I. Tổng quan về hệ thống rửa xe tự động
Đồ án tập trung vào việc thiết kế và thi công mô hình hệ thống rửa xe tự động sử dụng PLC S7-1200 và giám sát trên WinCC. Đề tài này xuất phát từ nhu cầu ngày càng tăng về dịch vụ rửa xe tự động, nhằm đáp ứng sự tiện lợi và nhanh chóng cho người sử dụng. Đồ án đã khảo sát các hệ thống rửa xe hiện có, bao gồm rửa xe thủ công, bán tự động và tự động hoàn toàn. Hệ thống rửa xe bán tự động giảm bớt nhân công và thời gian rửa, trong khi hệ thống tự động hoàn toàn tự động hóa toàn bộ quy trình. Tuy nhiên, hệ thống tự động hoàn toàn có chi phí đầu tư cao. Đồ án cũng phân tích một số mô hình rửa xe tự động hiện có như CT-919d và CT-818, mô tả nguyên lý hoạt động, công suất và các tính năng của chúng. Ví dụ, hệ thống CT-919d sử dụng chổi quay, phun áp lực cao và sấy khô bằng khí nén, trong khi CT-818 có thiết kế cổng rửa hình chữ U và hệ thống phun nước áp lực cao. Qua đó, đồ án đã đặt nền móng cho việc lựa chọn phương án thiết kế phù hợp và tối ưu cho mô hình rửa xe tự động của mình.
II. Điều khiển bằng PLC S7 1200 và phần mềm TIA Portal
Đồ án lựa chọn PLC S7-1200 làm bộ điều khiển trung tâm cho hệ thống rửa xe tự động. PLC này được đánh giá là phù hợp với các hệ thống nhỏ và vừa, dễ lập trình và có khả năng bảo mật tốt. Đồ án trình bày chi tiết về các chế độ bảo mật của S7-1200, bao gồm bảo vệ quyền truy cập và bảo vệ chương trình. Ngoài ra, đồ án cũng giới thiệu về phần mềm TIA Portal V16, công cụ lập trình và cấu hình cho PLC S7-1200. Việc sử dụng TIA Portal giúp cho việc lập trình, giám sát và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng và trực quan hơn. Đồ án cũng đề cập đến các module tín hiệu, module truyền thông, và các vùng nhớ địa chỉ của PLC S7-1200, cung cấp kiến thức nền tảng cho việc thiết kế và lập trình hệ thống. "Tự Động Hóa PLC S7 – 1200 Với TIA Portal" (Trần Văn Hiếu, 2019) được sử dụng như một tài liệu tham khảo quan trọng cho phần này.
III. Thiết kế và thi công mô hình
Đồ án trình bày chi tiết quá trình thiết kế và thi công mô hình rửa xe tự động. Phần thiết kế phần cứng bao gồm lựa chọn các thiết bị như PLC S7-1200 1214C DC/DC/DC, driver điều khiển động cơ bước TB6600, cảm biến hồng ngoại, nút nhấn, đèn báo và nguồn tổ ong. Đồ án cũng trình bày sơ đồ đấu nối giữa các thiết bị và thiết kế tủ điện. Phần thi công mô hình bao gồm việc lắp ráp các thiết bị, đấu nối dây điện và hoàn thiện mô hình. Đồ án nhấn mạnh việc lựa chọn các thiết bị phù hợp với yêu cầu công nghệ và đảm bảo tính kinh tế. Ví dụ, việc sử dụng cảm biến hồng ngoại giúp tự động hóa quá trình rửa xe, trong khi driver TB6600 giúp điều khiển động cơ bước một cách chính xác. Đồ án cũng mô tả quá trình thiết kế phần mềm điều khiển trên TIA Portal, bao gồm bảng phân công đầu vào/đầu ra và giản đồ thời gian hoạt động của các chế độ rửa xe (xịt gầm, xịt thân xe). Cuối cùng, đồ án giới thiệu giao diện giám sát trên WinCC, cho phép người dùng theo dõi và điều khiển hệ thống một cách trực quan.
IV. Đánh giá và Kết luận
Đồ án đã thành công trong việc thiết kế và thi công mô hình hệ thống rửa xe tự động sử dụng PLC S7-1200. Mô hình này đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của một hệ thống rửa xe tự động, bao gồm tự động hóa các bước rửa, giám sát và điều khiển hệ thống. Việc sử dụng PLC S7-1200 và phần mềm TIA Portal giúp cho hệ thống hoạt động ổn định và dễ dàng bảo trì. Tuy nhiên, mô hình vẫn còn một số hạn chế do quy mô nhỏ và nguồn lực hạn chế. Đồ án đề xuất một số hướng phát triển trong tương lai, bao gồm: mở rộng quy mô mô hình, tích hợp thêm các tính năng như sấy khô tự động, và nghiên cứu ứng dụng các công nghệ tiên tiến hơn vào hệ thống. Giá trị thực tiễn của đồ án nằm ở việc ứng dụng kiến thức về tự động hóa vào một bài toán thực tế. Mô hình rửa xe tự động có thể được áp dụng trong các tiệm rửa xe, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng dịch vụ. Đồ án cũng đóng góp vào việc đào tạo kỹ sư có khả năng thiết kế và vận hành các hệ thống tự động.
