QUAN VỀ HỆ THỐNG NHÀ GIỮ XE TỰ ĐỘNG
TÌNH HÌNH GIAO THÔNG CÁC THÀNH PHỐ LỚN Ở NƯỚC TA
Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, hướng tới một nền công nghiệp hiện đại và nâng cao đời sống vật chất của người dân Sự gia tăng phương tiện cá nhân, bao gồm xe máy và ô tô, là điều tất yếu, khiến ô tô không còn là hàng hóa xa xỉ trong tương lai gần Tuy nhiên, cơ sở hạ tầng chưa theo kịp, dẫn đến mất mỹ quan đô thị do thiếu chỗ đỗ xe, buộc người dân phải lấn chiếm lòng lề đường Tình trạng kẹt xe và tai nạn giao thông ngày càng gia tăng, cho thấy quỹ đất cho giao thông tĩnh là quá ít, đặc biệt là tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, nơi vấn đề thiếu chỗ đỗ xe đã trở nên nghiêm trọng.
Hai thành phố này đang đối mặt với tình trạng quỹ đất đô thị ngày càng hạn hẹp cho việc phát triển nhà để xe, với tỷ lệ tăng trưởng lên tới 15% mỗi năm Nếu không có giải pháp lâu dài, nguy cơ thiếu chỗ đỗ xe trong tương lai là điều không thể tránh khỏi Việc các nhà quản lý đô thị cho phép đỗ xe trên lòng đường chỉ là biện pháp tạm thời, trong khi quỹ đường cho giao thông cũng đang bị thu hẹp do sự gia tăng số lượng ô tô Nếu tiếp tục tình trạng này, sẽ dẫn đến ùn tắc giao thông nghiêm trọng, gây ra nhiều hậu quả tiêu cực cho kinh tế và xã hội.
THỰC TRẠNG KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NHU CẦU CỦA CÁC NHÀ GIỮ XE Ở VIỆT NAM
Theo số liệu thống kê của Công ty khai thác điển đỗ xe Hà Nội, hiện trên địa bàn
Hà Nội hiện có 129 điểm đỗ xe công cộng do công ty quản lý, với tổng diện tích 22,94 ha và công suất đỗ cho 5.863 xe ô tô Trong số đó, có 123 điểm đỗ xe trên hè phố với diện tích khoảng 70.430 m2 và 6 điểm đỗ xe trong khuôn viên với tổng diện tích 158.984 m2 Tuy nhiên, tổng diện tích này chỉ chiếm 0,45% quỹ đất xây dựng đô thị dành cho giao thông tĩnh, đáp ứng khoảng 15-20% nhu cầu đỗ xe của thủ đô.
Theo quy hoạch phát triển đô thị Hà Nội đến năm 2010, quỹ đất dành cho giao thông tĩnh cần đạt từ 3% - 5%, tương đương với 500 - 750 ha để xây dựng nhà giữ xe công cộng Tuy nhiên, việc đáp ứng yêu cầu này ngày càng khó khăn do giá đất tăng nhanh và nhu cầu đất cho các mục đích cấp bách khác đang thiếu hụt nghiêm trọng.
Tại TP Hồ Chí Minh, diện tích mặt đường dành cho mỗi xe ô tô đang giảm mạnh, chỉ còn 1 m²/xe so với 5 m²/xe vào năm 1976 Tại Quận 1, có khoảng 6.700 ô tô 4 chỗ cần dừng đỗ hàng ngày, nhưng chỉ có 6 nhà giữ xe với 432 chỗ và các khách sạn, cao ốc cung cấp khoảng 2.460 chỗ Điều này cho thấy sự thiếu hụt nghiêm trọng về chỗ đỗ xe tại Quận 1.
1 có 2.028 xe phải chạy lòng vòng hoặc đỗ sai chỗ gây ách tắc giaothông
Để giải quyết vấn đề giao thông tại các đô thị Việt Nam, nhiều quốc gia trên thế giới đã áp dụng hệ thống nhà giữ xe nhiều tầng tự động, trở nên phổ biến không chỉ ở châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Singapore, Malaysia, Trung Quốc, mà còn ở châu Âu và Mỹ Tại đây, có nhiều công ty chuyên cung cấp dịch vụ nhà giữ xe ô tô, trong đó hệ thống tự động được ưa chuộng Các công ty sản xuất hệ thống nhà giữ xe tự động thường là các nhà chế tạo thiết bị, không trực tiếp kinh doanh mà chỉ lắp đặt cho các nhà đầu tư Những công ty này có kinh nghiệm trong lĩnh vực cơ khí và thiết bị nâng, đồng thời cung cấp các thiết bị phụ trợ như hệ thống lấy vé tự động, cửa trả tiền tự động và hệ thống máy tính điều khiển tự động.
CÁC GIẢI PHÁP
Hệ thống nhà giữ xe tự động: Câu trả lời cho những nan giải trên
Tại Việt Nam, hiện chưa có nhà giữ ô tô nào sử dụng hệ thống đỗ xe tự động nhiều tầng, nhưng xu hướng này đang trở nên cần thiết do mật độ xe cộ gia tăng nhanh chóng Việc phát triển các nhà giữ xe là rất quan trọng nhằm giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông, đặc biệt là khi nhiều phương tiện đang chiếm dụng mặt đường làm bãi đỗ xe Để khắc phục tình trạng này và lập lại trật tự đô thị, Sở Giao thông Công chính TP Hồ Chí Minh đã triển khai chương trình “Chống ùn tắc xe đô thị và phát triển cơ sở hạ tầng giao thông thành phố.”
Trước tình hình thiếu chỗ đậu xe, thành phố đang kêu gọi đầu tư xây dựng các nhà giữ xe Sở Quy hoạch kiến trúc được giao nhiệm vụ tìm kiếm quỹ đất cho các dự án này Đồng thời, thành phố cũng có chủ trương sử dụng quỹ đất của các công ty, xí nghiệp gây ô nhiễm ở nội thành để quy hoạch xây dựng nhà giữ xe.
Mặt khác để tiết kiệm diện tích mặt bằng thì chúng ta nên:
Xây dựng các nhà giữ xe cao tầng nhằm tăng khả năng lưu giữ xe trên cùng một diệntích
Xây dựng các nhà giữ xe trong lòng đất nhằm tiết ki tối đa diện tích mặt bằng phía trên
Các khu vực bên cạnh các tòa cao ốc thường có những khoảng đất trống có thể đỗ từ 3 đến 4 xe Tuy nhiên, nếu sử dụng công nghệ nhà giữ xe tự động, chúng ta có thể tận dụng diện tích đó để chứa lên đến 60 xe Giải pháp nhà giữ xe tự động không chỉ đáp ứng nhu cầu đỗ xe mà còn hiện thực hóa ước mơ về một không gian đỗ xe hiệu quả hơn với công nghệ hiện đại.
Xây dựng nhà giữ xe trong nội thành gặp khó khăn do quỹ đất hạn chế, vì vậy cần tận dụng không gian dưới mặt đất và trên cao Mục tiêu là tối ưu hóa hệ số sử dụng diện tích, điều này chỉ có thể đạt được với nhà giữ xe tự động (Automatic Car Parking), nơi toàn bộ không gian được sử dụng để chứa xe mà không cần diện tích cho đường xe chạy.
Hệ thống nhà giữ xe tự động đang ngày càng phổ biến trên toàn thế giới, đặc biệt là tại Hàn Quốc và Nhật Bản, nơi công nghệ này phát triển mạnh mẽ.
TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG GIỮ Ô TÔ TỰĐỘNG
1.4.1 Khái niệm về hệ thống nhà giữ xe tựđộng hê thống nhà giữ xe ôtô tự động là hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt động của hệ thống lưu kho tự động mà hàng hóa là ôtô và có độ chính xác nhất định
Trong hệ thống này, xe được lưu giữ ở các ô (block parkings) dưới mặt đất hoặc trên cao thông qua thiết bị nâng chuyển Thiết bị này có khả năng di chuyển theo các phương ngang, đứng và xoay với độ chính xác và an toàn cao Hoạt động của các máy nâng chuyển được điều khiển bởi máy tính.
Máy tính quản lý toàn bộ hoạt động của hệ thống như: số lượng xe hiện đang giữ, số chỗ trống còn lại, trạng thái tại các ô lưu trữ, …
1.4.2 Sự hình thành và phát triển hệ thống giữ ôtô tựđộng
Sự ứng dụng khoa học kỹ thuật trong sản xuất ô tô đã giúp các hãng xe giảm chi phí và nâng cao chất lượng, đặc biệt tại các nước đang phát triển như Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan Dự đoán rằng ô tô sẽ trở thành phương tiện di chuyển chính trong những thập kỷ tới Tuy nhiên, việc xây dựng các bãi đỗ xe ngầm hoặc nhà cao tầng gặp khó khăn trong quản lý do yêu cầu người lái tự điều khiển xe vào vị trí, dẫn đến tốn kém nhân lực và diện tích cho các làn đường.
Vào đầu thập niên 90, hệ thống giữ xe ôtô tự động ra đời, sử dụng thiết bị cơ khí và điện tử để thay thế người lái xe vào bãi Nguyên lý thiết bị nâng chuyển cùng với ngành điều khiển tự động đã thúc đẩy sự phát triển này Đến giữa thập kỷ 90, nhiều công ty đã được thành lập và xây dựng các nhà giữ xe quy mô lớn.
Nhà giữ xe ôtô nhiều tầng sử dụng thang máy để đưa xe lên cao và sau đó lái ra tầng đỗ, là kiểu đỗ xe đơn giản nhất xuất hiện từ năm 1918 tại Mỹ và sau đó lan rộng sang châu Âu Tại Thành Phố Hồ Chí Minh, vẫn còn dấu tích của hệ thống thang nâng xe tại bãi đỗ bên hông khách sạn Kim Đô Đến năm 1964, hệ thống bán tự động được phát triển tại Châu Âu (Đức và Ý), cho phép thang nâng kết hợp với việc di chuyển xe đến vị trí đỗ, nhưng vẫn cần người lái đưa xe vào hệ thống.
Loại hình này được ứng dụng tại Nhật Bản từ khoảng năm 1975 Kể từ năm
Vào năm 1982, hệ thống đỗ xe tự động không cần người lái lần đầu tiên được phát minh tại châu Âu, cụ thể là ở Đức Do mật độ dân số cao, Nhật Bản đã nhanh chóng phát triển và ứng dụng công nghệ này từ năm 1985 Hiện tại, Nhật Bản và Hàn Quốc dẫn đầu thế giới về số lượng hệ thống đỗ xe tự động, với khách du lịch dễ dàng tìm thấy các nhà giữ xe tự động ở mọi khu phố tại Tokyo và Seoul.
Bãi đỗ xe tự lái thường gặp nhiều bất tiện, bao gồm nguy cơ mất cắp phụ tùng nếu không có camera an ninh, khó khăn trong việc đỗ xe do không có kinh nghiệm, và gây ùn tắc cục bộ Hơn nữa, việc kiểm soát khí thải và tiếng ồn trong khu vực đỗ xe cũng rất khó khăn Đặc biệt, tại các bãi xe tự lái lớn, thời gian tìm chỗ đỗ và tìm xe khi lấy xe có thể kéo dài đáng kể.
Một trong những mối quan tâm hàng đầu của các nhà đầu tư là diện tích mà bãi đỗ xe tự lái chiếm giữ trong công trình, trung bình khoảng 25m2 cho mỗi vị trí đỗ xe, bao gồm cả diện tích đường di chuyển.
Hệ thống giữ ôtô tự động đang ngày càng phổ biến trên toàn cầu, đặc biệt là ở các quốc gia phát triển như Mỹ, Đức, Pháp, Hà Lan, Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan Sự hiện diện này phản ánh nhu cầu cao về bãi giữ xe tự động, nhất là tại những thành phố đông dân và có lượng ôtô lớn.
1.4.3 Cấu tạo chung của hệ thống giữ ôtô tựđộng
1.4.3.1 Kết cấu của hệ thống giữxe
Hệ thống nhà giữ xe ôtô tự động thường có cấu trúc nhiều tầng, với mỗi tầng chịu tải trọng của các xe được giữ Để đảm bảo không bị biến dạng, các tầng cần có độ cứng và độ bền cao Do đó, chúng thường được xây dựng theo hai phương pháp chính.
Cấu tạo bằng bê tông được thực hiện qua phương pháp đúc, tạo ra các cột đỡ và sàn tầng giống như trong xây dựng nhà ở Phương pháp này mang lại kết cấu chắc chắn, khả năng chịu tải trọng lớn và tuổi thọ cao, nhưng chi phí thực hiện lại khá cao.
Cấu tạo bằng kết cấu thép được hình thành từ sự liên kết của các dầm thép theo cả hai phương ngang và đứng Các dầm thép này được kết nối với nhau thông qua bulông hoặc hàn chặt, và thường là thép định hình.
C, I, V, có thể tìm thấy trên thị trường Khối lượng cũng như chí phí đầu tư tạo ra các tầng thấp hơn phương pháp xây dựng bằng bê tông Bên cạnh đó việc xây dựng theo phương pháp này đơn giản hơn cho nên chi phí xây dựng thấp Tuy vậy các tầng dạng này có độ bền và tuổi thọ thấp hơn dạng có cấu tạo bằng bê tông
1.4.3.2 Thiết bị nâng – chuyểnxe Được dùng để thực hiện việc nâng chuyển ôtô từ trạm đầu đến vị trí lưu giữ, cũng như lấy xe ra khỏi vị trí lưu giữ và chuyển đến trạm đầu ra Để thực hiện các nhiệm vụ này, thiết bị nâng chuyển có khả năng chuyển động theo phương ngang và phương đứng Do đó một hệ thống giữ xe tự động thường phải có ba hệ thống truyền động sau:
Thiết bị di chuyển theo phương ngang bao gồm cầu di chuyển hai dầm, băng chuyền, xích, và thanh răng – bánh răng Trong số đó, cầu di chuyển và xích là hai loại thiết bị được sử dụng phổ biến nhất.
- Thiết bị nâng theo phương đứng: thang nâng, xích, cáp, nguyên lý trục vít, … Trong đó thang nâng được sử dụng phổ biến nhất n
CÁC HỆ THỐNG NHÀ GIỮ XE TỰĐỘNG
1.5.1 Hệ thống giữ xe loại thangnâng
Hệ thống nhà giữ xe ô tô dạng thang nâng mang lại sự tiện lợi, an toàn và tiết kiệm, cho phép tối đa hóa diện tích sử dụng Với thiết kế này, 60 xe có thể được đỗ trên diện tích chỉ dành cho 3 xe, tương đương khoảng 48 m2, đồng thời đảm bảo tốc độ ra vào xe nhanh chóng.
Hệ thống điều khiển PC hoạt động với tốc độ 60m/phút, cho phép phát hiện và giải quyết các vấn đề kịp thời Nhờ vào tính tương thích với PC, hệ thống liên tục cập nhật thông tin về tình trạng hoạt động và thu thập dữ liệu về xe ra vào, cước phí theo từng giờ, ngày, tuần Hệ thống có thể được thiết kế với kích thước linh hoạt để phù hợp với không gian bên trong tòa nhà Ngoài ra, thiết bị biến tần giúp giảm thiểu rung động, tiếng ồn và lượng điện tiêu thụ.
1.5.2 Hệ thống đỗ xe dạng tầng di chuyển
Hình 1.2: Hệ thống đỗ xe dạng tầng di chuyển
Hệ thống đỗ xe dạng tầng di chuyển của KOSTEC kết hợp công nghệ cao và tính nghệ thuật, với sự vận hành đồng bộ của thang nâng và bàn nâng Hệ thống này tối ưu hóa diện tích, cho phép đỗ xe tối đa và rút ngắn thời gian ra vào xe.
Một số đặc điểm chính:
- Tăng tối đa diện tích sử dụng, 108 xe có thể đỗ trên diện tích đất 18xe
- Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm tối thiểu nhờ sự vận hành đồng thời của các hệ thống thang nâng, bàn nâng di chuyển
Thiết bị điều khiển xe tự động rất phù hợp cho các khu vực đỗ xe lớn với nhiều kiểu lắp đặt khác nhau, bao gồm cả lắp đặt ngầm dưới lòng đất Hệ thống hoạt động một cách hoàn toàn tự động, giúp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa quy trình ra vào xe.
1.5.3 Hệ thống đỗ xe loại thang nâng dichuyển
Hệ thống đỗ xe loại thang nâng di chuyển là một thiết kế hiệu quả, sử dụng nguyên lý cần trục xếp dỡ để vận hành xe theo chiều lên xuống và chiều ngang, giúp đưa xe vào vị trí đỗ nhanh chóng Hệ thống này tối ưu hóa diện tích đỗ xe, đặc biệt là ở các khu vực ngầm dưới lòng đất của tòa nhà, và rất phù hợp cho các bãi đỗ xe có diện tích trung và lớn Những đặc điểm nổi bật của hệ thống này bao gồm khả năng lấy xe ra vào nhanh chóng và tiết kiệm không gian.
- Tăng tối đa diện tích sử dụng, 108 xe có thể đỗ trên diện tích đất dành cho
18 xe, nhờ sử dụng thang xếp xe nhỏ
- Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm tối thiểu nhờ sự vận hành lên xuống/qua lại đồng thời của hệ thống thang xếp
- Vận hành điều khiển rất đơn giản cho mọi người
Rất thích hợp cho diện tích đỗ xe lớn với các kiểu lắp đặt khác nhau, ngầm dưới lòng đất
.- Loại thiết bị rất kinh tế so với các thiết bị khác, do thiết kế đơn giản và dễ lắp đặt n
1.5.4 Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòngngang
Hình 1.4: Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng ngang
Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng ngang là giải pháp hiệu quả cho các không gian hình vuông và chữ nhật có nhiều tầng và hàng ngầm Xe được đưa vào và lấy ra thông qua thiết bị nâng di chuyển theo hai trục đứng và ngang, hoạt động theo trật tự lập trình sẵn Những đặc điểm chính của hệ thống này bao gồm tính năng tiết kiệm diện tích và khả năng tự động hóa quy trình đỗ xe.
- Thời gian đưa xe vào / lấy xe ra có thể giảm tối thiểu nhờ sự vận hành đồng thời theo trục đứng và ngang của hệ thống thang nâng
- Tăng diện tích sử dụng nhờ thiết kế lắp đặt dạng nhiều hàng và nhiều tầng
- Việc điều hành hệ thống rất thuận lợi nhờ hệ thống tương thích vi tính điều khiển trung tâm n
1.5.5 Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng tầng
Hình 1.5: Hệ thống đỗ xe loại xoay vòng tầng
Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng tầng của KOSTEC là giải pháp hiệu quả cho các không gian nhỏ hẹp dưới mặt đất, có khả năng lắp đặt từ 2 đến 4 tầng trở lên Thiết bị này sử dụng thang nâng chính và phụ hoạt động đồng bộ, giúp đưa xe vào hoặc ra theo chiều ngang Mỗi xe được đặt trên bàn nâng chuyển, tối ưu hóa quy trình xếp xe và di chuyển trong hệ thống.
- Tất cả các khoảng trống có thể được tận dụng để đỗ xe, không tốn diện tích thừa để xe di chuyển vào chỗ đỗ
Điểm xe vào có thể được thiết kế linh hoạt để phù hợp với kiến trúc của tòa nhà, cho phép xe ra vào từ nhiều hướng khác nhau như trên, dưới, trái, phải hoặc từ giữa.
Tùy thuộc vào chiều sâu của tầng ngầm cho phép, có thể lắp đặt
1.5.6 Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng trục đứng
Hình 1.6: Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng trục đứng
Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là giải pháp hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung, sử dụng các bàn nâng (pallet) di chuyển xoay vòng 360 độ quanh trụ cố định Với khả năng đảo chiều xoay, hệ thống được lập trình thông minh để tối ưu hóa việc lấy xe ra nhanh chóng.
- Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp nhiều hệ thống liên tiếp nhau
- Điểm xe vào từ dưới mặ tđất
- Có thể lắp đặt độc lập hoặc lắp bên trong toà nhà cao tầng
1.5.7 Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình n Đây cũng là loại thiết bị rất hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất hoặc ngầm dưới đất, có thể lắp được tối đa 5 tầng Hệ thống đỗ xe dạng xếp 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 đứng và di chuyển ngang để đưa các xe vào hoặc ra Hệ thống được lập trình để chọn cách thức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe ra nhanh nhất Đặc điểm chính của hệ thống:
- Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, tuy nhiên phải chừa trống một cột để xếp hình (ngoại trừ vị trí caonhất)
- Điểm xe vào từ dưới tầng thấ nhất
Tùy thuộc vào diện tích mặt bằng, việc lắp đặt tầng đỗ xe có thể được tối ưu hóa để gia tăng diện tích sử dụng, có thể thực hiện theo chiều ngang hoặc chiều dài, phù hợp với không gian thực tế cho phép.
- Có thể sử dụng nguyên lý xếp hình để lắp hệ thống nhỏ cho các nhà biệt thự, gia đình từ 5 - 8 xe, bằng cách sử dụng thêm 1 tầng ngầm.
VẬN HÀNH GARA Ô TÔ TỰ ĐỘNG
Hệ thống đậu xe tự động kết hợp máy tính, cảm biến, camera và cơ khí để tự động lấy xe, di chuyển vào gara và đậu vào chỗ trống Quá trình này diễn ra một cách đơn giản, giúp tài xế không cần phải thực hiện nhiều thao tác.
Có hai loại hệ thống đậu xe tự động, phân loại theo phương thức chuyển xe từ lối vào đến chỗ đậu theo chiều dọc hoặc ngang Quy trình vận chuyển xe đến chỗ đậu của cả hai hệ thống tương tự nhau: tài xế chỉ cần lái xe vào gara, đậu đúng vị trí bàn nâng, tắt máy, kéo phanh tay và rời khỏi xe Các bộ cảm biến sẽ xác định kích cỡ và hình dáng xe để gợi ý vị trí đậu phù hợp Với những hệ thống nhanh nhất, quá trình đưa xe vào bãi chỉ mất khoảng 2 phút rưỡi từ khi xe đậu lên bàn nâng Hầu hết các hệ thống sử dụng bàn nâng có chức năng xoay, giúp tài xế không phải lái lùi khi nhận lại xe.
Hệ thống đậu xe tự động nhận diện xe của bạn thông qua một chiếc thẻ hoặc chìa khóa chứa mã số xác định vị trí đậu Khi bạn muốn lấy xe, chỉ cần đưa thẻ hoặc chìa khóa vào máy tự động để lấy lại xe của mình.
Bãi đậu xe cao tầng có ưu điểm lớn nhất là tiết kiệm diện tích, nhờ vào việc sử dụng không gian một cách tối ưu Với bãi đậu xe tự động, các xe được xếp sát nhau hơn so với bãi đậu xe thông thường, vì không cần chừa khoảng trống để mở cửa xe, giúp tăng khả năng chứa xe trong cùng một khu vực.
Hệ thống đậu xe tự động giúp giảm lượng khí thải CO2 và tiết kiệm nhiên liệu, do không yêu cầu xe phải nổ máy trong suốt quá trình đậu.
Các hệ thống đậu xe tự động có thể được xây dựng dưới dạng nổi hoặc ngầm, tùy thuộc vào không gian khả dụng trong thành phố Hiện tại, tại Hàn Quốc, tỷ lệ sử dụng hệ thống đậu xe nổi chiếm 33%, trong khi hệ thống ngầm chiếm 67%.
Nhược điểm của hệ thống đậu xe tự động chủ yếu liên quan đến những rủi ro khách quan, tương tự như những vấn đề mà các bãi đậu xe truyền thống cũng gặp phải, chẳng hạn như động đất.
Hệ thống đậu xe tự động, mặc dù có thể gặp một số lỗi kỹ thuật hiếm hoi như xước hoặc móp méo thân xe, vẫn được coi là tương lai của việc đậu xe nhờ vào nhiều ưu điểm vượt trội Trong khi hệ thống này còn mới mẻ ở phần lớn các quốc gia, Nhật Bản đã áp dụng rộng rãi, và Mỹ bắt đầu xây dựng từ năm 2002 Tại châu Âu, các bãi đậu xe tự động chỉ mới xuất hiện từ năm 2007.
Thiết kế và thi công phần cơ khí cho mô hình bãi giữ xe tự động
2.1.1 Bãi giữ xe tự động trong thực tế:
Trong thực tế bãi giữ xe tự động dùng truyền động theo kiểu có hộp số
Máy thang nâng kiểu kéo sử dụng hộp số với bộ giảm tốc kết nối động cơ, giúp giảm tốc độ và truyền động cho pulley, từ đó tăng moment Hệ thống hãm bằng lò xo đảm bảo dừng và giữ thang an toàn.
Động cơ AC có thể được sử dụng với một tốc độ hoặc hai tốc độ, trong khi động cơ DC thường được điều khiển thông qua chỉnh lưu hoặc mạch điện tử Đối với động cơ một tốc độ, quá trình dừng được thực hiện bằng cách tắt nguồn và hãm phanh Ngược lại, động cơ hai tốc độ hoạt động với bộ dây quấn kép, trong đó dây quấn tốc độ nhanh được sử dụng cho vận hành, còn dây quấn tốc độ chậm giúp hãm phanh và dừng một cách chính xác.
- Phần cơ: Đây là bộ phận chính cung cấp lực kéo cho thang máy Nó bao gồm các bộ phận sau:
Motor kéo (thường là động cơ không đồng bộ ba pha)
Thiết bị biến đổi tốc độ (hộp số máy kéo)
Bánh kéo (traction sheave) hay pulley quấn cáp
Thường dùng bộ hãm bằng từ vì chúng giải phóng điện và tạo ra ma sát với trục của máy
- Lực kéo và công suất:
Buồng thang được nâng lên hoặc kéo xuống bởi những dây cáp vắt qua ròng rọc truyền động
Công suất: Để chọn được công suất truyền động của thang máy cần có các điều kiện sau:
Tốc độ và gia tốc lớn nhất cho phép
Công suất tĩnh của động cơ khi không dùng đối trọng được xác định theo công thức n
Gbt: khối lượng buồng thang (Kg)
G:khối lượng hàng (Kg) v:vận tốc nâng (m/s) g:gia tốc trọng trường η:hiệu suất của cơ cấu nâng (thường chọn từ 0.5 đến 0.8)
Công suất tĩnh của động cơ lúc nâng tải khi có đối trọng :
Công suất tĩnh của động cơ lúc hạ tải khi có đối trọng:
Gdt:khối lượng của đối trọng (Kg) k:hệ số ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng (thường chọn k = 1,
Khối lượng của đối trọng được tính theo công thức :
Gdt = Gbt + α G (kg) α : hệ số cân bằng (chọn từ 0.3 đến 0.6)
Việc chọn công suất động cơ kéo phù hợp phụ thuộc vào tải trọng và lực kéo tác động lên pulley quấn cáp, cùng với cơ cấu truyền động giữa motor kéo và pulley.
Dựa vào các kết quả công thức trên, ta có thể chọn công suất và các thành phần liên quan
2.1.2 Dây cáp: Đường kính của cáp dùng để xác định đường kính ròng rọc nhỏ nhất có thể sử dụng Ròng rọc quá nhỏ sẽ dẫn đến ứng suất dư trong khi cáp quấn qua ròng rọc, nó là nguyên nhân làm giảm tuổi thọ của cáp Đường kính của ròng rọc thường được chọn lớn hơn 40 lần đường kính của cáp
Tỷ số cáp của thang máy thường là 1:1 hoặc 2:1 Ròng rọc thường quấn dây với tỷ lệ 2:1, được sử dụng trong các máy kéo không có bánh răng tốc độ thấp nhằm giảm kích thước của máy.
Quấn cáp: dây cáp có thể quấn qua ròng rọc chỉ một lần “single wrap” hay hai lần
“double wrap” Trường hợp “double wrap” sau khi vắt qua ròng rọc nó sẽ vòng qua ròng rọc thứ hai và vòng lại ròng rọc thứ nhất
Có nhiều phương pháp khoét rãnh ròng rọc kéo, trong đó rãnh chữ U cho phép tải trọng lớn hơn nhưng cần quấn dây hai lần để đảm bảo lực kéo Ngược lại, rãnh chữ V thường đủ lực kéo với cách quấn dây đơn và có sự thay đổi lực kéo ít hơn.
Trong bãi giữ xe tự động, buồng thang là khung thang chuyên dụng để vận chuyển xe, được trang bị dây cáp, thanh ray và các thiết bị an toàn Hệ thống nâng xe và mâm trượt trên khung thang giúp đưa xe vào các ô đỗ một cách hiệu quả.
Đối trọng có chức năng cung cấp lực căng cho dây cáp, với trọng lượng thường bằng trọng lượng của buồng thang cộng thêm 40 đến 50% trọng lượng tải làm việc Trọng lượng này giúp duy trì khoảng lớn nhất và nhỏ nhất của tải mà máy phải mang, đảm bảo giá trị trung bình của tải là nhỏ nhất, từ đó đạt được tỷ lệ cáp tối ưu và giảm thiểu lực máy kéo khi đầy tải cũng như khi ít tải.
G dt :khối lượng của đối trọng (Kg)
G bt : khối lượng của buồng thang (Kg)
G : khối lượng hàng α :hệ số cân bằng (chọn 0.3 đến 0.6)
Trong bãi giữ xe tự động, thang máy dùng để chở xe nên ta chọn α = 0.5
Bộ điều tốc ly tâm được lắp đặt trên đỉnh đường ray kéo và kết nối với dây điều tốc gắn vào bộ phận an toàn của buồng thang Khi thang máy vượt tốc, cơ cấu này sẽ giữ chặt dây của bộ vượt tốc, ngăn chặn chuyển động của buồng thang và tác động lên thiết bị an toàn, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Thiết bị an toàn của buồng thang bao gồm cơ cấu tựa ở hai bên sườn hoặc dưới khung thang, có chức năng dừng buồng thang bằng cách kẹp các thanh ray định hướng Khi buồng thang di chuyển với tốc độ thấp, nó sẽ dừng ngay lập tức, trong khi ở tốc độ cao, quá trình dừng sẽ diễn ra từ từ.
Trước kia buồng thang và đối trọng chạy trên thanh ray kẹp hình chữ U (V, T, L) để định hướng trượt, còn bây giờ người ta sử dụng con lăn định hướng
Thang máy được trang bị hai bộ giảm chấn, một ở dưới cabin và một ở dưới đối trọng Thông thường, bộ giảm chấn lò xo được sử dụng cho thang máy có tốc độ thấp, trong khi bộ giảm chấn thủy lực thích hợp cho thang máy tốc độ cao.
2.1.2 Mô hình bãi giữ xe tự động:
2.1.2.1 Các loại động cơ dùng trong mô hình:
Một robot được dùng để thực hiện việc lấy và cất xe vào trong bãi giữ xe
Động cơ kéo robot vào ra: sử dụng động cơ DC có hộp giảm tốc:
Động cơ kéo robot lên xuống: Sử dụng động cơ trục vít bánh vít
Động cơ đẩy pallate qua trái và phải: Sử dụng 2 động cơ DC có hộp giảm tốc
Sử dụng thanh trượt và dây xích để tạo cơ cấu truyền động trong mô hình.
THIẾT KẾ - THI CÔNG PHẦN ĐIỆN CHO MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
2.2.1 Nguồn cung cấp cho mô hình:
Nguồn máy tính được sử dụng để cung cấp điện cho mô hình nhờ vào tính ổn định cao và khả năng tự động ngắt khi xảy ra sự cố như ngắt mạch hay quá tải Ngoài ra, nguồn máy tính còn có khả năng chống nhiễu tốt, giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định cho hệ thống.
2.2.2 Các mạch điện sử dụng trong mô hình:
2.2.2.1.1 Giới thiệu về mạch cầu H:
Mạch cầu H là mạch điện có chức năng đảo chiều quay của động cơ bằng cách thay đổi hướng dòng điện Tên gọi "mạch cầu H" xuất phát từ hình dạng cấu tạo của nó, tương tự như chữ H.
Hình 2.10 Hình dáng của mạch cầu H
Relay là một loại công tắc cơ điện với các tiếp điểm được điều khiển bằng điện Cấu tạo của relay bao gồm một thanh nam châm, một lò xo, một cuộn dây kích, một cực C chung, một tiếp điểm thường đóng (NC) và một tiếp điểm thường mở (NO).
Khi không có dòng điện đi qua cuộn dây kích thì Relay không hoạt động,
Khi có một điện áp đặt vào 2 đầu cuộn dây kích của nam châm điện, Relay hoạt
Relay có độ an toàn cao do sự cách ly giữa phần điện và phần tiếp điểm cơ khí
Thông số quan trọng cho 1 Relay là điện áp kích cuộn và dòng lớn nhất mà các điểm điểm chịu được
Ưu và nhược điểm của mạch cầu H dùng Relay:
Công tắc tơ có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm khả năng chế tạo dễ dàng và khả năng chịu được dòng lớn Đặc biệt, thiết bị này có thể thay thế cho các công tắc tơ khác, cho phép chịu được dòng điện lên đến hàng trăm Ampe.
Thiết bị có tiếp điểm cơ khí có nhược điểm là thời gian đóng cắt chậm, không phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ điều khiển nhanh và đóng cắt liên tục Việc đóng cắt nhanh có thể dẫn đến hiện tượng dính tiếp điểm hoặc hư hỏng tiếp điểm.
2.2.2.1.2.2 Mạch cầu H dùng BJT công suất:
Bán dẫn thường hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ phòng, nhưng khả năng dẫn điện của chúng tăng lên khi nhiệt độ cao hơn Có hai loại bán dẫn chính: bán dẫn loại N, trong đó electron là hạt tải đa số, và bán dẫn loại P, nơi lỗ trống là hạt tải đa số.
Khi kết hợp bán dẫn loại P và loại N, ta tạo ra tiếp xúc P-N, đặc trưng bởi việc dòng điện chỉ chảy theo một chiều từ P sang N.
Nguyên lý hoạt động của BJT
Nồng độ tạp chất của các lớp trong BJT NPN rất khác nhau Lớp E rất
Khi điện áp tại cực B lớn hơn điện áp tại cực E (U E < 0), lớp C và lớp B có rất ít hạt dẫn và rất mỏng, trong khi lớp "giàu" hạt dẫn lại chiếm ưu thế.
N giữa B và E được phân cực thuận Dòng electron từ E là bán dẫn loại
Dòng electron từ cực E chủ yếu "tràn" qua cực C do lớp B mỏng và nghèo hạt dẫn, dẫn đến việc bán dẫn loại P tại B có sự "chảy" mạnh Sự chuyển động này tạo ra dòng điện từ cực B về cực C.
Khi điện trở CE ở giá trị tối thiểu, dòng IC đạt giá trị tối đa và không thay đổi nhiều khi tăng I B Hiện tượng này được gọi là bão hòa, với điều kiện I Cmax < h fe I B Trong trạng thái bão hòa, BJT hoạt động như một “khóa điện tử”.
BJT được sử dụng trong các mạch khuếch đại
Khi BJT hoạt động ở trạng thái bảo hòa, nó được sử dụng làm khóa điện tử Để thiết kế khóa điện tử với BJT, tải cần được kết nối phía trên BJT, do đó nên sử dụng mạch E chung Cụ thể, BJT loại PNP sẽ được dùng làm khóa trên, trong khi BJT loại NPN sẽ đảm nhận vai trò khóa dưới trong mạch cầu H.
Ưu điểm: BJT là linh kiện điện tử nên có thể sử dụng cho các ứng dụng cần điều khiển tốc độ cao, đóng cắt tần số cao
BJT có nhược điểm là công suất thường nhỏ, do đó không phổ biến trong các động cơ có công suất lớn Việc thiết kế mạch điện kích cho BJT cần phải được tính toán cẩn thận để đảm bảo BJT hoạt động ở trạng thái bão hòa, nếu không sẽ dẫn đến hư hỏng Hơn nữa, điện trở CE của BJT khi ở trạng thái bão hòa cũng tương đối lớn, điều này có thể gây nóng cho BJT.
A MOSFET, or Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor, is a type of field-effect transistor characterized by a gate (G) that is insulated by a layer of silicon dioxide (SiO2) Unlike bipolar junction transistors (BJTs), which are controlled by current, MOSFETs are voltage-controlled devices.
MOSFET được chia thành hai loại chính: MOSFET có kênh dẫn sẵn (D – MOSFET) và MOSFET có kênh dẫn cảm ứng (E – MOSFET) Mỗi loại này lại được phân thành hai dạng là MOSFET kênh N và MOSFET kênh P.
Nguyên lý hoạt động của MOSFET kênh N loại E – MOSFET
MOSFET kênh N loại E là một linh kiện điện tử bao gồm hai lớp bán dẫn N được đặt trên nền lớp bán dẫn P Hai lớp bán dẫn N này được kết nối ra ngoài để tạo thành cực D và cực S, trong khi lớp bán dẫn P được nối ra ngoài và kết nối với bề mặt trên của lớp oxit để hình thành cực G.
ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG SỬ DỤNG PLC S7 – 200
GIỚI THIỆU VỀ PLC S7 - 200
Trong ngành công nghiệp sản xuất, việc kết nối các linh kiện như rơle, timer, và contactor để tạo thành hệ thống điện điều khiển là một công việc phức tạp và tốn kém Thay đổi hoạt động trong hệ thống này thường gặp nhiều khó khăn, do đó, nhu cầu về một hệ thống điều khiển hiệu quả với chi phí thấp, dễ thi công và sửa chữa, cùng với chất lượng làm việc ổn định là rất cần thiết Hệ thống điều khiển logic có thể lập trình được (PLC) đã ra đời nhằm giải quyết những vấn đề này, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả trong quá trình điều khiển.
PLC, hay Bộ điều khiển logic lập trình được, là thiết bị cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình Người dùng có thể lập trình để thực hiện nhiều trình tự sự kiện, được kích hoạt bởi các tín hiệu đầu vào hoặc các hoạt động có trễ PLC thay thế các mạch relay truyền thống và hoạt động bằng cách quét trạng thái đầu vào và đầu ra; khi đầu vào thay đổi, đầu ra cũng sẽ thay đổi tương ứng Ngôn ngữ lập trình phổ biến cho PLC bao gồm Ladder và State Logic Hiện nay, nhiều hãng sản xuất PLC nổi tiếng như Siemens, Omron, Mitsubishi Electric, Allen-Bradley, và Honeywell.
Năm 1968, công ty General Motors của Mỹ đã giới thiệu một hệ thống mới, tuy nhiên, hệ thống này vẫn còn đơn giản và cồng kềnh, gây khó khăn cho người sử dụng trong việc vận hành.
Các nhà thiết kế đã cải tiến hệ thống điều khiển để trở nên đơn giản, gọn nhẹ và dễ vận hành, nhưng việc lập trình vẫn gặp khó khăn do thiếu thiết bị hỗ trợ Để giải quyết vấn đề này, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (programable controller handle) ra đời vào năm 1969, ban đầu nhằm thay thế hệ thống Relay trong điều khiển cổ điển Qua thời gian, tiêu chuẩn lập trình giản đồ hình thang đã được phát triển, và vào những năm 1970, PLC đã tích hợp khả năng vận hành với thuật toán hỗ trợ và dữ liệu cập nhật Sự phát triển của màn hình máy tính đã cải thiện giao tiếp giữa người điều khiển và thiết bị Hơn nữa, kỹ thuật kết nối nhiều PLC thành một hệ thống chung đã nâng cao khả năng điều khiển và tốc độ xử lý với các chức năng phức tạp và số lượng cổng vào/ra lớn.
PLC là một thiết bị điều khiển có khả năng thực hiện nhiều chức năng như bộ đếm, bộ định thời và các thanh ghi Hoạt động của PLC phụ thuộc vào chương trình trong bộ nhớ, liên tục cập nhật tín hiệu đầu vào và xử lý chúng để điều khiển đầu ra hiệu quả.
Người ta chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễhọc
- Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng bảo quản, sửachữa
- Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp n
PLC giúp người điều khiển tiết kiệm thời gian khi thay đổi chương trình điều khiển bằng cách lập trình mới thay cho chương trình cũ mà không cần nối dây phức tạp Việc áp dụng PLC trong các hệ thống điều khiển ngày càng phổ biến, dẫn đến sự phát triển đa dạng các loại PLC từ các nhà sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng khác nhau Để đánh giá chất lượng của một bộ PLC, người ta thường dựa vào hai tiêu chí chính: dung lượng bộ nhớ và số lượng tiếp điểm vào/ra Bên cạnh đó, các yếu tố như bộ vi xử lý, chu kỳ xung clock, ngôn ngữ lập trình và khả năng mở rộng số ngõ vào/ra cũng rất quan trọng.
Những ưu điểm khi sử dụng bộ điều khiển PLC:
- Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu dùngrơle
- Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, khi chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển
- Chiếm vị trí không gian nhỏ trong hệthống
- Có nhiều chức năng điều khiển khácnhau
- Tốc độ xử lý cao, công suất tiêu thụnhỏ
- Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt
- Có khả năng mở rộng số lượng đầu vào/ra khi nối thêm các khối vào/ra chứcnăng
- Giá thành có thể đáp ứng được yêu cầu của người sửdụng
PLC hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như máy nông nghiệp và thiết bị y tế Chúng được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động, giúp nâng cao năng suất sản xuất, cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm tiêu hao năng lượng và tăng cường độ an toàn trong quá trình vận hành Một trong những dòng PLC phổ biến là PLCS7-200.
S7-200 là bộ điều khiển logic lập trình nhỏ gọn của Siemens (Đức), được thiết kế với cấu trúc mô-đun và khả năng mở rộng Các mô-đun này hỗ trợ nhiều ứng dụng lập trình khác nhau, mang lại sự linh hoạt cho người sử dụng.
Thành phần chính của S7-200 bao gồm các khối vi xử lý CPU212 và CPU214 Để đáp ứng nhu cầu phát triển nhanh chóng, Siemens đã giới thiệu thêm nhiều khối vi xử lý mới như CPU221, CPU222, CPU223, CPU224, CPU225 và CPU226.
SF(Đèn đỏ ):Đèn đỏ SF báo hệ thống bị hỏng
RUN(Đèn xanh ):Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình được nạp vào trong máy
STOP(Đèn vàng):Đèn vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ đừng chương trình và đang thực hiện lại
Đèn xanh ở cổng vào Ix.x cho biết trạng thái tức thời của cổng này, phản ánh tín hiệu theo giá trị logic của nó.
Đèn xanh ở cổng Qx.x là tín hiệu cho biết trạng thái hiện tại của cổng Nó phản ánh trạng thái của tín hiệu dựa trên giá trị logic của cổng, cung cấp thông tin tức thời về hoạt động của hệ thống.
Bộ điều khiển lập trình S7-200 của Siemens là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng điều khiển từ đơn giản đến phức tạp, với khả năng tích hợp thời gian thực Thiết bị này cho phép mở rộng vào/ra số và tương tự, đồng thời dễ dàng kết nối với các thiết bị giao diện như PC và HMI Số lượng modul đa dạng giúp tạo nên các cấu hình phong phú, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
CPU S7-200 của SIEMENS thuộc dòng Micro Programmable Logic
Controler, với những đặc điểm sau:
- Kích thước nhỏ - giá thành nhỏ - sức mạnhlớn
- Đáp ứng được những ứng dụng điều khiển tự động từ cho các máy đơn lẻ đến các dây chuyền sản xuất
- Có thể hoạt động độc lập hay kết nối mạng trong một hệ thống lớn n
- Dễ dàng kết nối tới các thiết bị giao diện như PC,HMI
- Số lượng modul đa dạng tạo nên các cấu hình phong phú phù hợp với nhiều ứng dụng
Các tính năng của PLC S7-200:
- Hệ thống điều khiển kiểu Module nhỏ gọn cho các ứng dụng trong phạm vi hẹp
- Có nhiều Module mở rộng
- Có thể mở rộng đến 7 Module
- Bus nối tích hợp trong Module ở mặt sau
- Có thể nối mạng với cổng giao tiếp RS 485 hay Profibus
- Máy tính trung tâm có thể truy cập đến các Module
- Không quy định rãnh cắm
- Phần mềm điều khiển riêng
- Tích hợp CPU, I/O, nguồn cung cấp vào một Module
- Micro PLC với nhiều chức năng tích hợp
Cấu trúc đơn vị cơ bản Đơn vị cơ bản của PLC S7-200 (CPU 214)
Hình2.2: khối mặt trước của PLC S7-200 (CPU 214)
SF (đèn đỏ): báo hiệu hệ thống bị hỏng
RUN (đèn xanh): chỉ định rằng PLC đang ở chế độ làmv iệc STOP (đèn vàng): chỉ định PLC đang ở chế độ dừng
4 Đèn xanh ở cổng vào chỉ định trạng thái tức thời ở cổng vào
6 Đèn xanh ở cổng ra chỉ định trạng thái tức thời ở cổng ra
Công tắc chọn chế độ làm việc có 3 vị trí: n
Chế độ RUN cho phép PLC thực hiện chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ Khi có sự cố xảy ra hoặc khi chương trình gặp lệnh STOP, PLC sẽ tự động chuyển về trạng thái dừng Do đó, trong quá trình vận hành, cần theo dõi trạng thái thực của PLC thông qua đèn báo.
Khi sử dụng chức năng STOP, PLC sẽ dừng ngay công việc đang thực hiện và chuyển về trạng thái nghỉ Trong chế độ này, người dùng có thể hiệu chỉnh lại chương trình hiện tại hoặc nạp một chương trình mới một cách dễ dàng.
TERM: cho phép PLC tự quyết định một chế độ làm việc (do người lập trình tự quyết định)
Núm điều chỉnh tương tự được đặt dưới lắp đạy cạnh cổng ra, cho phép điều chỉnh tín hiệu tương tự và góc quay một cách linh hoạt.
CẤU TRÚC BỘ NHỚ CỦAPLCS7-200
Bộ nhớ của S7_200 được chia thành 4 vùng, trong đó có một tụ giúp duy trì dữ liệu tạm thời khi mất nguồn Bộ nhớ này có tính năng động cao, cho phép đọc và ghi dữ liệu trên toàn bộ vùng, ngoại trừ phần bit nhớ đặc biệt (SM - Special Memory) chỉ có thể truy cập để đọc.
Vùng chương trình : là vùng bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ các lệnh chương trình Vùng này thuộc kiểu non-volatile đọc/ghi được
Vùng tham số: là miền lưu giữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ, trạm,
… Cũng giống như vùng chương trình, vùng tham số cũng thuộc non-volatile đọc/ghi được
Vùng dữ liệu là khu vực lưu trữ các dữ liệu của chương trình, bao gồm kết quả, phép tính và hằng số đã định nghĩa Nó cũng chứa bộ đệm truyền thông Đặc biệt, 200 byte đầu tiên của vùng nhớ đối với CPU212 và 1 KB đầu tiên đối với CPU214 thuộc kiểu non-volatile, cho phép đọc và ghi dữ liệu.
Vùng đối tượng bao gồm timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao cùng với các cổng vào/ra tương tự, được lưu trữ trong vùng nhớ cuối cùng Mặc dù vùng này không thuộc loại non-volatile, nhưng nó vẫn cho phép thực hiện các thao tác đọc và ghi.
Hai vùng nhớ cuối cùng này có ý nghĩa quan trọng trong việc thực hiện một chương trình
Miền I (Input image register) là thanh ghi đệm, lưu các giá trị ngõ vào khi PLC hoạt động
Miền Q (Output image register) thanh ghi đệm, chứa các kết quả chương trình để điều khiển ngõ ra n chươngtrình
Miền M (bit bộ nhớ nội) được sử dụng như các relay điều khiển để lưu trữ trạng thái trung gian của một hoạt động hoặc các thông tin điều khiển khác như byte, word và Dword.
Miền SM (Special memory bits) chứa các bit để lựa chọn và điều khiển các chức năng đặc biệt của CPU (byte, word,Dword)
Lưu trữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình bao gồm giá trị tức thời và giá trị đặt trước của Timer, counter Dữ liệu kiểu đối tượng này bao gồm các thanh ghi của Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao, bộ đệm vào/ra tương ứng và các thanh ghi Accumulator (AC).
Kiểu dữ liệu đối tượng có những hạn chế nhất định, vì chúng chỉ được định nghĩa và sử dụng cho những mục đích cụ thể.
- Truy nhập theo tên bit: tên miền (+)địa chỉ byte (+) (+) chỉ số bit Ví dụ V150.4 chỉ 4 bit của byte 150 thuộc miền V
- Truy nhập theo Byte: tên miền (+) B (+) địa chỉ của byte trong miền Ví dụ VB150 chỉ Byte 150 thuộc miền V
Truy nhập theo Word 16bit bao gồm tên miền và địa chỉ byte cao của từ trong miền Chẳng hạn, VW150 đại diện cho từ đơn giản gồm hai byte 150 và 151 trong miền V, với byte 150 đóng vai trò là byte cao trong từ.
Truy nhập theo hai từ 32bit bao gồm tên miền và địa chỉ byte cao của từ trong miền Ví dụ, với từ kộp VD150, nó bao gồm 4 byte (150, 151, 152, 153) thuộc miền V, trong đó byte 150 đóng vai trò là byte cao và byte 153 là byte thấp trong trừ kép.
VW150 VB150(byte cao) VB151(byte thấp)
VD150 VB150 VB151 VB152 VB153 n có cấu trúc chung là “tên lệnh” + “toán hạng”
3.3 3.3.1 NHÓM LỆNH XUẤT NHẬP CƠ BẢN
PLC S7-200 có ba ngôn ngữ lập trình cơ bản là: LAD, FBD và STL
LAD (Ladder Logic) là ngôn ngữ lập trình đồ họa dạng hình thang, với các thành phần cơ bản giống như điều khiển rơle, bao gồm tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng, cuộn dây đầu ra và các hàm chức năng như thời gian và đếm.
STL (Statement list) là ngôn ngữ lập trình phổ biến, mô tả chương trình thông qua các câu lệnh Một chương trình được cấu thành từ nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, trong đó mỗi lệnh được trình bày trên một dòng riêng biệt.
FBD (Function Block Diagram) là ngôn ngữ đồ họa lý tưởng cho những ai quen thuộc với thiết kế mạch điều khiển số Quá trình chuyển đổi giữa ba ngôn ngữ LAD, FBD và STL diễn ra hoàn toàn tự động.
DẠNG LỆNH Mô tả chức năng lệnh
Tiếp điểm thường đóng sẽ đóng khi có giá trị logic bit bằng 0, và sẽ mở ra khi có giá trị logic bằng 1
Tiếp điểm thường hở sẽ được đóng nếu giá trị logic bằng 1 và sẽ hở nếu giá trị logic bằng 0
Tiếp điểm đảo trạng thái của dòng cung cấp.Nếu dòng cung cấp có tiếp điểm đảo thì nó ngắt mạch, và ngược lại
Cuộn dây ở đầu ra sẽ được kích thích khi có dòng điều khiển đi ra
Nhóm các lệnh so sánh
Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh
Lệnh so sánh bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu byte)
Lệnh so sánh bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Word) và ngược lại
Lệnh so sánh bằng làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Double Word) và ngược lại
Lệnh so sánh bằng làm tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Real số thực) và ngược lại
Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2( IN1, IN2 kiểu byte)
Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2( IN1, IN2 kiểu Word)
Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 ( IN1, IN2 kiểu Dword)
Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 ( IN1, IN2 kiểu Real)
Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2(IN1, IN2 kiểu Byte)
Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2(IN1, IN2 kiểu Word)
Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2(IN1, IN2 kiểu Dword )
Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2(IN1, IN2 kiểu Real)
Nhóm các lệnh di chuyển dữ liệu
Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh
Sao chép nội dung của byte IN sang OUT
Sao chép nội dung của Word IN sang OUT
Sao chép nội dung của Dword(Double Word) IN sang OUT
Sao chép nội dung của Real( số thực ) IN sang OUT n
Chép nội dung của một mảng Byte bắt đầu từ địa chỉ byte IN và có N phần tử sang một mảng bắt đầu từ OUT.
Chép nội dung của một mảng Word bắt đầu từ địa chỉ byte IN và có N phần tử sang một mảng bắt đầu từ OUT.
Chép nội dung của một mảng Dword bắt đầu từ địa chỉ byte IN và có N phần tử sang một mảng bắt đầu từ OUT.
Lệnh đảo dữ liệu của 2 byte trong từ đơn
Dạng Lệnh Mô Tả Chức Năng Lệnh
Lệnh cộng hai số nguyên 16 IN1 và
IN2 kết quả là một số nguyên OUT16 bit Trong STL thì kết quả ghi vào IN1
Lệnh cộng hai số nguyên 32bit
IN1 và IN2 kết quả là một số nguyên OUT16 bit Trong STL thì kết quả ghi vào IN1
Lệnh cộng hai số thực 32bit IN1 và IN2 kết quả là một số nguyên
OUT32 bit Trong STL thì kết quả ghi vào IN1
Lệnh trừ hai số nguyên 16 IN1 và
IN2 kết quả là một số nguyên
OUT16 bit Trong STL thì kết quả ghi vào IN1
Lệnh trừ hai số nguyên 32bit IN1 và
IN2 kết quả là một số nguyên
OUT32 bit Trong STL thì kết quả ghi vào IN1
Lệnh trừ hai số thực 32bit IN1 và
IN2 kết quả là một số nguyên
OUT32bit Trong STL thì kết quả ghi vào IN1
Lệnh thực hiện phép nhân giữa hai số nguyên 16bit IN1 và IN2, với kết quả 32bit được lưu vào từ kép 32bit OUT Trong STL, giá trị IN2 sẽ được ghi vào.
Lệnh thực hiện phép nhân giữa hai số thực 32bit IN1 và IN2, với kết quả 32bit được ghi vào từ kép 32bit OUT, trong khi IN2 sẽ được ghi vào trong STL.
Lệnh thực hiện phép chia giữa hai số nguyên 16bit IN1 và IN2, với kết quả là số thực 32bit được lưu vào từ kép OUT Trong trường hợp sử dụng STL, giá trị IN2 sẽ được ghi vào.
Lệnh thực hiện phép nhân giữa hai số thực 32bit IN1 và IN2, kết quả sẽ được lưu vào từ kép 32bit OUT Trong ngôn ngữ lập trình STL, kết quả sẽ được ghi vào IN2.
Lệnh tang giá trị Bit IN lên một đơn vị kết quả ghi vào OUT Trong STL kết quả ghi vào
Lệnh tang giá trị Word IN lên một đơn vị kết quả ghi vào OUT Trong STL kết quả ghi vào
Lệnh tang giá trị Double Word IN lên một đơn vị kết quả ghi vào OUT Trong STL kết quả ghi vào IN luôn
Lệnh giảm giá trị Bit IN đi một đơn vị kết quả ghi vào OUT Trong STL kết quả ghi vào IN
Lệnh giảm giá trị Word IN đi một đơn vị kết quả ghi vào OUT Trong STL kết quả ghi vào IN
Lệnh giảm giá trị Double Word IN đi một đơn vị kết quả ghi vào OUT
Trong STL kết quả ghi vào IN
Lệnh thực hiện việc lấy căn bậc hai của một số IN kết quả ghi vào số OUT 32 bit
Nhóm lệnh điều khiển Timer
TONR:Delay On có nhớ
Trong S7-200 có 256 Timer, ký hiệu từ T0-T255
Các số hiệu Timer trong S7_200 như sau:
Các lệnh điều khiển Timer
Dạng Lệnh Mô tả chức năng lệnh
