ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BÃI GIỮ XE THÔNG MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục Lục Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ SỬ DỤNG 2.1 Cảm biến, cơng tắc hành trình,biến áp, nguồn chỉnh lưu 2.2 Động DC .11 2.3 Động Servo 12 2.4 Driver MR-J2S cho động servo 14 CHƯƠNG 3: PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) 16 3.1 Lịch sử đời phát triển PLC .16 3.2 Phạm vi ứng dụng PLC: 16 3.3 Cấu trúc phần cứng PLC SIEMENS 16 3.4 Các thiết bị lệnh .18 CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LABVIEW, XỬ LÝ ẢNH 28 4.1 Giới thiệu sơ lược Labview 28 4.2 Giao tiếp Labview với PLC- SIEMENS S7-1200 28 4.3 Giới thiệu sơ lược card NI MyRiO .29 4.4 Các tập lệnh Labview 33 CHƯƠNG 5: HMI - PROFACE 38 5.1 Giới thiệu HMI 38 5.2 Các thông số đặc trưng HMI .38 5.3 Quy trình xây dựng hệ thống HMI 39 5.4 Các thành phần HMI 39 CHƯƠNG 6: SCADA - WINCC 41 6.1 Giới thiệu WinCC .41 6.2 Các chức WinCC 41 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.2.1 Graphics Designer: Thiết kế giao diện .41 6.2.2 Tag Management: Quản lý biến 43 6.2.3 Alarm Handling: Xử lý cảnh báo 46 6.2.4 Reporting: Báo cáo 47 6.2.5 Communication: Truyền thông 48 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 50 7.1 Sơ đồ kết nối 50 7.1.1 Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị 50 7.1.2 Sơ đồ kết nối động servo với Driver 50 7.1.3 Sơ đồ kết nối đảo chiều động DC 52 7.1.4 Sơ đồ kết nối thiết bị tủ điện .53 7.2 Thi cơng mơ hình .54 7.3 Danh sách biến PLC: .54 7.4 Lưu đồ giải thuật 57 7.5 Giao thức mạng mơ hình đồ án .62 7.5.1 Tổng quát nguyên lý truyền thông mô hình bãi giữ xe thơng minh: 62 7.6 Tạo Project cho phần mềm TIA PORTAL V13 .67 7.7 Thiết kế khâu xử lý mã vạch cho LabVIEW 76 7.8 Kết nối hình Proface GP3500 với PLC SIEMENS S7-1200 qua Ethernet 86 7.9 Tạo project giao diện cho phần mềm SCADA - WinCC 98 CHƯƠNG 8: TỔNG KẾT 105 8.1 Những việc làm 105 8.2 Cách khắc phục hướng phát triển đề tài 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Công nghệ điện – Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em suốt thời gian học tập trường Em xin chân thành cảm ơn Ths Nguyễn Đức Toàn tận tâm hướng dẫn em qua buổi học lớp buổi nói chuyện, thảo luận Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo người báo cáo đồ án khó hồn thiện Bài báo cáo thực khoảng thời gian tháng Với vốn kiến thức hạn hẹp thời gian làm đồ án có hạn nên nhóm em khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp, phê bình q thầy cơ, hành trang q giá giúp nhóm em hồn thiện kiến thức sau Sau cùng, em xin kính chúc q Thầy Cơ thật dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Trân trọng TP HCM, ngày 15 tháng năm 2016 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước, tự động hóa yếu tố thiếu công nghiệp đại Nói đến tự động hóa máy tính công cụ hỗ trợ đắc lực thiếu nhiều lĩnh vực, đặc biệt đo lường điều khiển Hiện nay, tình trạng dân số Việt Nam đạt ngưỡng 90 triệu dân Năm 2015, Việt Nam chuẩn bị gia nhập TPP (Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement), tạo bước ngoặc lớn cho kinh tế Việt Nam, đặt biệt ngành kinh doanh mua bán ôtô.Khi Việt Nam gia nhập TPP giá thuế tơ giảm mạnh so với trước Với dân số đơng cộng với nhu cầu lại nhiều năm tới, trung bình hộ dân cư trang bị cho tơ, dẫn đến tình trạng khan nơi để gửi xe an tồn Nắm tình hình đó, nhóm chúng tơi phát triển đề tài: "Điều khiển giám sát bãi giữ xe thơng minh" Ý tưởng nhóm đề bãi giữ xe với tầng cho khu chung cư Như biết, chung cư dự án nhà xây dựng thành phố lớn, xu hướng nhà chung cư không cịn xa lạ với nhiều người dân thành thị Vì vậy, nhóm định lấy hình ảnh tịa nhà chung cư để làm tảng cho mơ hình đồ án ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay, tình trạng dân số Việt Nam đạt ngưỡng 90 triệu dân.Năm 2015, Việt Nam chuẩn bị gia nhập TPP (Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement),tạo bước ngoặc lớn cho kinh tế Việt Nam, đặt biệt ngành kinh doanh mua bán ơ-tơ.Khi Việt Nam gia nhập TPP giá thuế tơ giảm mạnh so với trước đó.Với dân số đông cộng với nhu cầu lại nhiều năm tới, trung bình hộ dân cư trang bị cho tơ, dẫn đến tình trạng khan nơi để gửi xe Nắm tình hình đó, nhóm chúng tơi phát triển đề tài: Điều Khiển Giám Sát Bãi Giữ Xe Thông Qua Giao Diện Scada Ứng Dụng Xử Lý Ảnh Labview Để thiết kế bãi giữ xe tiết kiệm diện tích phải làm ? Ý tưởng nhóm bãi giữ xe với tầng dự án chung cư Như biết, chung cư dự án nhà tiết kiệm diện tích xây dựng thành phố lớn.Vì ta hình thành bãi giữ xe vậy, để tiết kiệm diện tích đáng kể Để thực ý tưởng đó, chúng tơi phải tìm thiết bị phù hợp Qua trình tìm tịi chúng tơi sử dụng PLC S7-1200 hãng SIEMENS.PLC thiệt bị xử dụng rộng rãi cơng nghiệp, khả đáp ứng thời gian thực chống nhiễm tốt.Ngồi chúng tơi cịn kết hợp với phần mềm phát triển Châu Âu Nationnal Intruments Labview.Phần mềm cho chức xử lý ảnh nhận diện mã vạch, biển số xe đặc biệt tạo giao diện giám sát thu thập liệu Trong trình thực đề tài, có nhiều sai sót mắc phải.Đặc biệt thiếu sót chúng tơi chưa có kinh nghiệm thực tế.Mong giảng viên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tận tình bảo, để tạo sản phẩm hồn hảo, góp phần tạo nên đất nước vững mạnh với kỹ sư đại tài Nhiệm vụ đặt ra: - Điều khiển PLC tự động gửi xe, lấy xe xử lý cố - Xử lý ảnh Labview nhận diện mã vạch - Xử lý ảnh Labview nhận diện biển số xe, nhận diện vân tay - Thiết kế giao diện giám sát thu thập liệu - Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển web server - Làm nên mơ hình thu nhỏ mơ 10 Click đúp chuột trái lên đối tượng để gán tag kết nối với PLC, xuất hộp thoại: Chọn nhập địa tag cho đối tượng nhấn Enter -> Ok Sau thiết kế xong project ta download xuống hình HMI cách chọn tab tranfer project, xuất hộp thoại Chọn yes, xuất hộp thoại: Trong hộp thoại ta nhập tên project chọn nơi muốn lưu chọn save Xuất hộp thoại: Trong hộp thoại chọn Tranfer Settings, xuất hộp thoại: Chọn chế độ kết nối Lan để download project xuống hình HMI, click Ok để quay lại hộp thoại Tranfer Tool Trong hộp thoại Transfer Tool chọn Send Project để download project xuống hình Proface Xuất hộp thoại: Trong hộp thoại chọn Add, xuất hộp thoại: Ta nhập địa hình Proface thiết lập từ trước, click Ok để quay lại hộp thoại Select Display Unit: Trong hộp thoại ta tích vào địa muốn kết nối, click Ok Xuất hộp thoại: Rồi chờ cho project download xuống hình Proface 7.9 Tạo project giao diện cho phần mềm SCADA - WinCC Tạo Tag Management: Click vào Tag Management chọn Add new driver hình Ta tạo tag name cần thiết sử dụng ví dụ tạo sau: Xác định data type address để chọn cho với biến bên PLC Cách tạo giao diện bãi giữ xe Win CC 7.2 Ta vào Graphics Designer chuột phải chọn New picture Ta chọn Retangle để vẽ hình Ta chỉnh thuộc tính Rectangle cách click chuột phải xong chọn Properties Chọn Effects chọn No hình.Rồi ta thay đổi thuộc tính colors, font, styles, flashing, miscellaneous, filling Tiếp theo tạo nút nhấn Chọn Button hình Chọn properties để thay đổi thuộc tính tương tự Sau tạo xong nút nhấn, ta bắt đầu gắn tag vào nút nhấn vừa tạo Đầu tiên, rê chuột vào nút nhấn click phải chuột => chọn Properties, hộp thoại Object Properties xuất => chọn thẻ Events => chọn Mouse => chọn Mouse Action => cuối ta chọn C-Action Hộp thoại Edit Action xuất => ta chọn Internal functions => tag => set => double click vào mục SetTagBit => hộp thoại Assigning Parameters => ta chọn Tag_Name => chọn Tag selection hình mơ tả bên Ta dẫn link đến tag mong muốn nhấn OK để chấp nhận Trở lại hộp thoại Assigning Parameters ô value gõ Sau nhấn OK để chấp nhận Tạo I/O Field Tạo tag cho I/O Field Điều chỉnh Object properties lại 99999999 Tạo hình ảnh Xe, Động tương tự Sau hoàn thành, ta giao diện SCADA sau: CHƯƠNG 8: TỔNG KẾT 8.1 Những việc làm  Lập trình PLC-SIEMENS với phần mềm S7-1200  Lập trình Labview 2014  Giao tiếp Labview 2014 với PLC-SIEMENS S7-1200  Thi công xong mơ hình bãi giữ xe gồm chương trình lấy gửi xe.Xử lý cố điện  Thiết kế giao điện Labview cho bãi giữ xe Xử lý mã vạch barcode  Kết nối hình Proface GP3500 với PLC Siemens S7-1200 qua Ethernet  Tạo giao diện SCADA để điều khiển bãi giữ xe Nhược điểm:  Quá trình nhận mã vạch từ Labview chuyển PLC hạn chế thời gian 500ms  Chưa đọc vân tay  Các thiết bị sử dụng không đáp ứng cao chưa đạt chuẩn công nghiệp gồm: động Servo,DC cơng tắc hành trình cảm biến 8.2 Cách khắc phục hướng phát triển đề tài 8.2.1 Cách khắc phục Sử dụng thiết bị đại theo tiêu chuẩn công nghiệp 8.2.2 Hướng phát triển đề tài  Phát triển hệ thống giám sát scada gồm đầy đủ chức công nghiệp  Hệ thống web server  Hệ thống nhận diện vân tay khuôn mặt  Hệ thống thông báo cố thông qua tin nhắn điện thoại TÀI LIỆU THAM KHẢO - Lê Thành Bắc, Giáo trình thiết bị điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật - Phạm Xuân Khánh, Phạm Công Dương, Bùi Thị Thu Hà (2009), Thiết bị điều khiển khả trình –PLC, Nhà xuất giáo dục Việt Nam - Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy, Cad tự động hóa, Nhà xuất Hồng Đức - Diễn đàn PLC Việt Nam, www.plcvietnam.com.vn - Diễn đàn kỹ thuật Việt, www.kythuatviet.com ... dẫn đến tình trạng khan nơi để gửi xe an tồn Nắm tình hình đó, nhóm phát triển đề tài: "Điều khiển giám sát bãi giữ xe thơng minh" Ý tưởng nhóm đề bãi giữ xe với tầng cho khu chung cư Như biết,... khan nơi để gửi xe Nắm tình hình đó, nhóm chúng tơi phát triển đề tài: Điều Khiển Giám Sát Bãi Giữ Xe Thông Qua Giao Diện Scada Ứng Dụng Xử Lý Ảnh Labview Để thiết kế bãi giữ xe tiết kiệm diện... NGUYỄN ĐỨC TOÀN Page 29 Đề tài: Điều khiển giám sát bãi giữ xe thông minh MyRIO-1900 hãng NI ( National Instruments) sản xuất Người dùng sử dụng để thiết kế điều khiển robot, hệ thống điện tử NI