảm ơn!