intTypePromotion=1
ADSENSE

Đồ án tốt nghiệp - Đề tài: "Thiết kế mô hình bãi đậu xe tự động" - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

Chia sẻ: Dovan Man | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:62

1.150
lượt xem
239
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một bãi đậu xe cạnh tranh phải có không khí thân thiện cho khách hàng, tiện lợi về vị trí và đội ngũ lao động làm việc đặc biệt hiệu quả. Các công ty hiện đại tập trung đội ngũ nhân viên, nếu có thể, tại vị trí trung tâm mà các nhân viên có thể thuận lợi về không gian quản lý. Để làm điều này, nó phải phối hợp một cách thông minh các kỹ thuật mới trong quản lý tự động, kỹ thuật âm thanh(audio) và hình ảnh (video) kỹ thuật trong nước (domestic)và truyền...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp - Đề tài: "Thiết kế mô hình bãi đậu xe tự động" - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ

  1. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Khoa Điện ------ *** ------ KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đỗ Văn Mẫn Tên: Lớp: 08Đ2 Điện Khoa: Nghành: Kỹ thuật điện Đề tài: Thiết kế mô hình bãi đậu xe tự động Số liệu: Khoa điện trường cao đẳng công nghệ Nội dung thiết kế: Chương I: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG Chương II: GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC Chương III: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ BÃI ĐẬU XE Chương IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG Chương V: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG Các bảng vẽ được mô phỏng trên máy vi tính Cán bộ hướng dẫn: TS NGUYỄN ANH DUY Ngày giao đề tài: Ngày 22 tháng 2 năm 2011 Ngày nộp đề tài: Ngày 28 tháng 5 năm 2011 SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  2. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Ngày tháng năm 2011 Ngày tháng năm 2011 Cán bộ duyệt Cán bộ hướng dẫn Ngày tháng năm 2011 Ngày tháng năm 2011 Chủ nhiệm khoa Chủ tịch hội đồng Ngày tháng năm 2011 Tổ trưởng bộ môn SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  3. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG cầ u thực tế 1.1 Yêu 7 1.2 Giới thiệu vài nét về bãi đậu xe tự động chuẩn 8 ảnh một số đậu thế 1.2.1 Hình bãi xe trên giới...................................................17 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 2.1 Đặc điểm bộ lập trình ..................................................................................19 2.2 Những khái niệm cơ bản.............................................................................20 2.2.1 PC hay PLC........................................................................................... 21 2.2.2 So sánh với các hệ thống điều khiển khác............................................. 21 2.3 Cấu trúc phần cứng của PLC........................................................................ 22 2.3.1 Bộ xử lý trung tâm.................................................................................. 23 2.3.2. Bộ nhớ và bộ phận khác........................................................................ 24 2.4 Lợi ích của việc sử dụng plc ......................................................................... 25 2.5. Một vài lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng plc..................................................... 25 2.6 Khái niệm cơ bản về vấn đề lập trình plc.....................................................26 2.6.1. Giải thích chương trình ladder................................................................27 2.6.2. Ngõ vào và ngõ ra.................................................................................. 27 2.6.3. Rơ le (---( )---).......................................................................................28 2.6.4. Thanh ghi (Register)................................................................................28 2.6.5. Bộ đếm.....................................................................................................29 2.6.6. Bộ định thời gian (Timer)........................................................................29 2.6.7. Tập lệnh trong PLC..................................................................................30 2.7 Cơ chế hoạt động và xử lý tín hiệu trên plc.....................................................30 2.7.1. Cơ chế hoạt động......................................................................................31 2.7.2. Phương pháp xử lý....................................................................................31 2.7.2.1 Phương pháp cập nhật liên tục................................................................33 2.7.2.2. Phương pháp xử lý 1 khối......................................................................33 2.8 Thiết bị điều khiển logic khả trình S7 - 200......................................................33 2.8.1 Cấu hình cứng...........................................................................................35 2.8.1.1 CPU 226................................................................................................35 2.8.1.2. Cổng truyền thông................................................................................35 2.8.1.3. Công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC.............................................37 2.8.1.4. Chỉnh định tương tự.............................................................................37 2.8.1.5. Nguồn nuôi bộ nhớ và nguồn pin....................................................... 37 2.8.2. Cấu trúc bộ nhớ.............................................................................................37 2.8.2.1. Phân chia bộ nhớ...................................................................................37 2.8.2.2. Vùng dữ liệu.........................................................................................38 2.8.2.3. Vùng đối tượng.....................................................................................40 2.8.3. Thực hiện chương trình................................................................................40 SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  4. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy 2.9 Ngôn ngữ lập trình của S7-200..........................................................................41 2.9.1 Phương pháp lập trình...............................................................................41 2.9.1.1. Định nghĩa về LAD............................................................................42 2.9.1.2. Định nghĩa về STL..............................................................................42 2.9.2. Tập lệnh của S7-200...............................................................................43 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ BÃI ĐẬU XE 3.1 Giới thiệu bộ cảm biến......................................................................................44 3.1.1. Định nghĩa .............................................................................................44 3.1.2. Cảm biến quang.............................................................................................44 3.1.2.1 Nguyên tắc hoạt động...........................................................................44 3.1.2.2. Nguồn sáng..........................................................................................45 3.1.2.2.1 Led hồng ngoại..................................................................................45 3.2 Phân loại cảm biến......................................................................................47 3.2.1 Cảm biến phát hiện những chùm tia truyền qua .....................................47 3.2.2 Cảm biến phát hiện những chùm tia phản xạ...........................................47 3.2.3 Cảm biến phản xạ khuếch tán...................................................................47 3.2.4 Cảm biến sử dụng sợi dẫn.........................................................................48 3.3 Các ứng dụng của cảm biến quang thường gặp trong thực tế............................48 3.4 Các thông số kỹ thuật của E3JM-10M4............................................................ 49 3.5 Giới thiệu về timer và counter........................................................................ 49 3.5.1 Lệnh điều khiển Timer........................................................................... 49 3.5.2 Lệnh điều khiển Counter..........................................................................51 3.6. Cấu tạo động cơ điện một chiều .................................................................... 53 3.7 Bộ nguồn...........................................................................................................53 3.8 Mô hình bãi đậu xe thực tế................................................................................54 CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CẤU HÌNH MẠNG CHO BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG ...................................................................................................................4.1 Yêu cầu công nghệ của bãi đậu xe được thiết kế..................................55 ...................................................................................................................4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bãi đậu xe được thiết kế............55 ...................................................................................................................4.3 Giao diện chính bãi giữ xe của đề tài thiết kế....................................... 56 CHƯƠNG 5 : CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO BÃI ĐẬU XE T Ự ĐỘNG 5.1 Lưu đồ thuật toán .............................................................................57 5.1.1 Lưu đồ thuật toán ở mỗi cổng khi có xe vào.................................................57 5.1.2 Lưu đồ thuật toán ở mỗi cổng khi có xe ra...................................................58 5.2 Giản đồ thời gian............................................................................................... 59 5.2.1 Giản đồ thời gian khi có xe vào..............................................................59 5.2.2 Giản đồ thời gian khi có xe ra ............................................................... 60 5.3 Bảng phân công đầu vào đầu ra........................................................................ 61 5.4 Chương trình điều khiển....................................................................................62 SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  5. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Lời nói đầu Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo thiết bị tự động hóa, kết hợp với những thành tựu trong công nghệ vi điện tử và công nghệ thông tin, đã cho phép tạo nên một giải pháp tự động hoá hoàn toàn trong mọi lĩnh vực. Có thể nói tự động hoá đã trở thành xu hướng tất yếu của bất kỳ quốc gia, lãnh thỗ nào. Ngôn ngữ lập trình PLC đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như: Chế biến thực phẩm, sản xuất xi măng, gạch... gắn liền với các tên tuổi hàng đầu trong việc chế tạo các thiết bị tự động hoá như CNC... là các hãng nh ư :Siemens, Honeywell, Alen Bradley, ABB, Mitsubishi, Omron... và các hệ thống mạng kèm theo là : H ệ th ống s ản xuất linh hoạt(FMS), hệ thống điều khiển phân tán (DCS)... đã tạo nên b ước phát tri ển nhảy vọt trong nền sản xuất công nghiệp. Hiện nay ở nước ta, PLC đã được đưa vào sử dụng trong nhi ều nhà máy, xí nghi ệp đ ể giám sát chặt chẽ các quy trình công nghê, kỹ thuật hết sức ph ức t ạp, nh ằm nâng cao ch ất lượng sản phẩm, giảm giá thành, đáp ứng kịp thời yêu cầu ngày càng cao của xã hội. Xuất phát từ thực trạng giao thông ở các thành phố lớn ở n ước ta (nh ư Hà N ội, Tp H ồ Chí Minh) và các nước trên thế giới, với sự gia tăng ngày càng lớn c ủa các ph ương ti ện giao thông (đặc biệt là ôtô), một nhu cầu về bãi đậu đỗ cho các phương ti ện giao thông là yêu cầu cấp bách. Một mặt, giảm tắt nghẽn giao thông, nó còn đem lại m ặt th ẩm m ỹ cho một thành phố lớn hiện đại. Với lý do đó, nhóm chúng em đã khảo sát thi ết k ế m ột mô hình bãi đậu xe tự động Qua một thời gian hơn 3 tháng tìm hi ểu và th ực hi ện đ ề tài nh ờ được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: TS. Nguyễn Anh Duy và các thầy cô trong Bộ môn tự động hoá -Đo lường, chúng em đã hoàn thành đề tài. Mặc dù đã hết sức cố gắng song chắc chắn đề tài còn có nhi ều thiếu sót. Kính mong được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo. Chúng em xin chân thành cảm ơn . Đà nẵng, ngày 10 tháng 5 năm 2011 Sinh viên thực hiện Đỗ Văn Mẫn SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  6. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG 1.1. Yêu cầu thực tế. Từ thực trạng thiếu các bãi đỗ xe cho các phương tiện giao thông , khi ến các phương tiện này phải chiếm lòng, lề đường để tạm thời làm n ơi đậu đỗ. Tình hình đó d ễ gây ra ùn tắt giao thông, tai nạn giao thông và m ất vẻ m ỹ quang c ủa thành ph ố. Bên c ạnh đó, tình trạng này càng gia tăng khi số lượng phương ti ện giao thông đang m ỗi ngãy m ột tăng lên. Hình 1.1: Thực trạng giao thông ở thành phố lớn hiện nay Theo báo Thanh niên (ra ngày Thứ Năm, 02/06/2005), thì đây là th ực tr ạng đang diễn ra hằng ngày ở TP. HCM. Theo thống kê sơ bộ của Sở Giao thông- Công chính TP.HCM(GTCC), cuối năm 2004, tại các quận trung tâm thành phố ch ỉ có th ể b ố trí khoảng 3500 chỗ đậu xe, kể cả chỗ đậu được phép trên lề đường và trong các bãi đậu xe công cộng. Trong khi đó hằng ngày có hơn 5800 xe có nhu c ầu về ch ỗ đ ậu, đi ều này d ẫn đến tình trạng các tài xế có thể tìm bất cứ chỗ nào để đậu, kể c ả lòng lề đ ường gây c ản trở giao thông. Chỉ tính riêng khu vực trung tâm Q1, nhu c ầu đ ậu đ ỗ xe trung bình là 1200 xe/ngày, nhưng các bãi đậu xe công cộng chỉ đáp ứng kho ảng 350 xe, các bãi đ ậu xe c ủa SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  7. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy khách sạn, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng là 500 xe. Ông Tr ần Quang Ph ượng- Phó giám đốc Sở GTCC TP.HCM cho biết toàn thành ph ố có kho ảng 2.6 tri ệu ph ương ti ện giao thông, trong đó trên 200000 xe 4 bánh. Mức tăng tr ưởng ph ương ti ện giao thông, đ ặc biệt là xe tư nhân đã tăng từ 12% năm 2003 lên 20%năm 2004. Như vậy nhu c ầu để có bãi đỗ xe là nhu cầu cấp thiết hiện nay . 1.2. Giới thiệu vài nét về một bãi đậu xe tự động chuẩn. Hình 1.2.1: Phòng điều khiển trung của một bãi đậu xe Một bãi đậu xe cạnh tranh phải có không khí thân thiện cho khách hàng, tiện lợi về vị trí và đội ngũ lao động làm việc đặc biệt hiệu quả. Các công ty hi ện đ ại t ập trung đ ội ngũ nhân viên, nếu có thể, tại vị trí trung tâm mà các nhân viên có thể thuận lợi v ề không gian qu ản lý. Để làm điều này, nó phải phối hợp một cách thông minh các kỹ thuật m ới trong qu ản lý tự động, kỹ thuật âm thanh(audio) và hình ảnh (video) kỹ thuật trong nước (domestic)và truyền thông tin số. Kỹ thuật này tạo điều kiện tốt nhất cho các khách hàng quan tâm đến SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  8. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy giao tiếp bằng thính giác và thị giác, gi ữa các khách hàng và trung tâm đi ều khi ển giám sát có quyền trợ giúp từ xa các vấn đề đang di ễn ra, hay các s ự ki ện b ất th ường. Các ho ạt động vệ sinh và bảo trì được thực hiện xung quanh khu v ực đậu xe ph ải c ần có k ế ho ạch và cần thiết. Các công ty điều hành bãi đậu xe chuyên nghiệp tại các sân bay qu ốc t ế là m ột ví dụ về việc quản lý không gian đậu xe hiệu quả và chuyên nghiệp. Thực sự cách đây nhiều năm, nó đã chính thức thực hiện việc kết nối với trung tâm đi ều khi ển đ ể qu ản lý điều hành tất cả khu vực đậu xe với số lượng nhân viên hạn chế đ ể th ực hi ện hàng lo ạt chức năng quản lý bằng kỹ thuật tốt và hữu ích.Cho đến bây giờ, ở các nơi này, các bãi đậu xe được kết nối một cách dễ dàng, nó có thể phải dùng nhiều đ ường d ữ li ệu, hình ảnh giọng nói mà không thay đổi kết nối. Nói cách khác, tr ạm trung tâm ở đ ịa ph ương và của cả nước có thể kết nối đồng bộ với nhau dựa vào kỹ thuật truyền dữ li ệu, hình ảnh, giọng nói mà sử dụng các mạng tiêu chuẩn quốc tế và do đó giá thành truy ền thông s ẽ nh ỏ nhất. Trung tâm điều khiển của bãi đỗ xe với số lượng nhân sự th ấp gồm có các đặc điểm như sau: Hệ thống đầy đủ là một hệ thống điều khiển tin cậy và dễ hiểu . Hệ thống điều khiển tự động hổ trợ cho các nhà vận hành và tránh bị căng thẳng . Hệ thống truyền thông và thông tin đề cao tính lưu động và tốc độ phản hồi nhanh Công nghệ sử dụng phải kinh tế và có khả năng mở rộng . Hệ thống giám sát và chuẩn đoán lỗi phản ứng nhanh chóng, tin c ậy và liên t ục thông báo tình trạng của hệ thống. Tạo môi trường làm việc thân thiện và khả năng thực hiện cao. Công ty Scheidt & Bachmann(một công ty ho ạt đ ộng lâu năm trong lĩnh v ực thiết kế bãi đỗ xe tự động) đặt ra một chuẩn mới cho một bãi đ ỗ xe ít nhân s ự t ại trung tâm điều khiển là: Hình 1.2.2: Cơ cấu nâng, hạ xe SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  9. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Phối hợp kỹ thuật quản lý bãi đỗ xe, ky î thuật nâng và hệ thống hướng dẫn giao • thông, kỹ thuật an ninh, kỹ thuật khoá (locking mechanisms), truyền thông tr ực quan, hệ thống trình tự, hệ thống điều khiển video, kỹ thuật nhận dạng và kỹ thuật định lượng, hệ thống kỹ thuật gia dụng (kỹ thuật chi ếu sáng, k ỹ thu ật thông gió, thang máy, hệ thống cung cấp nguồn điện, hệ thống báo cháy ...). Các dịch v ụ (cho chăm sóc, vệ sinh, bảo trì ...) và nhiều hơn nữa. Các thiết bị kỹ thuật ở hệ thống đậu xe tại địa phương với khả năng truyền thông • ở mức cao giữa khách hàng và trung tâm điều khiển. Hệ thống gồm nhiều máy tính chủ đặt tại nhiều n ơi, làm việc thì hoàn toàn gi ống • nhau và có cùng quyền điều hành. Màn hình tiếp xúc(touch screen) tại nơi làm việc, điều hành nhanh chóng và rõ ràng. • Có sự phân chia điều hành và quản lý ở mức điều khiển, cũng như ở khoảng cách • xa. Thiết bị mạng kỹ thuật số thông thường cho dữ liệu hình ảnh và âm thanh. • Chức năng vượt qua hệ thống (Cross-system ), như là chương trình đi ều khi ển • trong trường hợp nguy hiểm. Quản lý báo động thông thường với hệ thống báo động phân tán. • Giám sát và điều khiển thông thường thông qua hệ thống. • Quản lý thông qua dịch vụ( Cross-service ) kết nối với trung tâm đường dây nóng. • Trợ giúp khách hàng trong trường hợp có vấn đề ở lối vào và l ối thoát ở, tr ạm tr ả • tiền tự động và các điểm nhạy cảm khác bằng tiếp xúc hình ảnh, giọng nói. Tận dụng các phương thức trả tiền và phương thức nhận dạng. • Điều khiển rõ ràng và tin cậy. • Hỗ trợ toàn diện khách hàng với các công cụ cần thiết. • Bao gồm cả” đậu xe trên đường” (on-street parking ) thông qua k ỹ thu ật n ối m ạng • không dây. Mở rộng cho các ý tưởng đổi mới và mở rộng • Tăng khả năng di động cho đôi ngũ nhân viên với các thi ết bị di động nh ỏ nh ư • (PDA, Pocket-PC, Handheld). An toàn cho người và thiết bị trong việc quản lý khu vục đậu xe An ninh là một yêu cầu quan trọng đầu tiên với cảm giác an toàn, tin cậy và thoải mái. Nếu mọi người tự do quyết định, họ sẽ bị lôi cuốn vào nơi mà họ c ảm thấy an toàn.Vi ệc qu ản lý hiện đai và thu hút ở khu vực đậu xe là ấn tượng t ốt để m ọi ng ưòi c ảm th ấy an toàn trong khu vực quản lý. Kỹ thuật an toàn không được gây khó ch ịu và t ạo ấn t ượng nh ư là bị giám sát, nhưng phải tin cậy trong trường hợp nguy hi ểm. Khái ni ệm an toàn hi ện đ ại bao gồm hàng loạt các thiết bị kỹ thuật kèm theo Vấn đễ an toàn được xem xét trước hết khi thiểt kế bãi đậu xe. S ạch s ẽ, sáng s ủa , màu thân thiện là tất cả các đặc điểm chính của bãi đỗ xe. Vấn đ ễ này đ ạt đ ược b ằng cách sắp xếp rõ ràng, lối đi phải phẳng, chiếu sáng và màu đèn d ễ ch ịu, n ền khô và s ạch sẽ chống lại việc bị trượt, lối đi bộ, cầu thang và c ẩu tr ục phải đ ược s ắp x ếp sao cho sạch sẽ. SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  10. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Hình 1.2.3:Hình ảnh khách hàng đi vào đậu xe. Ngoài ra, hệ thống hướng dẫn giao thông cho tài xế hoặc khách đi bộ là đặc đi ểm chính của sự an toàn và yên tĩnh. Các cài này cũng bao gồm h ệ th ống h ướng d ẫn có màu. Sự bố trí màu sáng của các thông tin về vị trí và số xe cũng cần thiết. Tuy nhiên, cảm giác gần gũi với nhân viên giám sát trong trường hợp khẩn c ấp và sẵn sàng can thiệp là những điều mà làm yên khách hàng và làm cho họ có c ảm giác là an toàn. Đi ều này được nâng cao bởi hệ thống camera, các loại đèn cao áp và nhi ều nút ấn kh ẩn c ấp đ ặt khắp nơi. An toàn cho ngưòi và thiết bị trong hệ thống đậu xe cần rất nhi ều h ệ th ống an toàn tự động, hệ thống điều khiễn, cảnh báo tại ch ỗ và nhanh chóng b ởi đ ội ngũ nhân viên trợ giúp điều khiển từ xa rất tin cậy với các thiết bị hỗ trợ bên dưới: • Camera giám sát kỹ thuật số bao quát tất cả các phần được quản lý. • Lưu giữ hình ảnh kỹ thuật số trong các bộ nhớ sẽ lưu gi ữ ngày tháng, thời gian và số lượng camera. • Cảm biến chuyển động như là các đơn vị dò riêng rẽ . • Các cảm biến chuyển động bằng phân tích hình ảnh kỹ thuật số khi hình ảnh camera đang di chuyển. • Nút ấn trong trường hợp khẩn cấp nhiều dãy với truy xuất hình ảnh tự động. • Các loa cho việc thông báo. Bộ kết nối âm thanh và video với trung tâm giám sát tại tất c ả l ối đi và l ối thoát, • tại tẩt cả trạm trả tiền tự động động, tất cả các hành lang (chẳng hạn ở c ửa chính), trong cầu thang và thang máy và tại các điểm nhạy cảm khác. • Hệ thống đèn chiếu, đèn thông báo và còi, được điều khi ển từ xa b ằng tay hay cảnh báo tự động. • Đồng hồ chỉ dẫn để xác định chắc chắn đường đi ho ặc hướng dẫn lái xe trong trường hợp nguy hiểm. • Việc ghi lại và báo cáo tình trạng trộm cắp, bairier bị hư và giám sát tr ạng thái c ủa cửa thoát. • Chương trình trong tình trạng khẩn c ấp ngăn c ản các barier ở l ối vào, các barier ở lối thoát, cửa và cổng và điều khiển giải quyết sự cố. • Hệ thống nguồn điện và đèn trong tình trạng khẩn cấp. • Các thiết bị báo cháy và lọc không khí. • Trung tâm giám sát lưu động và hệ thống đi ều khiển đ ể dò tìm h ư h ỏng nhanh chóng và trực tiếp. An toàn cho người và thiểt bị được gia tăng thêm bằng các chức năng bên dưới: SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  11. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Hệ thống camera quay và lưu giữ toàn mặt đất. • So sánh hình ảnh mọi thiết bị rời đi với các hình ảnh được lưu gi ữ khi đi vào có • đúng hay không. Hệ thống tự động công nhận các biển báo xe LPR (License Plate Recognition) c ủa • mọi thiết bị khi rời đi, mà được lưu giữ khi đi vào lối vào(thu thập đồng thời d ữ liệu hình ảnh có thể trong trường hợp này ). Giám sát sinh trắc học (Biometric supervision) ví dụ như bằng dấu vân tay ho ặc h ệ • thống theo dõi tình trạng của khuôn mặt (face contours )của tài xế, kết hợp với môi trường nhận dạng. Hinh 1.2.4: Hệ thống giám sát và nhận dạng An toàn cho lưu trữ các dữ liệu kinh doanh, thu thập, quản lý, xử lý và truyền thông qua mạng. Việc quản lý hiện đại yêu cầu điều hành một cách kinh tế và đi ều khi ển chính xác được cung cấp với mức an ninh cao và tin cậy cho việc lưu trữ dữ liệu kinh doanh. Các giá trị này chỉ có thể được truy xuất khi thu thập, quản lý xử lý và truyền dữ liệu an toàn. Toàn bộ khái niệm hệ thống quản lý khu vực đậu xe phải được thiết kế và bố trí phù hợp, thậm SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  12. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy chí ngay trong trường hợp báo động,việc đánh mất dữ liệu cũng phải được tránh. Bản tổng kết về tình hình kinh doanh và các hoạt động trong tình trạng hẩn cấp phải được tài liệu hoá một cách dễ hiễu và nên đ ược xem xét trong th ời gian xác định. Điều đầu tiên, tiên quyết cho an ninh dữ liệu là sự hoàn hảo về cấu trúc phần cứng và phần mềm được sử dụng và có sự hiểu biết về các kiến thức c ơ bản của các quy đ ịnh an toàn, khả năng linh hoạt lớn nhất gắn liền với độ ổn định cao. Khái ni ệm an ninh d ữ liệu dựa trên hệ thống chủ đạo này với các thủ tục bên dưới: Thu thập • Đảm bảo dữ liệu xác thực của dự án. • Các chức năng đảm bảo hoạt động đúng. • Kiểm tra đô tin cậy và cung cấp khả năng dự phòng. • Bổ sung dữ liệu xử lý (như kiểu dữ liệu, ID của người xử dụng, dãy số, thời gian chính xác đến giây, vị trí chính xác, các khoá ID, và chữ ký). Hình 1.2.5: An toàn dữ liệu cho kinh doanh. Quản lý • Đảm bảo các vùng nhớ dữ liệu không gây lỗi. • Cung cấp và kiểm tra tính độc lập các vùng nhớ dự phòng. • Mặc định đo lường việc hư hỏng của bộ dự phòng. • Thẩm tra lưu giữ đúng bằng các kiến thức tin cậy. Xử lý • Các chương trình xử lý được xác nhận. • Kiểm tra độ đảm bảo và sự tin cậy của các dữ liệu xử lý chính. Truyền dữ liệu qua mạng • Đảm bảo an toàn dữ liệu thông qua dãy sô.ú • Bảo vệ dữ liệu chống bị hư hỏng bằng cách xác minh lại dữ liệu. • Độ tin cậy của các bộ nhớ dự phòng phần nào được đảm b ảo mà không cần bất cứ module bổ sung, bằng cách sử dụng các thiết bị lưu trữ tin c ậy và hệ thống máy tính có liên kết với mạng. Thu thập, quản lý và truyền dữ liệu kinh doanh một cách an toàn thông qua mạng và lưu giữ ở nơi tin cậy, hợp lý bằng nhiều cách, các kiểu tiêu chuẩn là : SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  13. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Xuất vào hệ thống kế toán, tài chính được yêu cầu. • Hình 1.2.6: Lưu trữ dữ liệu trên hệ thống máy tính. Giải quyết các dịch vụ ngân hàng. • Giải quyết phương tiện giao dịch không thông qua qua ngân hàng. • Lập hoá đơn, thoả thuận hợp đồng với khách hàng. • Các hoạt động thống kê. • Đánh dấu thẻ của khách hàng. • Hình 1.2.7: Các hình thức đánh dấu thẻ. Chấp nhận phương pháp trả không thông qua ngân hàng với các thủ tục thân thiện và hiệu quả. Phương thức trả không thông qua ngân hàng ngày càng là ph ương th ức chi tr ả tiêu biểu ở các bãi đậu xe hiện đại. Sự tiện lợi chính của nó là tr ực ti ếp sử d ụng ph ương pháp trả tiền không qua ngân hàng tại các lối vào và lối thoát. Các nhà qu ản lý hi ện đ ại cũng ngãy càng quan tâm đến nhiều lợi ích của phường thức trả đó. Ngày nay, ph ương thức nhận dạng được sử dụng ở rất nhiều thiết bị ví dụ như th ẻ từ thông qua m ột con chíp, một bộ tách sóng, các máy đọc mã vạch cho đến điện thoại di động . SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  14. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Hình 1.2.8: Cách hình thức trả tiền. phương thức trả không thông qua ngân hàng là phương thức trả được thiết kế v ới nhi ều hình thức. Nói cách khác, các thẻ tín dụng c ổ điển v ới s ự ph ổ bi ến toàn c ầu c ủa nó và được rất nhiều vùng, miền đều sử dụng, ngoài ra còn có các dạng khác của nó như thẻ ghi nợ, thẻ ngân quỹ. Khái niệm ứng dụng môi trường thanh toán không thông qua ngân hàng rất khác nhau, bên dưới là một vài loại: Trả tiền tự động bằng phuơng thức với ngân hàng hoặc không ngân hàng • Trạm trả tiền tự động không qua ngân hàng. • Không chấp nhận phương thức trả không ngân hàng tại lối thoát. • Vài nhà điều hành liên kết nhiều đặc điểm để tìm hướng giải quyết phù hợp cho các ứng dụng của họ. SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  15. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy 1.2.1 Hình ảnh một số bãi đậu xe trên thế giới Hình ảnh bãi giữ xe Daibutsumae ở TOKYO Hình ảnh bãi giữ xe Noborioji ở Nawasaki SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  16. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 2.1 ĐẶC ĐIỂM BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH : Hiện nay nhu cầu về một bộ điều khiển linh hoạt và có giá thành thấp đã thúc đ ẩy sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình (programmable logic control). Hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quá trình hoạt động. Trong hoàn cảnh đó bộ điều khiển lập trình (PLC) đã được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle và thiết bị cồng kềnh, nó tạo ra m ột kh ả năng đi ều khi ển thi ết b ị dể dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình các lệnh logic cơ bản, ngoài ra PLC còn có th ể thực hiện được những tác vụ khác như làm tăng khả năng cho những hoạt động phức tạp. Bộ nhớ Khối Mạch giao tiếp Panel chương ngỏ vào cảm biến Đơn vị lập trình điều trình khiển Khối Mạch công suất Bộ nhớ ngỏ ra & cơ cấu tác dữ liệu. động Sơ đồnkhối điện trong PLC. Ngu ồ cấp bên Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả trạng thái tín hiệu ở ngõ vào được đ ưa v ề t ừ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích ra tín hi ệu đi ều khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng. Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào và khối ra của PLC cho phép nó kết nối trực ti ếp đến những c ơ c ấu tác đ ộng (actuators) có công suất nhỏ ở ngõ ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu (transducers) ở ngõ vào, mà không cần có các mạch giao tiếp hay rơle trung gian.Tuy nhiên, c ần ph ải có m ạch đi ện t ử công suất trung gian khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn. Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh h ệ th ống mà không c ần có s ự thay đ ổi nào về mặt kết nối dây; sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình đi ều khi ển trong b ộ nh ớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng. Hơn nữa, chúng còn có ưu đi ểm là th ời gian l ắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với hệ thống đi ều khiển truyền th ống mà đòi h ỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời. Về phần cứng, PLC tương tự như máy tính truyền thống và chúng có các đ ặc đi ểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp. − Khả năng chống nhiễu tốt. − Cấu trúc dạng modul do đó dễ dàng thay thế , tăng khả năng (n ối thêm modul m ở rộng vào/ra) và thêm chức năng (nối thêm modul chuyên dùng). − Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở ngõ vào và ngõ ra được chuẩn hoá. − Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng: Ladder, Intruction, Functionchat d ể hi ểu và d ể s ử dụng. − Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng. SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  17. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong vi ệc đi ều khi ển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình. 2.2 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN. Bộ điều khiển lập trình là ý tưởng của một nhóm kĩ sư hãng General Motors. Vào năm 1968 họ đã đề ra các chỉ tiêu kĩ thuật nhằm đáp ứng những yêu c ầu đi ều khi ển trong công nghiệp: − Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển, sử dụng thích hợp trong nhà máy. − Cấu trúc dạng modul để dễ dàng bảo trì và sửa chữa. − Tin cậy hơn trong môi trường sản xuất của nhà máy công nghiệp. − Dùng linh kiện bán dẫn nên có kích thước nhỏ hơn m ạch r ơ-le ch ức năng t ương đương. − Giá thành cạnh tranh . Những chỉ tiêu này tạo sự quan tâm của các kĩ sư thuộc nhiều ngành nghiên cứu về khả năng ứng dụng của PLC trong công nghi ệp. Các k ết qu ả nghiên c ứu đã đ ưa ra thêm một số yêu cầu cần phải có trong chức năng của PLC: t ập l ệnh t ừ các l ệnh logic đ ơn giản được hỗ trợ thêm các lệnh về tác vụ định thời, tác vụ đếm, sau đó là các l ệnh x ử lý toán học, xử lý bảng dữ liệu, xử lý xung tốc độ cao, tính toán số li ệu s ố th ực 32 bit, xử lý thời gian thực đọc mã mạch, vv... Đồng thời sự phát triển về phần cứng cũng đạt được nhiều kết quả như bộ nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn, nhiều modul chuyên dùng hơn. Vào những năm 1976 PLC có khả năng điều khiển các ngõ vào/ra bằng kĩ thuật truyền thông, kho ảng 200 mét . Các họ PLC của các hãng sản xuất phát triển từ loại hoạt động độc lập ch ỉ v ới 20 ngõ vào/ra và dung lượng bộ nhớ chương trình 500 bước đến các PLC có c ấu trúc modul nhằm dễ dàng mở rộng thêm khả năng và các chức năng chuyên dùng khác . − Xử lý tín hiệu liên tục (analog). − Điều khiển động cơ servo, động cơ bước. − Truyền thông. − Số lượng ngõ vào/ra. − Bộ nhớ mở rộng. Với cấu trúc modul cho phép chúng ta mở rộng hay nâng c ấp m ột h ệ th ống đi ều khi ển dùng PLC với chi phí và công sức ít nhất. 2.2.1. PC hay PLC . Một số thuật ngữ dùng để mô tả bộ điều khiển lập trình . + PC Programmable Controller (Anh ) + PLC Programmable Logic Controller (Mỹ) . + PBS Programmable Binary System (Thuỵ Điển) . Thuật ngữ PC thể hiện ý nghĩa tổng quát nhất về bộ điều khi ển lập trình nhưng thuật ngữ PLC để phân biệt với máy tính cá nhân. 2.2.2. So sánh với các hệ thống điều khiển khác Bảng 2.1: So sánh đặc tính kỹ thuật giữa những hệ thống điều khiển. SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  18. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Chỉ tiêu so sánh Rơ - le Mạch số Máy tính PLC Giá thành từng Khá thấp Thấp Cao Thâ chức năng Kích thước vật Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn ly Tốc độ điều Chậm Rất Khá nhanh Nhanh khiển nhanh Khả năng chống Xuất sắc Tốt Khá tốt Tốt Nhiễu Lắp đặt Mất thời gia Mất thời Mất nhiều thời gian Lập trình và thiết kế lắp gian thiết lập trình lắp đặt đơn đặt kế giản Khả năng điều Không Có Có Có khiển tác vụ phức tạp Để thay đổi điều Rất khó Khá đơn giản Rất đơn giản Khó khiển Công tác bảo trì Kém -có rất Kém-nếu Kém -có nhiều mạch Tốt -các modul nhiều công IC được điện tử chuyên dùng được tiêu tắc chuẩn hóa hàn Theo bảng so sánh, PLC có những đặc điểm vào phần cứng và ph ần m ềm làm cho nó trở thành bộ điều khiển công nghiệp đươc sử dụng rộng rãi. 2.3 Cấu trúc phần cứng của PLC: PLC gồm ba khối chức năng cơ bản: Bộ vi xử lý, bộ nhớ, bộ vào/ra. Trạng thái ngõ vào của PLC được phát hiện và lưu vào bộ nhớ đệm, PLC th ực hi ện các l ệnh logic trên các trạng thái của chúng và thông qua chương trình trạng thái ngõ ra đ ược c ập nh ập và l ưu vào bộ nhớ đệm. Sau đó, trạng thái ngõ ra trong b ộ nhớ đ ệm đ ược dùng đ ể đóng m ở các tiếp điểm kích hoặt các thiết bị tương ứng SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
  19. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy Bus Địa chỉ Bộ đệm Bus Điều khiển Bộ nhớ Bộ nhớ Bộ Bộ Nguồ CPU Khối chương chương nhớ nhớ bộ vi Clock n pin vào trình trình hệ dữ xử lý ra EEPROM EPROM thống liệu tuỳ chọn ROM RAM Bộ đệm Bus Dữ Liệu Bộ đệm Bus hệ thống (Vào/Ra) Bộ đệm Mạch chốt Pannel lập trình Bộ lọc Mạch giao tiếp Mạch cách ly Kênh ngõ ra Kênh ngõ vào SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1  Sơ đồ cấu trúc bên
  20. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Anh Duy 2.3.1. Bộ xử lý trung tâm CPU (Center Processing Unit). Bộ xử lý trung tâm để điều khiển và quản lý tất cả hoạt động bên trong của PLC.Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và khối vào ra đ ược th ực hi ện thông qua h ệ thống bus dưới sự điều khiển của CPU. Một mạch dao động thạch anh cung c ấp xung clock tần số chuẩn cho CPU thường là 1 hay 8 MHz, tùy thuộc vào bộ xử lý được sử dụng. Tần số xung clock xác định tốc độ hoạt động của PLC và được dùng để th ực hi ện sự đồng bộ cho tất cả các phần tử trong hệ thống. 2.3.2. Bộ nhớ và bộ phận khác: Tất cả các PLC đều dùng các loại bộ nhớ sau : − ROM (Read Only Memory): đây là bộ nhớ đơn giản nhất (loại chỉ đọc) nó gồm các thanh ghi, mỗi thanh ghi lưu trữ một từ với một tín hiệu đi ều khi ển, ta có th ể đ ọc m ột t ừ ở bất kỳ vị trí nào. ROM là bộ nhớ không thay đổi được mà chỉ được n ạp chương trình một lần duy nhất. − RAM (Random Access Memory): là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, đây là bộ nhớ thông dụng nhớ để cất giữ chương trình và dữ liệu của người sử dụng. Dữ li ệu trong RAM s ẽ bị mất khi mất điện. Do đó điều này được giải quyết bằng cách luôn nuôi RAM b ằng m ột nguồn pin riêng. − EEPROM: Đây là loại bộ nhớ maö nó kết hợp sự truy xuất linh hoạt của RAM và bộ nhớ chỉ đọc không thay đổi ROM trên cùng một khối, nội dung c ủa nó có th ể xoá ho ặc ghi lại bằng điện tuy nhiên cũng chỉ được vài lần. − Bộ nguồn cung cấp: Bộ nguồn cung cấp của PLC sử dụng hai loại điện áp AC ho ặc DC, thông thường nguồn dùng cấp điện áp 100 đến 240V; 50/60Hz, những ngu ồn DC thì có các giá trị :5V, 24V DC − Nguồn nuôi bộ nhớ: Thông thường là pin để mở rộng thời gian lưu giữ cho các dữ liệu có trong bộ nhớ, nó tự chuyển sang trạng thái tích c ực n ếu dung l ượng t ụ c ạn ki ệt và nó phải thay vào vị trí đó để dữ liệu trong bộ nhớ không bị mất. − Cổng truyền thông: PLC luôn dùng cổng truyền thông để trao đổi dữ li ệu chương trình, các loại cổng truyền thông thường dùng là: RS232, RS432, RS485. T ốc đ ộ truy ền thông tiêu chuẩn: 9600 baud. − Dung lượng bộ nhớ: Đối với PLC loại nhỏ thì bộ nhớ có dung lượng c ố định (thường là 2K) dung lượng chỉ đủ đáp ứng cho khoảng 80% hoạt động đi ều khi ển công nghiệp do giá thành bộ nhớ giảm liên tục do đó các nhà sản su ất PLC trang b ị b ộ nh ớ ngày càng lớn hơn cho các sản phẩm của họ. 2.3.3. Khối vào ra: SVTH:ĐỖ VĂN MẪN Trang- 1 
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


intNumView=1150

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2