Tài liệu luận văn Điều khiển và giám sát bãi giữ xe tự động qua ethernet

GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay phương tiện đi lại là ôtô được sử dụng khá phổ biến, chính vì vậy việc xây dựng bãi giữ xe là cần thiết, nhất là ở các khu đô thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh, thủ đô Hà Nội. Nhưng với diện tích đất ngày càng bị thu hẹp thì việc xây dựng các bãi giữ xe có diện tích lớn là việc gây khó giải quyết. Chính vì vậy, với sự phát triển của công nghệ hiện đại thì việc khó khăn đó được giải quyết dễ dàng. Đó là việc xây dựng các bãi giữ xe theo dạng tầng (hay còn gọi là dạng chung cư ), một việc làm hoàn toàn có thể, phù hợp với sự phát triển của đô thị hiện đại, giúp giảm được diện tích xây dựng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ không ngừng của các ngành kỹ thuật. Chúng đã đi sâu vào mọi mặc đời sống hàng ngày của người dân. Đặc biệt là sử dụng PLC để điều khiển các thiết bị công nghiệp. Nắm được tầm quan trọng đó, em làm đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG QUA ETHERNET để làm luận văn tốt nghiệp cho mình, vừa để tạo ra 1 sản phẩm có khả năng ứng dụng trong thực tế. Những kiến thức và năng lực đạt được trong quá trình học tập tại trường sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ luận văn tốt nghiệp. Vì vậy em đã cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi nghiên cứu, để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang i GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Sau những năm học tại trường,em đã được học và tiếp thu nhiều kiến thức mới từ sự chỉ bảo tận tình của Quý Thầy Cô,sự giúp đỡ của bạn bè. Đây là khoảng thời gian đầy ý nghĩa. Luận văn tốt nghiệp ra trường là nền tảng quan trọng và đánh dấu một bước ngoặt mới trong cuộc đời của em. Do khoảng thời gian và kiến thức còn hạn hẹp, mặc dù em cố gắng hoàn thành luận văn tốt nghiệp này đúng thời hạn. Nên không tránh khỏi những thiếu sót mong Quý thầy cô thông cảm. Em mong nhận được những ý kiến đóng góp tận tình của quý thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths. Nguyễn Đức Toàn đã đưa ra một đề tài hay, thực tế giúp em tiếp cận với thực tế công việc ở bên ngoài từ đó tự tin hơn khi bước ra trường. Đặc biệt thầy đã tận tình hướng dẫn, gợi ý phát triển luận văn thực tế hơn, hỗ trợ tài liệu,… trong suốt quá trình làm khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn thầy. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Văn Huyên đã tận tình hướng dẫn trong khâu lập trình PLC, cũng như là trang thiết bị để em hoàn thành luận văn này. Và rất nhiều thành viên của diễn đàn PLC Việt Nam và diễn đàn Kỹ Thuật Việt. Sinh viên thực hiện NGUYỄN VĂN PHÚ SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang ii GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Đề mục Trang LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................. vii DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... xii CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................ 1 1.1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................... 1 1.2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI ........................................................................................ 1 1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .......................................................................... 2 CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG ............................. 3 2.1. TÌM HIỂU BÃI GIỮ XE ............................................................................... 3 2.2.THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG ............................................................. 3 CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU PLC S7-1200 .................................................. 6 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ S7-1200 .............................................................. 6 3.1.1. Khái niệm chung PLC S7-1200 ............................................................. 6 3.1.2. Các module trong hệ PLC S7-1200 ........................................................ 6 3.1.2.1. Giới thiệu về các module CPU......................................................... 6 3.1.2.2. Sign board của PLC SIMATIC S7-1200 ......................................... 7 3.1.2.3. Module xuất nhập tín hiệu số ........................................................... 8 3.1.2.4. Module xuất nhập tín hiệu tƣơng tự ................................................. 8 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang iii KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN 3.2. LÀM VIỆC VỚI PHẦN MỀM TIA PORTAL.............................................. 9 3.2.1. Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic – tích hợp lập trình PLC và HMI .. 9 3.2.2. TAG của PLC / TAG local...................................................................... 9 3.3. KỸ THUẬT LẬP TRÌNH ............................................................................ 12 3.3.1. Vòng quét chƣơng trình ........................................................................ 12 3.3.2. Cấu trúc lập trình ................................................................................... 12 3.3.2.1. Khối tổ chức OB – OGANIZATION BLOCKS............................ 13 3.3.2.2. Hàm chức năng – FUNCTION ...................................................... 14 3.4. GIỚI THIỆU CÁC TẬP LỆNH ................................................................... 15 3.4.1. Bit logic (tập lệnh tiếp điểm) ................................................................ 15 3.4.2. Sử dụng bộ Timer .................................................................................. 18 3.4.3. Sử dụng bộ Counter .............................................................................. 19 3.4.4. So sánh .................................................................................................. 20 3.4.5. Toán học ................................................................................................ 20 3.4.6. Di chuyển (MOVE) ............................................................................... 22 CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG WEBSERVER VỚI PLC S7-1200 ......... 24 4.1.GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG WEBSERVER VỚI PLC S7-1200 ............. 24 4.2. STANDARD WEB PAGES ........................................................................ 26 4.3. USER-DEFINED WEB PAGES................................................................... 33 4.3.1. Các bƣớc căn bản để tạo 1 trang User-defined Web ............................... 34 4.3.2. Những đặc điểm chính của trang User-defined web .............................. 39 CHƢƠNG 5: MÃ VẠCH................................................................................ 45 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang iv KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN 5.1. GIỚI THIỆU ................................................................................................ 45 5.2. CÁC LOẠI MÃ VẠCH .............................................................................. 46 5.3. ỨNG DỤNG CÁC LOẠI MÃ VẠCH ......................................................... 46 5.4. ĐẦU ĐỌC MÃ VẠCH: MÁY QUÉT MÃ VẠCH CD 100-BU ............... 47 CHƢƠNG 6: PC ACCESS ............................................................................ 49 6.1. ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ ............................................................... 49 6.2. GIAO DIỆN VÀ CÁCH KẾT NỐI ............................................................. 49 CHƢƠNG 7: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WINCC V7.0 SP3 ............. 52 7.1. ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN CỦA WINCC ...................................................... 52 7.2. ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN CỦA WINCC ...................................................... 52 7.3.TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH WINCC CHỨC NĂNG CỦA TRUNG TÂM ĐIỀU KHIỂN(CONTROL CENTER)...................................................... 53 7.3.1. Chức năng ............................................................................................. 53 7.3.2. Cấu trúc ................................................................................................. 54 CHƢƠNG 8: LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT ....................................................... 57 8.1. LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT CHÍNH ................................................................. 57 8.2. LƢU ĐỒ XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ .................................................................. 61 8.3. LƢU ĐỒ CẤT XE ....................................................................................... 62 8.4. LƢU ĐỒ LẤY XE ....................................................................................... 64 CHƢƠNG 9: THI CÔNG............................................................................... 66 9.1. TẠO PROJECT TRONG TIA V11 ............................................................ 66 9.1.1. Kết nối qua giao thức TCP/IP ............................................................... 66 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang v KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN 9.1.2. Tạo một Project trong TIA Portal ......................................................... 66 9.1.3. LÀM VIỆC VỚI MỘT TRẠM PLC..................................................... 69 9.1.3.1. Quy định địa chỉ IP cho module CPU ............................................ 69 9.1.3.2. Đổ chƣơng trình xuống CPU ......................................................... 69 9.1.3.3. Giám sát và thực hiện chƣơng trình ............................................... 71 9.2. TẠO PROJECT TRONG WINCC .............................................................. 72 9.2.1. Tạo Project và kết nối các Tag với PC Access ..................................... 72 9.2.2. Cách tạo giao diện của bãi giữ xe ......................................................... 76 9.2.3. Một số thao tác để tạo các chi tiết trong những giao diện còn lại......... 79 9.2.4. Tạo User và phân quyền ngƣời sử dụng ............................................... 84 9.2.5. Tạo report thông qua Excel ................................................................... 90 9.3. TẠO WEB SERVER ................................................................................... 91 9.3.1. Những tính năng chính của file HTML ............................................... 91 9.3.2. Hƣớng dẫn sử dụng ứng dụng .............................................................. 99 CHƢƠNG 10: TỔNG KẾT ......................................................................... 105 10.1. NHỮNG VIỆC ĐÃ LÀ ĐƢỢC ............................................................... 105 10.2. CÁCH KHẮC PHỤC VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .................. 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 107 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang vi KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN DANH MỤC HÌNH VẼ Tên Hình Trang Hình 2.1: Mô hình bài giữ xe .................................................................................... 3 Hình 2.2: Cảm biến từ ............................................................................................... 4 Hình 2.3: Tính toán buồng nâng xe........................................................................... 4 Hình 3.1: Thông số module CPU S7-1200 ............................................................... 7 Hình 3.2: Thông số Sign board ................................................................................. 8 Hình 3.3: Thông số module mở rộng ngõ vào và ngõ ra .......................................... 8 Hình 3.4: Thông số module analog ........................................................................... 9 Hình 3.6: PLC Tags trong TIA PORTAL ............................................................... 10 Hình 3.7: PLC Table trong TIA PORTAL ............................................................. 11 Hình 3.8: Tìm và thay thế Tag PLC ........................................................................ 11 Hình 3.9: Cấu trúc lập trình..................................................................................... 13 Hình 4.1: Cơ chế truy cập Web Server qua Internet ............................................... 24 Hình 4.2: Cấu trúc một Web Server ........................................................................ 25 Hình 4.3: Trang giới thiệu SIMATIC S7-1200....................................................... 27 Hình 4.4: Trang khởi đầu ........................................................................................ 27 Hình 4.5: Thông số PLC ......................................................................................... 28 Hình 4.6: Thông tin làm việc của PLC ................................................................... 29 Hình 4.7: Thông tin module PLC............................................................................ 30 Hình 4.8: Thông số truyền thông của PLC ............................................................. 30 Hình 4.9: Thống kê dữ liệu truyền thông của PLC ................................................. 31 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang vii KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN Hình 4.10: Trang thái của biến ................................................................................ 32 Hình 4.11: Lƣu trữ dữ liệu trên Web ...................................................................... 32 Hình 4.12: Mô hình đọc và gửi dữ liệu qua Web Server ........................................ 34 Hình 5.1: Cấu trúc mã vạch..................................................................................... 46 Hình 5.2: Máy quét mã vạch CD 100-BU .............................................................. 47 Hình 6.1: Ứng dụng PC Access .............................................................................. 49 Hình 6.2: Tạo giao diện PC Access ........................................................................ 49 Hình 6.3: PG/PC Interface 1 ................................................................................... 50 Hình 6.4: Cài đặt cấu hình kết nối........................................................................... 50 Hình 6.5: Bảng Tags trong PC Access .................................................................... 51 Hình 8.1: Lƣu đồ chính ........................................................................................... 57 Hình 8.2: Lƣu đồ quét mã vạch cất và lấy xe.......................................................... 58 Hình 8.3: Lƣu đồ phát hiện xe vào trái ................................................................... 59 Hình 8.4: Lƣu đồ phát hiện xe vào phải .................................................................. 60 Hình 8.5: Lƣu đồ xác định tọa độ ........................................................................... 61 Hình 8.6: Lƣu đồ cất xe trái .................................................................................... 62 Hình 8.7: Lƣu đồ cất xe phải ................................................................................... 63 Hình 8.8: Lƣu đồ lấy xe trái .................................................................................... 64 Hình 8.9: Lƣu đồ lấy xe phải................................................................................... 65 Hình 9.1: Kết nối PLC qua TCP/IP......................................................................... 66 Hình 9.2: Biểu tƣợng TIA PORTAL V11............................................................... 66 Hình 9.3: Tạo dự án mới ......................................................................................... 67 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang viii KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN Hình 9.4: Đặt tên dự án ........................................................................................... 67 Hình 9.5: Chọn cấu hình cho dự án......................................................................... 67 Hình 9.6: Thêm thiết bị mới cho dự án ................................................................... 68 Hình 9.7: Chọn PLC tƣơng ứng .............................................................................. 68 Hình 9.8: Đổ chƣơng trình PLC .............................................................................. 69 Hình 9.9: Kiểm tra kết nối PLC với thiết bị tải về .................................................. 70 Hình 9.10: Kết quả sau khi tải chƣơng trình ........................................................... 70 Hình 9.11: Chƣơng trình chính (OB1) .................................................................... 71 Hình 9.12: Kết nối PLC và máy tính....................................................................... 71 Hình 9.13: Chạy trực quan PLC trên giao diện....................................................... 71 Hình 9.14: Tạo dự án trong WinCC V7.0 ............................................................... 72 Hình 9.15: Thêm thiết bị mới trong WinCC ........................................................... 72 Hình 9.16: Chọn kiểu kết nối OPC cho WinCC ..................................................... 73 Hình 9.17: Thông số hệ thống ................................................................................. 73 Hình 9.18: Chọn kết nối PC Access trong WinCC ................................................. 74 Hình 9.19: Lọc các biến vào trong WinCC ............................................................. 74 Hình 9.20: Thêm biến cho WinCC ......................................................................... 75 Hình 9.21: Tạo kết nối mới trong WinCC .............................................................. 75 Hình 9.22: Thêm biến.............................................................................................. 75 Hình 9.23: Các biến trong WinCC .......................................................................... 76 Hình 9.24: Các đối tƣợng trong WinCC 1 .............................................................. 77 Hình 9.25: Độ bóng của hình ảnh trong WinCC..................................................... 77 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang ix KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN Hình 9.26: Phong nền của giao diện chính ............................................................. 78 Hình 9.27: Thuộc tính INFORMATION CAR PARK ........................................... 78 Hình 9.28: I/O field and Static Text ........................................................................ 79 Hình 9.29: Nhập mã vạch........................................................................................ 80 Hình 9.30: Hộp thoại cấu hình ................................................................................ 80 Hình 9.31: Chon Tag cho I/O field nhập mã vạch .................................................. 81 Hình 9.32: Cấu hình ngõ ra của Mã Vạch............................................................... 81 Hình 9.32: Giao diện buồng chuyển xe................................................................... 82 Hình 9.33: Giao diện INFORMATION CAR PARK ............................................. 82 Hình 9.34: Giao diện INTERFACE 1 ..................................................................... 83 Hình 9.35: Giao diện INTERFACE 2 ..................................................................... 83 Hình 9.36: Giao diện INTERFACE 3 ..................................................................... 84 Hình 9.37: Giao diện phân quyền chính.................................................................. 85 Hình 9.38: Thay đổi mật khẩu của Admin .............................................................. 86 Hình 9.39: Tao nhóm ngƣời dùng ........................................................................... 87 Hình 9.40: Nhóm vận hành ..................................................................................... 87 Hình 9.41: Tạo ngƣời vận hành .............................................................................. 88 Hình 9.42: Đặt mật khẩu cho ngƣời vận hành ........................................................ 88 Hình 9.43: Ngƣời vận hành ..................................................................................... 88 Hình 9.44: Thêm quyền........................................................................................... 89 Hình 9.45: Thêm dòng phân quyền ......................................................................... 89 Hình 9.46: Phân quyền cho Admin ......................................................................... 89 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang x KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN Hình 9.47: Phân quyền cho ngƣời vận hành ........................................................... 89 Hình 9.48: Phân quyền từng mục ............................................................................ 90 Hình 9.49: Giao diện Report Excel ......................................................................... 90 Hình 9.50: Trang web ngƣời dùng ........................................................................ 100 Hình 9.51: Đăng nhập Web Server 1 .................................................................... 101 Hình 9.52: Đăng nhập Web Server 2 .................................................................... 101 Hình 9.53: Giao diện Web Server Plant Status ..................................................... 102 Hình 9.54: Giao diện Web Server Overview Car Park ......................................... 103 Hình 9.55: Giao diện Web Server Data ................................................................ 104 Hình 9.56: Giao diện Web Server Check Monthly Car ........................................ 104 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang xi GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 4.1: Các lệnh căn bản trong HTML .............................................................. 35 Bảng 4.2: Ứng dụng định dạng trong HTML ......................................................... 36 Bảng 4.3: Thời gian truyền nhận của các biến trong Web Server .......................... 38 Bảng 4.4: Cấu trúc lệnh WWW .............................................................................. 41 Bảng 4.5: Thông số của ngõ ra RET_VAL của lệnh WWW .................................. 42 Bảng 5.1: Thông số máy quét mã vạch CD 100-BU .............................................. 48 Bảng 9.1: Giải thích các lệnh trong tiêu đề Web .................................................... 93 Bảng 9.2: Giải thích các lệnh định dạng trong Web ............................................... 96 Bảng 9.3: Giải thích lệnh tạo hình ảnh trên Web .................................................... 96 Bảng 9.4: Giải thích lệnh đƣa dữ liệu lên Web ....................................................... 98 Bảng 9.5: Giải thích tạo nút nhấn trên Web ............................................................ 99 SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang xii KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngày nay ở các trung tâm thành phố lớn với sự phát triển mật độ dân cƣ và xe cộ ngày càng đông đúc. Đặc biệt là sự gia tăng về số lƣợng xe ôtô ngày càng nhiều và điều này phần nào cũng phản ánh sự phát triển của một quốc gia. Theo thống kê của Sở Giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh, thành phố có gần 500 nghìn xe ô tô( chiếm 1/3 số ô tô cả nƣớc). Lƣợng phƣơng tiện năm năm gần đây tăng hơn 10% mỗi năm. Do đó, ngƣời ta đặt vấn đề là xây dựng những bãi giữ xe để phục vụ cho ngƣời dân trong công việc cũng nhƣ trong việc đi lại của họ. Các nƣớc tiên tiến trên thế giới nhƣ Nhật Bản, Hàn Quốc,… ở những thành phố chật hẹp, ngƣời ta xây dựng hệ thống bãi giữ xe ôtô tự động đƣợc trang bị thiết bị nâng để di chuyển ôtô từ mặt đất lên điểm đỗ trên cao. Song song đó, với sự trợ giúp của công nghệ hiện đại, việc thi công, điều khiển và giám sát các bãi giữ xe tự động đƣợc thực hiện khá dễ dàng. Ngƣời giám sát có thể không trực tiếp tại bãi giữ xe, mà có thể đi bất kì đâu, chỉ cần có Internet thì ngƣời giám sát có thể dễ dàng giám sát bãi giữ xe tự động của mình trực tiếp trên Web thông qua ứng dụng Web Server đƣợc tích hợp trên PLC S&-1200. 1.2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Với thời gian hơn 2 tháng thực hiện đề tài cũng nhƣ trình độ chuyên môn có hạn, em đã cố gắng hết sức để hoàn thành luận văn này nhƣng chỉ giải quyết đƣợc những vấn đề sau:  Xây dựng mô hình giữ xe theo tầng( dạng chung cƣ) với 16 chỗ giữ xe ô tô.  Xây dựng giám sát và điều khiển trực tiếp qua HMI dựa vào phần mềm WINCC.  Phân quyền ngƣời điều hành trên giao diện HMI.  Lƣu trữ thông tin thông tin bãi giữ xe trên Excel. SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN  Giám sát từ xa qua Web server. 1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích của ngƣời thực hiện đề tài đã tiến hành nghiên cứu là: Trƣớc tiên là để hoàn thành môn học để đủ điều kiện ra trƣờng. Với bản thân ngƣời thực hiện đề tài, đây chính là một cơ hội tốt để có thể tự kiểm tra lại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận nghiên cứu đƣợc với những vấn đề mình chƣa biết, chƣa hiểu rõ nhằm trang bị cho bản thân nhiều kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống. Tập tính làm việc độc lập, khả năng tự suy nghĩ tìm tòi, học hỏi, phát huy năng lực của bản thân. Ngoài ra còn tạo đƣợc 1 sản phẩm có tính ứng dụng trong thực tế. SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 2 GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 2.1. TÌM HIỂU BÃI GIỮ XE Thiết kế nhà giữ xe hoàn toà tự động với sức chứa 16 chỗ để xe , xe vào bãi và ra khỏi bãi theo một chiều với 2 cổng vào và 2 cổng ra riêng biệt. Nhà giữ xe hoàn toàn tự động, sử dụng công nghệ tự động tiên tiến PLC S7-1200 điều khiển, kết hợp với quét mã vạch tăng tính an toàn cho khách hàng. Bãi giữ xe hầu nhƣ không cần nhân viên giám sát, khách hàng sẽ tự cất xe và tự lấy xe bằng việc quét mã vạch => nhấn nút lấy xe hay cất xe tùy theo mục đích, sau đó quy trình cất xe, lấy xe sẽ hoàn toàn thực hiện tự động. Nhà giữ xe có kết cấu đơn giản nên dễ dàng mở rộng, tăng số lƣợng xe. Thẻ mã vạch đƣợc cấp cho ngƣời giữ theo hai hình thức: gửi xe tuỳ ý theo ngày và theo tháng . Với ý tƣởng nhƣ trên, nhóm đã quyết định thiết kế hệ thống giữ xe ở dạng mô hình nhƣ bên dƣới. Hình 2.1: Mô hình bài giữ xe 2.2.THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 3 GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bãi giữ xe đƣợc thiết kế theo dạng chung cƣ với 16 ô( 8 ô trái và 8 ô phải). Với tổng cộng 6 động cơ DC ( 12VDC và 24VDC), 7 công tắc hành trình, 6 cảm biển từ. Kích thƣớc thiết kế đã đƣợc thể hiện trên hình trên.  Động cơ DC Động cơ 24VDC, tốc độ 100vòng/phút ,công suất 17w .Momen xoắn cực đại 2.5N.m.Khối lƣợng 250g, đƣờng kính trục 6mm.Hệ số giảm tốc là 50:1. Động cơ DC 12VDC, tốc độ 100vong/phút, công suất 6W. Momen xoắn cực đại 2.5N.m.  Cảm biến từ Cảm biến từ là một loại cảm biến dựa trên nguyên tắc truyền dẫn điện từ. Với khoảng cách tối đa mà cảm biến có thể tiếp nhận là 0.8mm. Hình 2.2: Cảm biến từ  Buồng nâng xe Hoạt động nhƣ buồng thang máy. Hình 2.3: Tính toán buồng nâng xe SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 4 GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Theo nhƣ phân tích lực ở trong hình trên thì: ⃗⃗⃗ Với ⃗⃗⃗⃗ ( )⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ( , ( Hay ) )( ) ( ) Trong đó: Mcb: khối lƣợng cabin Mt: khối lƣợng tải trọng Mđt: khối lƣợng đối trọng a: gia tốc của cabin g: gia tốc trọng trƣờng hệ số cân bằng tải của đối trọng Thông thƣờng ngƣời ta thƣờng lấy hệ số cân bằng ( )( ( SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 ) ) Trang 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU PLC S7-1200 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ S7-1200 3.1.1. Khái niệm chung PLC S7-1200 Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội hơn. S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm soát nhiều ứng dụng tự động hoá. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh làm cho chúng ta có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S71200 S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp đƣợc tích hợp sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO). Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chƣơng trình điều khiển: +Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào PLC +Tính năng “know-how protection” để bảo vệ các block đặc biệt của mình S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Ngoài ra bạn có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232. Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này đƣợc tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens. Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này đã bao gồm cả môi trƣờng lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI. 3.1.2. Các module trong hệ PLC S7-1200 3.1.2.1. Giới thiệu về các module CPU SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớ chƣơng trình khác nhau…. PLC S7-1200 có các loại sau: Hình 3.1: Thông số module CPU S7-1200 3.1.2.2. Sign board của PLC SIMATIC S7-1200 Sign board: SB1223 DC/DC SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 7 GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP -Digital inputs / outputs -DI 2 x 24 VDC 0.5A -DO 2x24 VDC 0.5A Sign boards : SB1232AQ - Ngõ ra analog -AO 1 x 12bit -+/- 10VDC, 0 – 20mA Hình 3.2: Thông số Sign board 3.1.2.3. Module xuất nhập tín hiệu số Hình 3.3: Thông số module mở rộng ngõ vào và ngõ ra 3.1.2.4. Module xuất nhập tín hiệu tƣơng tự SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 8