Bảng phõn cụng tớn hiệu vào ra Nỳt Start : I0 Nỳt Stop: I4 Nỳt bấm đấu thủ 1: I1 Nỳt bấm đấu thủ 2: I2 Nỳt bấm đấu thủ 3: I3 Đốn đấu thủ 1: Q1 Đốn đấu thủ 2: Q2 Đốn đấu thủ 3: Q3 Chuụng: Q0
Hỡnh 3.12. Chương trỡnh điều khiển 3.5. Mụ hỡnh thực hành lập trỡnh điều khiển bói đỗ xe tự động
3.5.1. Tổng quan về hệ thống đúng điều khiển bói đỗ xe tự động
Tại Việt Nam núi riờng, việc đưa “cụng nghệ hiện đại húa” vào cuộc sống đời thường cũng đang ngày càng được ỏp dụng rộng rói. Đặc biệt là ở những trung tõm giao dịch, thương mại, hoạt động quốc tế, hoạt động xó hội,…v.v hay cả những khu sinh sống đụng dõn cư thỡ ngay cả việc đảm bảo trong cụng tỏc quản lý cũng như an ninh cho những phương tiện đi lại cũng ngày càng được chỳ trọng. Đỏp ứng những yờu cầu cần thiết của người dõn, hệ thống Quản lý Bói đỗ xe đó ra đời. Hệ thống Quản lý Bói đỗ xe (Parking Control System - PCS) là đối tượng quan tõm của mọi nhà quản lý/chủ đầu tư nhằm đỏp ứng/phục vụ cho những mục tiờu thiết yếu thực tế.
Hỡnh 3.13: Sơ đồ mặt bằng bói đỗ xe tự động
PCS là một Hệ thống gồm 4 gúi nhỏ:
Hệ thống hướng dẫn đỗ xe (Parking Guidance System - PGS) Hệ thống kiểm soỏt vào/ra (Parking Access Control - PAC) Hệ thống đếm xe (Parking Counting System - PCS)
* Hệ thống hướng dẫn đỗ xe (Parking Guidance System - PGS)
Khụng gian bói đỗ xe được chia thành từng tầng, từng vựng để quản lý một cỏch triệt để. Khi người lỏi xe đi vào bói đỗ xe sẽ quan sỏt thấy bảng điện tử hiển thị thụng tin về số chỗ cũn trống và hướng đi tới những vị trớ cũn trống của từng tầng, từng khu vực.
Cỏc đốn LED được lắp đặt tại từng vị trớ đỗ xe giỳp lỏi xe phỏt hiện vị trớ cũn trống từ khoảng cỏch xa bằng hai màu xanh (cũn trống) và đỏ (đó cú xe).
PGS tối ưu húa việc quản lý vị trớ xe cũn trống và giảm thiểu thời gian cho người lỏi xe tỡm kiếm chỗ đỗ xe trong bói. Nhà quản lý dễ dàng giỏm sỏt được tỡnh trạng của bói đỗ xe, tăng hiệu quả quản lý, tăng doanh thu đồng thời giảm được chi phớ điều hành, tối ưu húa nguồn nhõn lực.
* Hệ thống kiểm soỏt vào/ra (Parking Access Control - PAC)
Hỡnh 3.14: Hỡnh ảnh một bói đỗ xe trong thực tế
Với PAC hệ thống bói đỗ xe sẽ trở nờn hoàn toàn tự động. Điểm nổi trội của Hệ thống PAC thể hiện ở chức năng kiểm soỏt vộ bằng thẻ thụng minh sử dụng cụng nghệ RFID kết hợp cụng nghệ xử lý ảnh nhận dạng biển số nhằm đảm bảo tớnh an ninh đồng thời giỳp cho người quản lý cú thể kiểm soỏt được thụng tin chớnh xỏc và đầy đủ của từng xe ra vào bói đỗ. Phần mềm quản lý được thiết kế chuyờn nghiệp, linh hoạt và trực quan.
* Hệ thống đếm xe (Parking Counting System - PCS)
Hệ thống đếm xe VPARK.PCS được sử dụng nhằm thống kờ số lượng xe vào và ra,kiểm soỏt tới từng tầng, từng khu vực của bói đỗ giỳp người quản lý cú những thụng tin chớnh xỏc về số chỗ cũn trống của bói đỗ.
Hệ thống sử dụng bảng điện tử hiển thị số chỗ cũn trống đặt ở lối vào bói đỗ xe và ở từng khu vực giỳp lỏi xe dễ dàng tỡm được chỗ cũn trống .
* Phần mềm quản lý bói đỗ xe (Parking Management Software - PMS)
PMS Là phần mềm quản lý bói đỗ xe đa tớnh năng,giỳp bạn quản lý mọi bói đỗ xe quy mụ vừa và lớn. Phần mềm được thiết kế linh hoạt để phự hợp với nhiều mụ hỡnh quản lý khỏc nhau.
PMS được xõy dựng với giao diện rất trực quan, dễ thao tỏc. Điểm mạnh của phần mềm đú là cú thể được sử dụng kết hợp với phần cứng tạo ra một hệ thống linh hoạt mà nhà đầu tư cú thể lựa chọn tựy theo yờu cầu và theo quy mụ của từng bói đỗ xe.
PMS tự động thành lập những bỏo cỏo thống kờ, phõn tớch tổng hợp chi tiết, cụ thể, giỳp cho nhà quản lý cú cỏi nhỡn tổng thể chớnh xỏc nhất về toàn bộ hệ thống bói đỗ xe. Giỳp cho nhà quản lý hoạch định những chiến lược kinh doanh hiệu quả hơn.
Sự ra đời của Hệ thống Quản lý Bói đỗ xe đó hoàn toàn đỏp ứng được mọi nhu cầu mà trước đú được cho là khú khăn đối với cỏc nhà quản lý. Khụng chỉ dừng lại ở đú, cỏc nhà nghiờn cứu hiện nay đó và đang phỏt triển và tớch hợp Hệ thống quản lý bói đỗ xe với cỏc hệ thống thụng minh trong tũa nhà (BMS) nhằm hỗ trợ/phục vụ/đỏp ứng mọi nhu cầu của con người.
Từ cỏc yờu cầu thực tế trờn, nhằm giỳp sinh viờn cú thể hỡnh dung rừ cỏc yờu cầu cụ thể của một bói đỗ xe tự động, đề tài lựa chọn phương phỏp điều khiển bói đỗ xe tự động đơn gian như sau:
Yờu cầu điều khiển
Ấn nỳt Start đốn xanh sỏng. Cửa được mở ra, chạm giới hạn mở cửa LS1 thỡ dừng lại. Sen sơ S1 đếm số xe vào bói, sen sơ S2 đếm số xe ra khỏi bói. Khi trong bói đó đủ 20 xe thỡ cửa được đúng lại khụng cho xe vào, khi chạm giới hạn đúng cửa LS2 thỡ dừng, đồng thời đốn đỏ được bật lờn để bỏo hiệu đó hết chỗ đỗ xe. Khi cú xe đi ra khỏi bói, nếu số xe trong bói nhỏ hơn 20 thỡ cửa lại được mở ra, đồng thời đốn đỏ sẽ tắt. Quỏ trỡnh cứ tiếp diễn như vậy. Ấn nỳt Stop thỡ hệ thống ngừng làm việc
3.5.2. Bố trớ thiết bị trờn bề mặt modul
Mụ hỡnh điều khiển bói đỗ xe tự động gồm cỏc thiết bị ngoại vi: 1 nỳt Start, 1 nỳt Stop, 2 cụng tắc giới hạn đúng cửa và mở, 2 sen sơ để đếm số xe vào bói và ra khỏi bói, 1 đốn bỏo hiệu xanh và đỏ, 1 cửa cú thể đúng mở.
Với số lượng thiết bị ngoại vi như trờn ta bố trớ 40 chõn đế giắc cắm cú đấu dõy sẵn với cỏc thiết bị ngoại vi. Tất cả cỏc chõn đế giắc cắm và thiết bị ngoại vi được bố trớ cõn đối trờn bề mặt modul cú kớch thước 50x60cm
Bản vẽ thiết kế sơ bộ
Hỡnh 3.15: Sơ đồ bố trớ thiết bị modul bói đỗ xe tự động
3.5.3. Xõy dựng mụ hỡnh thực hành
Modul sau khi hoàn chỉnh
Hỡnh 3.16. Mụ hỡnh hoàn thiện modul bói đỗ xe tự động
ON
OFF
sen sơ 2
3.5.4. Chương trỡnh Bảng phõn cụng địa chỉ vào-ra Bảng phõn cụng địa chỉ vào-ra Nỳt Stop: I0 Nỳt Start: I1 Sen so S1: I2 Sen so S2: I3 Giới hạn mở cửa: I4 Giới hạn đúng cửa: I5 Đốn xanh: Q1 Mở cửa: Q2 Đúng cửa: Q3 Đốn đỏ: Q4
Hỡnh 3.17. Chương trỡnh điều khiển 3.6. Mụ hỡnh thực hành điều khiển đốn giao thụng tại ngó tư
3.6.1. Tổng quan về hệ thống đốn giao thụng
Trong những năm gần đõy cựng với sự phỏt triển của nền kinh tế là tốc độ ra tăng khụng ngừng về cỏc loại phương tiện giao thụng. Sự phỏt triển nhanh chúng của
cỏc phương tiện giao thụng đó dẫn đến tỡnh trạng tắc nghẽn giao thụng xảy ra rất thường xuyờn .Vấn đề đặt ra ở đõy là làm sao để đảm bảo giao thụng thụng suốt và sử dụng hiệu quả đốn điều khiển giao thụng ở những ngó tư, những nơi giao nhau của cỏc làn đường.
Đốn giao thụng (cũn được gọi tờn khỏc là đốn tớn hiệu giao thụng, đốn điều khiển giao thụng, hay đốn xanh đốn đỏ) là một thiết bị được dựng để điều khiển giao thụng ở những giao lộ cú lượng phương tiện lưu thụng lớn (thường là ngó ba, ngó tư đụng xe qua lại). Đõy là một thiết bị quan trọng khụng những an toàn cho cỏc phương tiện mà cũn giỳp giảm ựn tắc giao thụng vào giờ cao điểm. Nú được lắp ở tõm giao lộ hoặc trờn vỉa hố.
Quy định điều khiển đốn tớn hiệu
Đốn tớn hiệu phải bật từng màu riờng biệt, đốn này tắt mới được bật đốn kia lờn, khụng được bật nhiều màu cựng một lỳc. Giữa 2 chiều đường, khi chiều A bật đốn đỏ thỡ lập tức chiều B phải bật ngay đốn xanh và ngược lại. Khi chuyển từ xanh-đỏ và đỏ- xanh bắt buộc phải bật qua màu vàng, vỡ màu vàng đệm giữa 2 màu xanh đỏ. Khi bật đốn vàng thỡ phải bật sỏng ở cả 2 chiều đường A và B.
Hỡnh 3.18. Hỡnh ảnh một hệ thống đốn giao ở ngó tư
Để điều khiển hệ thống đốn giao thụng ta cú thể dựng cỏc hệ điều khiển khỏc nhau, nhưng phổ biến và thụng dụng nhất là điều khiển bằng bộ PLC
Để viết chương trỡnh điều khiển đốn giao thụng ta cú thể lựa chọn nhiều dũng PLC của cỏc hóng khỏc nhau. Nhưng với những ưu điểm vượt trội của PLC Zen như: giỏ thành hạ, dễ thi cụng , sửa chữa , chất lượng làm việc ổn định linh hoạt ….và đặc
biệt là cú điều khiển theo thời gian thực nờn tỏc giả đó chọn hệ thống điều khiển cú thể lập trỡnh được PLC Zen của hóng Omron
Hệ thống đốn giao thụng phổ biến gồm 4 cột đốn chớnh được lắp đặt tại hai đầu của hai làn đường khỏc nhau ở ngó tư. Mỗi một cột đốn gồm 5 đốn trong đú gồm cú 3 đốn chớnh: đốn xanh, đốn đỏ và đốn vàng; 2 đốn phụ là 2 đốn dựng điều khiển làn đường dành cho người đi bộ: đốn xanh người đi bộ và đốn đỏ người đi bộ.
Ngoài ra, mỗi một hệ thống đốn cú một hộp điều khiển từ đú sẽ phỏt ra tớn hiệu điều khiển đốn. Tớn hiệu điều khiển của đốn từ CPU thụng qua cỏc cổng ra rồi đến cỏc rơle, rồi qua hệ thống dõy nối đến cỏc đốn.
Phương thức điều khiển cỏc đốn ở đõy là hai cột đốn đối diện nhau sẽ cựng sỏng và cựng tắt, cỏc cột đốn này sẽ được đấu song song. Như vậy thực tế khi điều khiển ta chỉ cần điều khiển sự sỏng tắt của 2 cột đốn vuụng gúc với nhau. Vậy tổng số đốn cần điều khiển là 10 đốn
Do bộ Zen cú 8 đầu ra trong khi đú cần điều khiển 10 đốn, vỡ vậy ta lắp thờm 4 rơle để điều khiển thờm 2 đốn đỏ đi bộ
Yờu cầu điều khiển
Hệ thống điều khiển đốn giao thụng được khởi động bằng nỳt ấn Start, dừng bằng nỳt Stop và hoạt động với 3 chế độ:
Chế độ giờ cao điểm: Từ 6h30 đến 8h30 và từ 16h30 đến 18h30, ở chế độ này
Hỡnh 3.19. Sơ đồ thời gian chế độ giờ cao điểm
Chế độ bỡnh thường: Từ 8h30 đến 16h30 và từ 18h30 đến 22h30, ở chế độ này hoạt động của đốn được mụ tả như giản đồ thời gian sau:
X1 V1 Đ1 Xanh đi bộ 2 Đỏ đi bộ 2 Đ2 X2 V2 Đỏ đi bộ 1 Xanh đi bộ 1 30s 5s 60s 30s 65s 35s 5s 55s 15s 80s
Hỡnh 3.20. Sơ đồ thời gian chế độ bỡnh thường
Chế độ nghỉ: Từ 22h30 đến 6h30 ngày hụm sau, ở chế độ này tất cả đốn đỏ và đốn xanh đều tắt, tất cả đốn vàng nhấp nhỏy với chu kỡ 1s.
3.6.2. Xõy dựng mụ hỡnh thớ nghiệm
Bố trớ thiết bị
Với mụ hỡnh điều khiển đốn giao thụng gồm 4 cột đốn đặt ở 4 gúc của ngó tư, mỗi cột đốn gồm 5 đốn: 3 đốn bỏo hiệu cho xe và 2 đốn bỏo hiệu cho người đi bộ. Ngoài ra trờn mụ hỡnh cũn lắp thờm 4 rơ le để điều khiển đốn đỏ đi bộ. Với số thiết bị ngoại vi như trờn ta bố trớ 28 chõn đế giắc cắm trờn bề mặt modul, cỏc chõn đế giắc cắm này đều được nối dõy sẵn tới cỏc thiết bị ngoại vi để tiện cho việc đấu dõy khi thực hành X1 V1 Đ1 Xanh đi bộ 2 Đỏ đi bộ 2 Đ2 X2 V2 Đỏ đi bộ 1 Xanh đi bộ 1 30s 5s 30s 20s 45s 35s 5s 30s 20s 50s
Hỡnh 3.21. Hỡnh ảnh bố trớ đốn giao thụng ở ngó tư
Bản vẽ bố trớ thiết bị
Hỡnh 3.22. Sơ đồ bố thiết bị modul đốn giao thụng
ON
OFF
3 2
Mụ hỡnh sau khi hoàn chỉnh
Hỡnh 3.23. Mụ hỡnh hoàn thiện modul đốn giao thụng
3.6.3. Chương trỡnh điều khiển
Phõn cụng địa chỉ vào ra Stop: I0 Start: I1 Đốn xanh 1: Q0 Đốn vàng 1: Q1 Đốn đỏ 1: Q2 Đốn xanh đi bộ 2: Q3 Đốn xanh 2: Q4 Đốn vàng 2: Q5 Đốn đỏ 2: Q6 Đốn xanh đi bộ 1: Q7
Toàn bộ hệ thống mụ hỡnh sau khi hoàn chỉnh:
Hỡnh 3.25. Toàn bộ cỏc mụ hỡnh sau khi hoàn thiện 3.7. Kết luận chương 3
Nội dung chương 3 đó xõy dựng được 5 bài thực hành ứng dụng PLC Zen - Hệ thống điều khiển khởi động động cơ ở chế độ sao/tam giỏc, mụ hỡnh cửa tự động, mụ hỡnh trũ chơi đường lờn đỉnh Olympia, mụ hỡnh bói đỗ xe tự động, mụ hỡnh đốn giao thụng.
Nghiờn cứu tổng quan về hệ thống điều khiển cho mỗi bài thực hành Thiết kế bố trớ thiết bị cho cỏc bài thực hành
Chế tạo cỏc mụ hỡnh thực hành hoàn chỉnh
Viết chương trỡnh điều khiển cho cỏc bài thực hành.
Từ mụ hỡnh thực hành đó chế tạo được ở chương 3, chương 4 sẽ xõy dựng bài giảng thực hành PLC Zen.
CHƯƠNG IV
XÂY DỰNG BÀI GIẢNG THỰC HÀNH ZEN
4.1. Cơ sở lý thuyết chung của phương phỏp dạy học thực hành
4.1.1. Khỏi niệm về thực hành và dạy học thực hành kỹ thuật
Trong dạy học, thực hành là hoạt động của sinh viờn nhằm vận dụng những kiến thức, hiểu biết về kỹ thuật, rốn luyện kĩ năng kĩ xảo cần thiết. Hoạt động thực hành cú hai dạng cụ thể trong mối quan hệ tương hỗ:
- Hoạt động thực hành vật chất: là hoạt động thực hành nhằm hỡnh thành, rốn luyện kĩ năng, kĩ xảo lao động, luyện tập cỏc thao tỏc thực hành trực tiếp trờn vật thật, trờn cỏc linh kiện, vật dụng cụ thể.
- Hoạt động thực hành trớ tuệ: là dạng thực hành thụng qua giải cỏc bài tập kĩ thuật, thiết kế, tạo lập mụ hỡnh, là hoạt động tự học, tự thõn vận động khi khụng cú sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giỏo.
Dạy học thực hành là một quỏ trỡnh sư phạm do giỏo viờn tổ chức với mục đớch dạy sinh viờn vận dụng kiến thức, kiểm tra lại lý thuyết, hỡnh thành, rốn luyện kĩ năng kĩ xảo lao động, tớnh cẩn thận chăm chỉ… cỏch bố trớ thiết bị,dụng cụ thực hành một cỏch khoa học. Với đặc thự của trường Đại học Cụng nghiệp Việt - Hung là đào tạo kỹ sư thực hành theo hướng cụng nghệ nờn việc nõng cao tay nghề và kỹ năng thực hành cho sinh viờn là thực sự cần thiết. Thụng qua việc thực hành cỏc bài tập từ đơn giản đến phức tạp, sinh viờn sẽ nắm bắt bài học một cỏch nhanh chúng, rỳt ngắn khoảng cỏch giữa lý thuyết và thực hành làm quen với cỏc cụng nghệ mới. Việc nõng cao chất lượng đào tạo thực hành tại cỏc cơ sở đào tạo sẽ giỳp sinh viờn khi ra trường cú thể làm việc ngay mà khụng cần cỏc cụng ty, doanh nghiệp đào tạo lại. Đõy chớnh là điểm yếu của sinh viờn khi ra trường.
4.1.2. Nhiệm vụ của dạy học thực hành
Dạy học bằng thực hành cú nhiệm vụ:
- Hoàn thiện và vận dụng những hiểu biết kĩ thuật ở mức độ khỏc nhau (đơn lẻ hoặc tổng hợp) vào cỏc thao tỏc thực hành.
- Hỡnh thành và phỏt triển tư duy về kĩ thuật, bồi dưỡng năng lực nghiệp vụ thực hành, thao tỏc kĩ thuật.
- Thực hiện cỏc chức năng giỏo dục (tỏc phong làm việc nhanh nhẹn, tạo hứng thỳ và bộc lộ năng khiếu nghề nghiệp, tớnh cẩn thận, cần cự chăm chỉ trong lao động, an toàn lao động và vệ sinh mụi trường), củng cố kiến thức lý thuyết.
- Tạo bước chuyển giao khụng thể thiếu giữa học lý thuyết và thực tế,giữa chương trỡnh đào tạo và thực tế cụng việc sau khi tốt nghiệp khoỏ đào tạo ở cỏc trường