Siemens lập trình điều khiển hệ thống rửa xe tự động

Hình 2.6: Máy rửa xe Kokoro Nguồn internet 26Hình 2.7: Máy bơm hơi Gezmany Nguồn internet 26Hình 2.8: Bình tạo bọt Kokoro Nguồn internet 27Hình 2.9 Khả năng tự xịt nước Nguồn internet

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ

CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG PLC

SIEMENS LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG

NGÀNH: KỸ THUÂ ̣T ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN VẠN QUỐC

Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp:

Nguyễn Văn Thiện 1711050075 17DTDA1 Nguyễn Thanh Vũ 1711020083 17DTDA1 Trần Trúc Sơn 1711050204 17DTDA2

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 202…

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU

Cuộc sống gắn liền với sự tiện lợi, được sử dung các dịch vụ tốt nhất, nhanh nhất Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng thực tế trong cuộc sống hằng ngày là: “ Rửa xe tự động” không thể thiếu ở các nước phát triển với mật độ ô

tô lớn Mô hình Rửa Xe ra đời góp phần mang lại sự chuyên nghiệp hơn trong dịch

vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sự tiện lợi

và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển Đối với nước ta thì dịch vụ này còn khá mới Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới Nước ta sẽ ngày càng phát triển Đất nước phát triển gắn liền với giao thông vận tải phát triển, đời sống vật chất nâng cao Dẫn đến sự xuất hiện ngày càng nhiều xe ô tô, thay thế dần xe gắn máy, trả lại bộ mặt đường phố hiện đại và sạch đẹp Bên cạnh đó các thiết bị sửdụng trong dịch vụ rửa xe chuyên nghiệp hơn Cuộc sống mọi người trở nên năng động thì nhu cầu rửa xe nhanh là tất yếu, bởi họ xem thời gian là “vàng”

mà chỉ có nhà Rửa Xe Tự Động mới đáp ứng được vì cùng một thời điểm nó có thể rửa được nhiều xe Tiết kiệm rất nhiều thời gian cho những người năng động Khi được giao làm đề tài này em mong muốn với những kiến thức mà bản thân tiếp thu được sẽ được áp dụng vào thực tế

Mô hình của em được xây dựng từ các mô hình tham khảo trên mạng Vì kiến thức còn hạn chế và thời gian tìm hiểu cũng không nhiều nên đồ án của em chưa thể phát huy hết ý tưởng của em vào trong mô hình rất hay này Mô hình “Rửa xe tự động” rất phức tạp về cơ khí và và rất khó để thể hiện Ở đây em xin đưa ra một mô hình thu nhỏ của hệ thống và vì vậy mà hiệu quả sẽ không cao Chúng em rất mong được

sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa

MỤC LỤC

Phiếu đăng ký đề tài ĐATN

Phiếu giao nhiệm vụ

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Lời nói đầu iii

Mục lục vi

Danh sách các hình vii

Danh sách bảng x

1.2.2 Hoạt động của một tiệm rửa xe tự động 15

1.4.1 Máy rửa xe tự động Schumak - Ấn Độ 19 1.4.2 Hệ thống rửa xe tự động kiểu dùng vòi phun áp lực 20 1.4.3 Hệ thống rửa xe ô tô tự động kiểu tay robot 20

2.1 Tổng quan giải pháp hệ thống rửa xe bán tự động 22 2.1.1 Giới thiệu về hệ thống rửa xe bán tự động 22 2.1.2 Giới thiệu sơ qua về bộ thiết bị rửa xe 24

2.2 Tổng quan giải pháp hệ thống rửa xe tự động 28

3.1 Giải pháp thiết kế hệ thống rửa xe tự động 383.1.1 Sơ đồ khối phương pháp thiết kế mô hình rửa xe tự động 38

3.1.4 Thành lập sơ đồ khối hệ thống mạng và thiết bị trường 39

3.3 Nghiên cứu lập trình PLC, giao diện WinCC 43

3.4.3.4 Cấu hình địa chỉ IP của CPU S7-1200 533.4.3.5 Giám sát và thực hiện chương trình 56

3.4.4.2 Khối tổ chức OB – OGANIZATION BLOCKS 58

3.4.5.2 Tạo liên kết PLC S7-1200 1212C DC/DC/DC 623.4.5.3 Vẽ giao diện với phần mềm WINCC-V16 63

3.5.1 Lên phương án tính toán thông số kĩ thuật và lựa chọn trang thiết bị điệ653.5.2 Vẽ sơ đồ thiết bị, sơ đồ nguyên lí hoạt động của tủ điện 653.5.3 Lắp đặt vỏ tủ hay còn gọi là mặt cánh tủ 653.5.4 Sắp xếp các thiết bi ̣ trong tủ 663.5.5 Đấu dây điê ̣n của hê ̣ thống tủ điê ̣n 66

3.6.1 Lựa chọn máy bơm nước, bơm dung dịch cho hệ thống, động cơ cọ rửa67

4.1.1 Sơ đồ khối các thiết bị cần sử dụng 734.1.2 Chọn thiết bị động lực cho hệ thống 744.1.3 Bản vẽ bố trí thiết bị trong mô hình 76

4.1.1 Thiết bị điều khiển S7-1200 854.1.2 Tủ điện và nút nhấn,CB, đèn báo, bộ nguồn, relay 85

5.1.1 Lập trình chương trình chính theo lưu đồ chính 935.1.2 Lập trình chương trình Auto theo lưu đồ Auto 945.1.3 Lập trình chương trình Man theo lưu đồ Man 1015.1.4 Lập trình chương trình cấp điện cho các động cơ 102

Hình 2.6: Máy rửa xe Kokoro (Nguồn internet) 26Hình 2.7: Máy bơm hơi Gezmany (Nguồn internet) 26Hình 2.8: Bình tạo bọt Kokoro (Nguồn internet) 27Hình 2.9 Khả năng tự xịt nước (Nguồn internet) 28Hình 2.10 Hệ thống rửa xe thông minh tự phun bọt hóa chất (Nguồn internet) 29

Hình 2.12 Giá thành đắt đồi hỏi diện tích lắp đặt rộng (Nguồn internet) 31Hình 2.13 Máy rửa xe tự động cho khả năng tự xịt gầm xe (Nguồn internet) 32

Hình 2.15 Các đèn báo của PLC (Nguồn internet) 35Hình 2.16 Module mở rộng của PLC (Nguồn internet) 35

Hình 3.1 Sử dụng phần mềm để điều khiển hệ thống (Nguồn internet) 40Hình 3.2 Các kỹ sử đang giám sát bằng phần mềm WinCC (Nguồn internet) 41Hình 3.2 Phân loại các loại tủ điện phổ biến hiện nay (Nguồn internet) 41Hình 3.3 Tủ điện được bố trí trong phòng (Nguồn internet) 42

Hình 3.4 Tủ điện điều khiển (Nguồn internet) 43

Hình 3.7 Phần mềm WinCC Scada (Nguồn internet) 46

Hình 3.9 QUẠT SẤY GIÓ NÓNG MITSUTA EH 02 (Nguồn internet) 70

Hình 4.6: Chọn dòng điện phù hợp cho động cơ 3 pha 82

hình 5.1 cảm biến quang Error! Bookmark not defined.

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1 chọn rơ le nhiệt theo công suất động cơ (Nguồn internet) 84Bảng 5.1 Bảng thống kê ngõ ra và ngõ vào của PLC 110

CHƯƠNG 1: Giới thiệu chung

1.1 Hệ thống rửa xe bán tự động

1.1.1 Quy trình rửa xe ô tô bán tự động

Khi nào thì chúng ta rửa xe ô tô dĩ nhiên là lúc xe bị dơ rồi Vậy thì khi xe đang

dơ có nghĩa là trên bề mặt sơn có rất nhiều bụi bẩn và đây là hai cách ứng xử hoàn toàn khác nhau của rửa xe chăm sóc và rửa xe truyền thống

Hình 1.1: Kỹ thuật viên đang dùng nước áp lực cao cố gắng rửa sạch lớp

bùn đất (Nguồn internet)

Rửa xe truyền thống: Ngay khi xe vừa vào thì kỹ thuật viên sẽ dùng nước áp lực cao rửa cho sạch lớp bùn đất ban đầu Mục tiêu của kỹ thuật viên là xịt càng mạnh càng tốt cho sạch lớp bùn đất để chút nữa rửa cho nó khỏe

Nhưng họ không nghĩ tới một điều rằng chính nước áp lực cao sẽ đè các hạt cát

và hạt bụi chạy trên bề mặt sơn và làm xước bề mặt sơn và kính của xe, chỉ cần xịt nước áp lực cao thôi là xe đã trầy xước hết rồi chứ chưa cần phải rửa

Hình 1.2: Bọt xà bông sẽ kéo các hạt cát trôi tuột từ trên xuống dưới

(Nguồn internet)

Rửa xe chăm sóc: Ngay khi xe vừa vào thì các kỹ thuật viên sẽ phun lên toàn bộ

bề mặt sơn và kính xe một lớp xà bông loãng

Mục tiêu của lớp xà bông này là để làm mềm vết bẩn, ngoài ra bọt xà bông sẽ kéo các hạt cát trôi tuột từ trên xuống dưới theo dòng chảy tự nhiên của nước mà không có bất kỳ áp lực nào

Sau đó lớp xà bông này sẽ được rửa sạch với nước áp lực cao nhưng kết hợp với béc phun 40 độ, đây là loại béc phun góc lớn nhất chỉ tạo sương để thổi bọt xà bông trôi khỏi bề mặt sơn một cách nhẹ nhàng mà không gây xước bề mặt sơn xe

1.1.2 Dung dịch rửa xe ô tô

Dung dịch rửa xe ô tô có rất nhiều loại nhưng ở đây tôi sẽ chia sẻ cho các bạn 2 loại chính mà bắt buộc phải có nó chính là xà bông và nước rửa xe

Xà bông rửa xe:

Rửa xe truyền thống thông thường sử dụng các loại xà bông có độ pH < 7 nghĩa

là có tính axit Mục tiêu xà bông có độ tẩy rửa mạnh để rửa cho nhanh sạch tiết kiệm thời gian và nhân công

Tuy nhiên sử dụng xà bông có độ tẩy rửa cao về lâu về dài bề mặt sơn xe sẽ bị

ăn mòn dần và sơn mất dần độ bóng (mờ sơn)

Rửa xe chăm sóc sử dụng xà bông có độ pH bằng 7 có nghĩa là trung tính xà bông này hoàn toàn an toàn cho bề mặt sơn xe do không có tính axit hay bazo, Mà nó

sử dụng các công nghệ sinh học để làm sạch nên rất an toàn cho cả kỹ thuật viên khi

sử dụng Ngoài ra trong các xà bông chuyên dụng có sẵn thành phần wax giúp xe bóng hơn sau khi rửa

1.1.2 Nước rửa xe ô tô

Rửa xe truyền thống thường sử dụng nước giếng để giảm chi phí Trong nước giếng có nhiều ion kim loại là Canxi 2+ và Magie 2+

Khi sử dụng nước giếng rửa xe thường xuất hiện các vết ố hình giọt nước rất nhiều ở trên trên bề mặt sơn và kính Nguyên nhân là do các ion kim loại này theo nước bám lên bề mặt sơn và kính khi chúng ta rửa xe xong mà lâu khô chưa kịp

Hình 1.3: Hệ thống lọc nước công nghiệp (Nguồn internet)

Rửa xe chăm sóc cần sử dụng các loại nước đạt chuẩn, thông thường sử dụng nước máy là được Nhưng ở những nơi không có nước máy thì vẫn có thể sử dụng nước giếng để rửa xe nhưng cần phải qua hệ thống lọc nước để loại bỏ các tạp chất

có hại cụ thể là các ion kim loại thì vẫn sử dụng được bình thường

1.1.3 Dụng cụ rửa xe ô tô

Đây là điểm khác biệt rất lớn giữa rửa xe chăm sóc và rửa xe xe truyền thống Rửa xe truyền thống vì mục tiêu là chi phí thấp nên sử dụng các loại dụng cụ tương đối đơn giản, chủ yếu là dụng cụ dùng chung không phân biệt rõ các công đoạn

Ví dụ một cái khăn ăn có thể vừa rửa lốp và mâm xong thì lại dùng chính cái khăn đó để rửa bề mặt sơn và kính mà chỉ qua một bước xả nước đơn giản

Hình 1.4: Bộ dụng cụ rửa xe ô tô chuyên nghiệp (Nguồn internet)

Rửa xe chăm sóc ô tô có quy trình hình rõ rõ ràng, các dụng cụ chuyên dụng được phân bổ theo từng công đoạn của quy trình Ví dụ khăn lau kính, khăn lau sơn, khăn rửa mâm vỏ riêng không sử dụng chung với nhau

1.2 Hệ thống rửa xe tự động

1.2.1 Giới thiệu hệ thống rửa xe tự động

Bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng hệ thống rửa xe “tự động” đầu tiên đã được phát triển từ đầu thế kỷ 20 “Rửa xe tự động” là một công việc kinh doanh được phát minh bởi một chủ tiệm rửa xe ô tô ở Detroit vào năm 1914 Mặc dù nó không được tự động hóa hoàn toàn (chiếc xe ô tô lúc bấy giờ vẫn được rửa bằng tay ), nó có một dây chuyền di chuyển chiếc xe qua những người thợ rửa xe xếp hàng bên trong một

đường hầm, mỗi người với một trách nhiệm khác – phun dung dịch rửa xe, rửa sạch

xe bằng khăn chuyên dụng, lau khô…

Vào thời điểm những 1950s, các quy trình tự động đã xuất hiện trong các tiệm rửa xe Năm 1951, hệ thống rửa tự động không dùng tay hoàn toàn tự động đầu tiên

ra đời Kể từ thời điểm đó, tiệm rửa xe đã có nhiều tiến bộ và trở nên khá công phu Nếu bạn chưa có thắc mắc về dịch vụ rửa xe ô tô tự động , bạn có thể tự hỏi,

“Máy rửa xe ô tô tự động hoạt động như thế nào?” Chúng ta hãy xem xét

Các loại máy rửa xe tự động hiện nay

Về cơ bản có hai kiểu rửa xe tự động: rửa xe tự động có chổi và rửa xe tự động qua hầm Với kiểu lăn bánh, bạn lái xe vào khu vực lắp đặt hệ thống rửa xe tự động

và đứng yên trong khi thiết bị rửa di chuyển qua xe của bạn Những lần rửa này phổ biến ở các trạm xăng và thường là khách tự phục vụ Phong cách khác, kiểu mà hầu hết các tài xế đều quen thuộc, là một đường hầm dài, nơi xe của bạn được di chuyển dọc theo băng chuyền qua một loạt máy móc đồng bộ

Ngoài ra còn phương pháp rửa xe tự động khác được sử dụng trong một số tiệm rửa xe là rửa “không chạm” dựa vào vòi nước áp suất cao và chất tẩy rửa mạnh để đánh bay bụi bẩn trên xe Phương pháp này tránh tiếp xúc vật lý với xe, nhưng có thể

để lại một số khu vực không sạch vì nó không lau rửa bất kỳ bề mặt nào Và các hóa chất có thể ảnh hưởng lớp sơn xe sau thời gian dài sử dụng

Cho dù bạn lái xe qua hay lái xe vào, và liệu quá trình rửa xe sử dụng vòi phun áp lực cao hay ma sát bằng vải mềm, quá trình tổng thể là tương tự nhau Để tiện cho việc thảo luận, chúng ta hãy cùng xem qua đường hầm của máy rửa xe tự động vải mềm Không phải tất cả các hệ thống đều giống nhau, nhưng bạn sẽ có được ý tưởng chính

1.2.2 Hoạt động của một tiệm rửa xe tự động

Sau khi bạn trả tiền cho nhân viên bên ngoài cho các tính năng cụ thể mà bạn

muốn trong quá trình rửa của mình (rửa cơ bản hoặc rửa với các dịch vụ bổ sung như xử lý gầm xe, làm sạch bánh xe và bôi keo sơn), bạn lái xe vào tiệm rửa xe

mình sang vị trí N và buông bánh xe ra và băng tải tiếp xúc với bánh sau bên trái hoặc bánh sau bên trái của bạn Khi ô tô của bạn đang chuyển động, nó sẽ đi qua một chùm tia hồng ngoại, khi bị ngắt, nó sẽ báo hiệu một bảng điều khiển máy tính để bật

hệ thống Nó cũng đo chiều dài xe của bạn và điều chỉnh cho phù hợp

Bước đầu tiên trong chu trình giặt là ngâm trước Bạn đi qua một vòm kim loại được trang bị một số vòi phun nhỏ để phun dung dịch làm sạch lên ô tô của bạn để làm ướt bề mặt trước và bắt đầu làm sạch bụi bẩn

Tại thời điểm này, dung dịch lốp và chất tẩy rửa bánh cũng có thể được áp dụng

để làm sạch cao su trên lốp xe và loại bỏ bụi phanh dạng muội đen bám trên bánh xe của bạn Đây thường là các tính năng tùy chọn

Sau đó, ô tô của bạn di chuyển qua một loạt dải vải mềm dài treo trên khung kim loại chuyển động qua lại Đây là tấm màn che phủ và nó được thiết kế để nhẹ nhàng lau sạch các chất gây ô nhiễm khỏi các bề mặt nằm ngang của xe hơi của bạn: mui xe, nóc xe và nắp boong (nắp thùng xe)

Tiếp theo, bạn cho qua dụng cụ tạo bọt Đây là nơi hóa chất tẩy rửa được phun vào xe của bạn thông qua một loạt các vòi phun Chất tẩy rửa có sục khí thường có màu để làm cho nó bắt mắt và rõ ràng hơn

Một khi tấm rèm và máy chà rửa đã quét sạch bụi bẩn, các vòi phun áp suất cao – các tia nước quay – sẽ rửa sạch xe của bạn với áp suất lên tới 1000 pound / inch vuông Để có thể chứa hàng trăm gallon cần thiết cho quá trình này, một bể chứa áp suất cao sẽ chứa nước Nước thường được thu hồi và tái chế trở lại bể chứa sau khi sử dụng

Trong khi bên ngoài ô tô của bạn đang được rửa, mặt dưới cũng có thể được xử

lý Một dịch vụ tùy chọn khác trong nhiều tiệm rửa xe là dụng cụ rửa gầm xe Những tia nước này được đặt trên mặt đất và phun nước lên trên để rửa sạch bùn và muối bám dưới đáy xe của bạn

Với chiếc xe đã được rửa và cọ rửa, bước tiếp theo là rửa vòm Các đầu phun trong khung kim loại này phun nước sạch để loại bỏ các chất cặn bã còn sót lại sau công đoạn áp suất cao Trên thực tế, có tới ba lần xả: một sau màn ngâm sơ bộ và rửa

sạch, một sau máy giặt áp suất cao và dụng cụ rửa gầm xe, và một (lần xả cuối cùng) ngay trước máy sấy

Ở đâu đó giữa bộ rèm đầu tiên và bộ cọ rửa, có một bộ khác của mỗi bộ Những thứ này hoạt động song song với các sản phẩm đặc biệt được cung cấp bởi một vòm sáp cung cấp sáp lỏng thông qua một bộ vòi phun hoặc sáp tạo bọt ba thông qua một dụng cụ tạo bọt Sáp (khác với loại sáp bạn có thể tự bôi lên sơn và tương thích với kính, nhựa và các bề mặt khác) liên kết với bên ngoài ô tô của bạn và giúp tạo ra lớp bảo vệ chống thấm nước trong vài ngày

Cuối cùng, khi xe của bạn đã được ngâm trước, chà, rửa, và cọ thêm một số lần nữa – và rửa sạch lần cuối – nó sẽ đi qua máy sấy Các vòi phun khổng lồ của máy sấy tạo ra luồng không khí ấm trên bề mặt xe để loại bỏ hầu hết nước Những người tham dự với khăn lau tay cũng có thể hoàn thành công việc

Rửa xe tự động mất bao lâu cho tất cả các công việc này? Khoảng ba phút – nhanh hơn nhiều so với bất kỳ phương pháp rửa nào khác Và, nhờ vật liệu vải mềm hiện đại (hoặc, thay vào đó, thiết bị “không chạm”), máy rửa xe tự động hoạt động

mà không làm hỏng xe của bạn

Nếu bạn muốn giữ cho chiếc xe của mình luôn ở trạng thái đỉnh cao, bạn sẽ cần phải làm sạch nó thường xuyên – thường xuyên Cách đơn giản và tốt nhất để đạt được kỳ tích này thường xuyên khi cần thiết là lái xe qua tiệm rửa xe tự động

Chắc chắn rằng nếu bạn giữ cho chiếc xe của mình trông như mới, bạn sẽ bảo toàn được giá trị của nó và kéo dài tuổi thọ của nó Ô tô có khả năng bền lâu hơn bao giờ hết Trên thực tế, tuổi trung bình của một phương tiện lưu thông trên đường hiện nay là gần 12 năm Đó là phương tiện có rất nhiều xe ô tô, xe tải, và SUV trên đường phố với một trăm năm mươi ngàn dặm trở lên

1.3 Hệ thống rửa xe dạng dây chuyền

Dây chuyền máy rửa xe tự động là loại hình khác với rửa xe truyền thống,

không cần sử dụng sức người Ở dây chuyền hoạt động mọi công đoạn rửa xe từ xịt nước, phun bọt tuyết, đánh rửa, xì khô đều được máy móc thực hiện

Hình 1.5: Toàn bộ quy trình rửa đều được lập trình tự động hóa (Nguồn

Lý do mà rửa xe tự động thu hút được một bộ phận nhà đầu tư là vì:

Hiệu suất lao động cao

So với hình thức truyền thống, mọi công đoạn rửa xe từ việc rửa bọt tuyết, xịt rửa… đểu sử dụng sức người, tốn tối thiểu 20 phút mới xong 1 xe Còn rửa xe tự động thì không tốn sức người mà thời gian chỉ khoảng 5 – 7 phút/ 1 xe

Đảm bảo chất lượng và an toàn cho xe

Sử dụng máy rửa xe tự động thì chất lượng rửa xe đồng đều, đảm bảo hơn Khắc phục một số yếu điểm so với phương pháp truyền thống như nhân công, thời gian, thời tiết…

Tiết kiệm được chi phí về nhân lực

Ứng dụng máy rửa xe tự động, các tiệm rửa xe sẽ tiết kiệm được chi phí thuê nhân lực hàng tháng Thời gian rửa xe nhanh chóng, tiết kiệm điện, tiết kiệm nước

1.4 Một số hệ thống rửa xe tự động khác

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại máy rửa xe tự động khác nhau Dưới đây là một số model được ưa chuộng nhất hiện nay

1.4.1 Máy rửa xe tự động Schumak - Ấn Độ

Hệ thống rửa xe tự động này có công tắc an toàn khi gặp sự cố khẩn cấp, nguồn điện cấp cho cảm biến là 24V DC Hệ thống vòi phun áp lực cao được trang bị tận 14 vòi phun áp lực rửa body cùng 14 vòi phun bọt tuyết áp lực Đồng thời, bảng điều khiển có 2 chế độ: tự động hoặc thủ công và tất cả các vật liệu cần tiếp xúc với nước đều được cấu thành từ thép không gỉ (SS 304)

Chi phí đầu tư thiết bị từ 190 triệu - 380 triệu Có thể nói đây là mức giá hợp lý nhất để đầu tư hệ thống rửa xe tự động

Hình 1.6: Máy rửa xe tự động cho khả năng tự xịt gầm xe (Nguồn internet)

1.4.2 Hệ thống rửa xe tự động kiểu dùng vòi phun áp lực

Hệ thống này bao gồm các vòi phun áp lực ở 2 bên trụ và các vòi phun áp lực phía trên hệ thống Máy rửa xe tự động kiểu dùng vòi phun áp lực bao gồm: hệ thống vòi phun áp lực, hệ thống phun bọt tuyết, hệ thống xịt gầm, hệ thống sấy khô

Hình 1.7: Hệ thống rửa xe vòi phun áp lực cao (Nguồn internet) 1.4.3 Hệ thống rửa xe ô tô tự động kiểu tay robot

Hình 1.8: Hệ thống rửa xe kiểu tay robot (Nguồn internet)

Hệ thống có công tắc an toàn khi gặp sự cố khẩn cấp, nguồn điện cấp cho cảm biến là 24 VDC, tay Robot được bao bọc lớp cao su mềm đảm bảo an toàn cho xe Với hệ thống này sẽ làm giảm đi thời gian rửa xe từ với 3,5 - 5 phút/xe và tiết kiệm được nhân lực

Hệ thống vòi phun áp lực cao: với 14 vòi phun áp lực rửa body và 14 vòi phun bọt tuyết áp lực, bảng điều khiển có 2 chế độ tự động hoặc thủ công, tự động đo chiều dài thân xe với cảm biến siêu âm, hệ thống được điều khiển bằng chương trình PLC và tất cả các vật liệu tiếp xúc với nước đều được làm bằng thép không gỉ ( SS

304 )

CHƯƠNG 2: Tổng quan giải pháp

2.1 Tổng quan giải pháp hệ thống rửa xe bán tự động

2.1.1 Giới thiệu về hệ thống rửa xe bán tự động

Về thiết kế mặt bằng tiệm rửa xe ô tô bán tự động : Thiết kế cho cửa hàng rửa

xe ô tô sao sao cho sang sủa, đảm bảo vệ sinh, sắp xếp trang thiết bị gọn gàng ngăn nắp Bên cạnh đó để cho tiệm rửa xe “ấn tượng” khách hàng có thể lựa chọn những gam màu “độc quyền” và kiểu thiết kế “ lạ mắt”

Mặt bằng tiệm được chia ra 3 khu chính gồm:

Khu vực lắp đặt thiết bị: Cầu nâng rửa xe, máy rửa xe, máy nén khí…

Không gian làm việc: Khu vực thợ thực hiện rửa – chăm sóc xe

Nơi ngồi chờ cho khách hàng: Có thể là dãy ghế chờ hoặc không gian riêng

Hình 2.1: Hệ thống rửa xe bán tự động bao gồm (Nguồn internet)

Hình 2.2: Dung dịch Tenzi cho tiệm rửa xe máy ô tô (Nguồn internet)

Một số máy móc, thiết bị cần thiết cho tiệm rửa xe ô tô gồm có cầu nâng rửa xe

ô tô, máy rửa xe, máy nén khí, bình bọt tuyết, máy hút bụi …Ngoài ra có thêm dung

dịch rửa xe, các loại chổi, khăn lau xe…

Nếu mở rộng quy mô hoặc làm thêm những dịch vụ khác thì danh mục những thiết bị cần đầu tư có thể thêm nhiều như: máy bơm mỡ, máy hút bụi, súng dọn nội thất, thiết bị nội soi…

2.1.2 Giới thiệu sơ qua về bộ thiết bị rửa xe

Hình 2.4: Giàn nâng rửa xe 1 trụ (Nguồn internet)

2.1.2.1 Cầu nâng rửa xe chuyên dụng

Cầu nâng rửa xe là thiết bị cơ bản cần có cho tất cả các cửa hàng kinh doanh dịch vụ và chăm sóc xe hiện nay Thiết bị này có vốn đầu tư lớn nhất trong bộ thiết bị rửa xe hơi

Thiết bị giúp nâng – hạ phương tiện, hỗ trợ việc vệ sinh xe ở những vị trí khó như gầm, mâm hay dè xe được nhanh chóng và hiệu quả hơn

Ngoài ra, ben nâng rửa xe còn là yếu tố nâng cao chất lượng dịch vụ, tạo sự chuyên nghiệp và thu hút khách hàng cực kỳ hiệu quả

Hình 2.5: Cầu rửa xe (Nguồn internet)

2.1.2.2 Máy xịt rửa xe

Rửa xe chắc chắn cần phải có máy bơm xịt rửa xe Các dòng máy rửa xe cơ bản trên thị trường gồm: máy rửa xe dây đai, máy rửa xe cao áp, máy rửa hơi nước nóng

Hình 2.6: Máy rửa xe Kokoro (Nguồn internet)

Máy rửa xe curoa : Chủ yếu được dùng rửa ô tô nhỏ lẻ hoặc phụ trợ cho tiệm Máy rửa xe áp lực cao: Thiết bị cơ bản cho tất cả các tiệm rửa ô tô chuyên nghiệp

Máy rửa xe hơi nước nóng: Thường dung cho các tiệm rửa xe hơi quy mô lớn, làm dịch vụ vệ sinh khoang máy

Để dùng rửa xe ô tô, áp lực khoảng 80 – 120 bar là thừa đủ dùng, lưu lượng tối thiểu để rửa xe ô tô hiệu quả là 14 – 15 lít/phút, tối ưu là 20 lít/phút

Nếu dùng rửa xe đầu kéo, xe tải hay container… lưu lượng nước ra tối thiểu là

20 – 25 lít/phút, và tối ưu là 30 – 35 lít/phút

Hình 2.7: Máy bơm hơi Gezmany (Nguồn internet)

2.1.2.3 Máy nén khí rửa xe

Máy nén khí rửa xe là thiết bị dùng hỗ trợ cho việc vận hành một loạt các thiết

bị khác như: cầu nâng rửa xe, bình phun bọt tuyết, hoặc dùng để xì khô, bơm hơi…

Để mua máy khí nén cần phải tính toán lượng khí dùng cho tiệm Thông thường máy bơm khí nén dùng cho tiệm rửa xe ô tô khoảng 3Hp trở lên

Hãy luôn nhớ 2 nguyên tắc vàng khi chọn máy nén khí gồm:

Chất lượng tốt: Ưu tiên những thương hiệu thông dụng, được nhiều người dùng,

và có tên tuổi nhất định

Phải phù hợp với nhu cầu sử dụng: Máy nén khí phải có công suất hơi đáp ứng được nhu cầu làm việc của tiệm Nếu thấp hơn thì không thể vận hành, còn nếu cao hơn quá nhiều thì lại lãng phí

2.1.2.4 Bình tạo bọt tuyết

Hình 2.8: Bình tạo bọt Kokoro (Nguồn internet)

Nhờ có loại thiết bị này, mọi người sẽ không phải cực nhọc, pha dung dịch như trước đây Thiết bị giúp việc rửa xe trở lên dễ dàng hơn, tiết kiệm thời gian hơn và chuyên nghiệp hơn

Cách chọn mua bình bọt tuyết rửa xe như sau:

Nên chọn loại bình inox của những thương hiệu lớn như Kokoro để đảm bảo chất lượng

Muốn phục vụ trạm rửa ô tô, dung tích tối thiểu của bình bọt tuyết phải từ 30 lít trở lên

2.2 Tổng quan giải pháp hệ thống rửa xe tự động

Tiết kiệm thời gian làm việc, tăng doanh thu: Máy rửa xe tự động được trang bị hệ thống vòi phun khắp toàn thân xe, linh hoạt, có thể phun nhiều hướng, mang lại hiệu quả làm sạch nhanh chóng trong phạm vi rộng Không chỉ vậy, vòi phun áp lực của thiết bị còn được trang bị để làm sạch gầm xe – giúp tiết kiệm công sức, thời gian so với phương pháp xịt rửa bằng máy rửa xe truyền thống

Hình 2.9 Khả năng tự xịt nước (Nguồn internet)

Với hệ thống rửa xe thông minh, bạn chỉ cần mất khoảng 2 – 5 phút để xịt rửa một chiếc xe máy và khoảng 15 phút để hoàn thiện việc vệ sinh ô tô (rút ngắn tới 50% thời gian so với phương pháp rửa xe truyền thống) Thiết bị giúp tiết kiệm được thời gian rửa xe mà vẫn đảm bảo được hiệu quả vệ sinh từng chi tiết nhỏ trên xe Nhờ đó,

số lượng xe mà cửa hàng của bạn có thể vệ sinh mỗi ngày là rất lớn, nhận được sự hài lòng của khách hàng và thu lại doanh thu ấn tượng

Đảm bảo chất lượng và độ an toàn cho xe: Khi sử dụng máy rửa xe oto tự động thì chất lượng sẽ được làm sạch một cách đồng đều tránh được tình trạng chỗ sạch chỗ bẩn, bỏ sót vết bẩn Hơn nữa do máy đã được nghiên cứu kỹ lưỡng sao cho an toàn

nhất với xe trong nhiều trường hợp phun xịt nên đảm bảo được chất lượng xe, tránh tình trạng xước sơn

Hình 2.10 Hệ thống rửa xe thông minh tự phun bọt hóa chất (Nguồn

internet)

Dễ thu hút khách hàng: người tiêu dùng luôn đòi hỏi các dịch vụ mình sử dụng phải tốt nhất hiện đại nhất, phù hợp xu hướng Hơn nữa khi kinh thế tăng cao nhu cầu của người dùng cũng nâng cao đòi hỏi những dịch vụ tốt nhất Đặc biệt tâm lý chúng

ta dễ bị thu hút bởi những thứ mới mẻ Do đó mà việc thu hút khách hàng, tăng tính cạnh tranh là lớn Tiêu biểu nhất phải kể đến hệ thống chuỗi rửa xe thông minh Vietwash với hơn 50 cơ sở đủ thấy tiềm năng phát triển theo hướng này lớn như nào Tiết kiệm chi phí thuê mướn nhân công: Có nhiều cửa hàng rửa xe gặp khó khăn

vì thợ rửa xe làm việc không có tâm, hay nghỉ làm, ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ, Trong khi đó, máy rửa xe tự động lại không cần quá nhiều nhân công như tiệm rửa xe truyền thống, giúp tiết kiệm nhiều chi phí nhân lực của cửa hàng mà vẫn đảm bảo được hiệu quả công việc Đó là lý do thuyết phục khá nhiều chủ đầu tư lựa chọn thiết bị này

Đòi hỏi diện tích mặt bằng lớn: muốn lắp đặt một dây chuyền rửa xe tự động, nhà đầu tư cần có mặt bằng rộng, thoáng, được thiết kế và thi công khoa học để đảm bảo hiệu suất làm việc cao Đây là một khó khăn mà không ít nhà đầu tư gặp phải khi có nhu cầu mở trung tâm rửa xe tự động

Hình 2.12 Giá thành đắt đồi hỏi diện tích lắp đặt rộng (Nguồn internet)

Tốn kém chi phí sửa chữa khi gặp sự cố: hệ thống rửa xe tự động bao gồm nhiều loại máy móc khác nhau như: máy xịt rửa xe, máy phun bọt tuyết, bộ phận cọ rửa, sấy khô, Vì vậy, nếu không may xảy ra sự cố thì việc sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống

sẽ mất thời gian, công sức hơn so với máy rửa xe thông thường và đương nhiên là chi phí khắc phục vấn đề trên thiết bị cũng rất lớn Đồng thời, tiệm rửa xe thông thường

sẽ có thiết bị dự phòng để phục vụ khách hàng khi thiết bị khác gặp trục trặc nhưng trung tâm rửa xe tự động lại hoàn toàn không thể rửa xe cho khách khi hệ thống gặp

sự cố Đó là một bất lợi của việc đầu tư dây chuyền rửa xe tự động

Một số hệ thống máy rửa xe tự động

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại máy rửa xe tự động khác nhau Dưới đây là một số model được ưa chuộng nhất hiện nay

Máy rửa xe tự động Schumak - Ấn Độ

Hệ thống rửa xe tự động này có công tắc an toàn khi gặp sự cố khẩn cấp, nguồn điện cấp cho cảm biến là 24V DC Hệ thống vòi phun áp lực cao được trang bị tận 14 vòi phun áp lực rửa body cùng 14 vòi phun bọt tuyết áp lực Đồng thời, bảng điều

khiển có 2 chế độ: tự động hoặc thủ công và tất cả các vật liệu cần tiếp xúc với nước đều được cấu thành từ thép không gỉ (SS 304)

Chi phí đầu tư thiết bị từ 190 triệu - 380 triệu Có thể nói đây là mức giá hợp lý nhất để đầu tư hệ thống rửa xe tự động

Hình 2.13 Máy rửa xe tự động cho khả năng tự xịt gầm xe (Nguồn internet)

Hệ thống rửa xe tự động kiểu dùng vòi phun áp lực

Hệ thống này bao gồm các vòi phun áp lực ở 2 bên trụ và các vòi phun áp lực phía trên hệ thống Máy rửa xe tự động kiểu dùng vòi phun áp lực bao gồm: hệ thống vòi phun áp lực, hệ thống phun bọt tuyết, hệ thống xịt gầm, hệ thống sấy khô

Hệ thống rửa xe tự động dạng dây chuyền

Máy rửa xe tự động dạng dây chuyền là hệ thống giúp quá trình rửa xe có số lượng cực lớn Máy có thể đạt hiệu quả rửa tới 480 xe/8h với thiết kế dạng ống và các ray chạy khi xe vào, có thể có từ 7-9 chổi lô đảm bảo rửa sạch vết bẩn hoàn toàn, nhanh chóng Tuy nhiên, vốn đầu tư ban đầu khoảng 1 tỷ nên khách hàng cần cân nhắc trước khi đầu tư

Trên đây là một số thông tin khái lược nhất về máy rửa xe tự động Đây thực sự là giải pháp phun rửa hiệu quả và dần chiếm lĩnh thị trường trong tương lai không xa

Tuy nhiên trong thời điểm hiện nay, những chiếc máy rửa xe cao áp giá rẻ vẫn là sự lựa chọn tốt hơn cả

Kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các mạch ngõ vào và mạch ngõ

ra trong một kết cấu thu gọn, CPU trong S7-1200 đã tạo ra một PLC mạnh mẽ Sau khi tải xuống một chương trình, CPU sẽ chứa mạch logic được yêu cầu để giám sát

và điều khiển các thiết bị nằm trong ứng dụng CPU giám sát các ngõ vào và làm thay đổi ngõ ra theo logic của chương trình, có thể bao gồm các hoạt động như logic Boolean, việc đếm, định thì, các phép toán phức hợp và việc truyền thông với các thiết bị thông minh khác

Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ việc truy xuất đến cả CPU và chương

Hình 2.14 Cấu tạo của PLC (Nguồn internet)

Cấu tạo của PLC S7-1200:

2.3.1.2 Các bảng tín hiệu

Một bảng tín hiệu (SB) cho phép chúng ta thêm vào I/O cho CPU Chúng ta có thể thêm một SB với cả I/O kiểu số hay kiểu tương tự SB kết nối vào phía trước của CPU

- SB với 4 I/O kiểu số (ngõ vào 2 x DC và ngõ ra 2 x DC)

- SB với 1 ngõ ra kiểu tương tự

Hình 2.15 Các đèn báo của PLC (Nguồn internet)

(1) Các LED trạng thái trên SB

(2) Bộ phận kết nối nối dây có thể tháo ra

2.3.1.3 Các module tín hiệu

Chúng ta có thể sử dụng các module tín hiệu để thêm vào CPU các chức

năng Các module tín hiệu kết nối vào phía bên phải của CPU

(1) Các LED trạng thái dành cho I/O của module tín hiệu (2) Bộ phận kết nối đường dẫn (3) Bộ phận kết nối nối dây có thể

tháo ra

Hình 2.16 Module mở rộng của PLC (Nguồn internet)

2.4 Giải pháp phần mềm giám sát WINCC

2.4.1 Giới thiệu về phần mềm wincc

WinCC viết tắt của Windows Control Center, là một phần mềm của hang Siemens dùng để giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu trong quá trình sản xuất Ngoài ra WinCC còn cung cấp các module chức năng thường dung trong nghiệp như: hiển thị hình ảnh, tạo thông điệp, lưu trữ và báo cáo Giao diện điều khiển mạnh, việc truy cập hình ảnh nhanh chóng và chức năng lưu trữ an toàn (bảo mật) của nó đảm bảo tính hữu dụng cao

Hình 2.17 Phần mềm WinCC

Với WinCC, người dung có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhiều PLC của các hang khác nhau như Mitsubishi, Siemens… thông qua cổng COM với chuẩn RS-232 của máy tính với chuẩn RS-485 của PLC

cáo v.v…đáp ứng yêu cầu công nghệ và là một trong những chương trình ứng dụng trong thiết kế giao diện người máy (HMI)

Khi sử dụng WinCC để thiết kế giao diện HMI và mạng SCADA, WinCC sử dụng các chức năng sau:

*Graphics Designer: Thực hiện dễ dàng các chức năng mô phỏng và hoạt động

của các đối tượng đồ họa của chương trình WinCC OLE, I/O,… với thuộc tính động (Dynamic)

*Alarm Logging: Thực hiện việc hiển thị các thông báo hay các báo cáo trong khi

hệ thống vận hành Đảm trách về các thông báo nhận được và lưu trữ.Nó chứa các chức năng để nhận các thông báo từ các quá trình, để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp và lưu trữ chúng Ngoài ra, Alarm Logging còn giúp ta tìm nguyên nhân lỗi của hệ thống

*Tag Logging: Thu thập, lưu trữ và nén các giá trị đo dưới nhiều dạng khác nhau

Tag Longging cho phép lấy dữ liệu từ các quá trình thực thi, chuẩn bị để hiển thị và lưu trữ các dữ liệu đó Dữ liệu có thể cung cấp các tiêu chuẩn về công nghệ và kỹ thuật quan trọng lien quan đến trạng thái hoạt động của toàn hệ thống

*Report Designer: Có nhiệm vụ tạo các thông báo, báo cáo và các kết quả này

được lưu dưới dạng các trang nhật kí sự kiện

*User Achivers: Cho phép người sử dụng lưu trữ dữ liệu từ chương trình ứng

dụng và có khả năng trao đổi với các thiết bị tự động hóa khác Điều này có nghĩa: Các công thức, thông số trong chương trình WinCC có thẻ được soạn thảo, lưu giữ và

sử dụng trong hệ thống

CHƯƠNG 3: Phương pháp giải quyết

3.1 Giải pháp thiết kế hệ thống rửa xe tự động

3.1.1 Sơ đồ khối phương pháp thiết kế mô hình rửa xe tự động

Nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu lý thuyết

Phân tích cấu hình hệ

thống

Thiết kê bản vẽ tủ điện Thiết kế bản vẽ cơ khí

Lên danh sách các vật

3.1.2 Nghiên cứu lý thuyết:

- Tìm hiểu các tài liệu, đồ án và các hoạt động nghiên cứu về hệ thống rửa xe ô tô tự động đã từng thực hiện trước đó

- Đưa ra phương án tối ưu cho hệ thống rửa xe ô tô tự động mà nhóm nghiên cứu sẽ triển khai

- Nghiên cứu những kiến thức liên quan của các tài liệu về hệ thống cơ khí, các cơ cấu chấp hành, hệ thống điều khiển, từ các nguồn tài liệu để tính toán thiết kế trên lý thuyết giúp phát triển thành mô hình thực tế

3.1.3 Nghiên cứu thực nghiệm:

- Tham khảo, tìm hiểu các mô hình rửa xe truyền thống đang thực hiện tại Việt Nam

để đánh giá ưu, nhược điểm của phương thức rửa xe truyền thống trong thực tế

- Xem và nghiên cứu các hệ thống thực của các hãng rửa xe ô tô tự động như: Leisuwash, DAYANG, Schumak, Mister Car Wash, mà các hàng này đã thực hiện

và ghi hình lại

- Nghiên cứu giải bài toán tự động hóa cho dây chuyền

- Xây dựng lưu đồ thuật toán

- Thiết kế, xây dựng mô hình tối ưu hóa hệ thống trước khi chế tạo bằng phần mềm WIN CC

- Xử lý số liệu, tính toán và viết báo cáo

3.1.4 Thành lập sơ đồ khối hệ thống mạng và thiết bị trường

Sơ đồ khối là một sơ đồ của một hệ thống trong đó các bộ phận chính hoặc các chức năng được biểu diễn bởi các khối được kết nối với nhau bằng những đường nối

để hiển thị các mối quan hệ giữa các khối này.[1] Chúng được sử dụng nhiều trong các ngành kỹ thuật như thiết kế phần cứng, thiết kế điện tử, thiết kế phần mềm, và sơ

đồ dòng chảy quá trình (PFD)

Các sơ đồ khối thường được sử dụng cho các cấp độ cao hơn, giới thiệu ít chi tiết hơn để làm rõ các khái niệm tổng thể mà không quan tâm đến các chi tiết của việc thực hiện Ngược lại với lược đồ và sơ đồ bố trí vi mạch sử dụng trong kỹ thuật

Một hệ thống điều khiển bao gồm 3 thành phần phần cứng chính Đó là các cảm biến và thiết bị chấp hành; mạng truyền thông và các trạm giám sát trung tâm Các trạm này còn được gọi là hệ thống máy tính SCADA (SCADA computing system) Các cảm biến và thiết bị chấp hành được kết nối với các thiết bị được điều khiển Các hệ thống SCADA sẽ giám sát các thiết bị này Sau đó chúng sẽ để chuyển đổi các thông số vật lý kể trên thành các tín hiệu số Tương tự, các số liệu này có thể được đọc từ các trạm xa trung tâm Các thiết bị chấp hành là các thiết bị thực thi nhiệm vụ trong hệ thống Nhiệm vụ của chúng là đóng/cắt các thiết bị

Hình 3.1 Sử dụng phần mềm để điều khiển hệ thống (Nguồn internet)

Là nền tảng để các thông tin chạy từ các PLC/RTU về hệ thống SCADA Ngoài ra

đó còn là việc xem xét các yêu cầu của hệ thống và khoảng cách hệ thống bao phủ Mạng truyền thông được xây dựng nhờ sự hỗ trợ của cáp Ethernet, cáp quang, các đường truyền thuê bao hoặc quay số cho dữ liệu, các sóng radio…Chi tiết hơn

Các thiết bị chính của các hệ thống SCADA Các trạm giám sát này chịu trách nhiệm tổng hợp thông tin được tạo ra bởi các trạm Chúng sẽ hoạt động phù hợp với các sự kiện được thực hiện Các trạm giám sát trung tâm có thể được tập trung thành một máy tính duy nhất Hoặc cũng có thể chúng được phân phối tới mạng máy tính Mục đích là để cho phép thu thập thông tin được chia sẻ trong mạng