Nghiên cứu và thiết kế mô hình bãi giữ xe gắn máy tự động

Cụ thể h n, cần xây d ng nh ng bãi đậu xe mang tính hiện đại, t động cao và tính an toàn được đặt ên hàng đầu như các bãi gi xe ô tô hiện đại có trên các thành ph ớn.. Và quan trọng h n,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH

BÃI GIỮ XE GẮN MÁY TỰ ĐỘNG

SKL007896

13145341 PHẠM NGỌC VŨ 13145334

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT Ô TÔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THU T TH NH PHỐ HỒ CHÍ MINH

GVHD:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THU T TH NH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Đ T I: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ H NH I GIỮ

E G N TỰ ĐỘNG

SVTH : VƯƠNG QUỐC TH NH

MSSV: 13145341 SVTH : PHẠ NGỌC V MSSV: 13145334

GVHD: TS NGUYỄN HẢI

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TP HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm ……

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn ………

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: 1 MSSV:

2 MSSV:

Chuyên ngành: Mã ngành đào tạo:

Hệ đào tạo: Mã hệ đào tạo:

Khóa: Lớp:

1 Tên đề tài

2 Nhiệm vụ đề tài

3 Sản phẩm của đề tài

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài:

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TP HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Bộ môn ………

PHIẾU NH N ÉT ĐỒ N TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên………MSSV:……… Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên………MSSV:……… Hội đồng:…………

Tên đề tài:

Ngành đào tạo:

Họ và tên GV hướng dẫn:

Ý KIẾN NH N ÉT 1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án:

(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3.Kết quả đạt được:

2.4 Những tồn tại (nếu có):

Đ ng ormat với đ y đủ cả hình thức và nội dung của các

mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,

hoa học hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành ph n, hoặc

quy trình đáp ứng yêu c u đưa ra với những ràng buộc thực

tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mềm chuyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TP HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Bộ môn ………

PHIẾU NH N ÉT ĐỒ N TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ và tên sinh viên MSSV: ………….Hội đồng………

Họ và tên sinh viên MSSV: ………….Hội đồng………

Tên đề tài:

Ngành đào tạo:

Họ và tên GV phản biện: (Mã GV)

Ý KIẾN NH N ÉT 1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được:

4 Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:

5 Câu hỏi:

Đ ng ormat với đ y đủ cả hình thức và nội dung của các

mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

thuật, hoa học hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành ph n, hoặc

quy trình đáp ứng yêu c u đưa ra với những ràng buộc

thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mềm chuyên

XÁC NH N HO N TH NH ĐỒ ÁN

Tên đề tài: Nghiên c u và thi t mô h nh bãi gi xe g n máy t động

Họ và tên Sinh viên: Vư ng Qu c Thành MSSV: 13145241

Phạm Ngọc V MSSV: 13145334

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Sau khi ti p thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản

biện và các thành viên trong Hội đồng bảo về Đồ án t t nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng

theo yêu cầu về nội dung và hình th c

Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 7 năm 2017

LỜI CẢ ƠN

Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá để từng bước b t kịp s phát triển của các nước trong khu v c c ng như các nước trên th giới về mọi mặt kinh t , văn hoá và xã hội Trong đó công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển của đất nước Trong các nhà máy xí nghiệp hiện nay, yêu cầu về t động hoá đang được chú trọng và phát triển T động hoá giúp cho việc xử lý k t quả t động, chính xác h n, việc vận hành sửa ch a dễ dàng h n và hiệu suất công việc cao h n

Là sinh viên của chuyên ngành c hí động c Sau nh ng tháng năm học hỏi và tu dưỡng tại Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Từ các thầy cô, từ các bạn bè, em đã nhận th c được con đường em đã chọn à đúng đ n Đặc biệt là với ngành điện là rất quan trọng và không thể thi u cho bất kỳ một ĩnh v c nào, qu c gia nào Khi được giao đồ án t t nghiệp, xác định đây à công việc quan trọng để nhằm đánh giá ại toàn bộ ki n th c mà

m nh đã ti p thu, với đề tài ”Nghiên cứu v thi t m h nh i giữ xe g n máy tự động

” Đây à một chuyên ngành còn khá mới mẻ ở Việt Nam Cho nên, trong đồ án này em chỉ tập trung đi sâu vào công việc chính là sử dụng ngôn ng lệnh, lập trình cho bộ PLC S7-200

để điều khiển cho mô h nh

Sau 3 tháng tìm hiểu và tham khảo, với ý th c và s nỗ l c của bản thân và được các thầy giáo và đặc biệt là thầy giáo TS.Nguyễn á Hải đã hướng dẫn, giúp đỡ tận t nh Em đã

k t thúc công việc được giao

Qua bản đồ án này cho em xin được bày tỏ lời cảm n chân thành tới thầy giáo TS.Nguyễn á Hải, cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa và nhà trường đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em để hôm nay em hoàn thành đồ án một cách đầy đủ

T T T U N V N

Với mục đích đưa ra giải pháp giải quy t t nh trạng thi u bãi đỗ xe tại các thành ph

ớn như thành ph Hồ Chí Minh, Hà Nội Tại các thành ph ớn, việc đáp ng yêu cầu về đất đai ngày càng hông hả thi Do đó, yêu cầu th c t cần có các nhà đậu xe hiện đại có hiệu

suất sử dụng hông gian t i đa, an toàn và mang ại ợi ích cho xã hội, đề tài: “Nghiên cứu

v thi t m h nh i giữ xe g n máy tự động” được chọn D a trên nh ng phân tích t i

ưu về đặc điểm ỹ thuật, công nghệ ch tạo, hả năng ng dụng, m c độ hả thi và xem xét

đ n inh t

Nội dung th c hiện đề tài bao gồm các vấn đề chính như sau:

 Phần mô hình:

- Giải pháp bãi gi xe ô tô t động

- Thi t k và xây d ng mô hình hệ th ng c khí

ỤC ỤC

ỜI CẢ ƠN

T T T U N V N

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT T T VÀ KÝ HIỆU

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Đ TÀI 1

1.1 T ÍNH CẤP THIẾT CỦA Đ TÀI 1

1.2 M ỤC TIÊU CỦA Đ TÀI 2

1.3 Đ ỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

1.4 N HIỆM VỤ CỦA Đ TÀI 3

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ CỦA LU N V N 4

2.1 P HÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 4

2.1.1 h n t ch các giải pháp bãi giữ xe ô tô tự động 4

2.1.2 ảng ph n t ch đánh giá các tiêu ch 7

2.1.4 Các thông số cơ bản của hệ thống 13

2.1.5 Lợi ích của hệ thống giữ xe tự động 14

2.1.6 Lựa chọn phương án 15

2.2 N HIỆM VỤ CỦA LU N V N 16

2.2.1 Tóm tắt nguyên lý hoạt động bãi giữ xe ô tô tự động 16

2.2.2 Khó khăn và phương hướng giải quyết: 16

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ Ý THU ẾT 18

3.1 T ỔNG QUAN CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN 18

3.1.1 T ng quan về 18

3.2 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ S7 – 200 27

3.2.1 Các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật họ S7-200 27

3.3 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH CỦA S7-200 33

3.3.1 Thực hiện chương trình của S7-200 33

3.3.2 Các toán hạng lập trình cơ bản 34

3.4 NGÔN NGỮ L P TRÌNH CỦA S7- 200 34

3.4.1 hương pháp lập trình 34

3.4.2 Một số lệnh cơ bản dùng trong lập trình 36

3.5 LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO MÔ HÌNH 42

3.5.1 Công tắc hành trình 43

3.5.2 Cảm biến quang( cảm biến khe) 44

3.5.3 Rơle 44

3.5.4 Bộ nguồn 46

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG – THU T TO N ĐI U KHIỂN 47

4.1 T HIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 47

4.1.1 Thiết kế mô hình 47

4.1.2 Thi công mô hình 49

4.2 L ỰA CHỌN ĐỘNG CƠ 50

4.3 BA NG TU ĐIÊ N ĐIÊ U KHIÊ N 50

4.4 L P CHƯƠNG TRÌNH ĐI U KHIỂN 52

4.4.1 ác bước lập trình 52

4.4.2 Gán các địa chỉ vào ra 53

4.4.3 Thuật toán điều khiển 55

4.4.4 ơ đồ mạch điện 60

CHƯƠNG 5 KẾT U N V Đ NGHỊ 62

5.1 K ẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 62

5.2 K ẾT LU N 62

5.3 N HỮNG HẠN CHẾ CỦA Đ T I V ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đ TÀI 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT T T VÀ KÝ HIỆU

PLC: Programmable Logic Controller

CTU: Bộ đ m ti n CTUD: bộ đ m ti n/lùi

FBD: Flowchart Block Diagram

LAD: Ladder

STL: Statement List

ATS: Automatic Transfer Switch

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Giải pháp “bãi gi xe x p chồng” 4

Hình 2.2: Giải pháp “bãi gi xe t động dạng h nh trụ” 5

Hình 2.3: Giải pháp “bãi gi xe t động dạng h nh vuông” 5

Hình 2.4: Giải pháp “bãi gi xe t động dạng thang nâng xoay vòng tầng” 6

Hình 2.5: Giải pháp “ bãi gi xe t động dạng thang nâng x p h nh” 6

Hình 2.6: Giải pháp “ bãi gi xe t động dạng tòa nhà x p tầng vuông” 15

Hình 3.1: S đồ hệ th ng P C 19

Hình 3.2: Chu kỳ một vòng quét 19

Hình 3.3:Giao diện vào ra của P C 21

Hình 3.4: Quan hệ gi a s ượng vào/ra và giá thành 24

Hình 3.5: Hình dáng bên ngoài PLC S7-200 (CPU 224 ) 26

Hình 3.6:H nh ảnh của P C S7-200 d ng CPU 224 27

Hình 3.7:Các địa chỉ vào ra của CPU 224 28

Hình 3.8: Cổng truyền thông 30

Hình 3.9:S đồ ghép n i với máy tính 30

Hình 3.10: Giao diện của phần mềm Step 7 – Micro / Win 32

Hình 3.11: Minh họa cho phư ng pháp h nh thang 34

Hình 3.12: Minh họa cho phư ng pháp ê ệch 34

Hình 3.13: Minh họa cho phư ng pháp biểu đồ h nh h i 35

Hình 3.14: Bộ đ m CTU của S7-200 40

Hình 3.15: ộ đ m CTUD của S7-200 41

Hình 3.16: Các công t c hành trình 43

Hình 3.17: Cảm bi n quang 43

Hình 3.18: S đồ tổng quát mạch cấp nguồn 46

Hình 4.1: Thi t k mô hình Solidworks 3D 47

Hình 4.2: Mô hình th c t 49

Hình 4.3: K t cấu hung nâng 50

Hình 4.4: Động c DC 12 V 50

Hình 4.5: Bảng tủ điện điều khiển 51

Hình 4.6: S đồ các bước ập tr nh 52

Hình 4.7: Thuật toán điều hiển cho P C 55

Hình 4.8: Kh i Start 56

Hình 4.9: Trạng thái State 1 56

Hình 4.10: Trạng thái State 3 56

Hình 4.11: Trạng thái Stete 5 57

Hình 4.12: S đồ mạch điện 60

Hình 4.13: S đồ mạch đảo chiều động c 61

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: ảng phân tích đánh giá các tiêu chí 7

Bảng 3.1: Đặc điểm của CPU 224 28

Bảng 3.2: Mô tả bằng lệnh LAD của SET và RESET LAD 36

Bảng 3.3: Biểu diễn các lệnh so sánh trong LAD 37

Bảng 3.4: Các loại Timer của S7-200 39

Bảng 4.1:Các tín hiệu đầu vào 53

Bảng 4.2: Các tín hiệu đầu ra 54

1

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Đ TÀI

1.1 Tính cấp thi t của đề tài

C ng với s phát triển về một nền inh t năng động đòi hỏi một nền ỹ thuật công nghệ c ng phát triển theo để đáp ng đầy đủ nhu cầu cấp thi t, hiện đại của xã hội Để b t

ịp với hệ th ng gởi xe hiện đại của th giới và đưa bãi gi xe máy b t ịp với bãi xe ô tô nhằm giúp nhà nước một phần nào đó trong chủ trư ng dành ại vỉa hè cho người đi bộ S iệu th ng ê cho thấy : Việt Nam hiện có h n 45 triệu môtô, xe máy các oại (tư ng đư ng

c 2 người dân có một xe máy).Chính v có s ượng xe máy rất ớn như vậy, nên tại các đô thị ớn, chẳng hạn như ở Hà Nội, người ta đã th ng ê được rằng, c 1 m đường có tới 2.500 xe máy hoạt động D sản ượng xe máy đang có xu hướng giảm dần qua các năm, nhưng mỗi năm, người Việt vẫn mua và đăng ý mới hoảng từ 2,7 triệu chi c đ n 3,3 triệu chi c Cụ thể, năm 2011 có 3,3 triệu xe máy được bán ra, năm 2012 giảm 200.000 chi c, còn 3,1 triệu xe, năm 2013 bán được 2,8 triệu chi c, năm 2014 ti p tục sụt giảm với 2,7 triệu xe được bán ra, và trở ại m c gần 2,8 triệu xe trong năm 2015 Đ n thời điểm này, h n 96% thị phần xe máy tại Việt Nam thuộc về 5 hạng sản xuất có tên tuổi ớn như: Honda, Yamaha, Suzu i, Piaggio, VMEP Trong nhóm các đại gia nói trên, Honda chi m tỷ trọng cao nhất với tổng công suất ên đ n h n 2,5 triệu chi c xe máy/năm nh quân mỗi năm thị trường Việt Nam " hai sinh” thêm h n 3 triệu chi c xe máy Với đà tăng ti n như vậy, đ n 2020, tổng s ượng xe máy ưu hành trên thị trường có hả năng đạt tới 60 triệu chi c

Một trong nh ng phư ng pháp nhằm giải quy t nh ng hó hăn đó, việc ng dụng s phát triển của hoa học ỹ thuật, công nghệ cao vào trong xây d ng c sở hạ tầng rất cần thi t Cụ thể h n, cần xây d ng nh ng bãi đậu xe mang tính hiện đại, t động cao và tính an toàn được đặt ên hàng đầu như các bãi gi xe ô tô hiện đại có trên các thành ph ớn Đồng thời, nh ng bãi đậu xe như vậy cần phải đáp ng vừa mang tính inh t , vừa ph hợp với

th c tiễn như ti t iệm quỹ đất xây d ng, tính cảnh quan

Mặc d trên th giới, nhiều bãi đậu xe có ỹ thuật cao và hiện đại đã được đưa vào ng dụng trong th c t Tuy nhiên, với mong mu n đưa ý tưởng từ nh ng i n th c đã học vào

trong th c t giải quy t hó hăn này, chúng em th c hiện đề tài quy t định đưa ra và thi công đề tài:

“Nghiên cứu v thi t m h nh i giữ xe g n máy tự động”

1.2 ục tiêu của đề t i

Mô h nh bãi gi xe t động được thi t và thi công hoàn toàn d a trên nh ng ỹ thuật

t động và yêu cầu của th c t đặt ra Mô h nh à một thể th ng nhất gi a nh ng i n th c

đã học về điều hiển t động và ng dụng th c t của chúng Nh ng nội dung iên quan th c hiện trong đề tài này như: ập tr nh điều hiển hệ th ng hung nâng cất và ấy xe t động Đây à một đề tài bao gồm nh ng i n th c điều hiển t động h t s c quan trọng trong việc

ng dụng trong công nghiệp và trong các ĩnh v c hác Và quan trọng h n, trong đề tài này

à việc ng dụng một cách triệt để nh ng ch c năng c ng như nh ng đặt tính vượt trội của

P C Siemens, các thi t bị t động như cảm bi n, công t c hành tr nh …Không chỉ mang tính học thuật từ việc ng dụng nh ng i n th c, c ng như vận dụng nh ng thi t bị t động vào đề tài, đề tài mang một tầm quan trọng rất cao hi đưa ra một hướng giải quy t có tính

hả thi với t nh h nh s ượng phư ng tiện giao thông gia tăng như hiện nay, đặc biệt à xe máy hi nhà nước chủ trư ng dành ại vỉa hè cho người đi bộ hi n các của hàng o có mặt bằng gi xe ảnh hưởng đ n inh t cá nhân đ n tập thể

Như vậy, s thành công của đề tài à một điều h t s c quan trọng Đây à đề tài mang tính ng dụng cao về mặt ỹ thuật, đồng thời còn mang tính inh t trong ti t iệm quỹ đất

c ng như v n đầu tư xây d ng các bãi gi xe trong các thành ph ớn

1.3 Đối tƣợng v phạm vi nghiên cứu

Việc nghiên c u thành công đề tài mang lại nhiều ý nghĩa sâu s c Bất kỳ một ng dụng hay thử nghiệm nào c ng d a trên nh ng c sở lý thuy t khoa học hay một giả định khoa học K t quả của đề tài một lần n a đã đưa nh ng ng dụng từ nh ng thi t bị t động vào trong công nghiệp xuất phát từ c sở lý thuy t điều khiển t động Đề tài c ng cho thấy

nh ng bộ khả lập trình có thể đưa vào các công tr nh t động lớn một cách chính xác và

h n về các truyền thông gi a P C với máy tính, hiểu được về các ngôn ng ập tr nh và ng dụng th c tiển… và bên cạnh đó môi trường công nghiệp c ng gần g i h n qua tiêu chí a chọn từng phư ng pháp th c hiện và thi t bị cụ thể

1.4 Nhiệm vụ của đề t i

Phân tích các giải pháp bãi gi xe ô tô t động trên th giới để a chọn ph hợp với đặc tính inh t , quỹ đất xây d ng, ỹ thuật công nghệ của Việt Nam Từ đó, a chọn phư ng án và th c hiện thi t và thi công mô h nh bãi gi xe máy t động, và chính từ s thành công và tính hả thi trên mô h nh để các nhà đầu tư phát triển các d án xây d ng công tr nh th c t

Chương 2 PHÂN TÍCH NHIỆ VỤ CỦA U N V N

2.1 Phân tích và lựa chọn giải pháp bãi giữ xe tự động

2.1.1 Ph n t ch các giải pháp bãi giữ xe ô tô tự động

Hình 2.1: Giải pháp “bãi gi xe x p chồng”

5

Hình 2.2: Giải pháp “bãi gi xe t động tòa nhà dạng h nh trụ”

n ng xoay vòng trục đứng

H nh 2.3: Giải pháp “bãi gi xe t động dạng tòa nhà vuông”

2.1.1.4 Giải pháp 4: “ i giữ xe ô tô tự động dạng tòa nh vu ng” dạng thang

n ng xoay vòng tầng

Hình 2.4: Giải pháp “bãi gi xe t động dạng dạng thang nâng, xoay vòng tầng

n ng x p tầng

Hình 2.5: Giải pháp bãi gi xe t động dạng dạng thang nâng, x p h nh

và theo các góc nhất định giảm thiểu thời gian lấy và gửi xe, xe hoàn toàn t t máy nên không gây ô nhiễm khói bụi

Chi m diện tích đất xây d ng, chi phí xây d ng và

kỹ thuật công nghệ hông đòi hỏi quá lớn S ượng xe nhiều,

t i ưu hóa s ượng chỗ để xe

do xây d ng các tầng đ i x ng

Các xe phải hoàn toàn t t máy nên không ô nhiễm khói bụi

Hệ th ng thi t

k theo công nghệ cao mang tính nghệ thuật,

k t hợp s vận hành đồng bộ của thang nâng, hệ th ng bàn nâng di chuyển.Hệ

th ng này cho phép tận dụng

t i ưu diện tích với s xe đỗ t i

đa, thời gian xe

ra vào nhanh chóng

Đây c ng à loại thi t bị rất hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất hoặc ngầm dưới đất, có thể l p được t i đa 5 tầng Tận dụng chỗ

tr ng trên mặt đất để đỗ xe, tuy nhiên phải chừa tr ng một cột để

x p hình (ngoại trừ vị trí cao nhất) Điểm xe vào

từ dưới tầng thấp nhất

Tùy thuộc vào mặt bằng cho phép l p đặt

t i đa tầng để tăng t i đa diện tích đỗ

xe, có thể l p theo chiều ngang hoặc

x p theo chiều dài tùy thuộc diện tích th c t cho phép Nhược

c ng như phần nền móng v ng

ch c,vấn đề diện tích đất để xây

d ng là vô cùng

hó hăn

Ngoài ra, y u t kinh t , và đòi hỏi về kỹ thuật công nghệ cao để xâyd ng c ng gặp nhiều khó

So với dạng tòa nhà hình trụ thì s ượng xe ít h n,

do chỉ có một

pa et đảm nhiệm lấy và cất nên không t i ưu về thời gian.

Mu n lấy xe thì phải đợi từng ượt x p

xe đi ên Rất ph c tạp cho việc lấy 2

xe trở lên nằm

ở 2 tầng khác cùng 1 lúc

Lập trình xử

ý hó hăn

Xe lấy lên phải theo trình t

Hệ th ng đỗ xe dạng này à oại giải pháp kỹ thuật trong đó xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), các pallet này di chuyển xoay vòng quanh trục

c định, có thể đảo chiều xoay

Hệ th ng được lập tr nh để chọn cách th c di chuyển xe sao cho có thể lấy xe

ra nhanh nhất

Hệ th ng xoay vòng tầng là loại giải pháp

kỹ thuật trong

đó thang nâng chính và phụ vận hành đồng

bộ và tuần t đưa các xe vào hoặc ra theo chiều ngang

Mỗi xe được đặt trên một

chuyển để tăng hiệu quả x p

xe khi ra, vào

và di chuyển trong hệ th ng

Hệ th ng đỗ

xe dạng x p hình là loại giải pháp kỹ thuật trong đó

xe được đặt trên các bàn nâng chuyển (pallet), các pallet này di chuyển nâng

hạ theo trục thẳng đ ng và

di chuyển ngang để đưa các xe vào hoặc ra

Bãi c định, không dịch

tr ng của bãi

2 hoặc 3 người, 1 người ngồi trạm quét thẻ, 1 người

tr c ti p điều khiển bảng điều khiển,1 người giám sát báo cáo

vị trí tr ng của bãi

2 hoặc 3 người,

1 người ngồi trạm quét thẻ,

1 người tr c

ti p điều khiển

khiển ,1 người giám sát báo cáo vị trí tr ng của bãi

2 hoặc 3 người,1 người ngồi trạm quét thẻ,1 người tr c

ti p điều khiển bảng điều khiển,

1 người giám sát báo cáo vị trí tr ng của bãi

Phổ bi n trên toàn

th giới ở các nước phát triển

Phổ bi n trên các nước phát triển trên th giới

Tại Việt Nam chưa có bãi xe kiểu này

Phổ bi n trên toàn th giới

ở các nước phát triển

Ở Việt Nam thì có 1, 2 bãi

ở Hà Nội Khác

11

2.1.3 Cấu tạo chung của hệ thống giữ xe tự động

Cấu trúc chung của hệ th ng bãi gi xe t động thường thấy đó à có cấu tạo nhiều tầng Mỗi tầng có nhiệm vụ chịu tải trọng toàn bộ xe được gi trên tầng đó Do đó, các tầng phải đủ độ c ng c ng như độ bền để chúng không bị bi n dạng đáng ể Chính vì vậy, các tầng thường xây d ng theo hai cách sau:

 Cấu tạo bằng bê tông: được tạo ra bằng phư ng pháp đúc bê tông các cột đỡ

và sàn tầng gi ng như xây d ng các tòa nhà để ở thường thấy Các tầng tạo ra bằng phư ng pháp này có cấu tạo ch c ch n, chịu được tải trọng lớn đồng thời có tuổi thọ cao Tuy nhiên phư ng pháp này mất rất nhiều chi phí

 Cấu tạo bằng k t cấu thép: được tạo ra nhờ s liên k t các dầm thép theo phư ng ngang và phư ng đ ng Các dầm thép được liên k t với nhau bằng liên k t bulông hoặc được hàn chặt với nhau Các dầm thép thường à thép định hình C, I, V, º,

có thể tìm thấy trên thị trường Kh i ượng c ng như chí phí đầu tư tạo ra các tầng thấp

h n phư ng pháp xây d ng bằng bê tông Bên cạnh đó việc xây d ng theo phư ng pháp này đ n giản h n cho nên chi phí xây d ng thấp Tuy vậy các tầng dạng này có

độ bền và tuổi thọ thấp h n dạng có cấu tạo bằng bê tông

Được d ng để th c hiện việc nâng chuyển xe từ trạm đầu đ n vị trí ưu gi , c ng như lấy xe ra khỏi vị trí ưu gi và chuyển đ n trạm đầu ra Để th c hiện các nhiệm vụ này, thi t

bị nâng chuyển có khả năng chuyển động theo phư ng ngang và phư ng đ ng Do đó một

hệ th ng gi xe t động thường phải có ba hệ th ng truyền động sau:

 Thi t bị di chuyển theo phư ng ngang: có thể dùng cầu di chuyển hai dầm,

băng chuyền, xích, thanh răng – bánh răng… Trong đó cầu di chuyển và xích được

sử dụng nhiều nhất

 Thi t bị nâng theo phư ng đ ng: thang nâng, xích, cáp, nguyên lý trục vít … Trong đó thang nâng được sử dụng phổ bi n nhất

 Thi t bị chuyển xe từ trạm đầu vào thi t bị nâng chuyển hoặc thi t bị nâng

chuyển vào ô ưu tr và ngược lại: dùng xích, xilanh thủy l c, thanh răng, bánh

răng, xe con, rôbôt t hành

 Thi t bị xoay: d ng để xoay theo hướng có lợi nhất trong khi xe di chuyển ra

hoặc vào hệ th ng Thường được d ng trong trường hợp hệ th ng chỉ có một l i đi chung cho việc gửi xe và lấy xe nên việc xoay đầu xe theo hướng di chuyển thuận tiện cho khách hàng

Tùy theo qui mô, diện tích đất mà ta có thể xây d ng hệ th ng k t hợp lại các dạng truyền động trên tạo thành một hệ th ng hoàn chỉnh

à n i ch a xe cu i cùng trong hệ th ng, k t cấu và ích thước được làm sao cho gi được các loại xe có cùng kích thước, k t cấu sao cho thuận tiện cho thi t bị chuyển xe từ trạm đầu vào thi t bị nâng chuyển hoặc từ thi t bị nâng chuyển vào ô ưu tr và ngược lại dễ dàng

Hệ th ng điều khiển là bộ não của hệ th ng gi t động, nó xác định vị trí cho thi t bị nâng chuyển xe đ n vị trí chính xác Vị trí của mỗi xe trong hệ th ng đều được xác định để điều khiển thi t bị chuyển dời xe đ n gian ưu gi riêng biệt Mỗi ô này được xác định theo tầng, gian, bên trái hay bên phải l i đi gi a hai dãy Vị trí mỗi ô được gán cho một mã s và được quản lý nhờ máy tính Máy tính theo dõi trạng thái của mỗi ô xe ( có xe hoặc không có

xe ) Mỗi hi quá tr nh ưu xe hoặc lấy xe hoàn thành, máy tính sẽ cập nhật trạng thái hiện tại của từng gian để xác định vị trí có xe đang để vào vị trí tr ng

Phư ng pháp định vị trí có thể th c hiện nhờ đ m s gian và tầng theo hướng di chuyển Ngoài ra có một phư ng pháp hác, đó à cung cấp cho mỗi ô một mã nhị phân xác định vị trí và được g n vào ô đó Thi t bị quét quang học sẽ giúp ta xác định vị trí ô cần tìm

Để th c hiện xác định vị trí và dẫn thi t bị trung chuyển xe đ n n i yêu cầu, điều khiển nhờ máy tính và bộ điều khiển P C được sử dụng trong hệ th ng Máy tính đảm trách công việc quản lý các hoạt động của hệ th ng, cụ thể là quản lý thông tin và hệ th ng ghi nhớ d liệu

13

Trong hi đó P C th c hiện nhiệm vụ điều khiển các thi t bị trong hệ th ng như thi t bị trung chuyển và cửa ra vào

Hệ th ng này có ch c năng giao ti p gi a người dùng và hệ th ng thông thường có các dạng sau:

 Loại quy mô gia đ nh: S c ch a từ 1 đ n 6 xe

 Loại quy mô công cộng:

+ Loại quy mô nhỏ: Ch a từ 20 đ n 50 xe

+ Loại quy mô vừa: Ch a từ 50 đ n 100 xe

+ Loại quy mô lớn: Lớn h n 100 xe

Hệ s sử dụng diện tích là tỷ s gi a diện tích mặt đất và s ượng xe gi t i đa Thông

s này phụ thuộc vào hệ th ng sử dụng c ng như chiều cao công trình Nó cho ta bi t m c

độ sử dụng đất, từ đó chúng ta phải thi t k mô hình và l a chọn hệ th ng sao cho hệ s này

là t i ưu nhất

Đây à một thông s quan trọng thể hiện m c độ hiệu quả của hệ th ng Nó phụ thuộc chủ y u vào hai y u t sau:

độ di chuyển ngang và t c độ di chuyển xe từ hung nâng vào các ô ưu tr Các thông

s t c độ được chọn theo các tiêu chuẩn quy định đ i với các máy nâng chuyển

 Hành trình di chuyển của các thi t bị nâng - chuyển: Là thông s rất quan

trọng Nó phải à con đường ng n nhất có thể Do đó, thông s này được chọn theo phư ng án t i ưu nhất, hoặc phụ thuộc vào s b trí các hệ th ng nâng – chuyển sao cho t i ưu nhất

2.1.5 Lợi ích của hệ thống giữ xe tự động

Hệ th ng tận dụng toàn bộ thể tích không gian nhờ vào khai thác chiều cao của không gian Bằng việc ưu gi xe ở độ cao nhất định so với mặt đất, s ượng xe mà một trạm gi xe t động có thể ch a gấp hàng chục lần so với một bãi gi thông thường Ví dụ như với diện tích trên mặt đất có thể ch a t i đa à 50 xe Nhưng hi xây d ng bãi đỗ xe t động trên diện tích này chúng ta có thể ch a khoản 100 chi c xe

Thay vì khách hàng phải t tìm chổ để xe trong các bãi xe thông thường và rất khó hăn nhất tại giờ cao điểm, với bãi gi xe t động thì khách hàng chỉ cần đưa vào trạm đầu

và nhập liệu là có thể an tâm ra khỏi xe và đi àm việc khác Mà không cần quan tâm vị trí

để xe Công việc này do hệ th ng đảm nhận Như vậy thời gian được ti t kiệm cho khách hàng

Đầu tiên chúng ta không phải t n nhiên liệu cho việc di chuyển xe , tìm chỗ trong bãi

Và năng uợng hoạt động cho hệ th ng được quản lý bằng máy tính, máy tính có thể t i ưu hóa năng ượng sử dụng

Do hệ th ng hoạt động hoàn toàn nhờ vào điện năng nên hông có hí thải trong quá trình vận hành hệ th ng Và hạn ch t i đa ô nhiễm ti ng ồn Vì tất cả các động c đều sử dụng động c điện

Không gây va quẹt gi a các xe với nhau và hệ th ng c ng hoàn toàn hông gây hư hại

cho xe gửi vì hệ th ng hoàn toàn t động

15

Do không có các nhân viên trông xe, bán vé,… Toàn hệ th ng chỉ cần vài người giám sát hoạt động, điều khiển Chì cần vài người điều khiển vì toàn bộ hệ th ng được quản lý bằng màn hình máy tính theo dõi từ xa

Do hệ th ng cấu tạo từng phần độc lập với nhau về mặt c hí

Tùy vào diện tích đất, mà chúng ta b trí hệ th ng theo diện tích đất có sẵn Và tùy vào nhu cầu mà quy mô hệ th ng có thể thay đổi cho phù hợp

hiện đề tài “Nghiên cứu v thi t m h nh i giữ xe g n máy tự động”, với cấu trúc

dạng tòa nhà vuông với hệ th ng điều hiển t động c hí ở gi a và hai bên để xe đ i x ng với nhau

H nh 2.6: a chọn “Giải pháp bãi gi xe ô tô t động tòa nhà x p tầng vuông”

2.2.1 Tóm t t nguyên lý hoạt động i giữ xe t tự động

Nguyên lý hoạt động:

Gửi xe: an đầu hi người gởi chạy xe vào palet, sau khi x p đủ xe trên palet ( 3xe/ 1palet)

thì nhân viên xe bấm nút điều khiển G I và chọn vị trí gởi và nhấn nút Hệ th ng hoàn toàn

t động hóa đưa xe vào đúng vị trí đã chọn sau đó trở về vị trí ban đầu

Lấy xe: Nhân viên sẽ nhấn nút LẤY và nhấn vị trí mà xe cần lấy, sau đó th hệ th ng sẽ t

động lấy xe và đưa về vị trí ban đầu hách hàng để xe

2.2.2 Khó hăn v phương hướng giải quy t:

 Nh ng vấn đề hó hăn:

 Điều khiển vị trí, t c độ động c

 Thi t k mô h nh c hí t i ưu và ph hợp với th c t

 Nghiên c u ngôn ng lập trình và thi t k PLC

 Xây d ng thuật toán hệ th ng ổn định, an toàn và ti t kiệm năng ượng

 Các bãi gi xe thông minh trong thành ph khá ít khi n cho việc tìm hiểu khảo

17

 Hướng giải quy t vấn đề:

 Điều khiển xác định vị trí điểm dừng động c chính xác bằng công t c hành trình và cảm bi n quang Điều khiển t c độ động c qua bộ giảm t c cho phù hợp với k t cấu của mô hình

 Thi t k mô h nh c hí t i ưu và ph hợp với th c t : Ti n hành tìm hiểu cách thi t k phần c hí của các bãi gi xe x p tầng trong và ngoài nước Sau đó, t thi t

k lại phần c hí của mình cho t i ưu và có hiệu quả kinh t

Chương 3 CƠ SỞ Ý THU ẾT

3.1.1 Tổng quan về P C

PLC vi t t t của Programmable Logic Controller, là thi t bị điều khiển lập tr nh được (khả trình) cho phép th c hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn

ng lập tr nh Người sử dụng có thể lập tr nh để th c hiện một loạt trình t các s kiện Các

s kiện này được kích hoạt bởi tác nhân ích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các s kiện được đ m Một khi s kiện được kích hoạt thật s , nó bật ON hay OFF thi t bị điều khiển bên ngoài được gọi là thi t bị vật lý Một

bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “ ặp” trong chư ng tr nh do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã ập tr nh Để kh c phục nh ng nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây n i ( bộ điều khiển bằng Re ay) người ta đã ch tạo

ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

 Lập trình dễ dàng, ngôn ng lập trình dễ học

 Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa ch a

 Dung ượng bộ nhớ lớn có thể ch a được nh ng chư ng tr nh ph c tạp

 Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp

 Giao ti p được với các thi t bị thông minh hác như: máy tính, n i mạng, các Modul mở rộng

 Giá cả có thể cạnh tranh được

Các thi t k đầu tiên là nhằm thay th cho các phần c ng Relay dây n i và các Logic thời gian Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung ượng nhớ và tính dễ dàng cho PLC mà vẫn bảo đảm t c độ xử lý c ng như giá cả Chính điều này đã gây ra s quan tâm sâu s c đ n việc sử dụng PLC trong công nghiệp Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh ogic đ n giản đ n các lệnh đ m, định thời, thanh ghi dịch,… sau đó à các ch c năng làm toán trên các máy lớn S phát triển các máy tính dẫn đ n các bộ P C có dung ượng lớn, s ượng I / O nhiều h n

19

Trong PLC, phần c ng CPU và chư ng tr nh à đ n vị c bản cho quá tr nh điều khiển hoặc xử lý hệ th ng Ch c năng mà bộ điều khiển cần th c hiện sẽ được xác định bởi một chư ng tr nh Chư ng tr nh này đƣợc nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ th c hiện viêc điều khiển d a vào chư ng tr nh này Nhƣ vậy n u mu n thay đổi hay mở rộng ch c năng của qui trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chư ng tr nh bên trong bộ nhớ của PLC Việc thay đổi hay mở rộng ch c năng sẽ đƣợc th c hiện một cách dễ dàng mà không cần một s can thiệp vật lý nào so với các bộ dây n i hay Relay

Dòng PLC S7-200 có hai họ là 21X ( loại c ) và 22X ( oại mới ), trong đó

họ 21X không còn sản xuất n a Họ 21X có các đời sau: 210, 212, 214, 215-2DP,

216; họ 22X có các đời sau:221,222,224,224XP,226XM

P C được phân loại theo 2 cách:

- Hãng sản xuất: Gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi, A enbrrat y,

Hình 3.1 : S đồ hệ th ng PLC

 Bộ xử lý:

Bộ xử lý còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU) là linh kiện ch a bộ vi xử lý Bộ xử lý nhận các tín hiệu vào và th c hiện các hoạt động điều khiển theo chư ng tr nh được ưu trong bộ nhớ của CPU, truyền các quy t định dưới dạng tín hiệu hoạt động đ n các thi t bị

ra Nguyên lý làm việc của bộ xử lý ti n hành theo từng bước tuần t Đầu tiên các thông tin

ưu tr trong bộ nhớ chư ng tr nh được gọi lên tuần t và được kiểm soát bởi bộ đ m chư ng tr nh ộ xử lý liên k t các tín hiệu và đưa t quả ra đầu ra Chu kỳ thời gian này gọi là thời gian quét (scan) Thời gian vòng quét phụ thuộc vào tầm vóc bộ nhớ, t c độ của CPU Chu kỳ một vòng quét có h nh như h nh:

Hình 3.2: Chu kỳ một vòng quét

Bộ xử lý

Bộ nhớ Thi t bị lập trình

Nguồn cung cấp

2 Th c hiện chư ng tr nh

 Bộ nhớ:

Bộ nhớ à n i ưu tr chư ng tr nh sử dụng cho các hoạt động điều khiển Các dạng bộ nhớ có thể à RAM, ROM, EPROM Người ta luôn ch tạo nguồn d phòng cho RAM để duy tr chu ng tr nh trong trường hợp mất điện nguồn, thời gian duy trì tuỳ thuộc vào từng PLC cụ thể Bộ nhớ c ng có thể được ch tạo thành module cho phép dễ dàng thích nghi với các ch c năng điều khiển có kích cỡ khác nhau, khi cần mở rộng có thể c m thêm

 Giao diện vào / ra:

Giao diện vào à n i bộ xử lý nhận thông tin từ các thi t bị ngoại vi và truyền thông tin

đ n các thi t bị bên ngoài Tín hiệu vào có thể từ các công t c, các bộ cảm bi n nhiệt độ, các

t bào quang điện, Tín hiệu ra có thể cung cấp cho các cuộn dây công t c t , các r e, các van điện từ, các động c nhỏ Tín hiệu vào/ra có thể là các tín hiệu rời rạc, tín hiệu liên tục, tín hiệu logic Các tín hiệu vào/ra có thể thể hiện như sau: