Đồ án thiết kế bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng

Hệ thống bãi đỗ xe tự động là một trong những giải pháp thiết kế bãi đỗ xe ô tô thông minh đang rất được quan tâm hiện nay,đặc biệt là tại các thành phố lớn có lượng phương tiện giao thô

MỤC LỤC.

LỜI MỞ

ĐẦ

U

4

DANH SÁCH HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG 9 1.1 Hiện trạng về hệ thống bãi đỗ xe tự động trên thế giới……… … 9

1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Bãi đỗ xe tự động…… 10

1.2 Các loại hình bãi đỗ xe tự động trên thế giới 11

1.2.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (Car Lift Slide System) 11

1.2.2 Đỗ xe tự động dạng xếp hình (PIT Puzzle) 12

1.2.4 Đỗ xe tự động hệ thống Cycle Parking 14

1.2.5.Đỗ xe tự động hệ thống xoay vòng ngang (Total Parking). .15

1.2.6 Hệ thống bãi đỗ xe tự động dạng tháp xe (Sky Parking System) 16

1.2.7 Đỗ xe tự động hệ thống thang nâng di chuyển kết hợp với Robot 17

1.3 Hiện trạng bãi đỗ xe tự động tại Việt Nam 18

1.3.1 Vấn đề cấp thiết về bãi đỗ xe tự động tại Việt Nam 18

1.3.2 Các hệ thống bãi đỗ xe tự động tại Việt Nam 19

CHƯƠNG II: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH HỆ THỐNG

ĐỖ XE TỰ ĐỘNG Ở PHÒNG THÍ NGHIỆM BỘ MÔN TỰ ĐỘNG

HÓA … 23

2.1 Giới thiệu về mô hình 23

2.1.1 Phần kết cấu cơ khí 23

2.1.2 Phần điều khiển tự động 23

2.2 Quy trình hoạt động của mô hình 24

2.2.1 Mạch điện điều khiển của mô hình 24

2.2.2 Quy trình công nghệ của mô hình 25

2.3 Các thiết bị trong mô hình 26

2.3.1 Thiết bị phần kết cấu cơ khí 26

2.3.1.1 Hệ thống khung mô hình 26

2.3.1.2 Hệ thống chuyền động 27

2.3.1.3 Hệ thống động lực 29

2.3.2 Thiết bị phần điều khiển tự động 30

2.3.2.1 Thiết bị phần Điện 30

2.3.2.2 Cảm biến 32

2.2.2.3 Thiết bị Tự động hóa 35

2.3.2.4 Các thiết bị phụ trợ 39

2.4 Đánh giá tổng quan toàn bộ mô hình 43

CHƯƠNG III: CẢI TẠO PHẦN CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN CỦA MÔ HÌNH HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG 46

3.1 Các yêu cầu và đề xuất cải tạo mô hình bãi đỗ xe tự động 46

3.1.1 Các yêu cầu cải tạo mô hình 46

3.1.2 Các đề xuất cải tạo mô hình 47

3.2 Xây dựng sơ đồ công nghệ cho mô hình cải tạo 47

3.3 Cải tạo mô hình 51

3.3.1 Cải tạo phần cơ khí 51

3.3.2 Cải tạo kết cấu Pallet 52

3.3.2.1 Cải tạo Pallet theo yêu cầu đảm bảo thông số kỹ thuật 53

3.3.2.2 Cải tạo theo yêu cầu an toàn 54

3.3.3 Cải tạo kết cấu hành lang hỗ trợ xe vào-ra 56

3.3.4 Cải tạo, xây dựng các dịch vụ an toàn 56

3.4 Cải tạo và tính chọn lại các thiết bị trong mô hình 59

3.4.1 Tính chọn lại thiết bị bảo vệ nguồn- Áp tô mát 59

3.4.2 Tính chọn bộ chuyển nguồn 220-24VDC 60

3.4.3 Cải tạo lại vị trí lắp đặt của các thiết bị điện trong tủ điện điều khiển 61

3.4.4 Cải tạo lại các cảm biến 65

3.5 Sơ đồ đấu nối và các tín hiệu của hệ thống 66

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TỰ ĐỘNG MÔ HÌNH .67

4.1 Yêu cầu bài toán tự động hóa mô hình Bãi đỗ xe 67

4.2 Quy trình công nghệ và lưu đồ điều khiển của mô hình 67

4.2.1 Quy trình công nghệ và lưu đồ thuật toán điều khiển chính của mô hình 67

4.2.2 Quy trình công nghệ và lưu đồ công nghệ điều khiển bằng tay 68

4.2.2 Điều khiển qua màn hình HMI và WinCC 72

4.3 Xây dựng chương trình 77

LỜI KẾ T

105

PHỤ

LỤ

Phương tiện đi lại ngày càng nhiều, nhất là xe ô tô ở các nước pháttriển, nhưng diện tích xây dựng các bãi đỗ xe lại ít Ở Việt Nam,cũng như nhiều nước trên thế giới, cùng với sự phát triển mạnh vềkinh tế, sự đô thị hóa, đời sống nhân dân được nâng cao nên cáccông trình, tòa nhà văn phòng, trung tâm mua sắm, khu vui chơigiải trí, siêu thị… ngày càng nhiều Nhu cầu gửi xe ô tô là khôngnhỏ Tuy nhiên, hiện tại quỹ đất của các thành phố ở Việt Namdành cho việc xây dựng các bãi đỗ xe là có hạn Nhiều chủ phươngtiện không có nơi đỗ xe đành đỗ xe trên các con đường gây tìnhtrạng tắc nghẽn giao thông.Vì vậy, cần có những công trình vừađáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người vừa giải quyết được nơi

đỗ xe cho họ Trước tình hình đó các nhà lãnh đạo đang cố gắngtìm ra nhiều phương án giải quyết Và bãi đỗ xe ô tô tự động làphương án khả thi nhất giải quyết vấn đề đó

Nắm bắt được tình hình đó, bộ môn Tự Động Hóa thuộc Khoa CơĐiện trường Đại học Mỏ- Địa Chất Hà Nội đã đề xuất đề tài Đồ án

“Cải tạo mô hình hệ thống đỗ xe ô tô tự động” làm luận văn tốtnghiệp đại học cho sinh viên

Trong quá trình thực hiện đề tài mặc dù gặp nhiều khó khăn, vất

vả về mặt kiến thức và tài liệu Đặc biệt, vì đây là đề tài mới nênviệc tra cứu tài liệu tương đối khó khăn Tuy nhiên, em được sựgiúp đỡ chỉ dạy nhiều từ thầy cô giảng viên, đặc biệt là TS PhanMinh Tạo- thầy đã trực tiếp hướng dẫn em nghiên cứu đề tài này

đã giúp đỡ em rất nhiều Dù mô hình chưa thực sự hoàn thiện,nhưng cá nhân em tin rằng nếu được triển khai một cách cụ thể thì

đề tài này sẽ phát triển hơn và hy vọng một tương lai không xa em

sẽ hoàn thiện được thiết kế và chế tạo cho hệ thống bãi đỗ xe tựđộng

Em xin chân thành cảm ơn!

Hình 1.5: Hệ thống bãi đỗ xedang xoay vòng đứng ParkingCarousel ở Tokyo.

Hình 1.6: Bãi đỗ xe dạng Cycle Parking ở Engelenschanze,

Stuttgart, Đức

Hình 1.7: Bãi đỗ xe dạng xoay vòng ngang ở Yongin, Hàn Quốc

Hình 1.8: Hệ thống đỗ xe dạng tháp ở Parc de Celestin, Paris,Pháp

Hình 1.9: Bãi đỗ xe Aarhus dạng bãi đỗ xe có sự hỗ trợ của Robot ởDubai, UAE

Hình 1.10: Hình ảnh bãi đỗ xe tự động dạng xoay vòng đứng ở 68

Lê Văn Lương

Hình 1.11 Hình ảnh bãi đỗ xe Sunlanding, đường Trần Nhật Duật

Hình 2.1: Hình ảnh mô hình bãi đỗ xe tự động ở Phòng thí nghiệm

Tự động hóa

Hình 2.2: Mạch điện điều khiển của mô hình ban đầu

Hình 2.3 Hình ảnh khung mô hình hệ thống bãi đỗ xe tự động

Hình 2.4 Hình ảnh khung mô hình hệ thống bãi đỗ xe tự động

Hình 2.5 Hình ảnh của Pallet

Hình 2.6 Hình ảnh bô chuyển đổi nguồn 220- 24VDC Seneca

Hình 2.7 Hình ảnh Áp-tô-mát loại nhỏ LS/MCB-BKN

Hình 2.8 Hình ảnh cảm biến quang Ormron ZN-128EP.

Hình 2.15 Hình ảnh đèn báo hiệu ATP

Hình 2.16 Hình ảnh của thanh nhôm gá thiết bị điện

Hình 2.17 Hình ảnh máng cáp điện nhựa SINO SP35/40- GA35-3

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ của mô hình Bãi đỗ xe sau cải tạo

Hình 3.2 Mạch lực của mô hình

Hình 3.2 Kích thước của cơ cấu khung mô hình sau quá trình cảitạo

Hình 3.3 Hình ảnh và thông số của Pallet sau khi cải tạo

Hình 3.4 Hình ảnh Pallet sau cải tạo (thêm rãnh bánh xe)

Hình 3.6 Vị trí lắp đặt của hệ thống an toàn sử dụng cảm biếnhồng ngoại

Hình 3.7 Hình ảnh tổng quan của mô hình sau quá trình cải tạo

Hình 3.7 Hình ảnh Áp tô mát chống giật Mitsubishi NV125-SV

Hình 3.8 Hình ảnh của Bộ chuyển đổi 220-12VDC

Hình 3.9 Hình ảnh thiết bị trong tủ điện điều khiển mô hình

Hình 3.10 Bản vẽ tủ điện điều khiển mô hình

Hình 3.11 Bản vẽ mạch điều khiển của mô hình

Hình 3.12 Bản vẽ mạch điều khiển cùng I/O của PLC

Hình 4.1 Lưu đồ điều khiển chương trình chính của mô hình

Hình 4.2 Lưu đồ thuật toán vận hành bằng tay để kiểm tra trạngthái thiết bị

Hình 4.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển vận hành bằng tay

Hình 4.4 Lưu đồ thuật toán điều khiển tự động qua HMI và WinCC.

Hình 4.5 Lưu đồ thuật toán chương trình tự động cho xe vào

Hình 4.6 Lưu đồ thuật toán điều khiển quá trình lấy xe ra

Hình 4.7 Trạng thái cảm biến trong từng quá trình gửi xe và lấyxe

Hình 4.8 Lưu đồ thuật toán điều khiển động cơ quay thuận nghịch.Hình 4.9 Lưu đồ thuật toán điều khiển chương trình con chọnPallet trống

Hình 4.10 Các địa chỉ tín hiệu I/O của đèn báo

Hình 4.11 Các địa chỉ tín hiệu I/O của chương trình chính

Hình 4.12 Các địa chỉ tín hiệu I/O trong chương trình quay độngcơ

Hình 4.13 Các địa chỉ tín hiệu I/O của chương trình xác định tham

số trạng thái Pallet

Hình 4.14 Các địa chỉ tín hiệu I/O của chương trình đưa về gốc

Hình 4.15 Các địa chỉ tín hiệu I/O của chương trình địa chỉ trạngthái hoạt động

Hình 4.16 Các địa chỉ tín hiệu I/O của chương trình xác định tínhiệu vào

Hình 4.18 Giao diện điều khien HMI

Hình 4.17 Kết nối PLCS7-1214 AC/DC/RLY và HMI

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN.

Bảng 2.1 Bảng thông số kỹ thuật bộ chuyển đổi nguồn 220-24V

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của MCCB LS/MCB-BKN

Bảng 2.3: Bảng thông số kỹ thuật cảm biến quang Ormron 128EP

ZN-Bảng 2.4: ZN-Bảng thông số kỹ thuật của cảm biến từ ROKO SN04-NNPN

Bảng 2.5: Bảng thông số kỹ thuật của Relay trung gian Ormron

Bảng 2.6: Bảng hông số kỹ thuật của PLC Siemens S7-1200

Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật của nút bấm ATP LA39

Bảng 2.8: Bảng thông số kỹ thuật của nút bấm dừng khẩn

Bảng 2.9: Bảng thông số kỹ thuật của đèn tín hiệu ATP

Bảng 2.10: Bảng thông số kỹ thuật của máng cáp điện SINOSP35/40- GA35-3

Bảng 3.1 Bảng viết tắt các thiết bị trong sơ đồ công nghệ

Bảng 3.2 Bảng thông số kỹ thuật của Áp-tô-mát chống giậtMitsubishi NV125-SV

Bảng 3.3 Bảng thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi nguồn 12VDC

220-Bảng 3.4 220-Bảng tín hiệu vào/ra PLC

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

2 MCB Miniature Circuit Breake

3 ECCB Residual Current Circuit Breaker

10 RFID Radio Frequency Identification

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG.

1.1 Hiện trạng về hệ thống bãi đỗ xe tự động trên thế giới.

1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của Bãi đỗ xe tự

động.

Hệ thống bãi đỗ xe tự động là một trong những giải pháp thiết

kế bãi đỗ xe ô tô thông minh đang rất được quan tâm hiện nay,đặc biệt là tại các thành phố lớn có lượng phương tiện giao thôngđang tăng nhanh một cách chóng mặt, trong khi đất sử dụng thìlại quá đắt đỏ

Hệ thống bãi đỗ xe dùng thang máy đưa xe lên cao và người lái

tự lái xe ra bãi đỗ là phương án kết hợp đỗ xe nhiều tầng với hệthống cơ khí đơn giản nhất xuất hiện từ Mỹ năm 1918 sau đó lantruyền nhanh chóng sang châu Âu Mãi đến năm 1982, hệ thốngbãi đỗ xe ô tô tự động hoàn toàn không người lái xe được phátminh đầu tiên ở Đức, sau đó được Nhật Bản phát triển công nghệnày và ứng dụng rộng rãi từ năm 1985 Hiện nay nhiều nước trênthế giới đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này, trong đó có ViệtNam, tuy nhiên Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia có số lượngbãi đỗ xe ô tô tự động nhiều nhất trên thế giới

Với những lợi ích mà bãi đỗ xe ô tô tự động mang lại như giảiquyết được vấn đề tiếng ồn và ô nhiễm trong bãi đỗ xe, tiết kiệmkhông gian, khắc phục được tình trạng mất cắp phụ tùng hay đồđạc trong xe, tiết kiệm thời gian gửi xe… nhờ hệ thống hoàn toàn

tự động từ khâu gửi xe đến lấy xe, bãi đỗ xe ô tô tự động là mộtphương án giải quyết tối ưu nhất cho tình trạng thiếu bãi đỗ xe

Với những thiết kế ưu việt, linh hoạt theo từng không gian sửdụng, hệ thống đỗ xe tự động là giải pháp được lựa chọn hàng đầuhiện nay

1.1.2 Sự phát triển của hệ thống bãi đỗ xe trên thế giới.

Tại Mỹ: Theo thống kê của tổ chức International Parking Institue,loại hình dịch vụ kinh doanh bãi đỗ xe tại Mỹ đang đóng góp mộtdoanh thu hàng năm lên tới 26 tỷ USD Hiện có tới 40000 gara đỗ

xe với khoảng 65 triệu chỗ trống Tuy nhiên, tổng tất cả các bãi đỗ

xe đó vẫn chưa thể đáp ứng nổi cầu đang ngày càng gia tăng Và

tỷ lệ lớn gara đỗ xe vẫn thuộc kiểu hệ thống cổ điển- vận hành vàgửi/lấy xe dưới sự giám sát, sắp xếp của các kỹ thuật viên- điềukhiến chi phí vận hành của hệ thống rất lớn, hơn nữa thời gian lấy

xe, sắp xếp chỗ trống cũng khá lâu Hiện nay, ở các thành phố lớncủa Mỹ như Washington D.C, New York,… đã có các hệ thống bãi

đỗ xe tự động Một trong số đó nổi tiếng nhất là tháp đỗ xe đôiMiami ở bang Florida- đây là một trong những bãi đỗ xe tự độngđầu tiên ở Mỹ Được thiết kế với quy mô phục vụ hơn 2000 xe/ngày, với 10 hệ thống giữ xe ở trung tâm, các hệ thống này liênkết với nhau qua máy tính chủ Mọi thông tin về hệ thống như: còntrống chỗ hay đã đầy chỗ được thể hiện trên bảng điện, giúp ngườilái xe nhanh chóng tìm được chỗ đậu xe

Hình 1.1: Bãi đỗ xe đôi tại bang Florida- Mỹ.

Tại Châu Âu: Thiếu bãi đậu xe là tình trạng chung tại các thànhphố lớn trên thế giới Trong đó có Moscow ở Nga, hiện nay đang có

xu hướng xây dựng các tòa nhà cao tầng để xe tự động Các tòanhà đỗ xe với những thiết bị hoàn toàn tự động và hệ thống thôngtin về vị trí đỗ đã đầy hay còn trống được thể hiện trên bảng điện

tử, rất là thuận tiện cho người đỗ xe vào bãi giữ Không chỉ ởMoscow mà ở các thanh phố lớn của các nước như Anh, Pháp,Đức…đã xây dựng nhiều bãi đỗ xe để giải quyết bài toán: số lượng

xe ô tô ngày càng gia tăng mà diện tích bãi đỗ ngày càng thiếu Ngoài ra họ còn phát triển hệ thống e-Parking hệ thống quản lýđậu xe qua điện thoại Giúp người lái xe nhanh chóng và dễ dàngđặt chỗ cho vị trí giữ xe tại 1 cao ốc vào 1 khoảng thời gian Với hệthống này có nhiều ưu điêm: dễ dàng quản lý vị trí đỗ xe, cung cấpthông tin chính xác cho người lái xe về khả năng có chỗ trống tại 1

vị trí ở 1 thời điểm nhất định

Một số bãi đỗ xe nổi tiếng có thể nêu ra như: Đầu tiên ấn tượng

nhất phải kể đến bãi đỗ xe tại tỉnh Wolfsburg của Đức Đây là bãi

đỗ xe hình trụ cao 20 tầng, được thiết kế theo dạng hình tháp.Được tập đoàn Volfswagen xây dựng với mục đich chính là trưngbày các mẫu xe của hãng, cũng như giới thiệu cho khách hàng hệthống bãi đỗ xe tự động được các kỹ sư Đức thiết kế và xây dựng.

Hình 1.2: Mô hình bãi đỗ xe dạng Torpark ở Woftburg- Đức

Tại Châu Á: Nhật Bản và Hàn Quốc là 2 quốc gia đi đầu trong

việc cơ giới hóa bãi đỗ xe, đặc biệt là Nhật Bản với mật độ dân cưtập trung đông ở các thành phố lớn như Tokyo Nhật Bản đangđứng đầu thế giới về số lượng cũng như chất lượng của bãi giữ xe

tự động, hệ thống bãi đỗ xe

1.2 Các loại hình bãi đỗ xe tự động trên thế giới.

1.2.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (Car Lift Slide

xe Xe được đặt trên các bàn nâng (Pallet), thang nâng sẽ vừa dichuyển theo chiều ngang vừa nâng hạ để đưa xe vào vị trí đỗ.

Bãi đỗ xe tiêu biểu của dạng này là bãi đỗ xe Michigan Theater ởDetroit, Mỹ Bãi đỗ xe được xây dựng từ nă 1928 và sau nhiều lầncải tạo (lần cuối vào năm 1974) đã được cải tiến thành bãi đỗ xe

tự động dạng Carlift Được xây dựng trên nền diện tích 1358 m2với quy mô, sức chưa lên đến ~450 xe Tuy nhiên, dạng bãi đỗ xenày hiện không được phổ biến do không tiết kiệm diện tích đường

di chuyển nội bộ của xe khi lên xuống giữa các tầng bên trong bãi

đỗ xe, và tốn diện tích di chuyển cho xe trong từng tầng Tốc độnâng hạ chậm do có xe và người với hệ thống 1 thang máy thì thờigian lấy xe ra vào rất lâu

Hiện nay đỗ xe tự động này ít phổ biến, chỉ còn ở một só nướcnhư Mỹ và Anh (do được xây dựng từ lâu)

Hình 1.3: Bãi đỗ xe Michigan Theater dạng bãi đỗ xe Car Lift.

1.2.2 Đỗ xe tự động dạng xếp hình (PIT Puzzle).

Hệ thống đỗ xe tự động dạng xếp hình là loại giải pháp kỹ thuậttrong đó xe được đặt trên các bàn nâng chuyển (Pallet), các Palletnày 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 cáchthức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe ra nhanh nhất Đây là loạithiết bị rất hiệu quả cho các diện tích lớn và trung bình trên mặtđất hoặc ngầm dưới đất, có thể lắp được tối đa 5 tầng.

Bãi đỗ xe tiêu biểu sử dụng hệ thống này là bãi đỗ xe số 1111Lihncon, bang Miami, Mỹ Bãi đỗ xe này nổi bật với thiết kế rất ấntượng, bao gồm: 1 tầng ngầm và 6 tầng để xe Nó được thiết kế đểtận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, tuy nhiên phải chừatrống một cột để xếp hình Có điểm xe vào ở tầng hầm dưới cùng,

và với mặt bằng hình thoi nên diện tích để xe được lắp theo chiềungang Bãi đỗ xe cũng được xử lý bằng cơ cấu nâng hạ bằngPallet

Tuy nhiên, bãi đỗ xe này cần một diện tích xây dựng lớn, cũngnhư thiết kế rất phức tạp về mặt cơ cấu cơ khí hơn các loại hìnhbãi đỗ xe khác khiến cho các bãi đỗ xe này chỉ thực sự phổ biến ởcác quốc gia có diện tích xây dựng rộng như Mỹ, Canada,

Hình 1.2: Hệ thống bãi đỗ xe dạng xếp hình ở số 1111 Lihncon

(Miami, Mỹ).

1.2.3 Hệ thống bãi đỗ xe tự động hệ thống xoay vòng

đứng (Rotary Parking System).

Là hệ thống mang lại hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trungtrên mặt đất Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là loại giải pháp kỹthuật trong đó xe được đặt trên các bàn nâng (Pallet) di chuyểnxoay vòng 360o quanh trục cố định, có thể đảo chiều xoay Quytrình: xe được lái vào đúng vị trí của một ô trong guồng được đặtngay dưới đất, sau đó cả hệ thống bàn nâng quay để có được ôtrống nằm ngay mặt đất Khi lấy xe ra bàn nâng cũng quay để đưachiếc xe được yêu cầu ở vị trí mặt đất và người dùng có thể lên xe

và lái xe ra

Bãi đỗ xe tự động dạng xoay vòng đứng tiêu biểu là bãi ParkingCarousel ở Tokyo, Nhật Bản Bãi đỗ xe có diện tích xây dựng rấtkhiêm tốn với chỉ 5400m2, bao gồm 90 hệ thống riêng biệt có thể

để được tối đa 1350 xe ô tô Hiện nay dạng này rất phổ biến ở cácquốc gia Đông Á như: Nhật Bản, Hongkong,… với ưu điểm: Là hệthống sử dụng diện tích xây dựng và lắp đặt ít nhất trong các dạng

hệ thống, thời gian lấy xe nhanh nhất cùng thời gian thi công, lắpđặt cực kỳ nhanh chóng; Thời gian giử, lấy xe nhanh nhất; Chi phíbảo trì thấp; Lắp đặt đơn giản do chỉ sử dụng kết cấu thép; và cuốicùng là cơ cấu chuyển động đơn giản

Hình 1.3: Bãi đỗ xe Parking Carousel ở Tokyo.

1.2.4 Đỗ xe tự động hệ thống Cycle Parking.

Hệ thống đỗ xe tự động dạng Cycle Parking thường được sửdụng là loại lắp ngầm dưới mặt đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏhẹp, Tốc độ thang nâng 20-40m/p, tốc độ di chuyển ngang 20-30m/p Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 6-38 xe Điều khiển đơngiản với màn hình cảm ứng (Touch screen)

Thiết kế đặc trưng này được sử dụng cho bãi đỗ xeEngelenschanze ở bang Stuttgart (Cộng hòa Liên bang Đức) Hệthống nổi bật với thời gian giử xe, lấy xe ấn tượng cùng hiệu suấttìm kiếm vị trí trống nhanh chóng Tuy nhiên hệ thống chỉ thíchhợp với những tòa nhà, bãi đỗ xe có quy mô vừa và nhỏ Hơn nữa,việc sử dụng rất nhiều kết cấu bê tông khi xây dựng khiến cho thờigian thi công của hệ thống là tương đối lâu và việc bảo dưỡng, bảotrì cũng gặp những khó khăn nhất định Hiện nay, hệ thống nàychủ yếu có mặt ở các quốc gia Tây Âu như Pháp, Đức, Luxemburg,

…

Hình 1.4: Bãi đỗ xe Engelenschanze (Stuttgart, Đức) dạng

1 mặt phẳng ngang để di chuyển các Pallet đến vị trí thang nâng

Loại hình bãi đỗ xe này rất phổ biến ở các quốc gia châu Á nhưTrung Quốc, Hàn Quốc hoặc Đài Loan,… Tiêu biểu có thể kể đếnnhư bãi đỗ xe Herma Parking Building ở thành phố Yongin, HànQuốc Bãi đỗ xe phục vụ với quy mô xấp xỉ 700 xe do công tyJOHO chế tạo mang nhiều ưu điểm của hệ thống bãi đỗ xe dạngxoay vòng ngang như: Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể ngắn;Tăng diện tích sử dụng nhờ thiết kế lắp đặt nhiều hàng và nhiều

tầng; Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏhẹp Tuy hệ thống tiết kiệm một phần đáng kể so với các hệ thốngcòn lại, nhưng vẫn chiếm dụng một phần diện tích khá lớn so với

hệ thống xoay vòng đứng Vì vậy, hệ thống này vẫn ít được ưu tiênhơn

Hình 1.5: Bãi đỗ xe Herma Parking Building ở thành phố

Bãi đỗ xe tiêu biểu của hệ thống này là bãi đỗ xe Parc deCelestin ở Lyon, Pháp Bãi đỗ xe này được xây gần quảng trườngPlace de Celestin có cấu trúc 10 tầng với vị trí đưa xe vào nằm ởtầng dưới cùng So với các hệ thống bãi đỗ xe tự động khác, hệthống dạng tháp xe có ưu điểm nổi trội ở tính linh hoạt trong thiết

kế, có thể thay đổi quy mô linh hoạt theo yêu cầu người sử dụng.Tuy nhiên, hệ thống này yêu cầu một quỹ đất xây dựng tương đốilớn và thời gian gửi- lấy xe tương đối lâu so với các hệ thống khác.

hệ thống Robot hoạt động như một người phục vụ, nhận xe từ tài

xế và vận chuyển chúng đến một khu vực bãi  đỗ xe được chỉ địnhbởi chính người gửi xe Robot ngoài đóng vai trò nâng hạ, dichuyển Pallet chứa xe ô tô còn có vai trò lựa chọn vị trí cho kháchhàng

Bãi đậu xe ở Aarhus nằm bên dưới Dokk1, một khu phức hợpvăn hóa của Schmidt Hammer Lassen, chứa thư viện lớn nhất củabán đảo Scandinavia Đây là bãi đỗ xe tự động được xây dựng quy

mô lớn nhất có sự vận hành của Robot Bãi đỗ xe được xây dựng từnăm 2003 và phục vụ với quy mô 650-700 xe ô tô Hiện nay, bãi

đỗ xe dạng này vẫn chưa được phổ biến so với các bãi đỗ xe do:Chi phí bảo dưỡng cao, yêu cầu kỹ thuật để xây dựng bê mặt bêtông phẳng phù hợp với d chuyển của Robot khó khăn; Robot nâng

2 bánh chưa phù hợp với tất cả các loại xe (xe số tự động); Thờigian lấy xe ra khá lâu do phải xử lý từng lệnh ra hoặc vào

Hình 1.7: Bãi đỗ xe Aarhus thuộc dạng bãi đỗ xe có sự hỗ

trợ của Robot.

1.3 Hiện trạng bãi đỗ xe tự động tại Việt Nam.

1.3.1 Vấn đề cấp thiết về bãi đỗ xe tự động tại Việt Nam.

Theo thống kê chưa đầy đủ của đơn vị hữu quan, tại thời điểmnày, TP Hà Nội có gần 400.000 xe ôtô đang hoạt động Trong khi

đó, sức chứa của 139 điểm trông giữ xe ô tô chỉ đủ cho 17.900 xe.Cung không đáp ứng nổi cầu dẫn đến tình trạng quá tải 100% tạicác điểm đỗ

Tỷ lệ thuận với điều đó là tình trạng xe ôtô đỗ bừa ở các tuyếnđường nội thị Xe bus không thể dừng đón khách đúng điểm, ùntắc giao thông, những cuộc khẩu chiến bất đắc dĩ giữa các chủphương tiện cũng chỉ vì tranh nhau điểm đỗ, rồi hàng loạt vụ mấttrộm trang thiết bị của xe ôtô đã xảy ra do chủ phương tiện khôngthể gửi xe vào bãi… Tất cả điều đó như một bài toán đang chờ lờigiải từ các đơn vị chức năng của TP Hà Nội.

Phòng Cảnh Sát Giao Thông Công an TP Hà Nội đưa ra con sốthống kê khiến những người có trách nhiệm không khỏi lo ngại vềtình trạng ùn tắc giao thông nội đô: Chỉ trong hai tuần mà có tớihơn 2.000 xe ôtô đăng ký mới Trong khi đó các điểm đỗ xe đều đãquá tải từ lâu

Hiện nay, do các điểm dừng xe buýt bị người dân lấn chiếmbằng cách tự ý đỗ ô tô nên xe buýt không thể dừng đón kháchđúng điểm, gây ùn tắc giao thông Rồi hàng loạt vụ mất trộmtrang thiết bị của xe ôtô đã xảy ra do chủ phương tiện không thểgửi xe vào bãi vì quá tải

Trước thực trạng bài toán bãi đỗ xe tại Việt Nam thiếu trầmtrọng Giải pháp "chữa cháy" là sử dụng một phần diện tích mặtđường làm chỗ đậu xe vẫn không đáp ứng được nhu cầu nhưng lạigây ùn tắc giao thông Do đó, việc đầu tư các bãi đậu xe tự động

là nhu cầu cần thiết và cấp bách

1.3.2 Các hệ thống bãi đỗ xe tự động tại Việt Nam.

Trong quá trình đi khảo sát bãi đỗ xe thực tế ở Việt Nam vànghiên cứu các mô hình trong phòng thí nghiệm thì em đã chọnđược mô hình bãi xe phù hợp để tìm hiểu và làm đề tài tốt nghiệp

Dự án Bãi đỗ xe thông minh Sông Hồng số 68 Lê Văn Lương, QuậnThanh Xuân, Thành Phố Hà Nội và Hệ thống bãi đỗ xe TorPark ởtòa nhà SunLanding số 127 Trần Nhật Duật (quận Hoàn Kiếm) làhai trong những hệ thống bãi đỗ xe thực tế mà em tham quan.Trong đó, Bãi đỗ xe thông minh Sông Hồng là bãi đỗ xe dạng xoay

vòng đứng và Hệ thống đỗ xe Sunlanding thuộc kiểu bãi đỗ xeTorpark.

Đôi nét về bãi đỗ xe Sông Hồng: Bãi đỗ xe dạng xoay vòngđứng ở số 68 Lê Văn Lương là một trong những bãi đỗ xe đầu tiênđược đầu tư và xây dựng ở Hà Nội Hệ thống bao gồm 3 hệ thốnggửi xe bằng Pallet Hệ thống được thiết kế theo dạng xoay vòngđứng khiến cho một khía cạnh quan trọng của một hệ thống bãi đỗ

xe tự động đó là Diện tích xây dựng được tiết kiệm một cách triệt

để Trên hết, hệ thống bãi đỗ xe Sông Hồng cũng được tích hợp hệthống Tự động hóa 100% - từ khâu gửi xe đến lấy xe đều có sựtham gia của thiết bị quẹt thẻ và giám sát cho nên thời gian phục

vụ khách được rút ngắn đáng kể so với các bãi đỗ xe truyền thống

Hình 1.8: Hình ảnh bãi đỗ xe tự động dạng xoay vòng đứng ở

68 Lê Văn Lương

Hình 1.9: Hình ảnh bãi đỗ xe Sunlanding, đường Trần Nhật

Duật.

Đôi nét về bãi đỗ xe Sunlanding: Hệ thống bãi đỗ xe Trần NhậtDuật cũng là một trong những bãi đỗ xe bằng giàn thép hiện đạinhất Hà Nội. Hệ thống giàn thép đỗ xe cao tầng có diện tích412m2, sân chỗ đỗ 91 ôtô (xe dưới 7 chỗ) được lắp dựng theocông nghệ Nhật Bản với 7 block, cao 4 tầng, chiều cao 8,5m Cácblock đỗ xe được thiết kế sử dụng khung thép được tổ hợp từ théphình kết hợp với mái bằng tấm nhựa thông minh Móng sử dụngkết cấu móng cọc bê tông cốt thép Hệ thống giàn thép đỗ xe hoạtđộng theo công nghệ xếp hình của Nhật Bản có cơ cấu nâng hạ vàdịch chuyển ngang bằng cáp, tấm pallet chuyên dụng theo dạng

1.4 Đề xuất giải pháp thực hiện mô hình bãi đỗ xe tự động.

Em đề xuất thực hiện mô hình bãi đỗ xe tự động dạng xoayvòng đứng bởi các lý do như sau

Thứ nhất, xét trên điều kiện thực tế và về yêu cầu kỹ thuật thì

hệ thống bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng phục vụ cho đô thị lớn

có nhiều ưu điểm nổi trội, đang được nhiều nhà đầu tư lựa chọnbởi các khía cạnh như sau:

- Về mặt diện tích xây dựng: Hệ thống bãi đỗ xe tự động dạngxoay vòng đứng có thể lắp đặt được tại những nơi có không giannhỏ có diện tích khoảng 30m2, bởi vậy rất thích hợp với hầu hếtcác công sở, bãi đỗ xe truyền thống, các công ty khai thác điểm

đỗ So sánh trực tiếp với các dạng bãi đỗ xe khác như Bãi đỗ xedạng Cycle Parking và bãi đỗ xe dạng thang nâng di chuyển thìdiện tích xây dựng của hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng đứng là tối

ưu hơn cả Việc này giúp tiếp kiệm rất nhiều phần diện tích để xâydựng hệ thống

- Thời gian thi công nhanh: Theo nghiên cứu của tổ chứcInternational Parking Institue thì thời gian xây dựng bãi đỗ xe tự độngdạng xoay vòng đứng là nhanh nhất, chỉ 12 tháng (thời gian nàyngắn hơn hệ thống kế trên nó- hệ thống xoay vòng ngang 3tháng) Vì sao lại có sự chênh lệch đáng kể này? Đó là do cơ cấu,cấu trúc của hệ thống bãi đỗ xe xoay vòng đứng chủ yếu là khungdầm thép, và được ghép nối với nhau bằng hệ thống vít và ốc Còncác hệ thống khác đều có kết cấu bê tông, như hệ thống bãi đỗ xedạng Tháp để xe, hay dạng Cycle Parking đều có kết cấu bê tôngđáng kể- điều này khiến thời gian thi công kéo dài

- Với cơ cấu quay vòng 2 chiều giúp cho việc lấy xe trở nênnhanh và thuận tiện hơn: Việc này hoàn toàn dễ nhận ra, so sánhvới các hệ thống như hệ thống lấy xe bằng Pallet nâng, hệ thốngCarLift thì các hệ thóng này chỉ lấy xe theo cơ chế: Nâng- chuyểntheo một chiều Vậy nên thời gian lấy xe của hệ thống xoay vòngđứng được rút ngắn đáng kể quãng đường từ vị trí để xe xuống vị

trí lấy xe Từ đó giảm đáng kể thời gian phục vụ khách hàng vàtăng hiệu suất làm việc của hệ thống.

- Chi phí bảo trì bảo dưỡng cho hệ thống đỗ xe này không quácao: Việc xử dụng đa phần linh kiện và thiết bị bằng hợp kim vàkết cấu theo dang ghép- lắp bằng ốc và vít khiến cho việc duy tu,bảo dưỡng thiết bị trong hệ thống trở nên dễ dàng hơn Một ví dụ

cụ thể là hệ thống Cycle Parking- việc duy tu bảo dưỡng khó khăn

do hệ thống Pallet được gá trực tiếp vào tường

Thứ hai, qua quá trình học tập, em có nhận thấy ở Phòng thínghiệm Bộ môn Tự động hóa Trường Đại học Mỏ- Địa Chất có một

mô hình bãi đỗ xe tự động do các anh, chị Tự động hóa K59 thiết

kế và chế tạo Trong quá trình tìm hiểu, em nhận thấy mô hìnhcủa anh, chị có đầy đủ tính khoa học và thực tiễn để tiếp tụcnghiên cứu và cải tạo Được sự tư vấn của các thầy, cô hướng dẫn

và sự trao đổi chân tình của các anh, chị K59, em tiếp tục sử dụng

mô hình Bãi đỗ xe tự động này cho đề tài “Cải tiến, nâng cấp môhình bãi đỗ xe tự động ở Phòng thí nghiệm Tự động hóa” Nhờ cósẵn mô hình, em ngoài việc được rút ngắn được quá trình nghiêncứu- do mô hình đã hoàn thiện và rất sát với thực tế, em còn tiếtkiệm và tối đa hóa được các thiết bị có sẵn trong phòng thí nghiệmnhư thiết bị điều khiển tự động hóa (PLC S7-1200,…), các thiết bịđiện,… Và trên hết là việc được sử dụng mô hình bãi đỗ xe ởPhòng thí nghiệm sẽ giúp đề tài của cá nhân em có sự hoàn thiện

và nâng cấp hơn so với các anh chị đi trước, góp phần vào sự pháttriển đề tài này hơn nữa

CHƯƠNG II: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐỖ XE TỰ ĐỘNG Ở PHÒNG THÍ NGHIỆM BỘ MÔN

2.1 Giới thiệu về mô hình

Hệ thống bãi đỗ xe tự động trong Phòng thí nghiệm Bộ môn TựĐộng hóa là hệ thống bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng Hệ thốngđược thiết kế và hoàn thiện bởi nhóm sinh viên chuyên ngành Tựđộng hóa K59 trường Đại học Mỏ Địa Chất Sau đây là hình ảnhcủa mô hình

Hình 2.1: Hình ảnh mô hình bãi đỗ xe tự động ở Phòng thí

nghiệm Tự động hóa.

Quan sát trực tiếp mô hình ở phòng thí nghiệm và quan sát kháiquát ở hình trên, toàn bộ mô hình bao gồm hai bộ phận chính cấutạo thành Đó là:

- Phần kết cấu cơ khí

- Phần kết cấu điều khiển tự động

2.1.1 Phần kết cấu cơ khí:

- Hệ thống khung thép có tác dụng nâng đỡ toàn bộ hệ thống

Hệ thống khung thép được cấu tạo theo cơ cấu đứng, với haikhung thép ở hai bên thành để tăng kết cấu chịu lực cho hệ thống

- Hệ thống chuyền động: Bao gồm 6 Pallet cấu tạo từ gỗ ép vànhựa cứng có tác dụng mô phỏng Pallet trong hệ thống bãi đỗ xe

thực tế Mỗi Pallet được đánh số thứ tự từ 1 đến 6 và gắn trực tiếpvào hệ thống dây xích chuyển động Hệ thống dây xích chuyểnđộng là hệ thống truyền tải động lực cho toàn bộ hệ thống Hệthống dây xích được cấu tạo từ hai vòng dây xích thuộc loại xíchvòng nối và 12 đĩa quay gắn dọc theo khung thép Các đĩa xíchxếp đối diện nhau nhằm dễ dàng cho việc chuyển động của cácPallet (Đồng nhất về mặt chuyển động hình học).

- Hệ thống động lực: Hệ thống động lực của hệ thống là một bộđộng cơ một chiều có hộp giảm tốc Việc gắn động cơ một chiềukhiến cho việc điều khiển tốc độ động cơ trở nên dễ dàng hơn Vàhộp giảm tốc là thiết bị điều chỉnh tốc độ động cơ sao cho phù hợpvới mong muốn và yêu cầu thực tế của người thiết kế

2.1.2 Phần Điều khiển Tự động.

- Hệ thống điều khiển và Tự động hóa: Hệ thống điều khiển của

động cơ bao gồm hệ thống nút bấm: Dừng, Khởi động, quay thuận,quay nghịch Các hệ thống nút bấm đống vai trò chính trong quátrình điều khiển bằng tay Hệ thống tự động hóa của mô hình làPLC S7-1200 Chúng ta cần viết một chương trình và nạp vào CPUcủa PLC để có thể tự động hóa mô hình

- Hệ thống truyền tải điện và bộ chuyển đổi nguồn: Bao gồm cácdây dẫn điện thích hợp để truyền tải nguồn điện từ tải điện xuốngđộng cơ Hệ thống dây dẫn được đấu nối vào động cơ và các thiết

bị điện khác như Áp-tô-mát, Cầu chì,… Hệ thống chuyển đổinguồn điện 220-24V sẽ được lắp đặt sao cho thuận tiện nhất trongquá trình hoạt động của động cơ

2.2 Quy trình hoạt động của mô hình

2.2.1 Mạch điện điều khiển của mô hình

Sau khi khảo sát tổng quan mô hình bãi đỗ xe tự động ở Phòngthí nghiệm, em sẽ khảo sát quá trình quá trình hoạt động và mạchđiện điều khiển của mô hình Do báo cáo của các anh, chị K59chưa có đầy đủ sơ đồ mạch điện nên em đã vẽ lại sơ đồ mạch điều

khiển của mô hình, bao gồm: Áp-tô-mát MCCB, Bộ biến đổi nguồn220-24V, và bộ điều khiển PLC S7-1200 Mạch điện điều khiểnđược thể hiện ở hình ảnh dưới đây (Hình 2.2).

Hình 2.2: Mạch điện điều khiển của mô hình.

2.2.2 Quy trình công nghệ của mô hình.

Thực hiện di chuyển Pallet bằng các thao tác trên các phím điềuhương “Trái” “Phải” để Pallet chỉ định về vị trí gốc và cho xe ô tôvào/ra

Bước 1: Đóng Áp tô mát cấp nguồn (Khi hệ thống được cấpnguồn thì đèn đỏ sẽ sáng)

Bước 2: Bấm “Start” để khởi động hệ thống (Đèn xanh sáng)

Bước 3: Bấm nút “Trái” hoặc “Phải” để di chuyển Pallet theo ýmuốn (Đèn vàng sáng)

Bước 3: Pallet yêu cầu về vị trí dốc, lúc này cho xe vào/ra

Muốn tiếp tục di chuyển các Pallet tiếp theo, thao tác lại từ Bước 2.Sau mỗi lần di chuyển thành công, hệ thống sẽ cập nhập lại hệthống và xác định lại các vị trí: vị trí nào đã có xe, vị trí nào trống

và vị trí các xe hiện tại

Nếu xảy ra sự cố: Động cơ ngay lập tức dừng hoạt động, bấm

“Stop” để dừng hệ thống (Đèn đỏ sáng) Sau khi sửa chữa và khắcphục, bấm “Home” để Pallet gần vị trí gốc nhất tự di chuyển về vịtrí gốc

2.3 Các thiết bị trong mô hình.

2.3.1 Thiết bị phần kết cấu cơ khí.

2.3.1.1 Hệ thống khung mô hình.

Phần khung mô hình được cấu tạo thì hợp kim nhôm, thiết kế

theo dạng kết cấu chữ nhật, kích thước của phần khung có cácthông số chi tiết ở hình dưới (Hình 2.4)

Hình 2.4 Hình ảnh khung mô hình hệ thống bãi đỗ xe tự động.

Việc sử dụng nhôm để làm nguyên liệu chính cho hệ thốngkhung- dầm khiến cho hệ thống có kết cấu nhẹ, giảm trọng lượngcủa khung dầm Về phần vật liệu cấu tạo của hệ thống khung thì

em đề xuất giữ nguyên toàn bộ thiết kế phần khung- dầm Tuynhiên, qua quá trình chạy thử nghiệm ở khoảng thời gian tương đốilâu (~ 1 tiếng đồng hồ), em nhận thấy việc sử dụng hoàn toànkhung nhôm cho mô hình khiến mô hình bị rung, lắc khá nhiều khiphải hoạt động trong khoảng thời gian liên tục

Lý do chính của hiện tượng này là do khối lượng phân bổ toàn bộ

mô hình nếu sử dụng nhôm tuy có giảm bớt được trọng lượng, tuynhiên sau khi gắn các thiết bị truyền động và các thiết bị động lực,

Pallet gửi xe thì khối lượng ở phần trên và phần dưới của mô hình

có sự chênh lệch nhất định Việc này khiến cho khi chạy với thờigian lâu dài, phần dưới do không đủ trọng lượng khiến cho toàn bộphần đế mô hình bị rung, lắc Điều này không chỉ khiến mất hệthống tổn hao năng lượng mà còn gây mất an toàn khi vận hành

a Cơ cấu truyền tải động năng

Cơ cấu truyền tải động năng được cấu tạo từ hai thiết bị chính:Dây xích và bánh răng (Nhông) Có lần lượt 6 bánh răng (Nhông)được gắn ở 6 vị trí đối xứng nhau trong mô hình 6 bánh răng sẽ cótác dụng hỗ trợ dây xích hoạt động trơn tru Riêng bánh răng số 1

ở vị trí thấp nhấp trong sơ đồ sẽ được gắn trực tiếp với động cơ.Các dây xích được kết cấu từ dây xích truyền động dạng xíchtruyền động 1 dãy (xích con lăn)

Về thiết kế của cơ cấu truyền động này em hoàn toàn đồng ý với

b Cơ cấu cố định xe

Cơ cấu cố định xe được thiết kế từ 6 Pallet có các kích thước nhưhình dưới (Hình 2.5) Sáu Pallet dược gắn cố định vào hệ thống dâyxích Khi cơ cấu chuyền động nhận tác động từ động cơ, nóchuyển động kéo theo tất cả các Pallet chuyển động theo Về mặtnguyên lý hoạt động em nhận thấy đây là một hệ thống hoànchỉnh, tuy nhiên về mặt thiết kế thì em chưa thật sự cảm thấyhoàn hảo Bởi vì hệ thống chỉ mới mô phỏng được kết cấu cơ khí

và mô phỏng chuyển động của các Pallet chứ chưa thực sự môphỏng hoàn toàn được thiết kế của Pallet ngoài đời thực Bởi vì

ngoài thực tế, ngoài chức năng là cơ cấu chính để nâng xe ô tôtrong hệ thống, Pallet còn giữ vai trò là cơ cấu giữ chặt xe lúc hệthống di chuyển Ở mô hình này, cơ cấu Pallet chưa thực hiệnđược chức năng giữ xe, cố định xe một cách hoàn toàn Để xácminh tính chân thực của ý kiến trên, em tiến hành thử nghiệmchạy mô hình ở chế độ làm việc không tải và chế độ làm việc cótải Ở chế độ làm việc không tải em khởi động mô hình ở khoảngthời gian 30 phút và cũng dành 30 phút cho ciệc chạy thử nghiệm

có tải Kết quả cho thấy có một số vấn đề cần lưu ý đối với cơ cấu

cố định xe mô hình bãi đỗ xe tự động như sau:

Hình 2.5 Hình ảnh của Pallet.

Khi em thực hiện chạy thử nghiệm trong một khoảng thời gianđáng kể (~1 tiếng), em nhận thấy hệ thống Pallet có sự rung lắc.Nguyên nhân của hiện tượng này là do thiết kế của Pallet lớn, hơnnữa trọng lượng Pallet được phân bố dàn trải sẽ khiến cho Palletrung lắc khi hệ thống hoạt động Hơn nữa, trên các Pallet hoàn

toàn là mặt trơn, điều này không đảm bảo các xe ô tô trên Palletkhông bị dịch chuyển khi hệ thống hoạt động Vậy nên, điều nàykhông đảm bảo an toàn cho phương tiện khi hệ thống hoạt động,vốn là một điều mà thực tế phải cực kỳ lưu ý.

Để giảm thiểu tối đa sự rung lắc khi mô hình hoạt động, chúng

ta cần thu gọn lại hệ thống Pallet, tinh chỉnh lại trọng lượng Pallet

để cho các Pallet có phân bố trọng lượng hợp lý hơn- và trọng lực

sẽ là yếu tố chính khiến Pallet không bị rung lắc khi mô hình hoạtđộng Về riêng Pallet, chúng ta sẽ thiết kế thêm hai rãnh để xe ô

tô cố định, tăng thêm yếu tố an toàn cho hệ thống

c Phần hành lang di chuyển xe

Ta cũng cần phải bổ sung thêm cơ cấu hành lang để xe ô tô cóthể thuận tiện đi vào Trong mô hình nguyên bản, chúng ta chỉ giảlập bằng cách đưa thằng ô tô lên Pallet, điều này hoàn toàn khôngthực tế Em sẽ thiết kế một cơ cấu hành lang cho xe vào Pallet để

mô hình có tính thực tế hơn

2.3.1.3 Hệ thống động lực.

Hệ thống động lực được cấu tạo chính từ động cơ DC có kèmtheo hộp giảm tốc Việc sử dụng động cơ DC hoàn toàn hợp lý, sovới hai loại động cơ khác là động cơ bước và động cơ ba pha khôngđồng bộ thì động cơ DC có những ưu điểm vượt trội so với hai loạiđộng cơ trên

- Sự thích hợp với kích cỡ mô hình: Rõ ràng là động cơ DC vàđộng cơ bước phù hợp với thiết kế mô hình hơn cả Tuy động cơ bapha không đồng bộ có momen lớn, có tốc độ quay cao, công suấtlớn (≥ 4.5kW), tuy nhiên với thiết kế và yêu cầu của mô hình thì lạkhông phù hợp do có kích thước lớn, yêu cầu nguồn đầu vào cao,

và không phù hợp với hệ thống chuyền động Như vậy, động cơ bapha chỉ thích hợp sử dụng trong thực tế, ta lựa chọn hai dạng động

cơ DC và động cơ bước để thiết kế mô hình

- Sự thích hợp công suất thiết kế của mô hình: Tuy động cơ bước

có ưu điểm rõ ràng là nhỏ gọn, tốc độ tương đối thấp, dễ điềukhiển tuy nhiên với động năng hạn chế thì việc sử dụng động cơnày cho mô hình là không phù hợp Ta sử dụng động cơ DC có kèmhộp giảm tốc (hộp số) để giảm tốc độ và tăng mô men là động cơphục vụ cho mô hình.

2.3.2 Thiết bị phần điều khiển tự động.

2.3.2.1 Thiết bị phần Điện.

a Bộ chuyển đổi nguồn 220V- 24V

Chức năng: Bộ chuyển đổi nguồn điện là một thiết bị quan trọngtrong các hệ thống năng lượng điện Bộ chuyển đổi dòng điện cóchức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện mộtchiều Dòng điện một chiều này có thể trực tiếp sử dụng cung cấpcho các thiết bị điện và điều khiển trong tủ điện Việc sử dụng bộchuyển đổi dạng có lưới tổ ong bảo vệ hoàn toàn hợp lý với kíchthước và tính năng của tủ điện điều khiển

Hình 2.6 Hình ảnh bô chuyển đổi nguồn 220- 24VDC Seneca.

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật bộ chuyển đổi nguồn 220-24V.

STT Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Thông số kỹ

4 Dòng điện định mức Ampe (A) 1.5

b Aptomat (Circuit Breaker)

Aptomat là thiết bị hạ thế ( Uđm < 1kV) dùng để bảo vệ mạch

điện ( khi có sự cố: quá tải, ngắn mạch, thấp điện áp,…) hoặc đểđóng cắt không thường xuyên các mạch điện ở chế độ làm việcbình thường Thường được sử dụng trong các mạng điện dân dụng,gia đình, mạng điện công nghiệp (các nhà máy, khu công nghiệp,khu chế xuất, các công trường)

Chức năng của một chiếc Aptomat đó chính là sử dụng để giúp

ngắt các mạch điện một cách tự động, nó tránh làm hư hỏng thiết

bị điện, bảo vệ hệ thống điện khi có hiện tượng ngắn mạch hoặcsụt áp diễn ra Và ngoài ra, để bảo vệ các mạch điện, thiết bị điệnAptomat còn có công dụng dùng để đóng ngắt mạch

Trong nguyên bản mô hình sử dụng Áp tô mát LS/MCB-BKN, đây

là Áp tô mát dạng tép, 2P dùng cho nguồn 1 pha

Ở mô hình này, chúng ta sử dụng Áp to mát dạng tép là đủ chothiết bị và mô hình Tuy nhiên ở ngoài thực tế việc chỉ sử dụngMCB cho các loại hệ thống điều khiển tự động là không nhiều

Lý do chính là bởi MCB chỉ thích hợp cho những hệ thống, đườngdây có công suất nhỏ và vừa Trong khi đó, một hệ thống bãi đỗ xe

tự động lại đòi hỏi một công suất lớn, hơn nữa phải đảm bảo tính

an toàn và hiệu suất hoạt động cao Nên việc sử dụng thiết bị nhưMCCB là chưa hợp lý

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của Áp-tô-mát dạng nhỏ

5 Số chân đầu vào Cái 2

a Cảm biến quang (PhotoElectric Sensor)

Nguyên lý: Cảm biến Quang điện (Photoelectric Sensor, PES) nói

một cách nôm na, thực chất chúng là do các linh kiện quang điệntạo thành Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào bề mặt của cảmbiến quang, chúng sẽ thay đổi tính chất Tín hiệu quang được biếnđổi thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot(Cathode) khi có một lượng ánh sáng chiếu vào

Chức năng: Mô hình sử dụng 6 cảm biến quang gắn vào vị trícủa 6 Pallet Tác dụng chính của cảm biến quang là xác định xemtrên Pallet có xe hay không Khi trên Pallet có xe, cảm biến quang