KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG SINH VIÊN HUỲNH TRỌNG TÁNH 14059121 LÊ VĨNH HỘI 14064601 LỚP DHDKTD10A GVHD TS NGÔ THANH QUYỀN TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018 HUỲNH TRỌNG TÁNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LÊ VĨNH HỘI i PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên nhóm sinh viên được giao đề tài (1) HUỲNH TRỌNG TÁNH MSSV 14059121 (2) LÊ VĨNH HỘI MSSV 14064601 2 Tên đề tài HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG 3 Nội dung Lên ý tưởng, t.
Trang 1KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG
TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018
Trang 2PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
2 Tên đề tài
HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG
3 Nội dung
Lên ý tưởng, thảo luận, đưa ra quyết định thi công mô hình thí nghiệm bãi
đỗ xe tự động sử dụng PLC FX5U để điều khiển 3 động cơ AC Servo, kết hợp LabView để sử lý ảnh từ Camera nhận dạng biển số xe và giám sát SCADA, sử dụng HMI GOT1000 để hỗ trợ điều khiển hệ thống
4 Kết quả
Nhóm đã cơ bản hoàn thiện yêu cầu đã đặt ra, chế tạo thành công mô hình thí nghiệm bãi đỗ xe, điều khiển được 3 Servo bằng PLC FX5U, kết hợp điều khiển giữa LabView, PLC, và HMI
Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 20
Sinh viên
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Trang 4NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Trang 5MỤC LỤC
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii
MỤC LỤC iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG viii
CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ SỬ DỤNG 3
2.1 Cảm biến, nguồn DC 3
2.1.1 Cảm biến quang tiệm cận 3
2.1.2 Nguồn chỉnh lưu 5
2.2 Giới thiệu chung về cơ cấu Servo 5
2.2.1 Giới thiệu chung 5
2.2.2 Ứng dụng 6
2.2.3 Động cơ Servo 7
2.3 Bộ động cơ Servo Panasonic Minas A5 8
2.3.1 Driver Servo MBDHT2510 9
2.3.2 Sơ đồ đấu nối Driver Servo MBDHT2510 10
2.4 Bộ động cơ SERVOPACK 13
2.4.1 Driver ServoPack Yakawa SGDA-02AP 13
2.4.2 Sơ đồ đấu nối ServoPack 14
Trang 62.5 Bộ động cơ Servo Omron 16
2.5.1 Driver Servo Omron R88D-UEP04V 16
2.5.2 Sơ đồ đấu nối Driver Servo Omron 18
2.6 Bộ điều khiển ( PLC – FX5U ) 20
2.6.1 PLC là gì? 20
2.6.2 Sự ra đời và phát triển của PLC 20
2.6.3 Sơ lược về Seri Melsec IQ-F 22
2.6.4 Các tính năng có sẵn trên IQ-F (FX-5U) 23
2.6.5 Những cải tiến trên FX-5U 30
2.6.6 Cấu hình Seri FX5U 32
2.7 HMI GOT-1000 33
2.7.1 Giới thiệu 33
2.7.2 Khái niệm về GOT 34
2.7.3 Các thông số kỹ thuật chính 34
CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM SỬ DỤNG 35
3.1 Phần mềm GX-Works3 35
3.1.1 Giới thiệu phần mềm 35
3.1.2 Giao diện phần mềm 36
3.2 Phần mềm GT Designer 3 37
3.2.1 Giới thiệu phần mềm 37
3.2.3 Giao diện phần mềm 37
3.3 Phần mềm Labview 2016 38
3.3.1 Giới thiệu phần mềm 38
3.3.2 Các lệnh cơ bản 38
Trang 73.4 Phần mềm SIGMAWIN + 42
3.4.1 Giới thiệu phần mềm 42
3.4.2 Giao diện phần mềm 43
3.5 Phần mềm PANATERM 6.0 43
3.5.1 Giới thiệu phần mềm 43
3.5.2 Giao diện phần mềm 43
3.6 Phần mềm Kepsever 6.0 49
3.6.1 Giới thiệu phần mềm 49
3.6.2 Kết nối KEPServerEX Version 6 với PLC FX – 5U 51
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 60
4.1 Kích thước phần cứng hệ thống 60
4.1.1 Mặt trước 60
4.1.2 Mặt bên 61
4.1.3 Ốp Mica đen 62
4.1.4 Ốp Mica trong 63
4.1.5 Ốp Mica dán Poster 63
4.2 Sơ đồ kết nối 64
4.2.1 Sơ đồ kết nối PLC với các thiết bị 64
4.2.2 Sơ đồ động lực của tủ 65
4.2.3 Sơ đồ trên cửa tủ 66
4.3 Sơ đồ cấu trúc điều khiển 67
4.4 Lưu đồ giải thuật 68
4.4.1 Giải thuật cất xe 68
4.4.2 Giải thuật lấy xe 69
Trang 8CHƯƠNG 5 : TỔNG KẾT 70
5.1 Những công việc đã làm 70
5.2 Những kết quả đạt được 73
5.3 Những khó khăn 75
5.4 Cách khắc phục và hướng phát triển 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
LỜI CẢM ƠN 78
Trang 9DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Cảm biến quang tiệm cận 3
Hình 2.2 Cấu trúc cảm biến quang 3
Hình 2.3 Nguồn chỉnh lưu AC-DC 24V 5
Hình 2.4 Cấu tạo động cơ Servo 7
Hình 2.5 Động cơ servo 7
Hình 2.6 Bộ động cơ Servo Minas A5 8
Hình 2.7 Driver Servo Panasonic MBDHT2510 9
Hình 2.8 Sơ đồ đấu nối động lực cho Driver Panasonic Minas A5 10
Hình 2.9 Sơ đồ kết nối các cổng trên Driver Panasonic Minas A5 11
Hình 2.10 Sơ đồ điều khiển vị trí Servo Panasonic Minas A5 12
Hình 2.11 Bộ ServoPack SGDA-02AP 13
Hình 2.12 Driver ServoPack SGDA-02AP 13
Hình 2.13 Sơ đồ nguồn của Driver ServoPack 14
Hình 2.14 Sơ đồ điều khiển ServoPack 15
Hình 2.15 Bộ Servo Omron 100W 16
Hình 2.16 Driver Servo Omron R88D-UEP04V 16
Hình 2.17 Sơ đồ đấu nối động lực cho Servo Omron 18
Hình 2.18 Sơ đồ kết nối điều khiển vị trí của Driver Servo Omron 19
Hình 2.19 PLC IQ-F (FX5U) 22
Hình 2.20 Ví dụ về điều khiển biến tần với đầu ra analog 24
Hình 2.21 Ví dụ về sản xuất hàng loạt các thiết bị sử dụng thẻ SD 25
Hình 2.22 Cổng RS485 trên PLC - FX5U 26
Trang 10Hình 2.23 Ví dụ về chứ năng khóa bảo mật 27
Hình 2.24 Socket Truyền thông 27
Hình 2.25 Bảo trì từ xa 28
Hình 2.26 Giao tiếp SLMP 28
Hình 2.27 Chức năng điều khiển vị trí của PLC - FX5U 29
Hình 2.28 Module điều khiển vị trí 30
Hình 2.29 Vùng nhớ PLC 31
Hình 2.30 Tổng quan cấu hình PLC FX-5U 32
Hình 2.31 HMI-GOT 1000 33
Hình 3.1 Phần mềm GX-Works3 35
Hình 3.2 Giao diện GX-Works3 36
Hình 3.3 Giao diện phần mềm GT Designer 3 37
Hình 3.4 Phần mềm SigmaWin+ 43
Hình 3.5 Giao diện Parameter của PANATERM 6.0 44
Hình 3.6 Giao diện Monitor của PANATERM 6.0 45
Hình 3.7 Giao diện Alarm của PANATERM 6.0 46
Hình 3.8 Giao diện WaveGraphic của PANATERM 6.0 47
Hình 3.9 Giao diện Trial Run của PANATERM 6.0 48
Hình 3.10 Phần mềm KEPServerEX Version 6 49
Hình 3.11 Cài đặt port Ethernet trên GX-Works3 51
Hình 3.12 Đặt địa chỉ IP cho port Ethernet 52
Hình 3.13 Add Module SLMP cho port Ethernet 53
Hình 3.14 Tạo channel mới cho dự án Kepware 6.0 54
Hình 3.16 Chọn kiểu kết nối phù hợp cho Kepware 6.0 55
Trang 11Hình 3.17 Chọn dòng PLC phù hợp với dự án 56
Hình 3.18 Đặt địa chỉ IP cần kết nối 57
Hình 3.19 Chọn giao thức và nhập số Port cần kết nối 58
Hình 3.20 Giao diện tạo Tagname cho Kepware 6.0 59
Hình 3.21 Giao diện kết nối Kepware 59
Hình 4.1 Mặt trước của mô hình thí nghiệm 60
Hình 4.2 Mặt bên của mô hình thí nghiệm 61
Hình 4.3 Ốp Mica đen 62
Hình 3.4 Ốp mica trong 63
Hình 3.5 Ốp mica dán Poster 63
Hình 4.6 Sơ đồ kết nối PLC với các thiết bị 64
Hình 3.7 Sơ đồ động lực của tủ điện 65
Hình 4.8 Sơ đồ điện trên cửa tủ 66
Hình 4.9 Sơ đồ cấu trúc điều khiển 67
Hình 4.10 Giải thuật cất xe 68
Hình 4.11 Giải thuật lấy xe 69
Hình 4.12 Thi công phần cứng mô hình thí nghiệm 70
Hình 4.13 Thi công lắp đấu dây dẫn điện 71
Hình 4.14 Tiến hành lập trình hệ thống 72
Hình 5.1 Mô hình hệ thống bãi đỗ xe tự động 73
Hình 5.2 Giao diện giám sát SCADA bằng Labview 74
Hình 5.3 Giao diện trên HMI GOT1000 75
Trang 12DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1: Cấu hình PLC FX5U 34
Trang 13CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay, tình trạng dân số Việt Nam đang đạt ngưỡng hơn 90 triệu dân Năm 2015, Việt Nam đang và chuẩn bị gia nhập TPP (Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement), tạo ra bước ngoặc lớn cho kinh tế Việt Nam, đặt biệt là ngành kinh doanh mua bán ô-tô Khi Việt Nam gia nhập TPP thì giá thuế ô tô sẽ giảm mạnh so với trước đó Với một dân số đông như vậy cộng với nhu cầu đi lại thì trong nhiều năm tới, trung bình mỗi
hộ dân cư sẽ trang bị cho chính mình một chiếc ô tô, thì sẽ dẫn đến tình trạng khan hiếm nơi để gửi xe Hơn nữa xu thế của thế giới là công nghệ 4.0, sự phát triển ồ ạt của các thiết
bị tư động hóa đã đưa nền công nghiệp lên một tầm cao mới Nắm được tình hình đó, nhóm chúng tôi phát triển đề tài: Bãi giữ xe thông minh
Để thiết kế được một bãi giữ xe tiết kiệm diện tích chúng ta phải làm gì? Ý tưởng của nhóm chính là một bãi giữ xe với các tầng như một dự án chung cư Như đã biết, chung
cư là một dự án nhà ở tiết kiệm diện tích được xây dựng ở các thành phố lớn.Vì vậy ta cũng
có thể hình thành một bãi giữ xe như vậy, để có thể tiết kiệm được diện tích đáng kể Để thực hiện được ý tưởng đó, chúng tôi phải tìm các thiết bị phù hợp Qua quá trình tìm hiểu chúng tôi đã sử dụng PLC - FX5U của hãng MITSHUBISHI
PLC là một thiết bị được xử dụng rộng rãi trong công nghiệp, vì khả năng đáp ứng thời gian thực và chống nhiễu rất tốt Ngoài ra chúng tôi còn kết hợp với một phần mềm rất mới và đang được phát triển ở Châu Âu là National Instruments LabVIEW Phần mềm này cho chúng ta một chức năng đó là xử lý ảnh nhận diện biển số xe đặc biệt là có thể tạo một giao diện giám sát và thu thập dữ liệu
Trong quá trình thực hiện đề tài, sẽ có nhiều sai sót mắc phải Đặc biệt là những thiếu sót khi chúng tôi chưa có kinh nghiệm thực tế Mong giảng viên sẽ tận tình chỉ bảo,
để tạo ra một sản phẩm hoàn hảo, góp phần tạo nên một đất nước vững mạnh với những kỹ
sư có trình độ chuyên môn cao
Trang 14Nhiệm vụ đặt ra:
- Lập trình PLC-FX5U
- Lập trình LabVIEW
- Kết nối truyền thông giữa PLC và LabVIEW
- Điều khiển động cơ Servo
- Thiết kế giao diện người và máy HMI GOT1000
- Thiết kế giao diện giám sát và thu thập dữ liệu SCADA trên LABVIEW
- Làm nên một mô hình thu nhỏ mô phỏng
