ĐẶT VẤN ĐỀ Theo số liệu thống kê sơ bộ của Tổng cục Hải Quan, tính đến hết quý II năm 2021 tổng lượng xe ô tô nhập khẩu nguyên chiếc vào Việt Nam là 81,100 chiếc các loại. Trong đó hơn 50% là ô tô con. Điều này cho thấy nhu cầu sử dụng và sở hữu phương tiện cá nhân là ô tô ở nước ta đang tăng lên khá nhanh. Cùng với việc nhiều người sở hữu ô tô cá nhân thì việc đòi hỏi diện tích đất dành cho việc đỗ xe cũng phải tăng theo.
Tuy nhiên, tại các thành phố lớn như Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ việc đáp ứng được yêu cầu sử dụng đất cho việc xây dựng, thành lập bãi đỗ xe tỏ ra không khả thi. Việc này xuất phát từ nhiều lý do khác nhau nhưng tất cả đều có một số điểm chung như sau: giá trị đất đang tăng nhanh, như cầu sử dụng đát cho các mục đích khác cũng đang thiếu. Hiện nay các khu vực trung tâm, nội thành tại các thành phố lớn, số ô tô phần lớn dừng đỗ trên vỉa hè, lòng đường gây cản trở giao thông, nguy hiểm cho người tham giao giao thông, mất tài sản do không có người trong giữ, việc đậu xe trên vỉa hè cũng là một phần của nguyên nhân làm cho cơ sở hạ tầng giao thông bị xuống cấp một cách nhanh chóng, mất cảnh quan đô thị, …. Thực trạng đỗ xe sai quy định do thiếu bãi đỗ Trang 1 Để giải quyết vấn đề đỗ xe trong thành phố, đô thị, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng hệ thống, nhà giữ xe nhiều tầng, tự động, phổ biến: Hàn Quốc, Nhật Bản, Singapore, Ấn Độ, Mỹ, Trung Quốc và các nước Châu Âu.
Tại các quốc gia này đã có nhiều công ty, doanh nghiệp chủ yếu kinh doanh bãi đỗ xe ô tô nhiều loại, trong đó hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động được sử dụng phổ biến nhất. Các công ty sản xuất hệ thống đỗ xe tự động là các nhà nghiên cứu, chế tạo, không trực tiếp tham gia kinh doanh bãi đỗ mà chỉ cung cấp, thi công lắp đặt thiết bị cho khách hàng là các nhà đầu tư. Ngoài ra, còn có các hệ thống doanh nghiệp, công ty sản xuất các thiết bị phụ trợ như: hệ thống lấy vé tự động, đọc thẻ, trả tiền tự động, …. So với các bãi giữ xe truyền thống, những ưu điểm của một bãi giữ xe tự động không chỉ là tiện lợi và nhanh chóng mà còn giúp cho người gửi không phải lo lắng cho tài sản của mình bị mất cắp, xe của mình bi va quẹt, đâm đụng hay trầy xước bởi nơi đỗ xe được cách ly hoàn toàn với bên ngoài.
Hệ thống đỗ xe tự động là loại thiết bị mang tính kỹ thuật công nghệ cao, áp dụng các nguyên lý chung của hệ thống thang máy và hệ thống xếp dỡ hàng tự động và hệ thống lưu kho tự động mà hàng hóa ở đây là chiếc ô tô với độ chính xác nhất định. Trong hệ thống này xe được lưu giữ ở các ô (Block Parking) dưới mặt đất hoặc trên cao. Hệ thống có thể chuyển động theo nhiều phương: Phương đứng, phương ngang, Chuyển động xoay với độ chính xác và an toàn cao. Hoạt động của các máy nâng, chuyển được điều khiển bởi máy tính.
Máy tính quản lý toàn bộ hoạt động của hệ thống như: Số lượng xe hiện đang gửi, số chỗ trong còn lại, trạng thái tại bãi, …. Từ những vấn đề trên cũng như thừa hưởng những thành quả đi trước và mong muốn áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế dể giải quyết vấn đề nếu trên, chúng em quyết định nghiên cứu và thi công đề tài: “Bãi giữ xe tự động” cho đồ án tốt nghiệp của mình. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Ứng dụng những tính năng vượt trội của PLC, các thiết bị tự động như cảm biến, relay trung gian, công tác hành trình, động cơ, … để thực hiện một mô hình bãi giữ xe mang tính tự động cao, có khả năng tự động cất – trả xe. Ngoài ra với đề tài này nhóm còn sử dụng ứng dụng công nghệ RFID để góp phần xây dựng tính năng bảo mật, bảo đảm an toàn tránh nguy cơ mất mát tổn thất tài sản, đồng thời giúp nâng cao tính ứng dụng của mô hình và sát với thực tế hơn.
NHIỆM VỤ CẦN THỰC HIỆN - Tìm hiểu các hệ thống bãi giữ xe tự động - Nắm được cấu tạo, nguyên lý, các tính năng, đặc điểm cơ bản, ưu nhược điểm và cách thức vận hành của từng hệ thống bãi giữ xe tự động khác nhau - Nghiên cứu xây dựng một hệ thống bãi giữ xe tự động sử dụng bộ PLC Mitsubishi. - Xây dựng bản vẽ mô hình hệ thống bãi giữ xe trên phần mềm Soilidworks. - Đưa ra giải pháp lựa chọn các thiết bị chính tối ưu trong hệ thống bãi giữ xe tự động. - Thiết kế, thi công phần cơ khí, xây dựng bản vẽ sơ đồ điện, tiến hành thi công, lắp đặt và đấu nối thiết bị điện.
- Mô phỏng vận hình mô hình hệ thống. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Tham khảo các tài liệu về các hệ thống bãi giữ xe tự động, tài liệu lập trình PLC, thiết kế HMI và giám sát phần mềm LabView. - Tham khảo các bản vẽ thi công, lắp đặt các hệ thống bãi giữ xe tự động thực tế. - Nghiên cứu, xây dựng thuật toán điều khiển mô hình hệ thống bãi giữ xe tự động.
Trang 3 - Thiết kế và thi công mô hình - Mô phỏng vận hành 1. PHẠM VI GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Vì một số điều kiện khách quan cũng như chư quan nên đề tài này có một số giới hạn như sau: - Nhóm chỉ tập trung xây dựng mô hình gần đúng với thực tế và thiết kế hệ thống điều khiển cho mô hình hoạt động được, đúng nguyên lý. - Một số chi tiết cơ khí chưa có độ chính xác cao. - Sử dụng động cơ DC giảm tóc 24V có hộp số đi kèm để vận hành một vài chuyển động trong quy trình.
- Do tình hình dịch Covid – 19 đang diễn biến phức tạp. Đây là nguyên nhân bất khả kháng dẫn đến nhóm chưa thể hoàn thiện phần cơ khí, phần điện của mô hình. KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN Đồ án gồm 6 chương, bao gồm: Chương1: Giới thiệu tổng quan về đề tài Chương 2: Tổng quan giải pháp Chương 3: Phương pháp giải quyết đề tài Chương 4: Quy trình thiết kế đề tài Chương 5: Thi công mô hình Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận Trang 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG Do nhu cầu xã hội phát triển nen phương án bãi đỗ xe ô tô ngày càng được đa dạng.
Mỗi phương án có đặc điểm, ưu diểm và nhược điểm riêng. Một số dạng bãi đỗ xe tự động phổ biến hiện nay 2. Bãi đỗ xe dạng xếp hình Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình (Puzzle Parking) được thiết kế đơn giản, hoạt động thay thê cho các sàn đỗ xe bê tông thông thường. Với dạng bãi đỗ này, người lái xe chỉ việc đỗ xe trên các pallet tại tầng trệt của mỗi block, hệ thống sẽ tự động di chuyển pallet chứa ô tô đến vị trí đỗ với cơ cấu nâng hạ và trượt ngang.
Bãi đỗ xe dạng xếp hình Trang 5 Hệ thống này có thể được lắp đặt từ 2 – 7 tầng, trong đó loại 2 – 3 tầng được lặp đặt phổ biến nhất hiện nay do phù hợp với cấu trúc của tầng hầm tại phần lớn các trung tâm thương mại, tòa nhà cao tầng hiện nay. Loại bãi đỗ xe từ 3 tầng trở lên thường được lắp đặt trên mặt đất. ➢ Ưu điểm: - Tiết kiệm được rất nhiều chi phí vì không phải đào sâu đề xây dựng tầng hầm chỉ cần đảm bảo mỗi tầng cao hơn 5 – 7% chiều cao trung bình của xe SUV (2100mm). - Có thể đỗ nhiều lớp xe đi chung 1 làn giao thông: Tận dụng tối đa không gian đỗ xe trong bãi.
- Có thể cùng cất/lấy nhiều xe: hạn chế ùn tắc giao thông giờ cao điểm. ➢ Nhược điểm: - Là bãi xe cơ khí nên có thêm chi phí bảo trì, bảo dưỡng. - Lái xe phải cho xe xuống hầm đỗ xe và lùi vào pallet dẫn đến có thể bị va quẹt, trầy xước xe, …. khi cất/ lấy xe.
- Không được cách lý hoàn toàn với bên ngoài có thể xảy ra mất an toàn: Người hay động vật vẫn có thể đi lại ở dưới khu vực đỗ xe khi hệ thống đang hoạt động. - Thời gian hoàn thành quy trình cất giữ xe tại bãi đỗ sẽ lâu hơn so với bãi đỗ xe tự động thông thường (trung bình khoảng 52s): thời gian cất giữ xe ngoài nguyên nhân của hệ thống còn phụ thuộc vào thời gian người lái xe đưa xe vào đúng vị trí pallet. Bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng Bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng được xây dựng theo dạng tháp để tận dụng tối đa không gian để xe trên 1 diện tích có sẵn. Hệ thống sử dụng nguyên lý xoay vòng để luân chuyển các vị trí đỗ xe, chỗ đỗ được di chuyển bởi cơ cấu nhông xích lớn và Trang 6 được vận hành bởi động cơ giảm tốc có công suất lớn hoặc động cơ thủy lực, kết hợp với hệ thống điều khiển.
Hệ thống có thể quay 2 chiều để thuận tiện cho việc chọn vị trí còn trong để gửi xe, hoặc lấy xe theo yêu cầu của khách hàng. Bãi đỗ xe dạng xoay vòng đứng ➢ Ưu điểm: - Có thể lắp đặt ở những nơi có không gian nhỏ: diện tích khoảng 30m2, thích hợp cho hầu hết các công sở, …. - Thời gian thi công lắp đặt nhanh: trung bình từ 10 - 15 ngày. - Tốc độ lấy xe khá ổn khoản 2 - 3 phút - Thuận tiên cho việc cất/lấy xe do cơ cấu quay vòng có thể xoay 2 chiều.
Trang 7 - An toàn: các bàn nang điều được trang bị khóa hãm an toàn, tránh rủi ro trong quá trình sử dụng. - Chi phí bảo trì bão dưỡng không quá cao. - Không cần nhân viên thao tác. ➢ Nhược điểm: - Chi phí lắp đặt khá cao so với nhu cầu sử dụng ở nước ta.
- Chỗ đỗ xe còn hạn chế: tối đa 16 xe/ hệ thống, riêng xe SUV chỉ được tối đa 8 xe/ hệ thống. Bãi đỗ xe dạng tháp cột đứng Hệ thống bãi đỗ xe dạng tháp cột đứng được cấu tạo gồm 2 hoặc nhiều hàng ô tô xếp thành từng tầng.