THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG 3 LỜI NÓI ĐẦU 4 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH VIỆT PANPACIFIC NAM ĐỊNH VÀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 5 1.1 Thông tin chung về công ty VIỆT PANPACIFIC NAM ĐỊNH 5 1.2 Quá trình hình thành , phát triển và mục tiêu của công ty 7 1.2.1 Quá trình hình thành và phát triển 7 1.3 Cơ cấu tổ chức của VPN 9 1.3.1 Cơ cấu tổ chức bổ máy nhân sự 9 1.4 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình sản xuất của công ty VPN 10 1.4.1 Thuận lợi 10 1.4.2 Khó khăn 11 1.5 Quy trình sản xuất của nhà máy 11 1.6 Những hệ thống máy móc tự động hóa có trong nhà máy VPN 12 1.6.1 Hệ thống máy nén khí trục vít 12 1.6.2 Hệ thống lọc nước tự động 15 1.6.3 Hệ thống lò hơi 16 1.6.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 19 1.7 Sơ lược về hệ thống báo cháy tự động 22 1.7.1 Hệ thống báo cháy 22 1.7.1.1. Cách nhận biết và báo cháy 22 1.7.2 Các bộ phận chính 23 1.7.3 Sơ lược về hệ thống điều khiển 24 1.7.3.1 Giới thiệu về các mạch điều khiển 24 1.7.4 Hướng chọn đề tài 25 CHƯƠNG 2 : THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 26 2.1 Giới thiệu về board mạch điều khiển Arduino 26 2.1.1 Giới thiệu 26 2.1.2 Lịch sử 27 2.1.3 Phần cứng 27 2.1.4 Các board mạch chính 29 2.1.5 Shield 34 2.1.6 Phần mềm 37 2.1.7 Phát triển 38 2.1.8 Ứng dụng 38 2.2 Truyền thông trong hệ thống báo cháy tự động 39 2.2.1 Báo cháy tại chỗ qua chuông 39 2.2.2 Báo cháy qua ứng dụng android 39 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠCH BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 41 3.1 Yêu cầu điều khiển 42 3.1.1 Hệ thống báo cháy tự động 42 3.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống báo cháy 44 3.2 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động 46 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý 46 3.2.2 Thuật toán hệ thống báo cháy 47 3.3 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống báo cháy 48 3.3.1 Cảm biến 48 3.3.2 Arduino NANO 56 3.3.3 Mạch thu phát wifi ESP8266 V1 58 3.3.4 Mạch giảm áp DC LM2596 3A 63 3.3.5 Nguồn Adapter DC 5V1A ,12V2A 64 3.3.6 Mạch chuyển USB UART PL2303 65 3.3.7 Còi báo động 66 3.4 Sơ đồ mạch điện 67 3.4.1 Sơ đồ mạch nạp chương trình 68 3.4.2 Sơ đồ mạch hoạt động ( lúc sử dụng) 70 3.5 Chương trình điều khiển 74 3.5.1 Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình cho Arduino 74 3.5.2 Phần mềm lập trình bo mạch Arduino 1.8.2 77 3.5.3 Chương trình cho mạch thu phát wifi ESP8266 V1 78 3.5.4 Chương trình cho Arduino Nano 81 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC 89

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 3

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH VIỆT PAN-PACIFIC NAM ĐỊNH VÀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 5

1.1 Thông tin chung về công ty VIỆT PAN-PACIFIC NAM ĐỊNH 5

1.2 Quá trình hình thành , phát triển và mục tiêu của công ty 7

1.2.1 Quá trình hình thành và phát triển 7

1.3 Cơ cấu tổ chức của VPN 9

1.3.1 Cơ cấu tổ chức bổ máy nhân sự 9

1.4 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình sản xuất của công ty VPN 10

1.4.1 Thuận lợi 10

1.4.2 Khó khăn 11

1.5 Quy trình sản xuất của nhà máy 11

1.6 Những hệ thống máy móc tự động hóa có trong nhà máy VPN 12

1.6.1 Hệ thống máy nén khí trục vít 12

1.6.2 Hệ thống lọc nước tự động 15

1.6.3 Hệ thống lò hơi 16

1.6.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 19

1.7 Sơ lược về hệ thống báo cháy tự động 22

1.7.1 Hệ thống báo cháy 22

1.7.1.1 Cách nhận biết và báo cháy 22

1.7.2 Các bộ phận chính 23

1.7.3 Sơ lược về hệ thống điều khiển 24

1.7.3.1 Giới thiệu về các mạch điều khiển 24

1.7.4 Hướng chọn đề tài 25

CHƯƠNG 2 : THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 26

2.1 Giới thiệu về board mạch điều khiển Arduino 26

2.1.1 Giới thiệu 26

2.1.2 Lịch sử 27

2.1.3 Phần cứng 27

2.1.4 Các board mạch chính 29

2.1.5 Shield 34

2.1.6 Phần mềm 37

2.1.7 Phát triển 38

2.1.8 Ứng dụng 38

2.2 Truyền thông trong hệ thống báo cháy tự động 39

2.2.1 Báo cháy tại chỗ qua chuông 39

2.2.2 Báo cháy qua ứng dụng android 39

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠCH BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 41

3.1 Yêu cầu điều khiển 42

3.1.1 Hệ thống báo cháy tự động 42

3.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống báo cháy 44

3.2 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động 46

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý 46

3.2.2 Thuật toán hệ thống báo cháy 47

3.3 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống báo cháy 48

3.3.1 Cảm biến 48

3.3.2 Arduino NANO 56

3.3.3 Mạch thu phát wifi ESP8266 V1 58

3.3.4 Mạch giảm áp DC LM2596 3A 63

3.3.5 Nguồn Adapter DC 5V-1A ,12V-2A 64

3.3.6 Mạch chuyển USB UART PL2303 65

3.3.7 Còi báo động 66

3.4 Sơ đồ mạch điện 67

3.4.1 Sơ đồ mạch nạp chương trình 68

3.4.2 Sơ đồ mạch hoạt động ( lúc sử dụng) 70

3.5 Chương trình điều khiển 74

3.5.1 Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình cho Arduino 74

3.5.2 Phần mềm lập trình bo mạch Arduino 1.8.2 77

3.5.3 Chương trình cho mạch thu phát wifi ESP8266 V1 78

3.5.4 Chương trình cho Arduino Nano 81

KẾT LUẬN 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

PHỤ LỤC 89

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Nhà máy may mặc thời trang của công ty VPN 11

Hình 1.2: Nhà máy may mặc thời trang của công ty VPN 11

Hình 1.3: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của công ty TNHH VPN 15

Hình 1.4: Quy trình sản xuất của nhà máy 17

Hình 1.5: Tủ điều khiển máy nén khí trục vít 18

Hình 1.6: Bình nén khí 18

Hình 1.7: Hệ thống đường ống 19

Hình 1.8: Sơ đồ công nghệ hệ thống học nước 21

Hình 1.9: Hệ thống bình chứa nước 21

Hình 1.10: Hệ thống lò hơi 22

Hình 1.11: Bộ góp chứa hơi 23

Hình 1.12: Tủ điều khiển hệ thống lò hơi 23

Hình 1.13: Tủ điều khiển hệ thống bơm nước chữa cháy 25

Hình 1.14: Hệ thống van và đường ống dẫn nước 26

Hình 1.15: Tủ điều khiển hệ thống bơm 26

Hình 1.16: Cảm biến Sprinkler chữa cháy tự động 27

Hình 2.1: Arduino Duemilanove (rev 2009b) 34

Hình 2.2: Arduino Leonardo 35

Hình 2.3: Arduino Mega 35

Hình 2.4: Arduino UNO 36

Hình 2.5: LilyPad Arduino (rev 2007) 36

Hình 2.6: Arduino Nano 37

Hình 2.7: Arduino Due (nền tảng ARM) 37

Hình 2.8: Arduino MEGA 2560 R3 (mặt sau) 38

Hình 2.9: Arduino MEGA 2560 R3 (mặt trước) 38

Hình 2.10: Arduino Diecimila in Stoicheia 39

Hình 2.11: Nhiều shield có thể được xếp chồng lên nhau Trong ví dụ này shield ở trên cùng có một breadboard chưa hàn 40 Hình 2.12: Shield này sử dụng các đầu domino bắt vít dùng để đấu các đầu dây vào 40

Hình 2.13: Shield Adafruit Motor với các đầu domino dùng để kết nối với động cơ 41

Hình 2.14: Shield Adafruit Datalogging với một khe chứa thẻ nhớ SD và chip clock Real-time 41

Hình 2.15: Giao diện báo cháy chính 45

Hình 2.16: Giao diện cài đặt 46

Hình 3.1: Căn hộ mini 47

Hình 3.2: Phòng họp 48

Hình 3.3: Lớp học 48

Hình 3.4: Nhà kho 49

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 51

Hình 3.6: Lưu đồ thuật toán 52

Hình 3.7: Cảm biến DHT11 53

Hình 3.8: Sơ đồ kết nối VXL 54

Hình 3.9: Gửi tín hiệu start 55

Hình 3.10: Đọc dữ liệu bit 0 56

Hình 3.11: Đọc dữ liệu bit 1 56

Hình 3.12: Module cảm biến MQ-2 57

Hình 3.13: Sơ đồ MQ-2 58

Hình 3.14: Sơ đồ chân MQ-2 58

Hình 3.15: Sơ đồ mắc MQ2 59

Hình 3.16: Cảm biến phát hiện lửa 60

Hình 3.17: Arduino NANO 62

Hình 3.18: ESP8266 V1 64

Hình 3.19: Sơ đồ chân và chức năng 65

Hình 3.20: Sơ đồ lắp đặt ESP8266 V1 66

Hình 3.21: Mạch giảm áp DC LM2596 3A 68

Hình 3.22: Nguồn Adapter DC 12V 2A 70

Hình 3.23: Mạch chuyển USB UART PL2303 71

Hình 3.24: Còi báo HYD3015 3-24VDC 71

Hình 3.25.Sơ đồ mạch điện 72

Hình 3.26 : Mạch thực lúc nạp chương trình 74

Hình 3.27: Bản vẽ sơ đồ mạch lúc nạp chương trình 75

Hình 3.28 : Mạch thực lúc hoạt động 77

Hình 3.29: Bản vẽ mạch hoạt động 78

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 : Bảng thông số máy nén số trục vít 18Bảng 3.1: Thông số kĩ thuật của Arduino NANO 61

LỜI NÓI ĐẦU

Qua thời gian tham gia thực tập và lao động tại Công Ty TNHH Việt Pan PacificNam Định , em đã thu được một số thông tin và kiến thức nhất định về quý công ty, vềmáy móc tự động và quy trình sản xuất để tạo ra một sản phẩm công nghiệp Với sự cốgắng của bản thân, sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn và các anh chị đồng nghiệptrong công ty nơi em thực tập, em đã tích lũy được một số thông tin và kiến thức nhấtđịnh phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp Vì vậy, em rất mong nhận được sự hướngdẫn chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn Tự Động Hóa Xí Nghiệp Mỏ và Dầu Khí,cũng như các thầy cô trong khoa Cơ Điện để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệpmột cách tốt nhất có thể

Hiện nay,nước ta đang trên đà phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước kéotheo nhiều hiểm họa cũng như nguy cơ cháy nổ cao luôn hiên diện ở mọi lúc mọi nơi,

Do đó , việc phòng cháy chữa cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu trong mọi lĩnhvực của cuộc sống như sản xuất , kinh doanh , dịch vụ hay sinh hoạt Việc này trởthành nghĩa vụ của mỗi người cũng như cơ quan tổ chức nào trong xã hội Đặc biệtquan trọng hơn nữa là trong lĩnh vực công nghiệp vì cháy nổ trong các khu côngnghiệp, nhà xưởng thường để lại hậu quả cực kì nghiêm trọng

Cùng với sự bùng nổ của công nghệ thông tin như hiện nay Việc báo cháy một cáchnhanh chóng và chính xác không còn là khó khăn Cụ thể là báo cháy qua điện thoạitới cơ quan chức năng hay người quản lý về mặt cháy nổ của khu vực đó để có thể kịpthời can thiệp giúp giả tối đa thiệt hại về người và tài sản

Xuất phát từ thực tế trên em chọn đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰĐỘNG” làm đò án tốt nghiệp Do thời gian cũng như năng lực kiến thức có hạn nênkhông thể tránh khỏi nhưng sai sót trong lúc làm , mong quý thầy cô trong khoa giúp

đỡ và chỉ bảo thêm để em có thể hòan thành đồ án một cách tốt nhất

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Tiến Tùng

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH VIỆT PAN-PACIFIC NAM ĐỊNH

VÀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

1.1 Thông tin chung về công ty VIỆT PAN-PACIFIC NAM ĐỊNH

* Tên pháp lý : CÔNG TY TNHH VIỆT PAN – PACIFIC NAM ĐỊNH

* Chủ sở hữu : Ông Park Sun Heum

* Giấy phép kinh doanh : 071043000168

* Ngành nghề chính: Sản xuất trang phục

Hình 1.1: Nhà máy may mặc thời trang của công ty VPN.

Hình 1.2: Nhà máy may mặc thời trang của công ty VPN

1.2 Quá trình hình thành , phát triển và mục tiêu của công ty

1.2.1 Quá trình hình thành và phát triển

Tính đến năm 2017, VPN đã trải qua 02 năm thành lập và phát triển Dưới đây lànhững mốc thời gian quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của công tyVPN

 Ngày 08/05/2015 : Đăng kí giấy phép kinh doanh

 Ngày 08/05/2015 : Công ty TNHH Việt Pan- Pacific Nam Định chính thức đượcthành lập và xây dựng nhà máy với diện tích 47.675.3 m2

 Mục tiêu và sứ mệnh của công ty

10 điều cần thiết để đạt được sự thành công của dự án PaDo

 Thiết lập chiến lược then chốt dựa trên xu hướng thị trường và thị hiếu củakhách hàng

 Thiết lập chiến lược then chốt dựa trên dựa trên các phân tích đánh giá các đốithủ cạnh tranh cũng như những dự báo của chính chúng ta

 Đạt được thành công của dự án “ Tầm Nhìn Đến Năm 2022 “ thì chúng ta phảithiết lập được các mục tiêu ngắn hạn và trung hạn

 Áp dụng hệ thống đánh giá KPI trong quản trị và phát triển nguồn nhân lực

 Dự án TFT ( Nhiệm vụ của từng bộ phận ) là việc phân công nhiệm vụ cho mỗithành viên trong bộ phận

 Dự án TFT sẽ thiết lập các công việc cụ thể , đáng tin cậy sau khi lắng nghe mộtcách đầy đủ các ý kiến của các thành viên

 Xác định vai trò và trách nhiệm của các thành viên trong bộ phận hướng đến tầmnhìn nói trên

 Xây dựng một hệ thống phối hợp chặt chẽ trong công việc để đạt được mục tiêu

đã đề ra đối với mỗi bộ phận

 Sau khi các phòng ban của công ty đã được thành lập đầy đủ khi đó sẽ cùngnhau chia sẻ và thiết lập các quy trình và hệ thống quản lý công việc dựa trêncác nguyên tắc và quy định của Pan Pacific và các phòng ban trong công ty

 Mỗi bộ phận xác định các mục tiêu nhiệm vụ của mình phổ biến đến tất cả thànhviên ngay từ đầu và cùng nhau phối hợp thực hiện trong suốt quá trình làm việc

để hoàn thành mục tiêu đề ra

Tầm nhìn đến năm 2022

DOANH THU ĐẠT ĐƯỢC 3 TỈ USD , LỢI NHUẬN TỪ KINH DOANH ĐẠT

300 TRIỆU USD

 Để đạt được mục tiêu “ tầm nhìn đến năm 2022 “ chúng ta phải đánh giá được

thực trạng hiện nay của công ty và thiết lập được các mục tiêu và những nhiệm

vụ chiến lược cho từng phòng ban , bộ phận của chúng ta

 “PaDo” có nghĩa là một làn sóng Hàn Quốc , đây là một từ ghép giũa “ Pan –

 Đó là chính chúng ta , mỗi thành viên của tập đoàn “ Pan Pacific “ những

người có thể biến ước mơ thành hiện thực

 Để đẩy mạnh hơn nữa sản lượng và doanh thu của công ty, VPN chú trọng vào

sứ mệnh mang đến cho khách hàng

 Sản phầm bền vững

 Chất lượng ổn định

 Giá cả cạnh tranh

 Dịch vụ chu đáo và trách nhiệm

 Những sứ mệnh đó chính kim chỉ nam cho VPN hướng tới các mục tiêu trong 5năm tới

1.3 Cơ cấu tổ chức của VPN

1.3.1 Cơ cấu tổ chức bổ máy nhân sự

Kể từ khi thành lập vào tháng 5 năm 2015, đội ngũ nhân sự của VPN liên tục phát triển nhanh chóng, lớn mạnh cả về số lượng và chất lượng Tập thể VPN luôn làmviệc tuân theo các giá trị cốt lõi :

Con người là trung tâm , hoạt động có mục tiêu , động lực , năng động và sáng tạo Luôn đổi mới về công nghệ sản xuất

Văn hóa kinh doanh luôn mang lại sự tin cậy , ổn định và bền vững cho khách hàng , đối tác và cộng đồng

Bao gồm 14 phòng ban và đơn vị sản xuất có chức năng riêng biệt nhưng có chung nhiệm vụ hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình làm việc Cụ thể:

Hình 1.3: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của công ty TNHH VPN

1.4 Khó khăn và thuận lợi trong quá trình sản xuất của công ty VPN

1.4.1 Thuận lợi

Tuy mới thành lập được 2 năm, xây dựng và trưởng thành với bao không khíthăng trầm cho đến nay công ty Viet Pan Pacific Nam Định đã đạt được những thànhcông nhất định khẳng định được chỗ đứng của mình không những ở trong thị trườngtrong nước mà còn cả trên thị trường quốc tế Để tạo được kết quả đó là sự đóng gópcông sức của rất nhiều người từ ban lãnh đạo đến cán bộ công nhân trong nhà máy và

cả những bạn hàng trong nước và trên thế giới Bên cạnh đó kinh tế nước ta đang trên

đà phục hồi, nhà nước tăng cường các hoạt động đối ngoại mở rộng thị trường , ngànhdệt may được chính phủ quan tâm, phê duyệt chiến lược phát triển kèm theo các chínhsách ưu đãi Tạo điều kiện vươn lên hội nhập với khu vực và thế giới Nhờ sự quantâm của đảng và nhà nước đã tạo mọi điều kiện để công ty có thể phát triển vững mạnhnhư bây giờ Mặt khác nhờ có ưu thế về vị trí nằm ở khu vực phía Đông Bắc Bộ , nơi

mà nhà nước ta đang chú trọng chuyển đổi mô hình phát triển nông nghiệp sang côngnghiệp , cùng với sự quan tâm của lãnh đạo Tỉnh Nam Định đã tạo điều kiện thuận lợi

để công ty xây dựng và sản xuất sản phẩm một cách thuận lợi nhất Cùng với đó ,nguồn nhân lực địa phương dồi dào và lực lượng kĩ sư trẻ tuổi, năng động đã giúp sựphát triển của công ty càng lớn mạnh

1.4.2 Khó khăn

Về lao động trong hơn 2 năm thành lập, lực lượng lao động của công ty luônbiến động Hàng năm có khoảng 200 – 300 công nhân thôi việc Hầu hết các côngnhân đã thành thạo nghề Điều này làm đảo lộn cơ cấu lao động của công ty Để thaythế cho lao động thiếu hụt đó, hàng năm buộc công ty phải tự đào tạo hoặc tuyển thêmcông nhân, gây tốn kém thời gian và tiền bạc mà chất lượng tay nghề công nhân lạithấp Về mặt kĩ thuật công nghệ, trong thời gian vừa qua công ty đã nhập nhiều máymóc thiết bị hiện đại trong khi tay nghề công nhân còn thấp, các kĩ sư chưa kịp làmquen với máy móc mới nên chưa khai thác hết công suất máy móc thiết bị Tình hìnhcán bộ kĩ thuật giỏi và công nhân có tay nghề còn thiếu nhiều so với nhu cầu và yêucầu phát triển sản xuất kinh doanh , đặc biệt là nghành may công ty đang thiếu đội ngũthợ lành nghề , có kinh nghiệm, lý do của sự thiếu hụt này phần lớn là do sự biến động

về lao động hàng năm

Về nguyên liệu , công ty chưa chú trọng đến việc khai thác thị trường trongnước nhiều điều đó ảnh hưởng đến tốc của quá trình sản xuất

1.5 Quy trình sản xuất của nhà máy

Là một công ty chuyên về may mặc nên các sản phẩm sau khi xuất xưởng phải

uy tín, đảm bảo cung cấp các mặt hàng và dịch vụ chất lượng, vì vậy các sản phẩm củaVPN trước khi xuất xưởng phải chắc chắn được sản xuất theo một quy trình nghiêmngặt và đầy đủ các công đoạn

Với tiêu chí sự hài long của khách hàng là động lực phát triển của Công

ty Các sản phẩm của VPN được sản xuất với tiêu chí chất lượng và sự hài lòng củakhách hàng là tiền để cho mọi ý tưởng từ lập kế hoạch dự án cho tới khi đóng gói xuấthàng Các chi tiết sản phẩm được gia công bằng các máy tự động hóa có độ chính xác

cao Công đoạn cắt , là được thực hiện cẩn thận và chính xác bởi những người thợlành nghề và kinh nghiệm Mọi công đoạn đều được kiểm tra trước khi hoàn thành vàbàn giao sang bộ phận khác.

Hình 1.4: Quy trình sản xuất của nhà máy

1.6 Những hệ thống máy móc tự động hóa có trong nhà máy VPN

Với mục tiêu đáp ứng chất lượng sản phẩm đến tay khách hàng, việc đầu tưcông nghệ vào quá trình sản xuất là yêu cầu bắt buộc trong công cuộc phát triển củacông ty Chính vì vậy, công ty VPN đã sớm đầu tư các máy móc tự động hóa hiện đạiđược nhập khẩu từ nước ngoài nhằm phục vụ quá trình sản xuất và gia công hoàn thiệnsản phẩm

1.6.1 Hệ thống máy nén khí trục vít

Máy nén khí là các máy móc có chức năng tăng áp suất của chất khí Máy nénkhí lấy không khí từ môi trường bên ngoài và dự trữ trong một bình hơi, do đó áp suấtkhí trong bình rất lớn Từ bình hơi, khí sẽ được phân phối đến các công cụ khác nhaunhư súng phun hơi để thổi bụi hoặc nước hoặc đến các loại máy có bộ phận máy như

máy vít đinh, máy khoan, máy đánh nhám Dưới đây ta sẽ tìm hiểu về một loại máy

nén khí được lắp đặt tại nhà máy Viet Pan Pacific - máy nén khí trục vít Kyungwoncủa Hàn Quốc.

Hình 1.5: Tủ điều khiển máy nén khí trục vít

Hình 1.6: Bình nén khí

Hình 1.7: Hệ thống đường ống Thông số kỹ thuật

Bảng 1.1 : Bảng thông số máy nén số trục vít

0.7 Mpa 6.50.85Mpa 5.90.95

Phương pháp khởi động Sao tam giácĐầu khí ra A (B ) 40 ( 1 1/2” )Két dầu ( lít ) 30

Nhiệt độ khí xả ( Nhiệt độ khí vào : +15Nhiệt độ môi trường ( Max : 40

Độ ồn (dB(A) 65 Kích

thước

Chiều dài ( mm ) 1660Chiều rộng (mm ) 1030Chiều cao ( mm ) 1607Trọng lượng ( kg ) 1030

1.6.2 Hệ thống lọc nước tự động

Để phục vụ quá trình sinh hoạt và sản xuất , việc cung cấp nước sạch, đảm bảo

an toàn luôn được công ty VPN chú trọng Nhà máy đã đầu tư hệ thống lọc nước hiện đại với công suất 2500 – 3000 lít / giờ

Hình 1.8: Sơ đồ công nghệ hệ thống học nước

Hình 1.10: Hệ thống lò hơi

Hình 1.11: Bộ góp chứa hơi

Hình 1.12: Tủ điều khiển hệ thống lò hơi

Cách nhiệt thân nồi Bông ROCKWOOL dày 100mm

Bọc ngoài bằng inox SUS 430; dày 0.6 mm

1.6.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Đối với công ty may mặc như VPN thì hệ thống phòng cháy chữa cháy là vôcùng quan trọng và cần thiết , để đảm bảo cho sự an toàn của công nhân cũng như tàisản của công ty hệ thống giúp phòng cháy và chữa cháy khi xảy ra cháy nổ một cáchkịp thời và nhanh nhất khi có sự cố cháy nổ xảy ra , hệ thống được lắp đặt ở tất cả các

bộ phận trong tất cả các bộ phòng ban của công ty.Hệ thống hoạt động dựa trên Hệthống chữa cháy tự động Sprinkler

Hệ thống chữa cháy bằng nước tự động Sprinkler kết nối các đường ống đingầm dưới đất và các ống đi phía bên trên theo các tiêu chuẩn kỉ thuật liên quan Cóthể lắp đặt một hay nhiều nguồn cung cấp nước tự động Hệ thống ống đi phía trên làmột mạng đường ống thiết kế theo kiểu định dạng kích cỡ ống hay áp lực nước đượclắp đặt sát trần và cao hơn đầu người Hệ thống được ứng dụng lắp đặt cho tất cả các

phòng ban , bộ phận trong nhà máy Đầu phun Sprinkler lắp trên mạng đường ống này

sẽ bố trí đều khắp khu vực cần bảo vệ để khi phun sẽ bao phủ toàn bộ diện tích

Hệ thống chữa cháy Sprinkler là hệ thống chữa cháy phun nước tự động đủ khảnăng kiểm soát và dập tắt đám cháy khi mới hình thành Hệ thống bao gồm đầu phunnước Sprinkler , một hay nhiều nguồn cung cấp nước chữa cháy có áp lực , van điềukhiển dòng chảy , hệ thống điều khiển đường ống để phân phối nước tới các đầu phun

và các phụ kiện khác như chuông báo động , thiết bị kiểm tra giám sát

Hình 1.13: Tủ điều khiển hệ thống bơm nước chữa cháy

Hình 1.14: Hệ thống van và đường ống dẫn nước

Hình 1.15: Tủ điều khiển hệ thống bơm

Hình 1.16: Cảm biến Sprinkler chữa cháy tự động

1.7 Sơ lược về hệ thống báo cháy tự động

1.7.1 Hệ thống báo cháy

1.7.1.1 Cách nhận biết và báo cháy

Khi một đám cháy xảy ra, ở những vùng cháy thường có những dấu hiệu sau:

Lửa, khói, vật liệu chỗ cháy bị phá hủy

Nhiệt độ vùng cháy tăng lên cao

Không khí bị Oxy hóa mạnh

Có mùi cháy, mùi khét

Để đề phòng cháy chúng ta có thể dựa vào những dấu hiệu trên để đặt các hệ thống cảm biến làm các thiết bị báo cháy Kịp thời khống chế đám cháy ở giai đoạn đầu

Thiết bị báo cháy điện tử giúp chúng ta liên tục theo dõi để hạn chế các vụ cháy tai hại,tăng cường độ an toàn, bình yên cho mọi người.

1.7.2 Các bộ phận chính

1.7.2.1 Cảm biến

Cảm biến là bộ phận hết sức quan trọng, nó quyết định độ nhạy và sự chính xác của hệ thống.Cảm biến hoạt động dựa vào các đặt tính vật lý của vật liệu cấu tạo nên chúng Cảm biến được dùng để chuyển đổi các tín hiệu vậy lý sang tín hiệu điện.Các đặc tính của cảm biến: độ nhạy, độ ổn định, độ tuyến tính…

Thermistor:

Thermistor là loại điện trở có độ nhạy nhiệt rất cao nhưng không tuyến tính và với hệ số nhiệt âm Điện trở giảm phi tuyến với sự tăng của nhiệt độ Vì bản thân là điện trở nên trong quá trình hoạt động Thermistor tạo ra nhiệt độ vì vậy gây sai số lớn

Thermo Couples:

Thermo Couple biến đổi đại lượng nhiệt độ thành dòng điện hay điện áp DC nhỏ Nó gồm hai dây kim loại khác nhau nối với nhau tại hai mối nối Khi các dây nối đặc ở các vị trí khác nhau, trong dây xuất hiện suất điện động Suất điện động tỉ lệ thuận với sự chênh lệnh nhiệt độ giữa hai mối nối Thermo couple có hệ số nhiệt dương

b Cảm biến lửa

Khi lửa cháy thì phát ra ánh sáng hồng ngoại, do đó ta sử dụng các linh kiện phát hiện tia hồng ngoại để phát hiện lửa Nguyên lý hoạt động là điện trở của các linh kiện thu sóng hồng ngoại tăng, nó chuyển tín hiệu ánh sáng thu được thành tín hiệu điện để báo động Loại này rất nhạy đối với lửa Tuy nhiên cũng dễ báo động nhầm nếu ta để cảm biến ngoài trời hoặc gần ánh sáng bóng đèn tròn

c Cảm biến khói và khí gas

Trước khí đám cháy , nổ xảy ra thì thường có khí gas xuất hiện , do đó ta sử dụng cảm biến khí gas sẽ giúp ta phát hiện được nguy cơ cháy nổ trước khi đám cháy diễn ra giúp cho việc ngăn ngừa hiệu quả hơn rất nhiều

1.7.2.2 Thiết bị báo động

Thiết bị báo động gồm có hai loại:

Báo động tại chỗ.

Báo động tại chỗ ta có thể sử dụng các chuông điện, mạch tạo còi hú hay phát

ra tiếng nói để cảnh báo.Trong các hệ thống báo cháy, bộ cảm biến thường đặt ở những nơi dễ cháy và nối với các thiết bị báo động bằng dây dẫn điện, do đó trong một

số trường hợp có thể làm dây bị đứt Vì vậy một hệ thống báo cháy sẽ trở nên hiệu quảkhi sử dụng các bộ phát vô tuyến Trong đó bộ phận thu gắn với mạch báo động, còn mạch phát gắn với bộ cảm biến Tuy nhiên việc lắp đặt gặp nhiều khó khăn và giá thành cao

Báo động qua điện thoại.

Báo động qua điện thoại giúp ta đáp ứng nhanh các thông tin về sự cố đến người quản lý khu vự xảy ra sự cố Khi có tín hiệu báo động sẽ tự động cảnh báo tới người quản lý : nhà riêng, phòng cháy chữa cháy…

1.7.3 Sơ lược về hệ thống điều khiển

1.7.3.1 Giới thiệu về các mạch điều khiển

a Mạch điểu khiển xa dùng sóng wifi

Mạch này thiết kế và thi công không phức tạp, chi phí tổn hao thấp , sóng wifitruyền tín hiệu rất xa rất phù hợp với việc quản lý từ xa

b Mạch điều khiển bằng Board mạch vi xử lý

Mạch này rất thích hợp trong các hệ thống điều khiển có quy mô lớn, phức tạp

và sử dụng nhiều chức năng Mạch này không phức tạp ở phần cứng nhưng đòi hỏi kỹthuật viết chương trình vi xử lý thật tốt Mạch này thi công khá phức tạp nhưng tìnhhiệu quả của nó rất cao so với các mạch điều khiển khác Đối với các mạch sử dụngnhiều chức năng thì ta nên dùng dạng mạch này vì nó sẽ làm đơn giản rất nhiều mạchphần cứng bù lại chương trình phần mềm trở nên rất phức tạp

1.7.4 Hướng chọn đề tài

Trong đồ án này, em trình bày hai phần “ báo cháy qua điện thoại và điềukhiển thiết bị bằng điện thoại” nên trong phần điều khiển thiết bị chúng em chọn mạchđiểu khiển bằng board mạch Arduino

CHƯƠNG 2 : THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ

THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 2.1 Giới thiệu về board mạch điều khiển Arduino

2.1.1 Giới thiệu

Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tácvới nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn Phần cứng bao gồm một boardmạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARMAtmel 32-bit Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chânđầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khácnhau

Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mangđến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên vàgiới chuyên nghiệp để tạo ra những thiết bị có khả năng tương tác với môi trườngthông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành Những ví dụ phổ biến cho nhữngngười yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ và pháthiện chuyển động Đi cùng với nó là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) chạytrên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người dùng viết các chương trìnhcho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++

Giá của các board Arduino dao động xung quanh €20, hoặc $27 hoặc

574 468VNĐ, nếu được "làm giả" thì giá có thể giảm xuống thấp hơn $9 Các boardArduino có thể được đặt hàng ở dạng được lắp sẵn hoặc dưới dạng các kit tự-làm-lấy.Thông tin thiết kế phần cứng được cung cấp công khai để những ai muốn tự làm mộtmạch Arduino bằng tay có thể tự mình thực hiện được (mã nguồn mở) Người ta ướctính khoảng giữa năm 2011 có trên 300 ngàn mạch Arduino chính thức đã được sảnxuất thương mại, và vào năm 2013 có khoảng 700 ngàn mạch chính thức đã được đưatới tay người dùng

2.1.2 Lịch sử

Arduino được khởi động vào năm 2005 như là một dự án dành cho sinh viêntrại Interaction Design Institute Ivrea (Viện thiết kế tương tác Ivrea) tại Ivrea, Italy.Vào thời điểm đó các sinh viên sử dụng một "BASIC Stamp" (con tem Cơ Bản) có giákhoảng $100, xem như giá dành cho sinh viên Massimo Banzi, một trong nhữngngười sáng lập, giảng dạy tại Ivrea Cái tên "Arduino" đến từ một quán bar tại Ivrea,nơi một vài nhà sáng lập của dự án này thường xuyên gặp mặt Bản thân quán bar này

có được lấy tên là Arduino, Bá tước của Ivrea, và là vua của Italy từ năm 1002 đến1014

Lý thuyết phần cứng được đóng góp bởi một sinh viên người Colombia tên làHernando Barragan Sau khi nền tảng Wiring hoàn thành, các nhà nghiên cứu đã làmviệc với nhau để giúp nó nhẹ hơn, rẻ hơn, và khả dụng đối với cộng đồng mã nguồn

mở Trường này cuối cùng bị đóng cửa, vì vậy các nhà nghiên cứu, một trong số đó làDavid Cuarlielles, đã phổ biến ý tưởng này.Giá hiện tại của board mạch này dao độngxung quanh $30 và được làm giả đến mức chỉ còn $9 Một mạch bắt chước đơn giảnArduino Mini Pro có lẽ được xuất phát từ Trung Quốc có giá rẻ hơn $4, đã trả phí bưuđiện

2.1.3 Phần cứng

Một mạch Arduino bao gồm một vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổsung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác Một khía cạnh quantrọng của Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép người dùng kết nối vớiCPU của board với các module thêm vào có thể dễ dàng chuyển đổi, được gọi

là shield Vài shield truyền thông với board Arduino trực tiếp thông qua các chân

khách nhau, nhưng nhiều shield được định địa chỉ thông qua serial bus I²C-nhiềushield có thể được xếp chồng và sử dụng dưới dạng song song Arduino chính thứcthường sử dụng các dòng chip megaAVR, đặc biệt là ATmega8, ATmega168,ATmega328, ATmega1280, và ATmega2560 Một vài các bộ vi xử lý khác cũng được

sử dụng bởi các mạch Aquino tương thích Hầu hết các mạch gồm một bộ điều chỉnhtuyến tính 5V và một thạch anh dao động 16 MHz (hoặc bộ cộng hưởng ceramic trong

một vài biến thể), mặc dù một vài thiết kế như LilyPad chạy tại 8 MHz và bỏ qua bộđiều chỉnh điện áp onboard do hạn chế về kích cỡ thiết bị Một vi điều khiển Arduinocũng có thể được lập trình sẵn với một boot loader cho phép đơn giản là uploadchương trình vào bộ nhớ flash on-chip, so với các thiết bị khác thường phải cần một bộnạp bên ngoài Điều này giúp cho việc sử dụng Arduino được trực tiếp hơn bằng cáchcho phép sử dụng 1 máy tính gốc như là một bộ nạp chương trình.

Theo nguyên tắc, khi sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất cả các boardđược lập trình thông qua một kết nối RS-232, nhưng cách thức thực hiện lại tùy thuộcvào đời phần cứng Các board Serial Arduino có chứa một mạch chuyển đổi giữaRS232 sang TTL Các board Arduino hiện tại được lập trình thông qua cổng USB,thực hiện thông qua chip chuyển đổi USB-to-serial như là FTDI FT232 Vài biến thể,như Arduino Mini và Boarduino không chính thức, sử dụng một board adapter hoặccáp nối USB-to-serial có thể tháo rời được, Bluetooth hoặc các phương thức khác.(Khi sử dụng một công cụ lập trình vi điều khiển truyền thống thay vì ArduinoIDE,công cụ lập trình AVR ISP tiêu chuẩn sẽ được sử dụng.)

Board Arduino sẽ đưa ra hầu hết các chân I/O của vi điều khiển để sử dụng chonhững mạch ngoài Diecimila, Duemilanove, và bây giờ là Uno đưa ra 14 chân I/O kỹthuật số, 6 trong số đó có thể tạo xung PWM (điều chế độ rộng xung) và 6 chân inputanalog, có thể được sử dụng như là 6 chân I/O số Những chân này được thiết kế nằmphía trên mặt board, thông qua các header cái 0.10-inch (2.5 mm) Nhiều shield ứngdụng plug-in cũng được thương mại hóa Các board Arduino Nano, và Arduino-compatible Bare Bones Board và Boarduino có thể cung cấp các chân header đực ởmặt trên của board dùng để cắm vào các breadboard

Có nhiều biến thể như Arduino-compatible và Arduino-derived Một vài trong

số đó có chức năng tương đương với Arduino và có thể sử dụng để thay thế qua lại.Nhiều mở rộng cho Arduino được thực thiện bằng cách thêm vào các driver đầu ra,thường sử dụng trong các trường học để đơn giản hóa các cấu trúc của các 'con rệp' vàcác robot nhỏ Những board khác thường tương đương về điện nhưng có thay đổi về

hình dạng-đôi khi còn duy trì độ tương thích với các shield, đôi khi không Vài biếnthể sử dụng bộ vi xử lý hoàn toàn khác biệt, với các mức độ tương thích khác nhau.

2.1.4 Các board mạch chính

Phần cứng Arduino gốc được sản xuất bởi công ty Italy tên là Smart Projects.Một vài board dẫn xuất từ Arduino cũng được thiết kế bởi công ty của Mỹ tên làSparkFun Electronics Sáu phiên bản phần cứng của Arduino cũng đã được sản xuấtthương mại tính đến thời điểm hiện tại

Hình 2.1: Arduino Duemilanove (rev 2009b)

Hình 2.2: Arduino Leonardo

Hình 2.3: Arduino Mega

Hình 2.4: Arduino UNO

Hình 2.5: LilyPad Arduino (rev 2007)

Hình 2.6: Arduino Nano

Hình 2.7: Arduino Due (nền tảng ARM)

Hình 2.8: Arduino MEGA 2560 R3 (mặt sau)

Hình 2.9: Arduino MEGA 2560 R3 (mặt trước)

Hình 2.10: Arduino Diecimila in Stoicheia

2.1.5 Shield

Các board Arduino và Arduino-compatible sử dụng các shield— các board

mạch in mở rộng được dùng bằng cách cắm vào các chân header của Arduino Cácshield có thể là module điều khiển cho động cơ, GPS, ethernet, LCD, hoặc cũng có thể

là breadboard Một số lượng lớn các shield cũng có thể được chế tạo bởi DIY (nhữngngười thích tự làm lấy các ứng dụng cho riêng họ)