Xây dựng và phân tích hệ thống quản lý gara ôtô tự động

Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN




















Ngày tháng năm 2013
Giảng viên hướng dẫn:
NGUYỄN THU HÀ
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 1
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Đề tài: Xây dựng và phân tích hệ thống quản

lý gara ôtô tự động.
Bảng phân công công việc nhóm 5:
Nguyễn văn Khánh
Đặt vấn đề và thiết kế mặt bằng gara.
Đỗ văn Huy
Thiết kế hệ thống điều khiển.
Phạm văn Khải
Xây dựng sơ đồ khối tổng quát,chọn
cảm biến và các thiết bị khác.
Hoàng văn Khắc
Thiết kế hệ thống báo chữa cháy,đèn
chiếu sáng và hệ thống quạt thông gió.
Phạm tuấn Khanh
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 2
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
MỤC LỤC
NGUYỄN VĂN KHÁNH 2
ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG GARA 2
ĐỖ VĂN HUY 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 2
PHẠM VĂN KHẢI 2
XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT,CHỌN CẢM BIẾN VÀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC 2
HOÀNG VĂN KHẮC 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHỮA CHÁY,ĐÈN CHIẾU SÁNG VÀ HỆ THỐNG QUẠT THÔNG GIÓ 2
PHẠM TUẤN KHANH 2
LỜI NÓI ĐẦU 5
A. ĐẶT VẤN ĐỀ 6
I. TỔNG QUAN 6

B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 9
I . THIẾT KẾ GARA OTO VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 9
1. Giới hạn thiết kế và yêu cầu công nghệ : 9
2. Mô hình gara và vị trí các thiết bị điều khiển cổng vào ra 9
II. CÁC HỆ THỐNG KHÁC 20
1. Hệ thống báo chữa cháy 20
III. CHỌN THIẾT BỊ : 27
1. Bộ điều khiển logic khả trình Siemen PLC S7 200 CPU226 27
2. Cảm biến quang : 28
3.Đầu báo khói dạng Beam Hochiki Spc-24 29
4.Cảm biến ánh sang Luna 126 star: 30
5.Rơ le (relay) 31
6.Công tắc tơ: 31
7.Công tắc hành trình 31
8. Màn hình hiển thị TD 200 32
9.Quạt thông gió: 33
10.Đèn huỳnh quang: 34
11.Động cơ điện 1 pha : 34
12. Chọn Aptomat 35
III. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG 35
1. Sơ đồ khối tổng quát: 35
IV. KẾT LUẬN 37
1. ƯU ĐIỂM CỦA GARA ÔTÔ TỰ ĐỘNG 37
2. NHƯỢC ĐIỂM 37
3. KẾT LUẬN NỘI DUNG ĐỀ TÀI 37
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 3
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
4. CÁC HẠN CHẾ 38

5. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 38
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 4
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên
tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại
hơn.
Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các
đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố
rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao
hơn.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp
ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho
đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. Một trong
những ứng dụng của rất quan trọng của ngành công nghệ điện tử là các mạch
cảm biến với các linh kiện tích hợp cao. Mạch cảm biến được ứng dụng rất
nhiều trong công nghiệp và các lĩnh vực khác trong cuộc sống với những thiết bị
điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất, kinh tế thật cao .
Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em xin phép được thiết kế một
mạch ứng dụng của cảm biến đó là xây dựng và phân tích hệ thống quản lý
gara ôtô tự động dùng một số loại cảm biến đã học.
Tuy nhiên, trong khi thực hiện đề tài vì thời gian, tài liệu và trình độ còn
hạn chế nên việc thực hiện bài tập lớn còn nhiều thiếu sót … Kính mong nhận
được sự chỉ dẫn và góp ý tận tình của Thầy Cô giáo cùng các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 5
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn

Khoa §iÖn - §iÖn Tö
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. TỔNG QUAN
1.Vấn đề hiện nay.
- Hiện nay, việc gia tăng đến chóng mặt của các phương tiện giao thông đang
khiến TP Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, và nhiều thành phố khác của nước ta đứng
trước cơn khủng hoảng bãi đỗ xe. Các bãi đỗ xe trong thành phố mới chỉ đáp
ứng được 30% nhu cầu của người dân, 70% còn lại là các bãi đỗ xe trái phép, sai
phép.
Hình ảnh những chỗ đỗ xe tự phát
Chật chội và thiếu thốn đó là hình ảnh quen thuộc của những bãi đỗ xe trên
địa bàn Thành Phố. Dạo một vòng quanh thành phố, các bãi đỗ, trông giữ xe đua
nhau mọc lên. Vỉa hè nên trên khá nhiều tuyến phố bị tận dụng, chăng dây thành
bãi đỗ xe.
Tại các khu chung cư hay khu đô thị mới, các khu văn phòng do các bãi đỗ
xe không đáp ứng được nhu cầu, sân chơi cũng bị tận dụng biến thành bãi giữ
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 6
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
xe. Dưới lòng đường, ôtô, taxi dù cũng chen nhau, nối thành những hàng dài, lấn
chiếm lòng đường.
- Đã có nhiều bãi đỗ xe được mở ra, nhưng trong quá trình vận hành có
những nhược điểm:
+ Tốn nhiều diện tích
+ Cần có người quản lý xe ra vào…
Vì vậy để giải quyết vấn đề đó người ta đã thiết kế các gara ôtô đặc biệt là các
gara ôtô tự động.
Hình ảnh những gara ôtô tự động
Sau đây chúng em xin xây dựng một hệ thống gara ôtô tự động đang khá phổ

biến ở nước ta hiện nay.
2.Khái niệm gara ôtô
- Gara: là nơi đậu xe cho ô tô.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 7
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
- Trong thực tế gara oto tự động được sử dụng rộng rãi và điều khiển
bằng hệ thống PLC. Cùng các bộ phận chủ yếu: cảm biến, hệ thống báo
cháy, hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống thông gió, các đèn bào tín hiệu.
3. Yêu cầu chung của gara:
- Các cảm biến phải báo chính xác.
- Hệ thống báo cháy nhạy bén.
- Hệ thống thông gió phải làm việc đảm bảo.
- Hệ thống đèn chiếu sáng tốt, tiết kiệm mà vẫn đủ độ sáng cần thiết.
- Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn .
- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị.
- Vốn đầu tư phù hợp.
- Chi phí vận hành thấp.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 8
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I . Thiết kế gara oto và hệ thống điều khiển
1. Giới hạn thiết kế và yêu cầu công nghệ :
-Phân tích và xây dựng hệ thống quản lí gara oto tự động gồm 2 loại xe.
Chứa tối đa 50xe lớn và 30 xe nhỏ, xe lớn >= 24 chỗ,xe nhỏ <24 chỗ,ta giới hạn
cho xe lớn nhất của xe lớn là xe 50 chỗ,xe lớn nhất của xe nhỏ là 24chỗ. Với 2
cửa vào/ra riêng rẽ.

-Với yêu cầu của đề tài,dựa vào các kiến thức đã học và tìm hiểu, chúng em
chọn thiết bị cảm biến quang để nhận biết và phân loại xe tại cổng ra vào. Sử
dụng bộ điều khiển logic khả trình PLC điều khiển hệ thống. Các thiết bị khí cụ
điện như rơ le, công tắc tơ,công tắc hành trình để chấp hành đóng cắt và điều
khiển các thiết bị công suất. Màn hình hiển thị và các đèn báo tín hiệu để thông
báo có xe,mật độ xe trong gara và các vấn đề khác. Một số thiế bị khí cụ an toàn
điện và hệ thống khác như Aptomat,hệ thống báo chữa cháy,hệ thống đèn chiếu
sáng và hệ thống quạt thông gió,thiết bị hiển thị, đèn báo tín hiệu để đảm bảo
cho gara hoạt động an toàn và có hiệu quả.
2. Mô hình gara và vị trí các thiết bị điều khiển cổng vào ra.
-Tính toán chọn khích thước:
- Đối với gara trong đề tài này, gara được xây dựng ngoài trời, chiều cao
cửa ra vào là 3.2m, chiều dài của cổng ra vào là 10m tính từ vị trí bắt đầu lắp đặt
cảm biến tới hết cửa vào gara,chiều rộng của cổng là 3m, khoảng cách đậu xe
cách tường tối thiểu 2m bên sườn xe và khoảng cách đỗ giữa các xe lớn là
1m,khoảng cách trước và sau xe lớn là 10m,khoảng cáh giữa các xe nhỏ là
1m,khoảng cách phía trước và sau xe nhỏ là 6.5m.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 9
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
- Theo giới hạn thiết kế bãi đỗ xe: Ta quy ước xe lớn nhất trong loại xe lớn
là xe 50 chỗ. Xe lớn nhất trong loại xe nhỏ là xe 24 chỗ. Ta giả sử trong bãi có
50 xe 50 chỗ và 30 xe 24 chỗ.
- Kích thước của xe 50 chỗ:
+ chiều dài: 10.2m
+ Chiều rộng: 2.5m
+Chiều cao: 3.0m
- Kích thước của xe 24 chỗ:
+ Chiều dài: 6.7m

+ Chiều rộng: 2.1m
-Ta có mô hình sơ đồ mặt bằng:
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 10
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Vậy diện tích mặt bằng khu để xe là 7200m
2
(chưa gồm diện tích cổng ra
vào)
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 11
Nơi
điều
khiển
Xe lớn
Xe nhỏ
(30 xe)
Cửa vào
Cửa ra
10m
6.5m
10m
10m
7m
Xe lớn
2m
2.m
WC
6.m

80m
90m
10m
10 xe 10 xe
10 xe
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
2.1. Cảm biến quang,vị trí cảm biến và nguyên lý hoạt động cổng vào ra.
2.1.1 Cảm biến quang nhận biết phân loại xe :
Định nghĩa:
- Cảm biến được định nghĩa như một thiết bị dùng để biến đổi các đại lượng
vật lý và các đại lượng không điện cần đo thành các đại lượng có thể đo được
(như dòng điện, điện thế, điện dung, trở kháng ). Nó là thành phần quan trọng
nhất trong một thiết bị đo hay trong một hệ điều khiển tự động. Cũng có mặt
trong các hệ thống phức tạp, người máy, kiểm tra chất lượng sản phẩm, tiết kiệm
năng lượng chống ô nhiễm môi trường và ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực giao
thông vận tải, hàng tiêu dùng, bảo quản thực phẩm, ôtô, trò chơi điện tử, v.v
- Với đề tài này chúng em sử dụng cảm biến quang (theo dõi xe ra vào), và
cảm biến nhiệt, cảm biến khói (dùng trong hệ thống báo cháy).
a.Nguyên tắc hoạt động
 Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang như sau:tín hiệu quang từ bộ
phát quang không bi cản nó vẫn truyền tới bộ thu bộ thu giữ nguyên trạng thái
đầu khi có vật cản đường truyền tín hiệu quang từ bộ phát tới bộ thu,bộ thu sẽ
chuyển trạng thái đầu ra.
Tính sóng hạt, ta quan sát thí nghiệm:
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 12
Chùm tia sáng
Kính lọc sắt
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn

Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Theo hiệu ứng Compton khi các phôton ánh sáng có tần số thích hợp đập lên
bề mặt Katôt, các electron trên bề mặt điện cực Katôt bị kích thích tích luỹ thêm
năng lượng đủ lớn để thắng được công liên kết, nó sẽ bức ra khỏi bề mặt Katôt
đi về phía Anôt làm tăng độ dẫn điện của phôtôn quang điện, kết quả là gây ra
sự tăng dòng điện trong mạch đi từ Anôt sang Katôt. Hiệu ứng này dùng chuyển
đổi quang năng thành điện năng nên nó còn gọi là hiệu ứng quang điện.
b. Nguồn sáng:
Tia hồng ngoại là một loại ánh sáng không thể nhìn thấy được bằng mắt
thường. Nó là dạng khác của bức xạ điện từ, tồn tại ngay dưới vùng ánh sáng đỏ
có thể nhìn thấy trong dải phổ ánh sáng của bức xạ điện từ.
Ngoài hồng ngoại và ánh sáng có thể nhìn thấy được còn có loại ánh sáng thứ
ba gọi là tia tử ngoại tồn tại phía trên vùng ánh sáng tím của ánh sáng có thể
nhìn thấy trong dải phổ ánh sáng.
Giống như ánh sáng có thể nhìn thấy, tia hồng ngoại có thể truyền qua không
khí, nước, các ống thuỷ tinh, ống nhựa.
Các thiết bị dùng để phát ra tia hồng ngoại là một Led đặc biệt gọi là Led
hồng ngoại.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 13
W
B
W
L
Vùng dẫn
Vùng hoá trị
Vùng cấm
W
G
W

P
= h.f (Năng lượng của ánh ánh sáng)
W
P
= W
L
+ W
Đ
(Năng lượng để phá vở liên kết
đồng hoá trị)
W
L
+ W
Đ
= W
B
=>W
P
≥ W
B
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
b.1 Led hồng ngoại:
Khi được phân cực thuận cho tiếp giáp P-N thì năng lượng giải phóng do tái
hợp điện tử-lỗ trống ở gần P-N của led sẽ phát sinh phôtôn hồng ngoại.
Led hồng ngoại dùng để phát sáng hồng ngoại.
Vật liệu chế tạo nó là GaAs với vùng cấm có độ rộng 1,43eV tương ứng với
bức xạ khoảng 950nm. Led hồng ngoại có hiệu suất lượng tử cao hơn so với loại
led phát ra ánh sáng thấy được, vì vật liệu bán dẫn “trong suốt” đối với sóng
hồng ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu đi khi nó vượt qua các lớp bấn dẫn để

đi ra ngoài.
Led hồng ngoại không phát sóng cho lợi điểm trong các thiết bị kiểm soát vì
không gây sự chú ý.
Thời gian đáp ứng nhỏ cở ns, phổ ánh sáng hoàn toàn xác định, độ tin cậy
cao và độ bền tốt.
Thông lượng tương đối nhỏ (≈10
2
mw) và nhạy với nhiệt độ là nhược điểm
hạn chế phạm vi sử dụng của đèn.
b.2 Diod quang và tranzitor quang:
Là những phần tử cơ bản dùng để phát hiện tia hồng ngoại.
Diod quang:
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 14
Vùng nghèo
Chuyển tiếp
h.f
P
N
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
W
P
≥ W
B,
Ucc đặt: Năng lượng phát vào vùng tiếp giáp, phá vỡ hạt ở tiếp
giáp tạo ra hạt dẫn tự do, điện tử được giải phóng về dương nguồn, lỗ trống về
âm nguồn tạo ra dòng quang điện Ip có giá trị vài nA ÷ vài mA, tuỳ thuộc vào
vật liệu và bề dày tiếp giáp.
Transitor quang:

Photo tranzitor là các tranzitor silic loại NPN mà vùng bazơ được chiếu
sáng, khi không có điện áp đặt trên bazơ, chỉ có điện áp đặt trên C, chuyển tiếp
B-C phân cực ngược.
Điện áp đặt vào tập trung hầu như toàn bộ trên chuyển tiếp B-C (phân cực
ngược). Trong khi đó sự chênh lệch điện thế giữa E và B không đáng kể (V
BC
=
0.6 ÷ 0.7V).
Khi tiếp giáp B-C được chiếu sáng nó sẽ hoạt động giống phôt diod ở chế độ
quang dẫn với dòng ngược I
r
.
Có thể coi photo tranzitor như tổ hợp của một photo đio và một transitor.
Photo diod cung cấp dòng quang điện tại bazơ, còn transitor cho hiệu ứng
khuếch đại β. Các điện tử và lỗ trống phát sinh trong vùng bazơ (dưới tác dụng
của ánh sáng) sẽ bị phân chia dưới tác dụng của điện trường trên chuyển tiếp B-
C.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 15
R
m
R
m
I
r
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Đặc điểm:
Photo transitor có thể dùng làm bộ chuyển mạch, ở chế độ này nó có ưu
điểm hơn so với photo diod là cho phép điều khiển một cách trực tiếp dòng chạy

qua tương đối lớn.
Cả hai đều nhạy với tia hồng ngoại và thường được sử dụng để phát hiện tia
hồng ngoại.
c. Các ứng dụng của cảm biến quang thường gặp trong thực tế
-Điều khiển từ xa.
-Xác định vật cản.
-Xác định vị trí.
Với đề tài này chúng em chon cảm biến quang E3JK của hãng OMRON.
2.1.2. Mô hình vị trí cảm biến quang và nguyên lý hoạt động cổng vào
ra.
Gara gồm 2 cửa ra vào tự động riêng rẽ.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 16
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
- Cảm biến S2 là cảm biến quang đặt trước cửa vào để nhận biết có xe vào
gara.
- Cảm biến S3 đặt sau cảm biến S2 một đoạn 7m. Cùng với cảm biến S2 để
phân loại cho xe nhỏ hoặc xe lớn vào gara. Thanh chắn đặt sau cảm biến S3 1m.
- Cảm biến S1 là cảm biến đặt sau thanh chắn cửa vào để nhận biết xe đã
vào gara chưa.
- Cảm biến S8 là cảm biến quang đặt ngay trước cửa ra để nhận biết có xe ra
khỏi gara.
- Cảm biến S7 đặt sau cảm biến S8 một đoạn 7m về phía cuối cửa ra. Cùng
với cảm biến S8 để phân loại cho xe nhỏ hoặc xe lớn ra khỏi gara. Thanh chắn
đặt sau cảm biến S7 1m.
- Cảm biến S6 là cảm biến đặt sau thanh chắn cửa ra để nhận biết xe đã ra
khỏi gara chưa.
- Hai đèn xanh, đỏ đặt trước của vào báo hiệu cho xe có còn chỗ hay không.
+ Đèn xanh không sáng báo hiệu xe nhỏ được vào. Đèn xanh sáng thì báo

hiệu xe nhỏ không được vào.
+ Đèn đỏ không sáng báo hiệu cho xe lớn được vào. Đèn đỏ sáng báo hiệu
xe lớn không được vào.
- Các công tắc hành trình CT1, CT2, CT3, CT4 để điều chỉnh 2 thanh gạt ở 2
cửa ra, vào. Sao cho hai thanh này di chuyển một góc là 90
0
-Nguyên lý hoạt động :
Ta có sơ đồ giả thuật:
Chú thích:
-Đường chỉ dẫn có giả thiết sai kí hiệu là S
-Đường chỉ dẫn có giả thiết đúng kí hiệu là Đ
-C1 đếm xe lớn hiện có trong bãi xe.
-C2 đếm xe nhỏ hiện có trong bãi xe.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 17
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 18
Xe vào
Mở cửa
Mở xong
Ngừng mở
Xe đã vào
Đóng cửa
Xe đã ra
Mở xong
Xe ra
Ngừng đóng
Đóng cửa

Ngừng mở
Mở cửa
Xe
lớn
Phân biệt xe
C1=C1+1
C1<
50
Đèn đỏ không sáng
sang
Đèn xanh sáng
C2=C2+1
Đèn xanh không sáng
C2<
30
Đèn đỏ sáng
Kết thúc
C1=C1-1
Phân biệt xe
C2=C2-1
Xe
lớ
n
Bắt đầu
Ngừng đóng
S
Đ
Đ
S
Đ

S
Đ
S
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Giả sử lúc này cả hai đèn xanh, đỏ đều không sáng vì thế cả hai loại xe đều
được phép vào.
- Khi có xe vào: S2 nhận tín hiệu, báo hiệu là có xe vào.
+ Nếu S2 và S3 cùng nhận tín hiệu thì xe vào là xe lớn. Bộ đếm tổng số xe
lớn hiện có trong gara bằng số xe cũ cộng thêm một (C1=C1+1). Nếu C1=50 thì
đèn đỏ sáng báo hiệu cho xe lớn không được vào. Nếu C1<50 thì đèn đỏ không
sáng báo hiệu còn chỗ cho xe lớn. Bộ đếm tổng số xe nhỏ trong gara được giữ
nguyên (C2=C2).
+ Nếu S2 và S3 không cùng nhận được tín hiệu thì xe vào là xe nhỏ. Bộ đếm
tổng số xe lớn trong gara bằng số xe cũ (C1=C1). Bộ đếm tổng số xe nhỏ trong
gara bằng số xe cũ cộng thêm một (C2=C2+1). Nếu C2=30 thì đèn xanh sáng.
Báo hiệu cho xe không còn chỗ cho xe nhỏ. Nếu C2<30 thì đèn xanh không
sáng báo hiệu còn chỗ cho xe nhỏ vào.
+ Khi S2, S3 đã phân biệt được xe lớn, xe bé để xem loại xe đó còn chỗ hay
không thì sẽ tác động cho đóng mạch điện cho động cơ của thanh gạt tại cửa vào
làm thanh gạt mở ra,thanh gạt mở thẳng lên (tức là vuông góc với mặt đất) thì
tác động vào CT2 tắt mạch điện của động cơ và làm thanh gạt dứng lại và cho xe
vào. Khi cảm biến S1 nhận biết xe đã vào bãi thì truyền tín hiệu tới PLC tác
động đóng mạch cho động cơ của thanh gạt tại cửa vào làm thanh gạt đóng
xuống (nhưng thanh gạt chỉ đóng xuống sao cho song song với mặt đất thì tác
động vào công tắc hành trình CT1 làm ngắt điện động cơ và thanh gạt đứng lại).
- Khi có xe ra: S8 nhận tín hiệu, báo hiệu là có xe ra.
+ Nếu S7 và S8 cùng nhận tín hiệu thì xe ra là xe lớn. Bộ điếm tổng số xe lớn
hiện có trong gara bằng số xe cũ trừ đi một (C1=C1-1). Bộ đếm tổng số xe nhỏ
trong gara được giữ nguyên (C2=C2).

GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 19
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
+ Nếu S7 và S8 không cùng nhận được tín hiệu thì xe ra là xe nhỏ. Bộ đểm
tổng số xe lớn hiện có trong gara được giữ nguyên. Bộ đếm tổng số xe nhỏ hiện
có trong gara bằng số xe cũ trừ đi một (C2=C2-1).
+ Khi S8 nhận được tín hiệu là có xe ra thì sẽ truyền tín hiệu tác động cho
đóng mạch điện cho động cơ của thanh gạt tại cửa ra, làm thanh gạt mở ra
(nhưng thanh gạt mở thẳng lên (tức là vuông góc với mặt đất thì tác động vào
CT4 tắt mạch điện của động cơ và làm thanh gạt dứng lại) và cho xe ra. Khi cảm
biến S6 nhận biết xe đã ra bãi thì tác động đóng mạch cho động cơ của thanh gạt
tại cửa ra làm thanh gạt đóng xuống (nhưng thanh gạt chỉ đóng xuống sao cho
song song với mặt đất thì tác động vào công tắc hành trình CT3 làm ngắt điện
động cơ và thanh gạt đóng).
II. Các hệ thống khác.
1. Hệ thống báo chữa cháy.
-Khái niệm về hệ thống báo cháy tự động:
Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống gồm tập hợp các thiết bị có nhiệm
vụ phát hiện và báo động khi có cháy xảy ra. Việc phát hiện ra các tín hiệu cháy
có thể được thực hiện tự động bởi các thiết bị hoặc bởi con người, và nhất thiết
phải hoạt động liên tục trong 24/24 giờ.
- Với những thiết kế phù hợp, sẽ mang đến những tính năng hữu dụng nhất:
+ Giúp tránh được những mối nguy hiểm do hỏa hoạn gây ra.
+ Báo trước những hiểm họa sắp xẩy ra (nhờ hệ thống các cảm biến,đầu dò)
- Có thể dẽ dàng xử lí khi xảy ra sự cố (nhờ những thiết bị chữa cháy được
thiết kế phù hợp, hoàn hảo và rất dễ sử dụng).
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 20
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn

Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Sơ đồ hệ thống báo cháy, chữa cháy tự động
1.Bình chữa cháy
2.Hệ thống ống dẫn
3. Vòi phun
4. Màn hình hiển thị
5. Chuông báo
6. Bộ phận kích hoạt hệ thống bằng tay
7. Đồng hồ chỉ thị chế độ hoạt động
8. Cảm biến,đầu dò, đầu báo
9. Màn chắn lửa
10.Tủ trung tâm

GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 21
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
1.1. Các thành phần của một hệ thống báo cháy tự động
Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu sẽ có 3 thành phần như sau:
1. Trung tâm báo cháy
Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính : một mainboard, một biến thế,
một battery.
2. Thiết bị đầu vào
Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa.
Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn).
3. Thiết bị đầu ra
Bảng hiển thị phụ (bàn phím).
Chuông báo động, còi báo động.
Đèn báo động.
Bộ quay số điện thoại tự động.

1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy
Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một quy trình khép kín. Khi
có hiện tượng về sự cháy (chẳng hạn như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất
hiện của khói hoặc các tia lửa) các thiết bị đầu vào (đầu báo, công tắc khẩn)
nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy. Tại đây trung
tâm sẽ xử lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy (thông qua
các zone) và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông,
còi, đèn), các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận
biết khu vực đang xảy ra sự cháy và xử lý kịp thời.
1.3. Giải thích chi tiết các thiết bị báo cháy:
1- Trung tâm báo cháy: (Tủ trung tâm, Trung tâm điều khiển, Control Panel)
Đây là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống và quyết định chất lượng của hệ
thống. Là thiết bị cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy tự động. Có khả
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 22
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
năng nhận và xử lý các tín hiệu báo cháy từ các đầu báo cháy tự động hoặc các
tín hiệu sự cố kỹ thuật, hiển thị các thông tin về hệ thống và phát lệnh báo động,
chỉ thị nơi xảy ra cháy. Trong trường hợp cần thiết có thể truyền tín hiệu đến nơi
nhận tin báo cháy. Có khả năng tự kiểm tra hoạt động bình thường của hệ thống,
chỉ thị sự cố của hệ thống như đứt dây, chập mạch.
2- Thiết bị đầu vào
Là thiết bị nhạy cảm với các hiện tượng của sự cháy (sự tăng nhiệt, tỏa khói,
phát sáng, phát lửa), và có nhiệm vụ nhận thông tin nơi xảy ra sự cháy và truyền
tín hiệu đến trung tâm báo cháy. Sau đây là các thiết bị báo chữa cháy được sử
dụng:
2.1 Đầu báo khói: (Smoke Detector)
- Là thiết bị giám sát trực tiếp, phát hiện ra dấu hiệu khói để chuyển các tín

hiệu khói về trung tâm xử lý. Thời gian các đầu báo khói nhận và truyền thông
tin đến trung tâm báo cháy không quá 30s. Mật độ môi trường từ 15% đến 20%.
Nếu nồng độ của khói trong môi trường tại khu vực vượt qua ngưỡng cho phép
(10% -20%) thì thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động về trung tâm để xử lý.
- Các đầu báo khói thường được bố trí tại các khu vực có mật độ không gian
kín như góc gara.
Trong đề tài này thiết bị được chọn là đầu báo khói dạng Beam Hochiki
Spc-24.
- Gồm một cặp thiết bị được lắp ở hai đầu của khu vực cần giám sát. Thiết bị
chiếu phát chiếu một chùm tia hồng ngoại, qua khu vực thuộc phạm vi giám sát
rồi tới một thiết bị nhận có chứa một tế bào cảm quang có nhiệm vụ theo dõi sự
cân bằng tín hiệu của chùm tia sáng. Đầu báo này hoạt động trên nguyên lý làm
mờ ánh sáng đối nghịch với nguyên lý tán xạ ánh sáng (cảm ứng khói ngay tại
đầu báo).
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 23
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
- Đầu báo khói loại Beam có tầm hoạt động rất rộng (15m x 100m), sử dụng
thích hợp tại những khu vực mà các loại đầu báo khói quang điện tỏ ra không
thích hợp, chẳng hạn như tại những nơi mà đám khói tiên liệu là sẽ có khói màu
đen.
- Hơn nữa đầu báo loại Beam có thể đương đầu với tình trạng khắc nghiệt về
nhiệt độ, bụi bặm, độ ẩm quá mức, nhiều tạp chất,… Do đầu báo dạng Beam có
thể đặt đằng sau cửa sổ có kiếng trong, nên rất dễ lau chùi, bảo quản.
3- Thiết bị đầu ra:
Nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến và có tính năng phát đi các
thông tin bằng bảng hiển thị phụ, âm thanh (chuông, còi), bằng tín hiệu phát
sáng (đèn) giúp mọi người nhận biết đang có hiện tượng cháy xảy ra.Ngoài ra
còn có các thiết bị hỗ trợ như:

- Bộ quay số điện thoại tự động
Được lắp trong trung tâm báo cháy, khi nhận được thông tin báo cháy từ
trung tâm thiết bị sẽ tự động quay số điện thoại đã được cài đặt trước để thông
báo đến người chịu trách nhiệm chính. Thông thường quay được từ 3 tới hơn 10
số.
- Modul địa chỉ:
Modul địa chỉ được sử dụng trong hệ thống báo cháy địa chỉ, nó có khả năng
cho biết vị trí chính xác nơi xảy ra sự cố cháy trong một khu vực đang bảo vệ.
2. Hệ thống thông gió
Khái niệm: là hệ thống làm giảm nhiệt độ trong gara tới nhiệt độ cho phép.
Hệ thống thông gió có 2 loại là thống gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức.
2.1.Thông gió tự nhiên
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 24
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Thông gió tự nhiên là hiện tượng trao đổi không khí trong nhà và ngoài trời
do chênh lệch mật độ không khí. Thông gió tự nhiên được thực hiện nhờ gió,
nhiệt hoặc tổng hợp cả hai. Trong bản thiết kế của chúng em hệ thống thông gió
tự nhiên là các ô thoáng được bố trí đều trong gara oto.
2.2.Thông gió cưỡng bức
Thông gió nhờ quạt gọi là thông gió cưỡng bức.
Chúng em sử dụng thiết bị làm mát là quạt thông gió. Theo diện tích và sức
chứa của gara,chúng em dùng hệ thống gồm 40 quạt thông gió
-nguyên lí hoạt động hệ thống quạt thông gió:
Không khí trong phòng được quạt hút vào thiết bị, đi qua ngăn phun nước
trao đổi nhiệt ẩm và hạ nhiệt độ trước khi thổi ra làm mát . Trong bản thiết kế,
để tiết kiệm điện và điều khiển hệ thống quạt thông gió một cách tự động,hệ
thống quạt được điều khiển bằng PLC được lập trình sẵn.Khi mật độ xe trong
gara lớn hơn 60 xe thì cả 40 quạt thông gió đều chạy,khi xe trong gara nhỏ hơn

60 xe thì10 quạt ngừng hoạt động chỉ có 30 quạt hoạt động.cứ như vậy khi số
lượng xe nhỏ hơn 40 xe thì 20 quạt hoạt động, số lượng xe nhỏ hơn 20 xe thì 10
quạt hoạt động.
3. Hệ thống đèn chiếu sáng
Ánh sáng là yếu tố không thể thiếu cho mọi hoạt động và trong gara ôtô
cũng không ngoại lệ.
Để vận hành đúng hệ thống chiếu sáng thì người quản lý phải chú ý đến các
vấn đề của chiếu sáng thừa, điều khiển chiếu sáng v v. Để đảm bảo mức chiếu
sáng cần thiết mà vẫn giảm được chi phí năng lượng.
Ánh sáng thừa:
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 25