Đồ án thiết kế bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Lời Mở đầu DANH SÁCH HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG 1.1 Hiện trạng hệ thống bãi đỗ xe tự động giới……………… … 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển Bãi đỗ xe tự động…… 10 1.2 Các loại hình bãi đỗ xe tự động giới 11 1.2.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (Car Lift Slide System) 11 1.2.2 Đỗ xe tự động dạng xếp hình (PIT Puzzle) .12 1.2.4 Đỗ xe tự động hệ thống Cycle Parking 14 1.2.5.Đỗ xe tự động hệ thống xoay vòng ngang (Total Parking) .15 1.2.6 Hệ thống bãi đỗ xe tự động dạng tháp xe (Sky Parking System) 16 1.2.7 Đỗ xe tự động hệ thống thang nâng di chuyển kết hợp với Robot 17 1.3 Hiện trạng bãi đỗ xe tự động Việt Nam 18 1.3.1 Vấn đề cấp thiết bãi đỗ xe tự động Việt Nam 18 1.3.2 Các hệ thống bãi đỗ xe tự động Việt Nam 19 GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐỖ XE TỰ ĐỘNG Ở PHỊNG THÍ NGHIỆM BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA … 23 2.1 Giới thiệu mơ hình 23 2.1.1 Phần kết cấu khí 23 2.1.2 Phần điều khiển tự động 23 2.2 Quy trình hoạt động mơ hình 24 2.2.1 Mạch điện điều khiển mơ hình 24 2.2.2 Quy trình cơng nghệ mơ hình 25 2.3 Các thiết bị mơ hình 26 2.3.1 Thiết bị phần kết cấu khí 26 2.3.1.1 Hệ thống khung mơ hình .26 2.3.1.2 Hệ thống chuyền động 27 2.3.1.3 Hệ thống động lực 29 2.3.2 Thiết bị phần điều khiển tự động 30 2.3.2.1 Thiết bị phần Điện 30 2.3.2.2 Cảm biến .32 2.2.2.3 Thiết bị Tự động hóa .35 2.3.2.4 Các thiết bị phụ trợ .39 2.4 Đánh giá tổng quan toàn mơ hình 43 CHƯƠNG III: CẢI TẠO PHẦN CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN CỦA MƠ HÌNH HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG .46 3.1 Các yêu cầu đề xuất cải tạo mơ hình bãi đỗ xe tự động 46 3.1.1 Các u cầu cải tạo mơ hình 46 3.1.2 Các đề xuất cải tạo mô hình 47 3.2 Xây dựng sơ đồ cơng nghệ cho mơ hình cải tạo 47 3.3 Cải tạo mơ hình 51 3.3.1 Cải tạo phần khí 51 3.3.2 Cải tạo kết cấu Pallet .52 GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp 3.3.2.1 Cải tạo Pallet theo yêu cầu đảm bảo thông số kỹ thuật 53 3.3.2.2 Cải tạo theo yêu cầu an toàn 54 3.3.3 Cải tạo kết cấu hành lang hỗ trợ xe vào-ra 56 3.3.4 Cải tạo, xây dựng dịch vụ an toàn 56 3.4 Cải tạo tính chọn lại thiết bị mơ hình .59 3.4.1 Tính chọn lại thiết bị bảo vệ nguồn- Áp tô mát 59 3.4.2 Tính chọn chuyển nguồn 220-24VDC 60 3.4.3 Cải tạo lại vị trí lắp đặt thiết bị điện tủ điện điều khiển 61 3.4.4 Cải tạo lại cảm biến 65 3.5 Sơ đồ đấu nối tín hiệu hệ thống 66 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TỰ ĐỘNG MƠ HÌNH 67 4.1 u cầu tốn tự động hóa mơ hình Bãi đỗ xe 67 4.2 Quy trình cơng nghệ lưu đồ điều khiển mơ hình .67 4.2.1 Quy trình cơng nghệ lưu đồ thuật tốn điều khiển mơ hình .67 4.2.2 Quy trình công nghệ lưu đồ công nghệ điều khiển tay 68 4.2.2 Điều khiển qua hình HMI WinCC 72 4.3 Xây dựng chương trình 77 LỜI KẾT .105 PHỤ LỤC 107 GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 LỜI MỞ ĐẦU Kinh tế ngày lớn mạnh, xã hội ngày phát triển kèm theo nhu cầu nâng cao chất lượng đời sống tăng cao Phương tiện lại ngày nhiều, xe ô tơ nước phát triển, diện tích xây dựng bãi đỗ xe lại Ở Việt Nam, nhiều nước giới, với phát triển mạnh GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp kinh tế, đô thị hóa, đời sống nhân dân nâng cao nên cơng trình, tịa nhà văn phịng, trung tâm mua sắm, khu vui chơi giải trí, siêu thị… ngày nhiều Nhu cầu gửi xe ô tô không nhỏ Tuy nhiên, quỹ đất thành phố Việt Nam dành cho việc xây dựng bãi đỗ xe có hạn Nhiều chủ phương tiện khơng có nơi đỗ xe đành đỗ xe đường gây tình trạng tắc nghẽn giao thơng.Vì vậy, cần có cơng trình vừa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt người vừa giải nơi đỗ xe cho họ Trước tình hình nhà lãnh đạo cố gắng tìm nhiều phương án giải Và bãi đỗ xe ô tô tự động phương án khả thi giải vấn đề Nắm bắt tình hình đó, mơn Tự Động Hóa thuộc Khoa Cơ Điện trường Đại học Mỏ- Địa Chất Hà Nội đề xuất đề tài Đồ án “Cải tạo mơ hình hệ thống đỗ xe tơ tự động” làm luận văn tốt nghiệp đại học cho sinh viên Trong trình thực đề tài gặp nhiều khó khăn, vất vả mặt kiến thức tài liệu Đặc biệt, đề tài nên việc tra cứu tài liệu tương đối khó khăn Tuy nhiên, em giúp đỡ dạy nhiều từ thầy cô giảng viên, đặc biệt TS Phan Minh Tạo- thầy trực tiếp hướng dẫn em nghiên cứu đề tài giúp đỡ em nhiều Dù mơ hình chưa thực hồn thiện, cá nhân em tin triển khai cách cụ thể đề tài phát triển hy vọng tương lai không xa em hoàn thiện thiết kế chế tạo cho hệ thống bãi đỗ xe tự động Em xin chân thành cảm ơn! GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Hình 1.1: Hệ thống bãi đỗ xe đơi bang FloridaMỹ…… …1 Hình 1.2: Hệ thống bãi đỗ xe dạng Torpark WoftburgĐức Hình 1.3: Hệ thống bãi đỗ xe dạng Car Lif Michigan Theater Mỹ Hình 1.4: Hệ thống bãi đỗ xe dạng xếp hình số 1111 Lihncon, Miami, Mỹ Hình 1.5: Hệ thống bãi đỗ xedang xoay vịng đứng Parking Carousel Tokyo Hình 1.6: Bãi đỗ xe dạng Cycle Parking Engelenschanze, Stuttgart, Đức Hình 1.7: Bãi đỗ xe dạng xoay vịng ngang Yongin, Hàn Quốc Hình 1.8: Hệ thống đỗ xe dạng tháp Parc de Celestin, Paris, Pháp Hình 1.9: Bãi đỗ xe Aarhus dạng bãi đỗ xe có hỗ trợ Robot Dubai, UAE Hình 1.10: Hình ảnh bãi đỗ xe tự động dạng xoay vòng đứng 68 Lê Văn Lương Hình 1.11 Hình ảnh bãi đỗ xe Sunlanding, đường Trần Nhật Duật Hình 2.1: Hình ảnh mơ hình bãi đỗ xe tự động Phịng thí nghiệm Tự động hóa Hình 2.2: Mạch điện điều khiển mơ hình ban đầu Hình 2.3 Hình ảnh khung mơ hình hệ thống bãi đỗ xe tự động Hình 2.4 Hình ảnh khung mơ hình hệ thống bãi đỗ xe tự động Hình 2.5 Hình ảnh Pallet Hình 2.6 Hình ảnh bơ chuyển đổi nguồn 220- 24VDC Seneca Hình 2.7 Hình ảnh Áp-tơ-mát loại nhỏ LS/MCB-BKN Hình 2.8 Hình ảnh cảm biến quang Ormron ZN-128EP Hình 2.9 Cảm biến từ ROKO SN04-N NPN GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Hình 2.10 Hình ảnh Relay trung gian 14 chân Ormron MY4N-J đế Relay Hình 2.11 Hình ảnh PLC Siemens S7-1200 Hình 2.12 Hình ảnh đấu chân PLC Hình 2.13 Hình ảnh nút bấm APT LA39 Hình 2.14 Hình ảnh nút nhấn dừng khẩn CHINT Hình 2.15 Hình ảnh đèn báo hiệu ATP Hình 2.16 Hình ảnh nhơm gá thiết bị điện Hình 2.17 Hình ảnh máng cáp điện nhựa SINO SP35/40- GA35-3 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ mơ hình Bãi đỗ xe sau cải tạo Hình 3.2 Mạch lực mơ hình Hình 3.2 Kích thước cấu khung mơ hình sau q trình cải tạo Hình 3.3 Hình ảnh thơng số Pallet sau cải tạo Hình 3.4 Hình ảnh Pallet sau cải tạo (thêm rãnh bánh xe) Hình 3.6 Vị trí lắp đặt hệ thống an tồn sử dụng cảm biến hồng ngoại Hình 3.7 Hình ảnh tổng quan mơ hình sau q trình cải tạo Hình 3.7 Hình ảnh Áp tơ mát chống giật Mitsubishi NV125-SV Hình 3.8 Hình ảnh Bộ chuyển đổi 220-12VDC Hình 3.9 Hình ảnh thiết bị tủ điện điều khiển mơ hình Hình 3.10 Bản vẽ tủ điện điều khiển mơ hình Hình 3.11 Bản vẽ mạch điều khiển mơ hình Hình 3.12 Bản vẽ mạch điều khiển I/O PLC Hình 4.1 Lưu đồ điều khiển chương trình mơ hình Hình 4.2 Lưu đồ thuật toán vận hành tay để kiểm tra trạng thái thiết bị Hình 4.3 Lưu đồ thuật tốn điều khiển vận hành tay Hình 4.4 Lưu đồ thuật tốn điều khiển tự động qua HMI WinCC Hình 4.5 Lưu đồ thuật tốn chương trình tự động cho xe vào GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Hình 4.6 Lưu đồ thuật tốn điều khiển trình lấy xe Hình 4.7 Trạng thái cảm biến trình gửi xe lấy xe Hình 4.8 Lưu đồ thuật tốn điều khiển động quay thuận nghịch Hình 4.9 Lưu đồ thuật tốn điều khiển chương trình chọn Pallet trống Hình 4.10 Các địa tín hiệu I/O đèn báo Hình 4.11 Các địa tín hiệu I/O chương trình Hình 4.12 Các địa tín hiệu I/O chương trình quay động Hình 4.13 Các địa tín hiệu I/O chương trình xác định tham số trạng thái Pallet Hình 4.14 Các địa tín hiệu I/O chương trình đưa gốc Hình 4.15 Các địa tín hiệu I/O chương trình địa trạng thái hoạt động Hình 4.16 Các địa tín hiệu I/O chương trình xác định tín hiệu vào Hình 4.18 Giao diện điều khien HMI Hình 4.17 Kết nối PLCS7-1214 AC/DC/RLY HMI DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Bảng 2.1 Bảng thông số kỹ thuật chuyển đổi nguồn 220-24V Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật MCCB LS/MCB-BKN Bảng 2.3: Bảng thông số kỹ thuật cảm biến quang Ormron ZN128EP Bảng 2.4: Bảng thông số kỹ thuật cảm biến từ ROKO SN04-N NPN Bảng 2.5: Bảng thông số kỹ thuật Relay trung gian Ormron Bảng 2.6: Bảng hông số kỹ thuật PLC Siemens S7-1200 Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật nút bấm ATP LA39 Bảng 2.8: Bảng thông số kỹ thuật nút bấm dừng khẩn GVHD: TS Phan Minh Tạo SVTH: Lê Thanh Tùng ... Hình ảnh bãi đỗ xe tự động dạng xoay vòng đứng 68 Lê Văn Lương Hình 1.11 Hình ảnh bãi đỗ xe Sunlanding, đường Trần Nhật Duật Hình 2.1: Hình ảnh mơ hình bãi đỗ xe tự động Phịng thí nghiệm Tự động. .. Stuttgart, Đức Hình 1.7: Bãi đỗ xe dạng xoay vòng ngang Yongin, Hàn Quốc Hình 1.8: Hệ thống đỗ xe dạng tháp Parc de Celestin, Paris, Pháp Hình 1.9: Bãi đỗ xe Aarhus dạng bãi đỗ xe có hỗ trợ Robot Dubai,... Theater Mỹ Hình 1.4: Hệ thống bãi đỗ xe dạng xếp hình số 1111 Lihncon, Miami, Mỹ Hình 1.5: Hệ thống bãi đỗ xedang xoay vịng đứng Parking Carousel Tokyo Hình 1.6: Bãi đỗ xe dạng Cycle Parking Engelenschanze,