Chương I: TỔNG QUAN. Lý do thiết kế hệ thống. Trong những năm gần đây với sự phát triển của khoa học công nghệ kỹ thuật nói chung và ngành điều khiển và tự động hóa nói riêng, cùng với sự phát triển của khoa học máy tính và truyền thông đã giúp cho việc điều khiển vận hành các hệ thống đang dần được thay thế từ việc sử dụng sức người sang các hệ thống tự động. Cùng với sự thiếu hụt các bãi giữ xe, thì việc thay thế các hệ thống bãi giữ xe tự truyền thống bằng các bãi giữ xe tự động là một trong những giải pháp được đánh giá rất cao.
Nhằm giảm thiểu sức lao động của con người đồng thời tiết kiệm được không gian. Theo Sở giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh, lượng phương tiện ngày càng tăng dẫn đến bãi đậu xe đang thiếu trầm trọng. Việc xây dựng các bãi đậu xe cao tầng nhằm kéo giảm tình trạng ùn tắc giao thông, đáp ứng nhu cầu của người dân. Mặt khác, theo quy hoạch hệ thống giao thông tĩnh (bến bãi) được Chính phủ phê duyệt từ nay đến năm 2020 là hơn 1.145 ha nhưng thực tế bến bãi hiện có trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh chỉ mới đạt 76,8 ha (khoảng 6,7%) so với chỉ tiêu quy hoạch nên không đáp ứng đủ nhu cầu của người dân.
Trong khi các bãi đậu xe hiện có hầu như đã quá tải thì các bãi đậu xe ngầm hoặc các bãi giữ xe cao tầng đã được nghiên cứu kỹ từ nhiều năm trước nhưng hiện vẫn nằm trên giấy dù Sở giao thông vận tải đã nhiều lần làm văn bản nhắc nhở nhưng nhà đầu tư nhưng chưa có phản hồi. Từ thực tế nhu cầu đó, các mô hình bãi xe tự đông đang dần được đưa vào ứng dụng trong thực tế. Với một số hiệu quả và lợi ích mà mô hình nhà giữ xe tự động mang lại, thì việc ứng dụng rộng rãi mô hình này vào thực tế càng trở nên cần thiết. Mặc dù việc sử dụng sức người để điều khiển mô hình này là khả thi, nhưng với những yêu cầu đòi hỏi sự chính xác cao hay khả năng làm việc liên tục và hiệu suất cao thì việc sử dụng các thiết bị điều khiển tự động lại là một trong những lựa chọn hàng đầu cho người thiết kế và vận hành hệ thống.
Và cũng vì những hiệu quả mà mô hình này mang lại nên em quyết định chọn đề tài thiết kế mô hình “BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG”. Từ đó giúp em hình dung hiệu SVTH: Nguyễn Tiến Đạt. | 7 do an quả hơn lý thuyết đã được học và phần nào nắm đó biết ứng dụng các kiến thức đã học vào thực tế. Phạm vi ứng dụng.
Mô hình bãi giữ xe tự động có thể được ứng dụng ở khắp mọi nơi, đặc biệt là tại các thành phố lớn, nơi “đất chật, người đông”. Việc ứng dụng mô hình này vào thực tế có vai trò quan trọng trong việc giải quyết vấn đề về lượng phương tiện giao thông cá nhân đang ngày một tăng và vấn đề thiếu hụt các bãi giữ xe, cũng như việc tận dung tối đa không gian cho các bãi giữ xe. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG. Lý do sử dụng bộ điều khiển PLC.
Trước khi muốn hiểu được lý do sử dụng bộ điều khiển PLC thay cho các hệ thống điều khiển khác ta cần nằm được các kiến thức cơ bản về bộ điều khiển này: Bộ điều khiển PLC là gì? PLC là cụm từ viết tắt của từ Programmable Logic Controller hay còn gọi là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép người dùng thực hiện các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình cụ thể. Người sử có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào bộ điều khiển PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. Bộ điều khiển PLC có thể dùng để thay thế các mạch điều khiển khác trong thực tế.
Bộ điều khiển PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên ngõ vào và ngõ ra. Khi có sự thay đổi ở ngõ vào thì ngõ ra sẽ thay đổi theo các dữ kiện được lập trình sẵn. Ngôn ngữ lập trình của bộ điều khiển PLC có thể là: Ladder Logic (LAD), Function Block Diagram (FBD) hay Statement Logic (STL). Hiện nay có nhiều hãng sản xuất bộ điều khiển PLC như Siemen, Allen-Bradley, Omron,….
Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển PLC: Khi thiết bị được kích thích (trạng thái ON hoặc OFF do thiết bị điều khiển vật lý bên ngoài). Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục lặp chương trình (vòng lặp) do người dùng cài đặt sẵn và chờ các tín hiệu xuất hiện ở ngõ vào và xuất ra các tín hiệu ở ngõ ra. SVTH: Nguyễn Tiến Đạt. | 8 do an Ưu điểm của bộ điều khiển PLC: Bộ điều khiển PLC có những ưu điểm mà các bộ điều khiển khác không thể nào sánh được và để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối người ta đã chế tạo ra bộ điều khiển PLC nhằm đạt được những nhu cầu sau: o Lập trình dễ dàng.
o Gọn nhẹ nên dễ dàng di chuyển, lắp đặt. o Dễ bảo quản, sửa chữa. o Bộ nhớ có dung lượng lớn, nạp xóa dễ dàng, chứa được những chương trình phức tạp. o Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp o Độ chính xác cao - khả năng xử lý nhanh.
o Hoạt động tốt trong môi trường công nghiệp. o Giao tiếp được với nhiều thiết bị khác, máy tính, mạng, các thiết bị điều khiển khác, các môi Module mở rộng. o Giá cả có thể cạnh tranh được. Từ những lý do kể trên có thể thấy việc lưa chọn sử dụng bộ điều khiển PLC thay cho các thiết bị điều khiển khác là hoàn toàn hợp lý không chỉ vì các lý do kỹ thuật mà là còn những chỉ tiêu kinh tế khác.
Đối tượng nghiên cứu. Trong bài báo cáo về “MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG”, các đối tượng nghiên cứu chính là: các thiết bị phần cứng, phần mềm, bộ phận điều khiển và các thiết bị hỗ trợ điều khiển: Các thiết bị phần cứng: 03 (ba) động cơ điện DC (24V), khung mô hình bãi xe tự động. Phần mềm: TIA Portal V13 và một số phần mềm hỗ trợ khác. Các thiết bị điều khiển: Bộ điều khiển PLC, module Arduino, thiết bị đọc thẻ từ: module RFID RC522.
Các thiết bị hỗ trợ điều khiển: Relay đóng cắt, cảm biến,…. Ý nghĩa thực tiễn. Việc nghiên cứu thành công một đề tài mang lại nhiều ý nghĩa sâu sắc. Bất kì một ứng dụng hay thử nghiệm cụ thể nào cũng dựa trên cơ sở lý thuyết khoa học có sẵn.
Về thực tiễn, đề tài là một thành công, cá nhân làm đồ án là người trực tiếp có được thành quả. Quá trình thực hiện đề tài là trải nghiệm thực tế vô cùng bổ ích. Đề tài này có thể áp dụng vào thực tế trong việc nâng cao hiệu quả làm việc của các bãi xe SVTH: Nguyễn Tiến Đạt. | 9 do an truyền thống, đồng thời tối đa hóa không gian sử dụng cho bãi xe.
Đặc biệt là tại các thành phố lớn của Việt Nam. Tình hình nghiên cứu. Hiện nay tại khu vực trung tâm thành phố việc thiếu hụt trầm trọng các bãi giữ xe do quỹ đất ngày càng khan hiếm. Một số chuyên gia giao thông nhận định từ nay đến năm 2020, TP.000 ha để làm bãi đậu và giữ xe.
Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại thành phố chỉ có khoảng 87 ha, đáp ứng được 7% so với nhu cầu. Do không có bãi giữ xe nên vỉa hè, lòng đường của một số tuyến đường đã được tận dụng làm nơi đỗ xe có thu phí. Ước tính hiện có khoảng 117 tuyến đường ở khu vực trung tâm có các bãi giữ xe có thu phí, con số này còn quá ít so với nhu cầu khi lượng phương tiện cơ giới đường bộ tại thành phố ngày càng tăng nhanh. Để khắc phục tình hình đó, thành phố Hồ Chi Minh đã cho nghiên cứu nhiều mô hình bãi giữ xe tự động.
Trong đó đáng kể nhất là mô hình bãi đỗ xe liên hợp hiện đại có diện tích gần 40.000 m2 đã được vào khai thác và sử dụng, đáp ứng 1.500 xe ô tô và 2.500 xe máy tại TP. Hồ Chí Minh được xem là bãi đỗ xe hiện đại và lớn nhất nước. Hình 1: Bãi đỗ xe liên hợp có thêm nhiều dịch vụ để phục vụ nhu cầu của việc bảo vệ và chăm sóc xe. SVTH: Nguyễn Tiến Đạt.
| 10 do an Theo chủ đầu tư là Công ty TNHH Xây dựng - Dịch vụ và Thương mại Tiên Tiến, bãi đỗ xe đã được đưa vào khai thác với diện tích 37.000 m2, gồm 5 tầng nhà kết cấu bằng thép, được áp dụng mô hình quản lý và điều hành tự động theo công nghệ Nhật Bản với số vốn đầu tư lên tới 20 triệu USD. Vị trí bãi đỗ xe này nằm trên đường Chế Lan Viên (phường Tây Thạnh, quận Tân Phú) sẽ góp phần phát huy hiệu quả hoạt động khi tuyến Metro số 2 (Bến Thành – Tham Lương) đưa vào hoạt động; đồng thời góp phần giảm áp lực giao thông trong nội đô, đặc biệt trong bối cảnh thiếu bãi đỗ xe ở TP. Hồ Chí Minh trong nhiều năm qua. Theo các chuyên gia ngành giao thông, hiện thành phố Hồ Chí Minh đang quản lý 7,8 triệu phương tiện, tăng đến hơn 60% so với năm 2010.
Theo đó, thành phố có hơn 615.000 xe ô tô và hơn 7,2 triệu xe máy. Trong đó, số lượng xe ô tô tăng lên nhanh chóng khi tổng số ô tô trong năm 2016 tăng 9,5% so với năm trước đó khiến áp lực bãi đỗ càng thêm nghiêm trọng. Do vậy, việc doanh nghiệp đầu tư bãi đậu xe quy mô, hiện đại như trên là phù hợp với chủ trương chung của thành phố là xã hội hóa việc xây dựng các bãi đậu xe ngầm, cao tầng. Các chuyên gia giao thông cũng cho rằng, để các tuyến Metro trong tương lai được phát huy hiệu quả sau khi đưa vào hoạt động, thành phố phải tiếp tục nâng cao chất lượng hoạt động của hệ thống giao thông công cộng và nhanh chóng đẩy nhanh tiến độ đầu tư 8 dự án bãi xe ngầm trong khu vực trung tâm.
Phương pháp tiếp cận.