Đồ án bãi đỗ xe thông minh haui

lOMoARcPSD|24214010

Nhóm-4-Đồ-án-cơ-điên-tử-Ha UI
Cơ sở văn hóa (Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội)

Studocu is not sponsored or endorsed by any college or university
Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Bà CƠNG TH¯¡NG
TR¯àNG Đ¾I HàC CƠNG NGHIàP HÀ NàI
KHOA C¡ KHÍ

BÁO CÁO Đâ ÁN
MƠN: Đâ ÁN MƠN HàC C¡ ĐIàN TĀ
Đề tài: Nghiên cứu, thi¿t k¿ há tháng bãi đß xe thơng minh
Giáo viên h°ßng d¿n: Th.S Lê Văn Nghĩa
Lßp: C¢ đián tā 03 – K14
Há và tên sinh viên:

Vũ Vn Phong

2019604791

Thõn Vn Nam

2019605518

ò Quang Ti

2019604259

Nhúm: 4
Khoa : CÂ Khớ

H Nái, 2022

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

PHI¾U HàC TÀP CÁ NHÂN/NHĨM
I. Thơng tin chung
1. Tên láp: ME6052.1
Khóa: 14
2. Tên nhóm : Nhóm 4
Họ và tên thành viên:
1. Thân văn Nam
MSV: 2019605518
Láp: CĐT 3 – K14
2. Vũ văn Phong
MSV: 2019604792
Láp: CĐT 3 – K14
3. Đá Quang Tài
MSV: 2019604259
Láp: CĐT 3 – K14
II. Nái dung hác tÁp
1. Tên chÿ đề: Nghiên cāu, thiết kế há tháng bãi đá xe thơng minh

2. Ho¿t đßng cÿa sinh viên
- Nßi dung 1: Tßng quan về há tháng (L4.2)
- Nßi dung 2: CÂ sỏ lý thuyt v hỏ thỏng (L4.2)
- Nòi dung 3: Tính tốn, thiết kế mơ hình há tháng (L4.1, L4.3)
- Nßi dung 4: Viết báo cáo
3. SÁn ph¿m nghiên cāu: Báo cáo thu ho¿ch và mơ hình sÁn ph¿m (nếu có)
III. Nhiám vā hác tÁp
1. Hồn thành đồ án theo đúng thßi gian quy định (từ ngày 00/00/2022 đến
ngày 00/00/2022).
2. Báo cáo nßi dung nghiên cāu theo chÿ đề đ°ÿc giao tr°ác hßi đồng đánh
giá.
IV. Hác liáu thực hián tiểu luÁn, bài tÁp lßn, đã án/dự án
1. Tài liáu học tập:
[1] Tài liáu h°áng dÁn đồ án môn học CÂ iỏn t, Bò mụn CÂ iỏn t.
[2] Nguyòn Vn Khang, Nguyòn Phong in, CÂ iỏn t, NXB KH&KT.
2. PhÂng tián, nguyên liáu thực hián tiểu luận, bài tập lán, đồ án/dự án
(nếu có): Máy tính, linh kián và dāng cā đián tử theo nhu cầu sử dāng.
KHOA C¡ KHÍ

TS. Nguyßn Anh Tú

GIÁO VIÊN H¯àNG DÀN

ThS. Lê Văn Nghĩa

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Mễ T THIắT Bị
1. Mụ t nhiỏm v cụng nghỏ
Hỏ tháng quÁn lý bãi gửi xe thông minh sử dāng cơng nghá kiểm sốt ra vào
dành cho há tháng các ph°¢ng tián vận tÁi, xe ơ tơ, xe máy, sử dāng các thiết bị
cơng nghá thay thế sāc con ng°ßi. Mang đến sự nhanh gọn và chính xác trong
quÁn lý an ninh bãi xe.
Há tháng cho phép ghi vé xe và kiểm sốt ra vào mßt cách tự đßng, nhanh
chóng h¢n. Các thơng tin đ°ÿc ghi l¿i nh° biển sá xe, sá thẻ xe, vé xe, Ánh xe,
Ánh ng°ßi gửi xe…Đồng thßi sử dāng há tháng phần mềm giúp ng°ßi qun lý dò
dng iu hnh bói ỏ xe hÂn. Thc hián đ°ÿc các báo cáo về sá l°ÿng xe ra vào,
kiểm soát doanh thu cho bãi xe, kiểm soát tất cÁ các xe ra vào để tránh xÁy ra mất
mác, thiát h¿i về cÿa khi đá t¿i bãi bãi đá xe cơng cßng và nhiều tián ích khác.

Bãi đỗ xe thơng minh dạng tầng hầm
2. C¿u trúc thi¿t bß

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Cấu trúc cÿa há tháng bao gồm:
1. CÁm biến phát hián xe
2. Led báo tr¿ng thái
3. Bß điều khiển
4. Barier đóng má cửa tự đßng
5. Đèn làm viác
6. Há tháng nhận d¿ng biển sá xe
3. Đặc tính kĩ tht
Thơng sá cÿa PLC Siemen S7-1200 CPU 1212C DC/DC/DC

Kích th°ác

90x100x75

Nguồn cấp

24 VDC

Cấu hình I/O

8 DI/6 DO 24VDC, 2 AI 0-10 VDC

Bß nhá chÂng trỡnh

75KB

Bò nhỏ d liỏu

75KB

Diu khin PID

Cú

Phn mm lp trỡnh

TIA Portal 15.2

Sá l°ÿng ngõ ra

6

Đß phân giÁi

10 bit

Ngơn ngữ lập trình

LAD

4. Nái dung báo cáo

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

ChÂng I: Tòng quan hỏ thỏng
1.1 Lch s hỡnh thnh bãi đá xe thông minh
1.2 Māc tiêu cÿa bãi đá xe thơng minh
1.3 Ph°¢ng pháp nghiên cāu
1.4 Ý nghĩa khoa hc v thc tiòn ti
ChÂng II: CÂ sỏ lý thuyt
2.1 Nguyờn lý hot òng
2.2 Mụ hỡnh húa òng c bỏc
2.3 Tớnh toỏn òng c nõng h barrier
2.4 Hỏ thỏng điều khiển PLC
2.5 Xử lý Ánh bằng OpenCV_Python
2.6 Công nghá RFID
2.7 CÁm biến từ tính

2.8 CÁm biến tiám cận đián dung
Ch°¢ng III: Thiết kế há tháng
3.1 Thiết kế há tháng nhận d¿ng biển sá xe
3.2 Thiết kế há tháng điều khiển
3.3 Ch¿y thử ch°¢ng trình bằng TIA Portal V15.1
Kết luận
Tài liáu tham khÁo
Phā Lāc

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Māc Lāc
LàI NÓI ĐÀU ................................................................................................... 11
CH¯¡NG I : TäNG QUAN Hà THàNG ..................................................... 12
1.1 . Lịch sử hình thành bãi đá xe thơng minh ............................................. 12
1.1.1.

Những bài giữ xe tính phí đầu tiên................................................ 12

1.1.2
1.1.3

Nhà giữ xe th s¢ khai ................................................................ 13
Há tháng đá xe tự đßng APS (Automatic Parking Systems) ........ 14

1.1.4

Những bãi đá xe đang đ°ÿc sử dāng hián nay.............................. 15

1.2. Māc tiêu cÿa bãi đá xe thông minh .......................................................... 17
1.3. Ph°¢ng pháp nghiên cāu.......................................................................... 18
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tißn đề tài ........................................................ 19
CH¯¡NG II: C¡ Sõ Lí THUYắT ............................................................... 21
2.1. Nguyờn lý hot òng ................................................................................ 21
2.2. Mụ hỡnh húa òng c bỏc ...................................................................... 22
2.3. Hỏ tháng điều khiển PLC ......................................................................... 24
2.3.1. Giái thiáu........................................................................................... 24
2.3.2. Cấu trúc ............................................................................................ 24
2.3.3. Nguyên lý ho¿t đßng cÿa PLC ......................................................... 25
2.3.4. Bß nhá .............................................................................................. 26
2.3.5. Các ngõ vào ra I/O ........................................................................... 27
2.4 Xử lý Ánh bằng OpenCV_Python ............................................................. 27
2.5.1. Tßng quan về Python ........................................................................ 27
2.5.2. Nhận d¿ng biển sá xe ........................................................................ 29
2.5. Cơng nghá RFID ...................................................................................... 31
2.5.1. RFID là gì? ........................................................................................ 31
2.5.2. Nguyên lý ho¿t đßng cÿa RFID ........................................................ 32
2.6. CÁm biến từ tính ....................................................................................... 33
2.6.1. CÁm biến từ tính là gì? ...................................................................... 33
2.6.2. Ngun lý ho¿t đßng ......................................................................... 34
2.7. CÁm biến tiám cận đián dung ................................................................... 35
2.7.1. Khái niám .......................................................................................... 35
2.7.2. Nguyờn lý hot òng ......................................................................... 36
CHĂNG III: THIắT K¾ Hà THàNG ........................................................ 37
3.1 Thiết kế há tháng nhận d¿ng biển sá xe .................................................... 37

Downloaded by Túc ??c ()

lOMoARcPSD|24214010

3.2. Thiết kế há tháng điều khiển .................................................................... 38
3.2.1 Thiết kế barrier tự đßng...................................................................... 38
3.2.2. Thiết kế m¿ch đián điều khin òng c ............................................ 40
3.2.3. Bng phõn cụng u vo đầu ra ........................................................ 41
3.2.4. Thiết lập bß cÁm biến đếm xe vào ra ................................................ 42
3.3. Ch¿y mơ phßng bằng TIA Portal V15.1 .................................................. 44
K¾T LUÀN ........................................................................................................ 47
TÀI LIàU THAM KHÀO ................................................................................ 48
PHĀ LĀC ........................................................................................................... 49

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Danh māc hình Ánh
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

1.1 Bãi đá xe đầu tiên trên thế giái ........................................................... 12
1.2 Bãi đá xe thuá s¢ khai ......................................................................... 13
1.3 Bãi đá xe tự đßng ................................................................................ 14
1.4 Bãi đá xe tự đßng d¿ng trā .................................................................. 15
1.5 Há tháng đá xe xếp hình xây trên mặt đất ........................................ 16
1.6 Há tháng đá xe tự đßng xoay vịng đāng ............................................ 17
2.1 òng c bỏc ...................................................................................... 22
2.2 Quỏ trỡnh x lý Ánh.............................................................................. 28
2.3 Các b°ác c¢ bÁn trong há tháng xử lý Ánh ......................................... 28
3.4 Xử lý Ánh sang Ánh xám ...................................................................... 29
3.5 Tìm đ°ßng bao các đái t°ÿng ............................................................. 30
3.6 Khoanh vùng và cắt Ánh biển sá ......................................................... 31

2.7 Nguyên lý ho¿t đßng cÿa thẻ RFID .................................................... 33
2.8 Cấu t¿o cÿa cÁm biến từ tính ............................................................... 34
2.9 Nguyên lý ho¿t đßng cÿa cÁm biến từ tính ......................................... 35
2.10 CÁm biến tiám cận đián dung ............................................................ 35
2.11 Nguyên lý ho¿t đßng cÿa cÁm biến tiám cận đián dung ................... 36
3.1 Há tháng nhận d¿ng biển sá xe ........................................................... 37
3.2. BÁng thông sỏ òng c bỏc 57HS11230A4..................................... 39
3.3 Barrier t òng .................................................................................... 39
3.4 Mch iu khin òng c bỏc ........................................................... 41
3.5 Thit lập bß đếm.................................................................................. 42
3.6 Mơ hình khái chāc năng PLC ............................................................. 43
3.7 Khi bãi đá xe tráng tất cÁ các vị trí ..................................................... 45
3.8 Mơ phßng xe đi vào bãi ....................................................................... 45
3.9 Khi bãi đá xe đầy tất cÁ các vị trí ........................................................ 46
3.10 Mơ phßng xe ra khßi bãi ................................................................... 46

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

LàI NĨI ĐÀU
Trong xu h°áng phát triển khơng ngừng cÿa nền công nghá hián đ¿i tiên
tiến ngày càng phát triển trong những thập kỷ qua , công nghá kỹ thuật càng ngày
phát triển v°ÿt bậc theo. Các vi m¿ch vái khÁ năng tích hÿp ngày càng lán , tác
dß xử lý ngày càng đ°ÿc nâng cao và chính xác, giá thành rẻ h¢n. Ban đầu, các
iC đ°ÿc chế t¿o vái những chāc năng chuyên dāng , dần dần mßt linh kián đa
năng ra đßi. Vi xử lý là mßt linh kiỏn cho phộp hot òng theo mòt chÂng trỡnh
m ngòi sử dāng đặt ra , đ°ÿc āng dāng trong rất nhiều lĩnh vực.
Đßi sáng xã hßi ngày mßt thay đßi, bên c¿nh những tiến bß thì các vấn đề

cũng nÁy sinh càng nhiều, đặc biát là khi quy mô ho¿t đßng cÿa tß chāc đ°ÿc má
rßng . trong nhiều tr°ßng hÿp , viác qn lý trá nên vơ cùng khó khan khi sá l°ÿng
đái t°ÿng quÁn lý lán , làm cho ho¿t đßng bị trì trá , mất nhiều thßi gian mà l¿i
khơng hiáu q. Do đó . mßt há tháng tự dồng điều tiết sẽ giúp cho con ng°ßi dò
dng hÂn trong viỏc giỏm sỏt, m bo tớnh cụng bằng, và đặc biát là sự tiến bß
trong các ho¿t dßng xã hßi.
Bằng mßt ý t°áng có tính āng cao ngoài thực tế, chúng em lựa chọn đề tài:=
Hà THàNG BÃI Đà XE THÔNG MINH= trực tiếp do thầy Lê Văn Nghĩa h°áng
dÁn. Há tháng có khÁ năng tự đßng nhận biết sá trên các lo¿i biển sá xe nh° ô tô,
xe máy, xe máy đián …. Đây là há tháng đ°ÿc āng dāng nhiều trong thực tế cußc
sáng hang ngày nh° trong tòa dân c° , bãi đá xe , tr¿m thu phí …. N¢i mà cần há
tháng qn lý tỏt xe ỏ nhng nÂi ụng ngòi . Dỏi sự kiểm sốt cÿa há tháng
này, Q trình qn lý diòn ra tỏt hÂn , m bo v hiỏu qu h¢n.

11

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

CH¯¡NG I : TäNG QUAN Hà THàNG
1.1 . Lßch sā hình thành bãi đß xe thơng minh
Ngày nay, các đơ thị đang phát triển, sá l°ÿng ph°¢ng tián ngày càng ra
tăng theo cấp sá nhân. Ngồi áp lực giao thơng đßng, áp lực giao thơng tĩnh cũng
đang đè nặng lên c¢ sá h¿ tầng, Ánh h°áng nhất định tái sự tăng tr°áng cÿa kinh
tế. Vì vậy những bãi đá xe thơng ra đßi đã đáp āng đ°ÿc nhịp sáng vßi vã cÿa đơ
thị hián đ¿i, đồng thßi nó cũng giÁi quyết nhiều vấn đề nßi cßm cÿa hình thāc giữ
xe thÿ cơng. Tìm hiểu lịch sử ra đßi và phát triển bãi đá xe tự đßng trên thế giái
sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tßng quan về giÁi pháp thơng minh này đang đóng

góp lán vào cc sáng hián đ¿i tián nghi cÿa mái ng°ßi.
1.1.1. Những bài giữ xe tính phí đÁu tiên
Tr°ác khi các bãi giữ xe đ°ÿc xây dựng và trang bị cơng nghá tự đßng
thơng minh thì mọi ng°ßi đá xe trên đ°ßng phá hoặc đá chúng á bất cā vị trí
nào cho đến khi họ xong viác. T¿i các khu mua sắm hầu hết chá đậu xe đều đã
bị chiếm đóng bái nhân viên làm viác, khơng có chá cho các khách hàng tiềm
năng. Vấn đề tắc nghẽn giao thơng th°ßng xun xÁy ra t¿i các thành phá lán.
Cho đến khi vấn đề này gây ra những thiát h¿i về kinh tế mßt cách rõ rát thì
ng°ßi ta mái bắt đầu nghĩ cách điều chỉnh thßi gian đậu xe và xây dựng khu đá
xe mßt cách bài bÁn.

Hình 1.1 Bãi đỗ xe đầu tiên trên thế giới
12

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Vào những năm 20-30 cÿa thế kỷ XX, t¿i thành phá Oklahoma cÿa Hoa Kỳ
- mßt trong những thành phá ụng dõn nht ti x cò hoa, khi cỏc thÂng gia phàn
nàn v vấn đề giao thông, các nhà chāc trách đã tß chāc cußc thi thiết kế sÁn ph¿m
đồng hồ đá xe t¿i các bãi đá xe cÿa trung tâm thành phá. Cuái cùng, bãi đậu xe tự
đßng đầu tiên đ°ÿc thiết kế bái Holger George Thuessen và Gerald A. Hale. Hale
và Thuessen bắt đầu làm viác vái các đồng hồ đá xe vào năm 1933 vì các dự án
đ°ÿc giao bái Carl Magee. Nh° vậy bãi đậu xe có đồng hồ đếm giß đầu tiên đ°ÿc
lắp đặt t¿i thành phá Oklahoma vào ngày 16 tháng 7 ngày trong năm 1935.
1.1.2 Nhà giữ xe thuã s¢ khai
Khi xe h¢i ngày mßt nhiều lên, sẽ cần có nhiều khơng gian hÂn cho dũng xe
sò ny. Mòt bói ỏ xe đ°ÿc xây dựng c¿n thận vái đầy đÿ trang thiết bị trá thành

mßt vấn đề lán và các nhà lãnh đ¿o l¿i bắt đầu đi tìm giÁi pháp.

Hình 1.2 Bãi đỗ xe thuở sơ khai
Những chiếc xe h¢i đầu tiên không đ°ÿc làm từ các chất liáu cao cấp nh° ngy
nay. Vo thòi ú, xe hÂi rt l¿nh giá thất th°ßng. Do đó họ phÁi đậu xe trong khu vực có mái che đ°ÿc bÁo vá khßi
các điều kián thßi tiết. Các bãi đậu xe đ°ÿc rào chắn trong các khu phá, có thể b¿n sẽ

13

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

thấy nó rất s¢ sài, ch°a có trang thiết bị cao cấp nào đ°ÿc lắp đặt trong những nhà để xe
s khai nh th ny.

1.1.3 Hỏ thỏng ò xe t đáng APS (Automatic Parking Systems)
Các nhà đậu xe đầu tiên tự đßng đ°ÿc xây dựng vào năm 1905 t¿i thÿ đơ Paris
cÿa Pháp. Khi dián tích đất t¿i thành phá hoa lá nh° Paris ngày mßt bị thu hẹp bái sự
phát triển chóng mặt cÿa kinh tế, văn hóa thì thách thāc đặt ra vái các bãi đá xe ngày
càng lán. Ng°ßi ta nghĩ rằng sẽ phÁi sử dāng mßt nhà đá xe tầng vái mơ hình là xe này
chồng lên xe kia, tất nhiên viác di chuyển xe phÁi sử dāng thang máy. Khách gửi xe chỉ
viác giao xe t¿i khu vực chỉ định, nhân viên bãi giữ xe tự đßng sẽ có nhiám vā sử dāng
thang máy để đ°a xe lên vị trí đá. Khơng chỉ tiết kiám về mặt dián tích, mà sau này các
APS cịn đ°ÿc trang bị nhiều thiết bị tái tân vái māc đích bÁo vá mơi tr°ßng, thanh lọc
khơng khí do khí thÁi từ l°ÿng xe ô tô quá lán…
Ngày nay t¿i Viát Nam, chúng ta biết đến hình thāc bãi đá xe thông minh t¿i các
khu chung c°, khu xây dựng… nh°ng theo đánh giá cÿa các nhà phát triển đô thị thì

t°¢ng lai khơng xa, t¿i các đơ thị lán cÿa n°ác ta sẽ phÁi xây dựng nhiều APS để đáp
āng nhu cầu phát triển kinh tế cÿa đất n°ác.

Hình 1.3 Bãi đỗ xe tự động
14

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

1.1.4 Những bãi đß xe đang đ°ÿc sā dāng hián nay
a) Há tháng bãi đậu xe cao tầng d¿ng tháp
Há tháng đá xe cao tầng d¿ng tháp đ°ÿc đánh giá là mơ hình đá xe tự đßng
hián đ¿i nhất vào thßi điểm hián t¿i. Điều khiển tự đßng hồn tồn, ng°ßi lái
khơng phÁi điều khiển xe từ lúc xe vào đến lúc ra khßi bãi đậu xe. Ngồi vẻ đẹp
th¿m mỹ há tháng này cịn v°ÿt trßi á khÁ năng khai thác quỹ đất. Bãi đậu xe cao
tầng d¿ng tháp có khÁ năng gia tăng sāc chāa tái 20-30 lần so vái các bãi đậu xe
thơng th°ßng.

Hình 1.4 Bãi đỗ xe tự động dạng trụ
b) Há tháng đá xe tự đßng xếp hình
Có thể nói há tháng bãi đá xe tự đßng xếp hình chính là câu trÁ lßi chính xác
nhất cho các nhà quÁn lý, chÿ đầu t° khi mn tìm kiếm mßt giÁi pháp đá xe thơng
minh hián đ¿i, an tồn vái chi phí tiết kiám nhất!
Đặc điểm bói ỏ xe t òng xp hỡnh
ã

Mỏi xe c trên mßt sàn pallet;
15

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

ã

Cỏc sn pallet c tớch hp c cu chuyn òng đßc lập (chuyển đßng
nâng h¿ đái vái những pallet khơng á tầng d°ái cùng, chuyển đßng di
chuyển ngang đái vái những pallet khơng á tầng trên cùng);

•

Há tháng đá xe tự đßng này ho¿t đßng theo ngun lý xếp hình, trong mßt
há tháng phÁi có (n-1) vị trí tráng (trong đó n là sá tầng để xe);

•

Sá tầng để xe tái °u: Từ 2 – 5 tầng;

•

Sá dãy để xe tái °u cho mái block: 3 – 7 dãy.

Hình 1.5 Há tháng đá xe xếp hình xây trên mặt đất
c) Há tháng đá xe tự đßng xoay vịng
Hián nay có hai lo¿i há tháng đá xe tự đßng xoay vịng đó là há tháng đá xe tự
đßng xoay vịng đāng và há tháng đá xe tự đßng xoay vịng ngang. Mái mßt lo¿i
đều có thiết kế riêng và áp dāng cho từng vị trí, địa điểm khác nhau.

16

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Hình 1.6 Hệ thống đỗ xe tự động xoay vịng đứng
Há tháng đá xe xoay vòng đāng là bãi đá khơng cần dián tích sàn lán. Vái
dián tích đÿ cho hai chá đậu xe cùng vái thiết kế, công nghá thơng minh, nó có
thể chāa 12 tái 16 xe (tùy xe sedan hay xe suv).
1.2. Māc tiêu của bãi đß xe thông minh
Điều khiển xe:
− Bãi giữ xe thông minh cho phép mßt tr¿m kiểm sốt có tể chuyển luồng từ
luồng vào thành luồng ra và ng°ÿc l¿i.
− Chÿ xe có thể sử dāng thẻ hoặc đăng kí tr°ác để ra vào tự đßng qua tính
năng nhận dián biển sá xe mà không cần thông qua bÁo vá .
− Những barrier đ°ÿc điều khiển đóng má hồn tồn tự đßng khi có sự di
chuyển cÿa xe
− Khi biển sá xe và và ra không kháp nhau lập tāc sẽ phát ra tín hiáu cÁnh
báo
Qn lý và kiểm sốt:
− Kiếm sốt điều khiển ra vào: Kiểm soát sá xe trong bãi, sá xe vào trong
ngày, sá xe ra, cÁnh báo khi xe vào khoogn kháp, hiển thị dáng xe để so sánh…

17

Downloaded by Túc ??c ()

lOMoARcPSD|24214010

− Báo cáo tình hình gửi xe: Báo cáo sá l°ÿng quét thẻ, sá xe còn l¿i trong bãi,
sá l°ÿng xe ra trong ngày.
1.3. Ph°¢ng pháp nghiên cứu
Bãi đá xe thơng minh là há tháng sử dāng rßng rãi á trong n°ác các n°ác
trên thế giái. GiÁi pháp báo tráng bãi đá xe thơng minh, cịn đ°ÿc gọi là há tháng
báo chá tráng và vị trí đá xe tầng hầm, há tháng cÁm biến báo chá tráng, há tháng
h°áng dÁn đá xe, há tháng báo chá tráng tầng hầm. GiÁi pháp này đã đ°ÿc sử
dāng từ rất lâu á các bãi đá xe tòa nhà, chung c°, cao ác, trung tâm th°¢ng m¿i
trên thế giái và đ°ÿc sử dāng t¿i Viát Nam trong những năm gần đây. Đây là há
tháng hồn tồn tự đßng, sử dāng cơng nghá cÁm biến t¿i vị trí đá xe, từ đó đ°a
ra thơng báo chính xác t¿i thßi điểm về sá chá tráng và vị trí tráng trong từng khu
vực từng hầm cā thể. T ú hỏng dn ch phÂng tiỏn cú th dò dàng tìm đ°ÿc
vị trí đậu xe mßt cách nhanh nhất và chính xác nhất. Bên c¿nh đó nhß thơng tin
tāc thßi, nên ng°ßi qn lí có thể quan sát, nắm bắt đ°ÿc tình hình bãi đá xe tāc
thßi; các vị trớ cũn trỏng v lng phÂng tiỏn vo/ra. Nhò ú chÿ bãi giữ xe có
thể sử dāng nguồn tài nguyên hiỏu qu nht. Cú rt nhiu phÂng phỏp vớ d:
ã Nghiên cāu các bãi đá xe tự đßng trên các kênh thơng tin, qua các n°ác đã
áp dāng ph°¢ng pháp để thiết kế trong ph¿m vi đề tài.
• Sử dāng cơng cā thiết kế, mơ hình hóa mơ phßng trên máy tính (TIA Portal
V15.1, s7-PLC SIM V15.1, WinCC) để đánh giá mơ hình thiết kế và đồng thßi
lo¿i trừ các sai sút khi ch to.
ã p dng cỏc phÂng phỏp trong c iỏn t nh:
ã Thit k tun t v ng thòi.
ã Mụ hỡnh húa phn cÂ, phn iỏn, tỏi °u hóa hồn thián thiết kế tr°ác khi
chế t¿o.
• Chế t¿o các mÁu chi tiết đÁm bÁo ho¿t đßng nh° mong mn, chế t¿o mÁu
sau đó chế t¿o mơ hình thật cÿa bãi đá xe tự đßng.

18

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

Ph¿m vi nghiên cứu
Bãi đá xe tự đßng ngồi thực tế có rất nhiều chāc năng. Tuy nhiên trong
ph¿m vi là đề tài nghiên cāu tát nghiáp, vái những giái h¿n về thßi gian , tài chính
và tầm hiểu biết. Nhóm chỉ xây dựng mơ hình vái các chāc năng chính sau:
• Phát hián có xe bằng cÁm biến và t òng úng mỏ barrier mỏi khi cú xe
vo ra.
ã Hiển thị các câu lánh gồm mật kh¿u, start, stop, các sá ô tráng hiển thị trong
bãi.
1.4. Ý nghĩa khoa hác và thực tißn đề tài
− Thơng tin về chá đậu bãi giữ xe đ°ÿc cập nhật từng giây, nên biết đ°ÿc
bãi giữ xe cịn chá đậu xe hay khơng? Để có quyết định đi vào bãi giữ xe hay
tìm bãi đá xe khác gần nhất.
− Nhß bÁng đèn LED h°áng dÁn cā thể, trực quan và dß hiểu; nên dù là lần
đầu đến bãi đậu xe, chÿ ph°¢ng tián cũng dß dàng biết sẽ cần đi đến tầng nào và
khu vực nào cịn chá tráng
− GiÁm bát thßi gian tìm kiếm vị trí đá xe phù hÿp, nhanh chóng tìm đ°ÿc
bến đá xe phù hÿp
− Tiết kiám thßi gian và nhiên liáu, hao mịn xe; tránh xung đßt khi có va
ch¿m khi tiến lùi xe vào chá đá, nhất là giß cao điểm.
− ThoÁi mái tián nghi và sang trọng
− GiÁm chi phí điều hành và tái °u hóa nhân lực điều tiết luồng xe.
− GiÁm thiểu khách hàng khiếu n¿i do nhân viên điều tiết nhầm lÁn; hay
nhân viên quan sát tßng khơng cập nhật thơng tin tāc thßi; hoặc tán nhiều thßi

gian ch¿y vịng vịng trong bãi để tìm chá đậu,…
− GiÁi pháp ho¿t đßng 24/7, khơng cần sự can thiáp, điều tiết nhiều cÿa con
ng°ßi.
− Thiết bị chất l°ÿng cao; há tháng ho¿t đßng bền bỉ, liên tāc, lâu dài.

19

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

− Thu hút khách hàng khơng chỉ đến từ tịa nhà cÿa bãi giữ xe, mà còn
khách hàng đến các địa điểm gần đó, nhß vậy tăng doanh thu, nhanh lấy l¿i ván
đầu t°
− H¿n chế viác đền bù vì nguy c¢ thiát h¿i cho xe.
− Xuất báo cáo khi cần thiết, hiểu đ°ÿc thói quen cÿa chÿ ph°¢ng tián về
tăng thu nhập
− Điều h°áng xe đến khu vực đậu xe mong mn trong giß thấp điểm để
tiết kiám chi phí đián, qn lí; và thuận lÿi cho cơng tác bÁo trì, bÁo d°ỡng và
sửa chửa các thiết bị trong bãi giữ xe nếu cần.
− Dß dàng qn lí và điều khiển tự đßng; cập nhật thơng tin chá tráng, chá
đầy tāc thì, chính xác 100% cÿa tồn bß bãi giữ xe 4 bánh; mang l¿i báo cáo tāc
thßi cho ng°ßi quÁn lí bãi giữ xe; quay vịng nhanh h¢n các khơng gian có sẵn,
tận dāng tái đa dián tích hián có; giúp tăng doanh thu.
− Há tháng bÁo mật tuyát đái, cháng thất thoát dữ liáu.

20

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

CH¯¡NG II: C¡ Sâ LÝ THUY¾T
2.1. Nguyên lý ho¿t đáng

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bãi đỗ xe thông minh
Kiểm soát xe vào
+ Sau khi xe đi vào, cÁm biến hồng ngo¿i nhận biết có xe đi vào.
+ Ng°ßi giữ xe quét thẻ, há tháng camera sẽ nhận d¿ng và l°u trữ l¿i biển
sá xe.
+ Bß điều khiển kích hot r le trung gian khỏi òng òng c bỏc kéo
barrier má.
+ Bß đếm chá tráng trong bãi gửi xe tăng lê 1 vị trí.
+ Màn hình hiển thị chá tráng xe chuyển thành màu đß t¿i vị trí xe vào.
− Kiểm sốt xe ra
+ Thẻ từ ng°ßi qn lý bãi xe nhận đ°ÿc khi chÿ xe muán lấy xe ra ngồi.
+ Ng°ßi qn lý bãi xe qt thẻ từ, camera đái chiếu vái dữ liáu đầu vào
so sánh vái dữ liáu biển sá hián t¿i.
21

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

+ Bò iu khin kớch hot rÂ-le khỏi òng òng c ỏc kộo barier mỏ, xe
ra khòi bói.

+ Mn hỡnh hiển thị chá tráng xe chuyển thành màu xanh khi xe ra khòi
bói.
2.2. Mụ hỡnh húa ỏng c bòc
Chn òng c bỏc l òng c cú momen lỏn v òn nh, iu khin Ân
gin chiu quay , tỏc ò. Hot đßng bền bỉ, tin cậy do ít bị hßng do q tÁi. Có
khÁ năng điều chỉnh chính xác vịt rí vái chế đß vi b°ác (1/2 , 1/4 , 1/8 , 1/16 góc
b°ác), có khÁ năng điều khiển tác đß linh ho¿t dựa trên tần sá cấp xung vào
driver, có khÁ năng hãm l¿i khi sự cá mất đián => thích hÿp vái yêu cầu điều
khiển chính xác, điều khiển tác đß và chiều quay, momen lán á mọi tác đß.

Hình 2.1 Động cơ bước

22

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

òng c bỏc c mụ t bỏi phÂng trỡnh vi phân:
Va = Ria +

Ldia

– KmWmsin(Nrθm)

(2.1)

Va = Ria +

Ldia

– KmWmsin(Nrθm)

(2.2)

Vb = Rib +

Ldib

– KmWmsin(Nrθm + 90)

(2.3)

�㕑ā
�㕑ā

�㕑ā

Laplace ta đ°ÿc:
�㕁ÿθ(s)

Va(s) = RIa(s) + LSIa(s) KmS(s)

ỵ 2 +(s)2

Vb(s) = RIb(s) + LSIb(s) KmS(s)

(s)

ỵ 2 +(s)2

Ia(s) =

()+ỵ(s)

Ib(s) =

(s)
2
2 +((s))

ý+ỵ

()+ỵ(s)


2
2 +((s))

ý+ỵ

Trong ú:
Ia v Ib là dòng đián cÿa pha a và pha b (A).
Va và Vb là đián áp cÿa pha a và pha b (V) .
R là đián trá trong mái pha ca òng c ().
L l cm khỏng trong mỏi pha ca òng c (H)
Nr l sỏ cc stator ca òng cÂ,
Km l momen xon ca òng cÂ,
Wm l tỏc ò góc cÿa rotor (rad/s)

23

Downloaded by Túc ??c ()

(2.4)


lOMoARcPSD|24214010

Θm là góc quay cÿa rotor (rad),

TL là momen tÁi (Nm),

J là momen quán tính (kg.m2),
B là há sá ma sát nhát cÿa giÁm trấn (Nms/R).
2.3. Há tháng điều khiển PLC
2.3.1. Gißi thiáu
Bß điều khiển logic khÁ trình (Programmable Logic Controller, viết tắt:
PLC) hay cịn gọi là bß điều khiển lập trình,là thiết bị điều khiển lập trình đ°ÿc
(khÁ trình) cho phép thực hián linh ho¿t các thuật toán điều khiển logic thơng qua
mßt ngơn ngữ lập trình. Ng°ßi sử dāng có thể lập trình để thực hián mßt lo¿t trình
tự các sự kián. Các sự kián này đ°ÿc kích ho¿t bái tác nhân kích thích (ngõ vào)
tác đßng vào PLC hoặc qua các ho¿t đßng có trß nh° thßi gian định thì hay các sự
kián đ°ÿc đếm. PLC dùng để thay thế các m¿ch relay trong thực tế. PLC hot
òng theo phÂng thc quột cỏc trng thỏi trờn u ra và đầu vào. Khi có sự thay
đßi á đầu vào thì đầu ra sẽ thay đßi theo. Ngơn ngữ lập trình cÿa PLC có thể là
Ladder hay State Logic. Hián nay có nhiều hãng sÁn xuất ra PLC nh° Siemens,
Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell...
Để khắc phāc những nh°ÿc điểm cÿa bß điều khiển dùng dây nái (bß điều
khiển bằng Relay) ng°ßi ta đã chế t¿o ra bß PLC nhằm thßa mãn các u cầu sau:

o

Lập trình dß dàng, ngơn ngữ lập trình dß học.

o

Gọn nhẹ, dß dàng bÁo qn, sửa chữa.

o

Dung l°ÿng bß nhá lán để có thể chāa đ°ÿc những ch°¢ng trình phāc t¿p.

o

Hồn tồn tin cậy trong mơi tr°ßng cơng nghiáp.

o

Giao tiếp đ°ÿc vái các thiết bị thơng minh khác nh°: máy tính, nái m¿ng,

các mơi Modul má rßng.
o

Giá cÁ cá thể c¿nh tranh đ°ÿc.

2.3.2. C¿u trúc

24

Downloaded by Túc ??c ()

lOMoARcPSD|24214010

Tất cÁ các PLC đều có thành phần chính là: Mòt bò nhỏ chÂng trỡnh RAM
bờn trong (cú th mỏ rßng thêm mßt sá bß nhá ngồi EPROM). Mßt bß vi xử lý
có cßng giao tiếp dùng cho viác ghép nái vái PLC, các module I/O.
Bên c¿nh đó, mßt bß PLC hon chnh cũn i kốm thờm mòt Ân v lập trình
bằng tay hay bằng máy tính.
2.3.3. Ngun lý ho¿t đáng của PLC
CPU điều khiển các ho¿t đßng bên trong PLC. Bò x lý s c v kim tra
chÂng trỡnh đ°ÿc chāa trong bß nhá, sau đó sẽ thực hián thā tự từng lánh trong
ch°¢ng trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các tr¿ng thái ngõ ra ấy đ°ÿc phát tái
các thiết bị liên kết để thực thi. Và tồn bß các ho¿t đßng thực thi đó đều phā
thc vo chÂng trỡnh iu khin c gi trong bò nhỏ.
Hỏ tháng Bus là tuyến dùng để truyền tín hiáu, há tháng gồm nhiều đ°ßng
tín hiáu song song:
Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liáu.
Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiáu định thì và điểu
khiển đồng bß các ho¿t đßng trong PLC.
Trong PLC các sá liáu đ°ÿc trao đßi giữa bß vi xử lý và các modul vào ra
thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đ°ßng, á cùng thßi điểm
cho phép truyền 8 bit cÿa 1 byte mßt cách đồng thßi hay song song.
Nếu mßt modul đầu vào nhận đ°ÿc địa chỉ cÿa nó trên Address Bus, nó sẽ
chuyển tất cÁ tr¿ng thái đầu vào cÿa nó vào Data Bus. Nếu mßt địa chỉ byte cÿa 8
đầu ra xuất hián trên Address Bus, modul đầu ra t°¢ng āng sẽ nhận đ°ÿc dữ liáu
từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiáu điều khiển vào theo dõi chu trình
ho¿t đßng cÿa PLC. Các địa chỉ và sá liáu đ°ÿc chuyn lờn cỏc Bus tÂng ng
trong mòt thòi gian hn chế.

Há tháng Bus sẽ làm nhiám vā trao đßi thơng tin giữa CPU, bß nhá và I/O.
Bên c¿ch đó, CPU đ°ÿc cung cấp mßt xung Clock có tần sá từ 1,8 MHz. Xung
này quyết định tác đß ho¿t đßng cÿa PLC và cung cấp các yếu tá về định thßi,
đồng hồ cÿa há tháng.
25

Downloaded by Túc ??c ()


lOMoARcPSD|24214010

2.3.4. Bá nhß
PLC th°ßng yêu cầu bß nhá trong các tr°ßng hÿp: Làm bß định thßi cho
các kênh tr¿ng thái I/O. Làm bß đám tr¿ng thái các chāc năng trong PLC nh nh
thòi, m, ghi cỏc Relay.
Mỏi lỏnh ca chÂng trình có mßt vị trí riêng trong bß nhá, tất cÁ mọi vị trí
trong bß nhá đều đ°ÿc đánh sá, những sá này chính là địa chỉ trong bß nhá. Địa
chỉ cÿa từng ơ nhá sẽ đ°ÿc trß đến bái mßt bß đếm địa chỉ á bên trong bß vi xử
lý. Bß vi xử lý sẽ giá trị trong bß đếm này lên mßt tr°ác khi xử lý lánh tiếp theo.
Vái mßt địa chỉ mái, nßi dung cÿa ơ nhá t°¢ng āng sẽ xuất hián á đầu ra, q
trình này đ°ÿc gọi là q trình đọc.
Bß nhá bên trong PLC đ°ÿc t¿o bái các vi m¿ch bán dÁn, mái vi m¿ch này
có khÁ năng chāa 2.000 - 16.000 dịng lánh, tùy theo lo¿i vi m¿ch. Trong PLC các
bß nhá nh° RAM, EPROM đều đ°ÿc sử dāng.
RAM (Random Access Memory) có th np chÂng trỡnh, thay òi hay xúa
bò nòi dung bất kỳ lúc nào. Nßi dung cÿa RAM sẽ bị mất nếu nguồn đián ni bị
mất. Để tránh tình tr¿ng này các PLC đều đ°ÿc trang bị mßt pin khơ, có khÁ năng
cung cấp năng l°ÿng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế
RAM đ°ÿc dùng để khái t¿o và kiểm tra ch°¢ng trình. Khuynh h°áng hián nay
dùng CMOS-RAM nhß khÁ năng tiêu thā thấp và tußi thọ lán.

EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bß nhá mà
ng°ßi sử dāng bình th°ßng chỉ có thể đọc chā khơng ghi nßi dung vào đ°ÿc. Nßi
dung cÿa EPROM khơng bị mất khi mất nguồn, nó đ°ÿc gắn sẵn trong máy, đã
đ°ÿc nhà sÁn xuất n¿p và chāa há điều hành sẵn. Nếu ng°ßi sử dāng khơng mn
má rßng bß nhá thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG
(Programer) có sẵn chá ghi và xóa EPROM.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) liên
kết vái những truy xuất linh đßng cÿa RAM và có tính ßn định. Nßi dung cÿa nó
có thể đ°ÿc xóa và lập trình l¿i, tuy nhiên sá lần l°u sửa nßi dung là có giái h¿n.

26

Downloaded by Túc ??c ()