CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Ngày nay, với sự ứng dụng của khoa học kỹ thuật, thế giới đã có những chuyển biến rõ rệt và ngày càng tiên tiến hơn, hiện đại hơn. Sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là công nghệ tự động đã tạo ra hàng loạt dây chuyền sản xuất, thiết bị máy móc hiện đại với những đặc điểm vượt trội nhờ sự chính xác cao, tốc độ nhanh, khả năng thích ứng, sự chuyên môn hóa…đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nền công nghiệp hiện đại. Công nghệ tự động hoá đang trở thành một nghành kỹ thuật đa nhiệm vụ, nó đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các nghành khác như trong công nghiệp, xây dựng, y tế… kể cả trong nông lâm nghiệp và ngày càng được ứng dụng nhiều trong thực tế đời sống hàng ngày. Nhờ công nghệ thông tin, công nghệ điện tử đã phát triển nhanh chóng làm xuất hiện một loại thiết bị điều khiển khả trình PLC.
Để thực hiện công việc một cách khoa học nhằm đạt được số lượng sản phẩm lớn, nhanh mà lại tiện lợi về kinh tế. Các công ty, xí nghiệp sản xuất thường sử dụng công nghệ lập trình PLC. Dây chuyền sản xuất tự động PLC giảm sức lao động của công nhân mà sản xuất lại đạt hiệu quả cao đáp ứng kịp thời cho đời sống xã hội. Cùng với sử phát triển không ngừng đó các vấn đề về trường trạm bến bãi cũng là một bài toán lớn cần được giải quyết.2 Nghiên cứu một số hệ thống bãi đỗ xe trong thực tế Giải pháp bãi đỗ xe thông minh áp dụng công nghệ tự động là một trong những giải pháp đang rất được quan tâm hiện nay, đặc biệt là tại các thành phố lớn nơi có lượng phương tiện giao thông đang tăng nhanh một cách chóng mặt, trong khi quỹ đất dành cho đỗ xe, gửi xe lại không thể gia tăng một cách tương xứng.
Những mô hình bãi đỗ xe thông minh hoạt động một cách hoàn toàn tự động đang ngày càng trở nên phổ biến tại các công trình xây dựng, góp phần gia tăng sức chứa cho bến bãi và tạo thêm nhiều tiện ích cho người sử dụng.1 Hệ thống bãi đỗ xe thông minh xếp hình Bãi đỗ xe thông minh dạng xếp hình hay còn gọi là bãi đỗ xe cao tầng xếp hình là một giải pháp đỗ xe bán tự động, cấu tạo của hệ thống gồm nhiều tấm pallet độc lập được ghép lại thành một mô hình hình vuông hoặc chữ nhật. Mỗi tấm pallet là 1 vị trí đỗ xe và có thể xếp nhiều tấm ballet chồng lên nhau trên 1 hệ thống được kết nối bằng các khung thép chắc chắn. Các xe được đặt trên pallet nâng hạ theo trục thẳng đứng và di chuyển ngang để đưa các xe vào hoặc ra. Cách thức pallet di chuyển được lập trình sao cho thời gian lấy xe ra là nhanh nhất.
Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-1: Bãi đỗ xe thông minh xếp hình trong thực tế Hệ thống bãi đậu xe thông minh này lắp đặt được tối đa từ 5 đến 6 tầng, rất phù hợp cho các diện tích nhỏ và vừa trên mặt đất hoặc ngầm dưới đất. Có thể kể đến như tầng hầm các tòa nhà cao tầng như chung cư, văn phòng làm việc, nhà hàng, khách sạn. 8 header Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-2: Bãi đỗ xe thông minh xếp hình thực tế ở Đà Nẵng Đặc trưng của bãi đỗ xe thông minh xếp hình - Chi phí thấp hơn so với các bãi đỗ xe thông minh khác. - Lắp đặt dễ dàng, nhanh chóng có thể tăng số lượng vị trí đỗ bằng cách lắp ghép các block đỗ xe lại với nhau.
Ngoài ra có thể di chuyển cả hệ thống sang một khu vực khác mà không mất quá nhiều công sức và thời gian. - Thời gian lấy xe khá nhanh khoảng 1-2 phút/ xe, đặc điểm này cũng tùy thuộc vào số lượng xe cùng lấy hoặc gửi tại một thời điểm. - Có thể lắp đặt được ở nhiều khu vực với nhiều loại địa hình khác nhau như tầng hầm hoặc trên mặt đất. - Xe có thể ra vào bất kỳ vị trí còn trống nào ở tầng 1, đặc biệt tầng 1 và 2 được thiết kê riêng cho xe SUV và xe bán tải với kích thước lớn, điều này hệ thống đỗ xe tự động quay vòng đứng không thể làm được.
- Có hệ thống khóa hãm an toàn, hệ thống chống rơi để tránh xảy ra những tai nạn trong quá trình nâng hạ xe. - Thiết kế đơn giản giúp việc bảo trì bảo dưỡng trở nên dễ dàng và nhanh chóng 9 header 1.2 Hệ thống bãi đỗ xe thông minh dạng thang nâng đơn Bãi đỗ xe thông minh dạng thang nâng đơn là giải pháp đỗ xe theo kiểu bán tự động cũng đang được khá nhiều chủ đầu tư lựa chọn bởi chi phí lắp đặt thấp, vận hành đơn giản thời gian lắp đặt nhanh chóng. Hệ thống đỗ xe tự động thang nâng đơn có cấu tạo và nguyên lý vận hành khá đơn giản. Các xe được đỗ trên một pallet và được nâng bằng thang nâng lên một độ cao thích hợp để một chiếc xe khác có thể đỗ tại không gian phía dưới nhằm tăng số lượng vị trí để xe trên một diện tích.
Hệ thống này có thể đứng độc lập hoặc kết hợp nhiều hệ thống tùy nhu cầu sử dụng của người dùng. Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-3: Hệ thống bãi đỗ xe thông minh thang nâng đơn Một số đặc trưng của hệ thống - Thời gian lắp đặt nhanh, dễ dàng bảo hành bảo trì; - Chi phí lắp đặt thấp; - Đa dạng, phù hợp với nhiều quy mô và địa hình; - Chiều cao hệ thống không cần quá cao như hệ thống xếp hình nên có thể dễ dàng phù hợp với các chung cư cũ muốn cải tạo sức chứa cho các bãi đỗ xe tầng hầm; - Nhược điểm của hệ thống là việc lấy các xe ở tầng trên phải di chuyển các xe ở tầng dưới ra ngoài. Do đó đối với các đơn vị kinh doanh bãi giữ xe cần phải giữ chìa khóa xe của các chủ phương tiện để chủ động trong việc lấy xe.3 Hệ thống bãi đỗ xe thông minh xoay đứng Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-4: Hệ thống bãi đỗ xe xoay đứng Bãi đỗ xe thông minh xoay vòng đứng được xây dựng theo kiểu dạng tháp nhiều tầng để tận dụng tối đa không gian để xe trên 1 diện tích có sẵn. Hệ thống đỗ xe tự động này này 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.
Nó được vận hành bởi động cơ điện giảm tốc lớn hoặc động cơ thủy lực, kết hợp cùng tủ điện điều khiển để vận hành. Hệ thống có thể quay 2 chiều để chọn vị trí còn trống cho xe gửi hoặc trả xe theo yêu cầu của khách hàng. 11 header Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-5: Hệ thống bãi đỗ xe xoay vòng ứng dụng trong thực tế Đặc điểm của hệ thống: - Thiết kế bãi đỗ xe thông minh quay vòng đứng có thể lắp đặt được tại những nơi có diện tích nhỏ có diện tích khoảng 30m; - Thời gian thi công nhanh chỉ từ 10-15 ngày là hoàn thành một hệ thống đỗ xe tự động quay vòng đứng; - Do đặc tính cơ động quay được cả 2 chiều nên tốc độ lấy xe khá nhanh chỉ từ 2-3 phút. Cũng như các hệ thống khác thời gian này cũng phụ thuộc vào việc số lượng xe gửi hoặc lấy tại một thời điểm là ít hay nhiều; - Cơ cấu quay vòng 2 chiều giúp cho việc lấy xe trở nên nhanh và thuận tiện; - Hệ thống điều khiển đơn giản dễ sử dụng, có thể di chuyển cả hệ thống đỗ xe tự động này từ nơi này qua nơi khác; - Các bàn nâng xe đều được trang bị khóa hãm an toàn, tránh được rủi ro trong quá trình sử dụng; - Chi phí bảo trì bảo dưỡng cho hệ thống đỗ xe này không quá cao; - Hệ thống đỗ xe thông minh xoay vòng đứng hoạt động tự động và dễ dàng sử dụng do đó không cần nhân viên thao tác, tự người gửi xe cũng có thể gửi xe và lấy xe một cách dễ dàng; 12 header 1.4 Một số hệ thống khác Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-6: Bãi đỗ xe dạng xoay vòng ngang Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-7: Bãi đỗ xe dạng pallet 13 header Hình : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI-8: Bãi đỗ xe dạng tháp trụ 1.3Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế hệ thống bãi đỗ xe Sử dụng PLC S7_1200 để xây dựng chương trình điều khiển Thiết kế giao diện giám sát, điều khiển WinCC 1.4 Đối tượng nghiên cứu Bộ điều khiển lập trình PLC Giao diện Wincc Phần mềm lập trình TIA PORTAL V16 14 header 1.5 Phương pháp nghiên cứu thiết kế Do chúng em chưa có kinh nghiệm chế tạo mô hình thật nên gặp nhiều khó khăn trong việc thiết kế, chế tạo vào kết nối sản phẩm với bộ PLC S7- 1200.
Nhóm thực hiện đề tài sử dụng các phương pháp chủ yếu: - Phương pháp mô phỏng bằng phần mềm, thiết kế trên lý thuyết: Chúng em đã thực hiện lập trình và thiết kế giao diện mô phỏng trên phần mềm. - Phương pháp tính toán: Tính toán lựa chọn các linh kiện, tham khảo từ các hệ thống chiết rót ngoài thị trường để điều chỉnh các thông số phù hợp cho hệ thống.6 Kết quả dự kiến Mô hình vận hành mô phỏng Giao diện điều khiển giám sát Báo cáo đồ án và silde thuyết trình 15 header CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về bộ điều khiển lập trình PLC PLC viết tắt của Programmable Logic Controller là thiết bị điều khiển lập trình được cho phép thực hiện linh hoạt các thực toán điều khiển logic thong qua một ngôn ngữ lập trình. người sử dụng có thể lập trình để thực hiện môt loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích tác động vào plc hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định kì hay thời gian được đếm.
Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF các thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục lặp trong chương trình do người sử dụng lập ra chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình.