CH NG I: D N NH PƯƠ Ẫ Ậ
I.1 Tìm hi u đ tài:ể ề
Ngày nay các thành ph l n cùng v i s phát tri n c a m t đ dân c và xe c thìở ố ớ ớ ự ể ủ ậ ộ ư ộ
ng i ta đ t ra v n đ là xây d ng nh ng bãi gi xe đ ph c v cho ng i dân trong côngườ ặ ấ ề ự ữ ữ ể ụ ụ ườ
vi c cũng nh trong đi l i. Chính vì v y mà ngày nay các n c tiên ti n trên th gi i nhệ ư ạ ậ ở ướ ế ế ớ ư
Nh t B n, Hàn Qu c…đã xây d ng nh ng bãi gi xe hoàn toàn t đ ng bao g m nh ngậ ả ố ự ữ ữ ự ộ ồ ữ
thi t b đ nâng xe lên cao đ g i ho c đ a xe vào g i trong lòng đ t. Gi i pháp này giúpế ị ể ể ử ặ ư ử ấ ả
tăng s l ng xe đ lên kho ng 100 l n xe v i bi n pháp đ xe truy n th ng.ố ượ ỗ ả ầ ớ ệ ỗ ề ố
I.2 Đ t v n đ :ặ ấ ề
Ngày nay vi c ng d ng PLC vào trong lĩnh v c đi u khi n và t đ ng hóa còn r tệ ứ ụ ự ề ể ự ộ ấ
h n ch , vì đa ph n các thi t b đ u nh p t n c ngoài nên ít đ c quan tâm và phátạ ế ầ ế ị ế ậ ừ ướ ượ
tri n.ể
Theo tìm hi u c a em thì Vi t Nam m i ch có 1 bãi gi xe t đ ng duy nh t( Tòaề ủ ở ệ ớ ỉ ữ ự ộ ấ
nhà Th o Đi n, s 19 đ ng Hoàng Hoa Thám, Qu n Bình Th nh) v i quy mô h n chả ề ố ườ ậ ạ ớ ạ ế
ch a đ c kho ng 14 xe ô tô t 4 – 7 ch .ứ ượ ả ừ ỗ
Tr c nhu c u gi i quy t v n n n thi u ch đ u xe và s gia tăng chóng m t c aướ ầ ả ế ấ ạ ế ỗ ậ ự ặ ủ
ph ng ti n cá nhân, nên em ch n đ tài” Thi t k và đi u khi n mô hình bãi gi xe tươ ệ ọ ề ế ế ề ể ữ ự
đ ng dùng PLC S7 – 200” cho đ án t t nghi p c a mình.ộ ồ ố ệ ủ
I.3 T m quan tr ng đ tài:ầ ọ ề
Theo th ng kê t i Thành Ph H Chí Minh s l ng xe h i lên đ n 500.000 xe vàố ạ ố ồ ố ượ ơ ế
m i năm tăng thêm 15 - 20%. Trong khi qu đ t dành cho đ u xe c a thành ph vàoỗ ỹ ấ ậ ủ ố
kho ng 0.45 – 0.65% th c t nhu c u lên đ n 3 - 6%.ả ự ế ầ ế
Khi xây d ng bãi gi xe này thì s gi m thi u đ c các ho t đ ng th công khi g iự ữ ẽ ả ể ượ ạ ộ ủ ử
xe cho khách hàng, ti t ki m đ c th i gian, gi m thi u r i ro và h n ch ô nhi m môiế ệ ượ ờ ả ể ủ ạ ế ễ
tr ngườ
I.4 Gi i h n đ tài:ớ ạ ề
Đ tài t p trung vào gi i thu t vi t ch ng trình đi u khi n cho PLC đ th c hi nề ậ ả ậ ế ươ ề ể ể ự ệ
vi c c t xe vào trong bãi gi xe và l y xe ra ngoài.ệ ấ ữ ấ
Th c t bãi gi xe đ c dùng cho các ti n xe ô tô t 4 – 7 ch , s l ng xe có thự ế ữ ượ ệ ừ ỗ ố ượ ể
gi đ c tùy thu c vào thi t k và qu đ t.ữ ượ ộ ế ế ỹ ấ
Đ i v i mô hình thì nhóm thi t k g m có 3 t ng và 18 ô dùng đ g i xe.ố ớ ế ế ồ ầ ể ử
CH NG II. THI T K VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BÃI GI XEƯƠ Ế Ế Ữ
T Đ NGỰ Ộ
II.1 Thi t k và thi công ph n c khí cho mô hình bãi gi xe t đ ng:ế ế ầ ơ ữ ự ộ
II.1.1 Bãi gi xe t đ ng trong th c t :ữ ự ộ ự ế
Trong th c t bãi gi xe t đ ng dùng truy n đ ng theo ki u có h p sự ế ữ ự ộ ề ộ ể ộ ố
II.1.1.1. Mô t :ả
Máy c a thang nâng ki u kéo có h p s s d ng b gi m t c n i vào đ ng c đủ ể ộ ố ử ụ ộ ả ố ố ộ ơ ể
gi m t c đ xu ng r i c p cho pulley, nh đó mà moment tăng lên. Hãm b ng lò xo đả ố ộ ố ồ ấ ờ ằ ể
d ng thang và gi thang.ừ ữ
S d ng đ ng c AC m t t c đ ho c hai t c đ ho c s d ng đ ng c DC truy nử ụ ộ ơ ộ ố ộ ặ ố ộ ặ ử ụ ộ ơ ề
đ ng và đi u khi n b ng ch nh l u hay m ch đi n t . Đ i v i đ ng c m t t c đ , ng iộ ề ể ằ ỉ ư ạ ệ ử ố ớ ộ ơ ộ ố ộ ườ
ta d ng b ng cách t t ngu n và hãm phanh. Đ ng c hai t c đ ho t đ ng v i b dâyừ ằ ắ ồ ộ ơ ố ộ ạ ộ ớ ộ
qu n kép. Dây qu n t c đ nhanh dùng đ v n hành, dây qu n t c đ ch m dùng đ hãmấ ấ ố ộ ể ậ ấ ố ộ ậ ể
phanh và d ng đúng m c.ừ ứ
II.1.1.2. Ph n c :ầ ơ
Đây là b ph n chính cung c p l c kéo cho thang máy. Nó bao g m các b ph n sau:ộ ậ ấ ự ồ ộ ậ
•Motor kéo (th ng là đ ng c không đ ng b ba pha).ườ ộ ơ ồ ộ
•Thi t b bi n đ i t c đ (h p s máy kéo).ế ị ế ổ ố ộ ộ ố
•Bánh kéo (traction sheave) hay pulley qu n cáp.ấ
II.1.1.3. B hãm:ộ
Th ng dùng b hãm b ng t vì chúng gi i phóng đi n và t o ra ma sát v i tr c c aườ ộ ằ ừ ả ệ ạ ớ ụ ủ
máy.
II.1.1.4. L c kéo và công su t:ự ấ
II.1.1.4.1. L c kéo:ự
Bu ng thang đ c nâng lên ho c kéo xu ng b i nh ng dây cáp v t qua ròng r cồ ượ ặ ố ở ữ ắ ọ
truy n đ ngề ộ
II.1.1.4.2. Công su t:ấ
Đ ch n đ c công su t truy n đ ng c a thang máy c n có các đi u ki n sau:ể ọ ượ ấ ề ộ ủ ầ ề ệ
•T c đ và gia t c l n nh t cho phép.ố ộ ố ớ ấ
•Tr ng t i.ọ ả
•Tr ng l ng bu ng thang.ọ ượ ồ
Công su t tĩnh c a đ ng c khi không dùng đ i tr ng đ c xác đ nh theo công th cấ ủ ộ ơ ố ọ ượ ị ứ
sau:
P = [(Gbt + G) x v x g 10^-3] / η (KW)
Gbt: kh i l ng bu ng thang (Kg)ố ượ ồ
G: kh i l ng hàng (Kg)ố ượ
v: v n t c nâng (m/s)ậ ố
g: gia t c tr ng tr ngố ọ ườ
η: hi u su t c a c c u nâng (th ng ch n t 0.5 đ n 0.8)ệ ấ ủ ơ ấ ườ ọ ừ ế
Công su t tĩnh c a đ ng c lúc nâng t i khi có đ i tr ng :ấ ủ ộ ơ ả ố ọ
P = [(Gbt + G) /η – Gdt *η] x v x k x g x 10^-3 (KW)
Công su t tĩnh c a đ ng c lúc h t i khi có đ i tr ng:ấ ủ ộ ơ ạ ả ố ọ
P = [(Gbt + G)*/η + Gdt /η] x v x k x g x 10^-3 (KW)
Gdt: kh i l ng c a đ i tr ng (Kg)ố ượ ủ ố ọ
k: h s ma sát gi a thanh d n h ng và đ i tr ng (th ng ch n k = 1,ệ ố ữ ẫ ướ ố ọ ườ ọ
1.3 ÷ 1.5)
Kh i l ng c a đ i tr ng đ c tính theo công th c :ố ượ ủ ố ọ ượ ứ
Gdt = Gbt + α G (kg)
α : h s cân b ng (ch n t 0.3 đ n 0.6)ệ ố ằ ọ ừ ế
Tuỳ thu c vào t i tr ng mà ta ch n công su t sao cho phù h p v i đ ng c kéo. Nóộ ả ọ ọ ấ ợ ớ ộ ơ
còn ph thu c r t nhi u vào l c kéo đ t lên pulley qu n cáp và c c utruy n đ ng gi aụ ộ ấ ề ự ặ ấ ơ ấ ề ộ ữ
motor keo và pulley.
D a vào các k t qu công th c trên, ta có th ch n công su t và các thành ph n liênự ế ả ứ ể ọ ấ ầ
quan.
II.1.1.4.3. Dây cáp:
Đ ng kính c a cáp dùng đ xác đ nh đ ng kính ròng r c nh nh t có th s d ng.ườ ủ ể ị ườ ọ ỏ ấ ể ử ụ
Ròng r c quá nh s d n đ n ng su t d trong khi cáp qu n qua ròng r c, nó là nguyênọ ỏ ẽ ẫ ế ứ ấ ư ấ ọ
nhân làm gi m tu i th c a cáp. Đ ng kính c a ròng r c th ng đ c ch n l n h n 40ả ổ ọ ủ ườ ủ ọ ườ ượ ọ ớ ơ
l n đ ng kính c a cáp.ầ ườ ủ
T s cáp ỷ ố :Thang máy th ng có t s cáp là 1:1 ho c 2:1. Ròng r c th ng qu nườ ỷ ố ặ ọ ườ ấ
dây theo t l 2:1, th ng đ c dùng trong các máy kéo không có bánh răng t c đ th p đỷ ệ ườ ượ ố ộ ấ ể
gi m kích c máy.ả ỡ
Qu n cápấ: dây cáp có th qu n qua ròng r c ch m t l n “single wrap” hay hai l nể ấ ọ ỉ ộ ầ ầ
“double wrap”. Tr ng h p “double wrap” sau khi v t qua ròng r c nó s vòng qua ròngườ ợ ắ ọ ẽ
r c th hai và vòng l i ròng r c th nh t.ọ ứ ạ ọ ứ ấ
II.1.1.4.4. Ròng r c:ọ
Có nhi u ph ng pháp khoét rãnh ròng r c kéo. Rãnh ch U cho phép nhi u t i trênề ươ ọ ữ ề ả
m t dây h n các lo i khác nh ng đòi h i ph i qu n dây hai l n đ đ m b o l c kéo. Ki uộ ơ ạ ư ỏ ả ấ ầ ể ả ả ự ể
rãnh ch V th ng có đ l c kéo v i cách qu n dây đ n, lo i này l c kéo thay đ i ít khiữ ườ ủ ự ớ ấ ơ ạ ự ổ
ròng r c đã b mòn.ọ ị
II.1.1.4.5. Bu ng thang:ồ
Trong bãi gi xe t đ ng, bu ng thang ch là khung thang ch xe, đ c g n v i dâyữ ự ộ ồ ỉ ở ượ ắ ớ
cáp, thanh ray và các thi t b an toàn. Trên khung thang còn có h th ng đ nâng xe và mâmế ị ệ ố ể
tr t đ đ a xe vào các ô.ượ ể ư
II.1.1.4.6. Đ i tr ng:ố ọ
Ch c năng c a đ i tr ng là cung c p l c căng cho dây cáp. Tr ng l ng c a đ iứ ủ ố ọ ấ ự ọ ượ ủ ố
tr ng th ng b ng tr ng l ng c a bu ng thang c ng 40 đ n 50% tr ng l ng t i làmọ ườ ằ ọ ượ ủ ồ ộ ế ọ ượ ả
vi c (hay có th tính theo công th c d i). Tr ng l ng này gi kho ng l n nh t và nhệ ể ứ ướ ọ ượ ữ ả ớ ấ ỏ
nh t c a t i mà máy ph i mang đ đ m b o giá tr trung bình c a t i là bé nh t, đ t đ cấ ủ ả ả ể ả ả ị ủ ả ấ ạ ượ
t l cáp là bé nh t và l c máy kéo khi đ y t i cũng nh ít t i là bé nh t.ỷ ệ ấ ự ầ ả ư ả ấ
Gdt = Gbt + α G (kg)
Gdt: kh i l ng c a đ i tr ng (Kg)ố ượ ủ ố ọ
Gbt: kh i l ng c a bu ng thang (Kg)ố ượ ủ ồ
G : kh i l ng hàngố ượ
α :h s cân b ng (ch n 0.3 đ n 0.6)ệ ố ằ ọ ế
Trong bãi gi xe t đ ng, thang máy dùng đ ch xe nên ta ch n ữ ự ộ ể ở ọ α = 0.5
II.1.1.4.7. B đi u t c:ộ ề ố
B đi u t c ly tâm đ c đ t trên đ nh c a đ ng ray kéo và lái b ng dây đi u t c đ cộ ề ố ượ ặ ỉ ủ ườ ằ ề ố ượ
g n vào b ph n an toàn đ t trên bu ng thang. Trong tr ng h p thang máy v t t c, cắ ộ ậ ặ ồ ườ ợ ượ ố ơ
c u này s gi dây c a b v t t c ch ng l i s chuy n đ ng c a bu ng thang. Nó s t oấ ẽ ữ ủ ộ ượ ố ố ạ ự ể ộ ủ ồ ẽ ạ
ra tác đ ng lên thi t b an toàn c a bu ng thang.ộ ế ị ủ ồ
II.1.1.4.8. Thi t b an toàn:ế ị
Thi t b an toàn c a bu ng thang bao g m m t c c u t a trên m i bên gi a s nế ị ủ ồ ồ ộ ơ ấ ự ỗ ữ ườ
thang hay là d i khung thang. Nó d ng bu ng thang b ng cách k p các thanh ray đ nhở ướ ừ ồ ằ ẹ ị
h ng. Khi bu ng thang t c đ th p thì d ng ngay, còn bu ng thang t c đ cao thì sướ ồ ở ố ộ ấ ừ ồ ở ố ộ ẽ
d ng t từ ừ ừ
II.1.1.4.9. Thanh ray:
Tr c kia bu ng thang và đ i tr ng ch y trên thanh ray k p hình ch U (V, T, L) đướ ồ ố ọ ạ ẹ ữ ể
đ nh h ng tr t, còn bây gi ng i ta s d ng con lăn đ nh h ng.ị ướ ượ ờ ườ ử ụ ị ướ
II.1.1.4.10. B gi m ch n:ộ ả ấ
Thang đ c trang b hai b gi m ch n trong h thang, d i cabin và d i đ i tr ng.ượ ị ộ ả ấ ố ướ ướ ố ọ
Thông th ng b gi m ch n lò xo dùng cho t c đ th p và b gi m ch n thu l c dùngườ ộ ả ấ ố ộ ấ ộ ả ấ ỷ ự
cho thang t c đ cao.ố ộ
II.1.2. Mô hình bãi gi xe t đ ng:ữ ự ộ
II.1.2.1. Các lo i đ ng c dùng trong mô hình:ạ ộ ơ
M t robot đ c dùng đ th c hi n vi c l y và c t xe vào trong bãi gi xe.ộ ượ ể ự ệ ệ ấ ấ ữ
Đ ng c kéo robot vào raộ ơ : s d ng đ ng c DC có h p gi m t c:ử ụ ộ ơ ộ ả ố
Đ ng c kéo robot lên xu ngộ ơ ố : S d ng đ ng c tr c vít bánh vít. ử ụ ộ ơ ụ
Đ ng c đ y pallate qua trái và ph i:ộ ơ ẩ ả S d ng 2 đ ng c DC có h p gi mử ụ ộ ơ ộ ả
t cố
II.1.2.2. H th ng truy n đ ng:ệ ố ề ộ
S d ng thanh tr t và dây xích đ t o c c u truy n đ ng trong mô hình.ử ụ ượ ể ạ ơ ấ ề ộ
CH NG II: THI T K VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BÃI GI XE TƯƠ Ế Ế Ữ Ự
Đ NGỘ
II.2. THI T K - THI CÔNG PH N ĐI N CHO MÔ HÌNH BÃI GI XE TẾ Ế Ầ Ệ Ữ Ự
Đ NG.Ộ
II.2.1. Ngu n cung c p cho mô hình:ồ ấ
Trong mô hình s d ng ngu n máy tính đ cung c p ngu n đi n cho mô hìnhử ụ ồ ể ấ ồ ệ
Ngu n máy tính là ngu n phi tuy n có đ n đ nh cao, có tính năng t đ ng ng t khiồ ồ ế ộ ổ ị ự ộ ắ
ng t m ch hay quá t i, có kh năng ch ng nhi u t t.ắ ạ ả ả ố ễ ố
II.2.2. Các m ch đi n s d ng trong mô hình:ạ ệ ử ụ
II.2.2.1. M ch c u H:ạ ầ
II.2.2.1.1 Gi i thi u vê mach câu H:ớ ệ ! " !
M ch c u H có tác d ng đ o chi u quay đ ng c , hay nói cách khác m ch c u H làạ ầ ụ ả ề ộ ơ ạ ầ
m ch dùng đ đ o chi u dòng đi n, s dĩ có tên là m ch c u H vì c u t o gi ng ch Hạ ể ả ề ệ ở ạ ầ ấ ạ ố ữ
Hinh 2.10 Hinh dang cua mach câu H* * + , - *
II.2.2.1.2. Các d ng m ch c u H:ạ ạ ầ
II.2.2.1.2.1. M ch c u H dùng Relayạ ầ
Relay là m t d ng công t c c đi n, g m các ti p đi m đ c đi u khi n b ng đi n.ộ ạ ắ ơ ệ ồ ế ể ượ ề ể ằ ệ
Relay co câu tao g m có 1 thanh nam châm, 1 lò xo, 1 cu n dây kích, 1 c c C chung,+ + - ồ ộ ự
1 ti p đi m th ng đóng NC, 1 ti p đi m th ng m NO.ế ể ườ ế ể ườ ở
Nguyên lý ho t đ ng Relay:ạ ộ
•Khi không có dòng đi n đi qua cu n dây kích thì Relay không ho tệ ộ ạ
đ ng, ộ
•Khi có m t đi n áp đ t vào 2 đ u cu n dây kich c a nam châm đi n,ộ ệ ặ ầ ộ + ủ ệ
Relay ho t ạ
•Relay có đ an toàn cao do s cách ly gi a ph n đi n và ph n ti pộ ự ữ ầ ệ ầ ế
đi m c khíể ơ
•Thông s quan tr ng cho 1 Relay là đi n áp kích cuôn và dòng l n nh tố ọ ệ - ớ ấ
mà các đi m đi m ch u đ c. ể ể ị ượ
u và nh c đi m c a m ch c u H dùng Relay:Ư ượ ể ủ ạ ầ
•u đi m: d ch t o, ch u đ c dòng l n, đ c bi t có th thay thƯ ể ễ ế ạ ị ượ ớ ặ ệ ể ế
b ng các thi t b nh công t c t ch u đ c dòng lên đ n hàng trămằ ế ị ư ắ ơ ị ượ ế
Ampe
•Nh c đi m: do là thi t b có ti p đi m c khí nên th i gian đóng c tượ ể ế ị ế ể ơ ờ ắ
ch m, không thích h p cho nh ng ng d ng có t c đ đi u khi nậ ợ ữ ứ ụ ố ộ ề ể
nhanh, đóng c t liên t c, n u đóng c t nhanh có th gây ra hi n t ngắ ụ ế ắ ể ệ ượ
dính ti p đi m, ho c h ti p đi m.ế ể ặ ư ế ể
II.2.2.1.2.2. M ch c u H dùng BJT công su t:ạ ầ ấ
Bán d n nhiêt đô th ng la chât cach điên, nh ng khi nhiêt đô tăng cao thi tinh dânẫ ơ, - - ươ* * + + - ư - - * + /
điên cua ban dân tăng lên. Có 2 loai la ban dân loai N va ban dân loai P. Trong ban dân loai N- , + / - * + / - * + / - + / -
hat tai đa sô la electron, con trong ban dân loai P thi hat tai đa sô la lô trông.- , + * * + / - * - , + * / +
Khi ta ghép bán d n lo i P và lo i N v i nhau t o thành ti p xúc P-N. Đ c đi m c aẫ ạ ạ ớ ạ ế ặ ể ủ
ti p xúc p-n là ch có dòng đi n ch y qua theo 1 chi u t P sang N. ế ỉ ệ ạ ề ừ
Nguyên ly hoat đông cua BJT+ - - ,
•N ng đ t p ch t c a các l p trong BJT NPN r t khác nhau. L p E r tồ ộ ạ ấ ủ ớ ấ ớ ấ
“giàu” h t d n, k đ n là l p C và l p B thì l i r t ít h t d n và r tạ ẫ ế ế ớ ớ ạ ấ ạ ẫ ấ
m ng. Khi đi n áp c c B l n h n đi n áp c c E t c la Uỏ ệ ự ớ ơ ệ ự ư+ * E <0 ti p xúcế
P-N gi a B và E đ c phân c c thu n. Dòng electron t E la ban dânữ ượ ự ậ ừ * + /
loai N ào t “ch y” v B la ban dân loai P, trong khi l p B v n r t- ạ ả ề * + / - ớ ố ấ
m ng và nghèo h t d n, nên ph n l n electron t E s “tràn” qua C.ỏ ạ ẫ ầ ớ ừ ẽ
Dòng di n t c c B đã gây ra dòng đi n t c c C v E. ệ ừ ự ệ ừ ự ề
•Khi đi n tr CE đ t giá tr min, dòngệ ở ạ ị IC cũng đ t giá tr max và g n nhạ ị ầ ư
không thay đ i cho dù có tăngổ IB. Hi n t ng này g i là bão hòa, đi uệ ượ ọ ề
ki n đ BJT r i vào tr ng thái bão hòa là Iệ ể ơ ạ Cmax < hfeIB. Khi BJT bão hòa
nó s ho t đ ng nh m t “khóaẽ ạ ộ ư ộ đi n t ”ệ ử
ng dung cua BJTƯ+ - ,
•BJT đ c s dung trong cac mach khuêch đaiươ- ư, - + - + -