thiết kế chương trình điều khiển hệ thống rửa xe ô tô tự động

Cuộc sống gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dịch vụ tốt nhất,nhanh nhất. Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng thực tế trong cuộc sống hằng ngày là:” Rửa xe tự động” không thể thiếu ở các nước phát triển với mật độ ô tô lớn. Mô hình Rửa Xe ra đời góp phần mang lại sự chuyên nghiệp hơn trong dịch vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển

Đồ án Điều Khiển Lập Trình PLC GVHD: NGUYỄN ĐĂNG HẢI

Khoá : K18 Khoa : Điện

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Đăng Hải

Đề tài : Thiết kế chương trình điều khiển hệ thống rửa xe oto tự động

PHẦN THUYẾT MINH

Yêu cầu về bố cục nội dung:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống <10 trang.

Chương 2: Giới thiệu về PLC <10 trang.

Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển

3.1 Yêu cầu công nghệ

3.2 Lựa chọn thiết bị (động cơ, cảm biến, rơ le, công tắc hành trình, nút ấn, plc ) 3.3 Sơ đồ đấu nối PLC

3.4 Giản đồ thời gian (lưu đồ thuật toán)

3.4 Viết chương trình mô phỏng

Chương 4: Kết luận

Tài liệu tham khảo.

Đồ án Điều Khiển Lập Trình PLC GVHD: NGUYỄN ĐĂNG HẢI

LỜI NÓI ĐẦU

Cuộc sống gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dịch vụ tốt nhất,nhanh nhất Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng thực tế trong cuộc sống hằng ngày là:” Rửa xe tự động” không thể thiếu ở các nước phát triển với mật độ ô tô lớn Mô hình Rửa Xe ra đời góp phần mang lại sự chuyên nghiệp hơn trong dịch

vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp

là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển.

Đối với nước ta thì dịch vụ này còn khá mới Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới Nước ta sẽ ngày càng phát triển Đất nước phát triển gắn liền với giao thông vận tải phát triển, đời sống vật chất nâng cao Dẫn đến sự xuất hiện ngày càng nhiều xe ô tô, thay thế dần xe gắn máy, trả lại bộ mặt đường phố hiện đại và sạch đẹp Bên cạnh đó các thiết bị sử dụng trong dịch vụ rửa xe chuyên nghiệp hơn Cuộc sống mọi người trở nên năng động thì nhu cầu rửa xe nhanh là tất yếu, bởi họ xem thời gian

là “vàng” mà chỉ có nhà Rửa Xe Tự Động mới đáp ứng được vì cùng một thời điểm nó có thể rửa được nhiều xe Tiết kiệm rất nhiều thời gian cho những người năng động Khi được giao làm đề tài này em mong muốn với những kiến thức mà bản thân tiếp thu được sẽ được áp dụng vào thực tế.

Mô hình của em được xây dựng từ các mô hình tham khảo trên mạng Vì kiến thức còn hạn chế và thời gian tìm hiểu cũng không nhiều nên đồ án của em chưa thể phát huy hết ý tưởng của em vào trong mô hình rất hay này Mô hình “Rửa xe tự động” rất phức tạp về cơ khí và

và rất khó để thể hiện Ở đây em xin đưa ra một mô hình thu nhỏ của hệ thống và vì vậy mà hiệu quả sẽ không cao Rất mong được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Đăng Hải người đã hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Chương I GIỚI THIỆU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG HIỆN CÓ TRÊN

nghiệp hơn trong dịch vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển Đối với nước ta thì dịch vụ này còn khá mới.Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới Nước ta sẽ ngày càng phát triển Đất nước phát triển gắn liền với giao thông vận tải phát triển, đời sống vật chất nâng cao Dẫn đến sự xuất hiện ngày càng nhiều xe ô tô, thay thế dần xe gắn máy, trả lại bộ mặt

đường phố hiện đại và sạch đẹp Bên cạnh đó các thiết bị sử dụng trong dịch vụrửa xe chuyên nghiệp hơn Cuộc sống mọi người trở nên năng động thì nhu cầurửa xe nhanh là tất yếu, bởi họ xem thời gian là “vàng” mà chỉ có nhà Rửa Xe

Tự Động mới đáp ứng được vì cùng một thời điểm nó có thể rửa được nhiều xe.Tiết kiệm rất nhiều thời gian cho những người năng động

HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG CT-919D

- Nguyên lý rửa: Chổi quay

- Gồm 2 chổi rửa 2 bên sườn, 1 chổi rửa nóc xe, 2 chổi rửa bánh xe

- Đảo chiều di chuyển chổi rửa trên ray (trên nóc xe)

- Phun tự động (máy phun nước)

- Rửa gầm (máy phun nước)

- Phun xoay để tăng hiệu quả rửa

(máy phun nước)

- Phun áp lực cao điều khiển từ bằng

chương trình máy tính (máy phun

- Điểu khiển từ xa, điện 12V, tủ

điều khiển 36V, nguồn 220V

- Lưu lượng nước 120L/ph

- Thời gian rửa trung bình 3 phút/xe

- Tiêu hao tính cho 1 xe:100L nước

Nguyên lý rửa: Phun áp lực lớn

- Đảo chiều di chuyển

- Phun tự động

- Rửa gầm

- Phun xoay

- Phun áp lực cao điều khiển từ xa bằng bộ vi xử lý

- Truyền chuyển động bằng Thuỷ lực/ Điện/ Khớ hoặc bằng xích

- Kết cấu Thộp chống gỉ sang trọng

- Cơ cấu nòng hạ tự động điều khiển bằng PLC

- Bơm Kép

MÁY RỬA XE TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN DXC(B)-740

Máy rửa xe tự đông diêu khiển DXC(B)-740Thành phần và thông số máy:

Máy rửa xe tự động điều khiển bằng máy vi tính, kiểu phòng Model:DXC(B) - 740

- Lượng nước tiêu thụ: 120lít/chiếc

- Phương thức chuyển động: chuyển động liên tục

- Đường dẫn xe: 10m

- Bàn xoa: + Bàn xoa to: 4 chiếc

+ Bàn xoa nhỏ: 2 chiếc+ Bàn xoa ngang: 1 chiếc

- Quạt gió: 4 chiếc

- Công suất thiết bị: 28 kw

- Áp suất khí nén: 0.8Mpa

HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG CB 1/28 KARCHER DÙNG NGOÀI TRỜI

- Chiều cao làm sạch: 2800mm

- Chiều cao của hệ thống:3700mm

- Chiều ngang của hệ thống bao gồm 2 bàn chải bên: 4035mm

- Lưu lượng nước cấp: 50lít/phút/4-6 bar

- Công suất: 16kW

- Nguồn điện: 3P, 400V, 50 Hz

- Tốc độ di chuyển của băng chuyền làm sạch : 0-20m/phút với 2 môtơ truyền lực 0.25kW, IP 66

- Công suất rửa xe tối đa 4phút/ xe

Hệ thống rửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời

d

Chương II GIỚI THIỆU VỀ PLC

Những module mở rộng này bao gồm những đơn vị chức năng mà có thể là hợp lại cho phù hợp với những nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể.

Đơn vị cơ bản

Đơn vị cơ bản của PLC S7-200 như hình 2 1.

Hình 4.2:Khối mặt trước của CPU314

Trong đó: Các đèn báo:

+ Đèn SF: báo lỗi CPU.

+ Đèn BAF: báo nguồn ắc quy.

+ Đèn DC 5v: Báo nguồn 5v.

+ Đèn RUN: Báo chế độ PLC đang làm việc.

+ Đèn STOP: Báo PLC dang ở chế độ dừng

Công tắc chuyển đổi chế độ:

+ RUN-P: Chế độ vừa chạy vừa sửa chương trình.

+ RUN: Đưa PLC vào chế độ làm việc.

+ STOP: Để PLC ở chế độ nghỉ.

+ MRES: Vị trí chỉ định chế độ xoá chương trình trong CPU.

Muốn xoá chương trình trong PLC thì giữ nút bấm về vị trí MRES để đèn STOP nhấp nháy, khi thôi không nhấp nháy thì nhả nhanh tay Làm lại nhanh một lần nữa (không để ý đèn STOP) nếu đèn vàng nháy nhiều lần là xong, nếu không thì phải làm lại.

+ Module nguồn PS.

+ Module ghép nối IM (Intefare Module).

+ Module tín hiệu SM (Signal Module):

Vào số các loại: 8 kênh, 16 kênh, 32 kênh

Ra số các loại: 8 kênh, 16 kênh, 32 kênh.

Vào ra số các loại: 8 kênh vào 8 kênh ra, 16 kênh vào 16 kênh ra.

Vào tương tự các loại: 2 kênh, 4 kênh, 8 kênh

Ra tương tự các loại: 2 kênh, 4 kênh, 8 kênh.

Vào, ra tương tự các loại: 2 kênh vào 2 kênh ra, 4 kênh vào 4 kênh ra Đếm tốc độ cao.

Truyền thông CP 340, CP340- 1, CP341.

Hệ thốn g phun nước

Hệ thống lau xe,rử a

Hệ thống sấy khô

Xe được băng tải đưa ra ngoài cho khách

Chương III GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH RỬA XE

TỰ ĐỘNG, HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG

(Yêu cầu Công nghệ)

Hình2.1:Sơ đồ hệ thống rửa xe tự động

Hình2.2 :Mô hình hệ thống

Nguyên lý hoạt động:

Ban đầu xe sẽ được đưa vào bãi chờ,khi đến lượt xe nào thì xe đó

sẽ được đưa lên băng chuyền để đi vào vị trí rửa xe,khi xe đến vị trí của hệ thống phun nước thì nước sẽ phun ra làm ướt xe,sau đó xe sẽ được chuyển đến vị trí lau,rửa xe Tại đây,hệ thống lau,rửa xe sẽ hoạt động và rửa xe sạch sẽ sau khi xe được đưa đến hệ thống sấy khô Sau khi hoàn tất các bước trên thì xe sẽ được đưa ra ngoài và

được giao trả lại cho khách.

Giới thiệu về từng phần trong sơ đồ khối:

1 Bãi đậu xe chờ lượt: Là một bãi trống dùng cho xe vào rửa

chờ đến lượt

2. Băng chuyền: trong hệ thống này chúng em dùng các dụng cụ sau:

 Một động cơ một chiều sức tải lớn

 Một cuộn băng chuyền

3 Hệ thống phun nước:

 1 bình chứa nước rửa xe

 Ống dây dẫn nước

 1 mô tơ dùng để hút nước ra khỏi bình chứa nước

4. Hệ thống lau xe,rửa xe:

 1 pittong

 4 chổi lau xe

 4 mô tơ công suất nhỏ

 4 trục để gắn chổi lau với mô tơ

 1 chổi lớn trên nóc xe

5. Hệ thống sấy khô:

 Một máy quạt để sấy khô xe sau khi rửa

GIỚI THIỆU CHI TIẾT CÁC DỤNG CỤ TRONG MÔ HÌNH

Bình chứa nước:

Hình 2.3: Bồn đựng nước rửa xe

 Chức năng: Dùng để chứa nước rửa xe

Mô tơ

Gồm

:

Hình 2.4: Mô tơ kéo băng tải

 Một động cơ băng tải :Là động lực để kéo băng tảinên động cơ này phải hoạt động ổn định,công suất lớn

 Bốn động cơ chổi lau: Là động cơ giúp quay chổi launên có tốc độ quay lớn

 Một động cơ bơm nước:Là động cơ hút nước để rửa

xe nên phải có tốc độ quay lớn,ổn định

Pittong

Hình 2.5: Pittong xy lanh

 Công dụng: piston sẽ được gắn với mô tơ mi để và

trục của chổi quay để thực hiện lệnh ra,vào cho chổi lau thực hiện lau xe trước,hai mặt bên và sau xe khi xe đi qua

Chổi lau xe:

 Chức năng: Trong mô hình hiện tại chúng em dùng máy làm

mát laptop thay cho máy sấy vào quá trình làm khô xe

Bộ điều khiển PLC S7-200

Hình 2.9: PLC s7-200 siemem

PLC Step S7-200 thuộc họ Simatic do hãng Siemcns sản xuất Đây làloại PLC đa khối Cấu tạo cơ bản của loại PLC này là một đơn vị cơ bản(chỉ để xử lý) sau đó ghép thêm các module mở rộng về phía bên phải, cócác module mở rộng tiêu chuẩn Những module mở rộng này bao gồmnhững đơn vị chức năng mà có thể là hợp lại cho phù hợp với nhữngnhiệm vụ kỹ thuật cụ thể

Q0.2 Đầu ra điều khiển bơm

thứ 6

GIẢN ĐỒ THỜI GIAN CỦA QUÁ TRÌNH RỬA XE TỰ ĐỘNG

Lập trình trên PLC

CHƯƠNG TRÌNH TRÊN PLC

Sơ đồ nối dây

Nguyên lí hoạt động của hệ thống:

Xe được đưa trước lên băng tải,nhấn nút khởi động ON băng tải bắt đầu chạy và vận chuyển ô tô vào trong để rửa xe.Quá trình rửa xe chia ra 3 giai đoạn:phun nước,lau chùi và kết thúc là sấy khô cho xe.Sau đó xe được băng tải đưa ra ngoài.

Chương IV KÊT LUẬN

Quá trình nghiên cứu và xây dựng đề tài giúp em tìm hiểu được nhiều thiết

bị ứng dụng trong các hệ thống rửa xe tự động hiện đại thấy được xu thế pháttriển của ngành tự động hóa của thế giới trong đó các công nghệ chăm sóc xecàng ngày tiên tiến hiện đại hơn và đã xây dựng nên phương án rửa xe tựđộng nhằm giải quyết một số vấn đề cũng như nâng cao hiệu quả kinh tế, môitrường, thời gian, nhân công lao động và đặc biệt là sử dụng các thiết bị vào

hệ thống sao cho phù hợp với điều kiện và môi trường ở Việt Nam .Trongquá trình làm đề tài chúng em cũng đã cố gắng tìm hiểu, học hỏi và nghiêncứu để hoàn thành tốt đề tài, nhưng bản thân lần đầu tiên nghiên cứu còn ítkinh nghiệm nên không tránh khỏi những sai sót Em rất mong các thầy cácthầy trong khoa cơ khí chỉ ra những sai sót trong quá trình xây dựng đề tài

để bổ sung vào nội dung và hoàn chỉnh đề tài sau này.Em xin chân thành cảmơn

Tài liệu tham khảo

1 Tự động hóa với Simatic S7-200 và 200 của tác giả Nguyễn

Bài tập lớn : Điều khiển lập trình PLC 1

Chương I GIỚI THIỆU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG HIỆN CÓ TRÊN THẾ GIỚI 3 HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG CT-919D 3

HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG 4

MÁY RỬA XE TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN DXC(B)-740 5

HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG CB 1/28 KARCHER DÙNG NGOÀI TRỜI 6

Chương II GIỚI THIỆU VỀ PLC 7

GIỚI THIỆU 7

Chương III GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH RỬA XE TỰ ĐỘNG, HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 10

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG (Yêu cầu Công nghệ) 10

GIỚI THIỆU CHI TIẾT CÁC DỤNG CỤ TRONG MÔ HÌNH 11

GIẢN ĐỒ THỜI GIAN CỦA QUÁ TRÌNH RỬA XE TỰ ĐỘNG 17

Lập trình trên PLC 18

Sơ đồ nối dây 20

Nguyên lí hoạt động của hệ thống: 20

Chương IV KÊT LUẬN 21