BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC GVHD: Th.S TRẦN VĂN SỸ SVTH: TRẦN VĂN RIN MSSV: 10901062 SKL 0 0 4 1 6 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2/2016 do an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƢ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC GVHD : Th.S TRẦN VĂN SỸ SVTH : TRẦN VĂN RIN LỚP : 109010A MSSV : 10901062 Tp. Hồ Chí Minh - 2/2016 do an PHẦN A GIỚI THIỆU i do an PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.
Thông tin sinh viên Họ và tên: Trần Văn Rin MSSV: 10901062 Tel: 0971924092 Email: 10901062@student.vn Họ và tên: Phạm Văn Thuận MSSV: 09201049 Tel: 01686805128 Email: 09201049@student. Thông tin đề tài Tên của đề tài: MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC Mục đích của đề tài: Thực hiện và hoàn hiện mô hình bãi đỗ xe thông minh điều khiển bằng PLC. Đồ án tốt nghiệp đƣợc thực hiện tại: Bộ môn Điện Tử Công Nghiệp, Khoa Điện - Điện Tử, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. Thời gian thực hiện: Từ ngày 01/10/2015 đến 15 /01 /2016.
Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài - Nhiệm vụ 1: Khảo sát bãi đỗ xe trên thực tế qua internet và truyền hình. - Nhiệm vụ 2: Triển khai thi công mô hình bãi đỗ xe thông minh - Nhiệm vụ 3: Lập trình cho PLC S7 – 1200 để điều khiển mô hình hoạt động theo yêu cầu. - Nhiệm vụ 4: Thiết kế giao diện điều khiển trên win cc. - Nhiệm vụ 5: Kết nối với máy tính để điều khiển điều khiển toàn bộ hệ thống.
- Nhiệm vụ 6: Thiết kế và thi công phần hệ thống cảnh báo cháy nổ theo hƣớng mô hình. - Nhiệm vụ 7: Thiết kế và thi công hệ thống bảo mật bằng vân tay cho phù hợp. - Nhiệm vụ 8: Lắp ráp các khối điều khiển vào mô hình. - Nhiệm vụ 9: Điều khiển thử nghiệm các thiết bị của bãi giữ xe.
- Nhiệm vụ 10: Chỉnh sửa các lỗi điều khiển, lỗi lập trình và lỗi của các thiết bị. - Nhiệm vụ 11:Viết báo cáo luận văn. - Nhiệm vụ 12: Báo cáo đề tài tốt nghiệp. ii do an 4.
Lời cam đoan của sinh viên Chúng tôi – Trần Văn Rin và Phạm Văn Thuận cam đoan ĐATN là công trình nghiên cứu của bản thân chúng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của thạc sỹ Trần Văn Sỹ. Các kết quả công bố trong ĐATN là trung thực và không sao chép từ bất kỳ công trình nào khác.HCM, ngày tháng năm 2016 SV thực hiện đồ án Trần Văn Rin Phạm Văn Thuận Xác nhận của Bộ Môn Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên và học hàm học vị) iii do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày. năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Bản lịch trình này đƣợc đóng vào đồ án) Họ tên sinh viên 1: Trần Văn Rin Lớp: 109010A MSSV: 10901062 Họ tên sinh viên 2: Phạm Văn Thuận Lớp: 092010B MSSV: 09201049 Tên đề tài: MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC.
Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD 10 /2015 đến Tìm hiểu lý thuyết : 05/11/ 2015 Tìm hiểu về PLC S7 1200. Tìm hiểu về biến tần. Tìm hiểu về động cơ servo. Tìm hiểu về cảm biến báo khói.
Tìm hiểu về load cell. 06/11/2015 Tìm hiểu phần mềm. đến Tìm hiểu về phần mền Win CC trong hệ thống 15/11 /2015 SCADA. Tìm hiểu về phần mền lập trình cho bo aduino kết nối với cảm biến vân tay.
16/11/2015 Tìm hiểu về động cơ 3 pha, động cơ servo đến Tìm hiểu về phƣơng pháp kết nối servo. 02/12 /2015 Tìm hiểu kết nối xylanh quay với loadcell 03/12 /2015 Thi công phần cứng kết nối toàn mạch. đến Viết chƣơng trình điều khiển. 05/01/2016 Viết báo cáo 05/01/2016 Khắc phục và chỉnh sửa mô hình.
đến 15/01/2016 GV HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) iv do an LỜI CẢM TẠ Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm tạ thầy Trần Văn Sỹ đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng nhƣ hỗ trợ phƣơng tiện thí nghiệm trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài. Đồng thời cũng chúng em xin cảm tạ các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện, cung cấp cho nhóm những kiến thức cơ bản, cần thiết để chúng em có điều kiện và đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu. Đồng thời, nhóm cũng xin cảm tạ các thành viên trong lớp 092010 và lớp 109010 đã có những ý kiến đóng góp, bổ sung, giúp nhóm hoàn thành tốt đề tài. Ngoài ra, nhóm cũng đã nhận đƣợc sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trƣớc.Các anh (chị) cũng đã hƣớng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện nghiên cứu.
Cuối cùng nhóm thực hiện cũng gửi lời cảm tạ đến gia đình và những bạn bè khác đã luôn khích lệ tinh thần tạo động lực mạnh mẽ để dành thời gian nghiên cứu và làm việc tích cực hoàn thành những nội dung khoa học trong luận văn. v do an TÓM TẮT Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ tiếp tục đƣợc ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế kỹ thuật cũng nhƣ đời sống xã hội. Trƣớc đây, để đóng mở các thiết bị điện, dây chuyền sản xuất hầu hết đều phải sử dụng bằng tay. Trong những năm gần đây, công nghệ ngày càng phát triển, việc thực hiện các thao tác đóng mở thiết bị bằng tay dần đƣợc thay thế bằng các nút nhấn qua màn hình máy tính.
Ngoài ra nó cũng có tính ổn định cao hơn, hạn chế đƣợc những tai nạn lao đông, có thể giám sát từ xa thông qua internet. Vì những lý do này mà thiết bị nhƣ PLC… ngày càng phát triển. Quyển đồ án này giúp ngƣời đọc có cái nhìn tổng quan về PLC S7-1200 và công nghê mạng internet ADSL. Và tính bảo mật cao của cảm biến vân tay, có nhiều ƣu điểm hơn so với nhiều phƣơng án bảo mật khác.
Bên cạnh đó nhóm thực hiện đề tài còn hƣớng dẫn giúp ngƣời đọc có thể thực hành hệ thống điều khiển thiết bị điện thông qua Web server của PLC S7-1200. Quyển đồ án này bao gồm 3 phần: Phần A: Giới thiệu Phần B: Nội dung (Gồm 5 Chƣơng) Chƣơng I: Dẫn nhập Chƣơng II: Cở sở lý luận Chƣơng III: Thiết kế và thi công Chƣơng IV: Điều khiển và giám sát Chƣơng V: Kế t quả Phần C: Kết luận và hƣớng phát triển Mặc dù nhóm thực hiện đề tài đã hoàn thiện đƣợc quyển đồ án, nhƣng do còn hạn chế về kiến thức nên chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Nhóm thực hiện đề tài mong nhận nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn sinh viên. vi do an MỤC LỤC PHẦN A: GIỚI THIỆU .i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.
ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .iv LỜI CẢM TẠ .vi MỤC LỤC. vii DANH MỤC HÌNH ẢNH .x DANH MỤC BẢNG. xii PHẦN B: NỘI DUNG .1 Lý do chọn đề tài.2 Mục đích nghiên cứu.3 Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: .6 Tình hình nghiên cứu: .1 Phƣơng án nhóm thực hiện.2 Giới thiệu PLC S7-1200.1 Vài nét về lịch sử của PLC.2 Đặc điểm của PLC .3Một vài ƣu điểm của PLC trong tự động.4 Cấu trúc của một PLC : .5 Ngõ vào và ngõ ra của PLC.6 Chế độ làm việc.7 Cổng truyền thông.8 Phƣơng pháp lập trình .4 Hệ thống khí nén.1 Khả năng ứng dụng của khí nén.15 vii do an 2.2 Các phần tử của hệ thống khí nén.3 Cơ cấu chấp hành .5 Giới Thiệu Encorder.1 Biến tần là gì?.2 Nguyên lý hoạt động của biến tần.8 Cảm biến nhận dạng vân tay .1 Giới thiệu cảm biến vân tay và các thông số chính .2 Nguyên tắc hoạt động .3 Thông tin về sản phẩm.4 Giao diện phần cứng : .5 Các Tham số chính :.9 Cảm biến Khói MQ135.2 Các thông số chính. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG .1 Yêu cầu của mô hình.2 Thiết kế mô hình.3 Lựa chọn Thiết Bị Sử Dụng Trong Mô Hình.1 Sơ đồ cấ u trúc đô ̣ng cơ AC Servo (SGM-*****).2 Thông số đô ̣ng cơ .3 Bô ̣ điề u khiể n drive của đô ̣ng cơ SERVOPACK (SGD-*****) .4 Sơ đồ chân của driver SERVOPACK (SGD-02AS) .3 Thiế t bi ̣khí nén .4 Các đặt điểm của xy lanh quay đƣợc sử dụng trong mô hình: .5 Động cơ 3 pha, inverter và encoder.38 viii do an 3.6 Trục vitme và kệ để xe.5 Kế t quả mô hình.45 Chƣơng 4: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH .1 Điề u Khiể n Mô Hiǹ h .2 Điề u Khiể n Và Giám Sát Hê ̣ Thố ng Trên SCADA.1 Tồng quan về SCADA.2 Hệ thống SCADA hiện đại.3 Hệ thống SCADA giao tiếp PLC S7-1200 với máy tính .3 Giao diện điều khiển cho hệ thống.1 Giao diện giới thiệu giao tiếp SCADA .2 Giao diện điều khiển .52 Chƣơng 5: KẾT QUẢ .1 Mô Hình thực tế : .54 PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.
Hƣớng phát triển: .57 ix do an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.a Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển lập trình .3 Máy nén khí kiểu piston .4 Máy nén khí kiểu cánh gạt .5 Máy nén khí kiể u trục vít.6 Xy lanh quay.7 Giới thiệu encoder .8 Nguyên Lý hoạt dộng encoder .9 Sơ đồ mạch bên trong của một biến tần: .10 Sơ đồ chi tiết mạch điện của biến tần: .11 Dạng sóng điện áp và dòng điện đầu ra biến tần: .13 Sơ đồ nguyên lý của Servo .14 Cảm biến khói ( khí ga ) .1 Bãi giữ xe theo kiểu hình trụ.2 Kiểu giữ xe giống nhà nhiều tầng.3 Bãi giữ xe có hai kệ đặt song song.4 Sơ đồ khối của mô hình.5 Bộ nguồn 24VDC .8 Cấ u trúc đô ̣ng cơ AC-Servo.9 Thông số của đô ̣ng cơ Servo .10 Bô ̣ điề ukhiể ncủaServoPack .11Xy lanh đẩy.12Xy lanh quay.13 Động cơ 3 pha đặt trên.40 x do an Hình 3.18 Thông số của trục vitme.