Thiết kế hệ thống giữ xe tự động sử dụng plc s7 1200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

LÊ VĂN HUY

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG
PLC S7-1200

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng, Năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG
PLC S7-1200

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn : Ths. Phạm Ngọc Quang
Sinh viên thực hiện : Lê Văn Huy
Lớp : K24 – EDT2
Mã sinh viên
24211716785

Đà Nẵng, Năm 2023

Đồ án tốt MỤC LỤC

nghiệp

TÓM TẮT

LỜI CẢM ƠN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................1

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY.......................................................2

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước.................................................................2

1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước.................................................................4

1.3. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI...................................................................5

1.4. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI...............................................................................5

1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI.................6

1.6. BỐ CỤC ĐỒ ÁN..............................................................................................6

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................7

2.1. TỔNG QUAN VỀ PLC....................................................................................7

2.2.RFID................................................................................................................... 8

2.3.XỬ LÝ ẢNH NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE......................................................9

2.3.1. Tổng quan về nhận dạng ảnh.......................................................................9

2.4.TỔNG QUAN VỀ SCADA.............................................................................10

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ........................................................12

3.1. U CẦU CỦA HỆ THỐNG........................................................................12

3.2. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.............................................................................12

3.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG.........................................12

3.4. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI..............................................................................16

3.4.1. Chọn khối nguồn..........................................................................................16

3.4.2. Khối xử lý trung tâm...................................................................................17

3.4.3. Thiết bị cần dung:.......................................................................................18

CHƯƠNG IV : THI CÔNG HỆ THỐNG...........................................................24

4.1. GIỚI THIỆU...................................................................................................24

4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG................................................................................24

4.3. GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN WINCC................................................26

4.4. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TIA PORTAL............................................27

4.5.LÀM VIỆC VỚI TIA PORTAL V16.............................................................27

4.5 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM VISUAL STUDIO......................................34

SVTH:Lê Văn GVHD: Phạm Ngọc Quang
Huy

Đồ án tốt
4n.g6h. iGệpIẢI PHÁP KẾT NỐI VISUAL STUDIO VỚI SIEMENS PLC...............36
4.6.1. Yêu cầu phần mềm.......................................................................................36
4.6.2. Cấu hình thư viện Symbol cho Visual Studio.............................................36
4.6.3. Cấu hình phần cứng cho PLC S71200........................................................37
4.6.4. Định dạng dữ liệu giữa PLC và Visual........................................................38
4.6.5. Cấu hình Dynamic link Library(dll)...........................................................38
4.6.6. Khai báo khối Tag cho PLC và Visual Studio............................................39
4.6.7. Khởi tạo kết nối............................................................................................39
4.6.8. Cập nhập kết nối theo thời gian (Timer)....................................................40
4.6.9Đọc, ghi dữ liệu..............................................................................................40
CHƯƠNG V : MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN....................42
5.1 MẠCH ĐỘNG LỰC........................................................................................42
5.2 SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN...................................................................................44
5.2.1 lúc bắt đầu gửi xe..........................................................................................44
5.2.2 bắt đầu nhận xe............................................................................................45
5.4.BẢNG PHÂN CÔNG VÀO RA......................................................................47
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN..................................48
6.1. KẾT LUẬN.....................................................................................................48
6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO

SVTH:Lê Văn GVHD: Phạm Ngọc Quang

Huy

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2: Hệ thống tự động quản lý ơ tơ vào ra thủ cơng....................................2
Hình 1.4 : Mơ hình bãi giữ xe ơ tơ dạng Puzzle Parking......................................3
Hình 2.1: PLC của hãng Siemens...........................................................................7
Hình 2.2: Cấu trúc cơ bản của một PLC...............................................................8
Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của công nghệ RFID.................................8
Hình 2.4 : Sơ đồ nhận dạng ảnh tổng quát..........................................................10
Hình 3.1 : Nguồn tổ ong 24V10A..........................................................................16
Hình 3.2 : PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC................................................17
Hình 3.3 Cơng Tắc Hành Trình OV-156-1C25 15A 250V..................................18
Hình 3.4 Bộ đọc mã thẻ RFID 125Khz R20D-USB-8H10D......................................19
Hình 3.5 module điều khiển động cơ tb6600 bản nâng cấp 4a 40v....................20
Hình 3.6 động cơ bước - step motor 42 nema17..................................................21
Hình 3.7 motor bước 57........................................................................................22
Hình 3.8 : Camera Logitech C270........................................................................23
Hình 4.1 bảng điều khiển mơ hình.......................................................................24
Hình 4.2 mơ hình ơ tơ kèm biển số.......................................................................25
Hình 4.3 khung nâng và động cơ ra/vào..............................................................25
Hình 4.4 Mơ hình hồn thiện..............................................................................26
Hình 4.5 chương trình TIA portal........................................................................27
Hình 4.6 Giao diện ban đầu của TIA Portal V16................................................28
Hình 4.7Add CPU..................................................................................................28
Hình 4.8 Giao diện cấu hình PLC S7-1200..........................................................29
Hình 4.9 Thiết lập địa chỉ IP cho PLC.................................................................29
Hình 4.10 Các địa chỉ I/O của CPU đang sử dụng..............................................30
Hình 4.11 Giao diện lập trình...............................................................................30
Hình 4.12 Nạp chương trình cho PLC_1.............................................................31
Hình 4.13 Nạp chương trình cho PLC_1.............................................................31

Hình 4.14 Nạp chương trình cho PLC_2.............................................................32
Hình 4.15 Nạp chương trình cho PLC_3.............................................................32
Hình 4.16 Nạp chương trình cho PLC_4.............................................................33
Hình 4.17 Nạp chương trình cho PLC_5.............................................................33

Hình 4.18 Xem chương trình chạy trên máy tính..............................................34
Hình 3.23 : Logo phần mềm Visual Studio..........................................................34
Hình 4.19 cấu hình thư viện symbol cho visual studio (1)..................................36
Hình 4.20 cấu hình thư viện symbol cho visual studio (2)..................................37
Hình 4.21 cấu hình thư viện symbol cho visual studio (3)..................................37
Hình 4.22 định dạng dữ liệu giữa plc và visual...................................................38
Hình 4.23 cấu hình dynamic link library(dll)......................................................38
Hình 4.24 khai báo khối Tag cho PLC và Visual Studio....................................39
Hình 4.25 khởi tạo kết nối.....................................................................................39
Hình 4.26 cập nhập kết nối theo thời gian (timer)..............................................40
Hình 4.27 tạo item.................................................................................................40
Hình 4.28 các lệnh tham khảo..............................................................................41
Hình 5.1 sơ đồ khối nguyên lý phát hiện biển số xe............................................46
Hình 5.2 đầu vào chương trình plc.......................................................................47
Hình 5.3 đầu ra chương trình plc.........................................................................47

TÓM TẮT
Với hệ thống giao thông dày đặc, xã hội phát triển và nhu cầu sử dụng phương
tiện cá nhân, đặc biệt là xe ô tô ngày càng tăng. Điều này kéo theo việc các bãi giữ
xe được xây dựng ngày càng nhiều, đặc biệt ở các thành phố lớn trong khi diện tích
đất ngày càng hạn hẹp. Từ đó, một số chủ phương tiện đỗ xe trên các vỉa hè cũng
như lòng lề đường gây mất mỹ quan đô thị và mất an tồn giao thơng. Chính vì lý do
đó mà nhóm quyết định nghiên cứu đề tài “Thiết kế hệ thống giữ xe tự động sử
dụng PLC S7-1200” nhằm góp một phần nào đó để giải quyết thực trạng hiện tại
cũng như áp dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn.

Trong đề tài này, nhóm sẽ dùng PLC làm thiết bị xử lý trung tâm, điều khiển
tồn bộ hệ thớng, giám sát bằng WinCC. Ngồi ra, nhóm còn ứng dụng cơng nghệ
RFID, xử lý ảnh nhận diện biển số trên Matlab để tăng độ chính xác và tính bảo mật
của hệ thớng. Với phương pháp này thì hệ thớng hồn tồn được chạy một cách tự
động trong việc cất xe và trả xe cho khách.

Mô hình được thi cơng thơng qua q trình tìm hiểu, chọn lựa linh kiện một
cách phù hợp nhất, kết hợp giao tiếp với cơng tắc hành trình, động cơ, rơ le, xử lý tín
hiệu hình ảnh, RFID, Modbus, áp dụng giải thuật điều khiển, cũng như cân chỉnh các
thông số với kết quả mong muốn cuối cùng là đạt được một mơ hình bãi đỗ xe hồn
thiện và tới ưu nhất.

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa đã
nhiệt tình giúp đỡ em về các kiến thức liên quan tới lĩnh vực nghiên cứu của đề tài
trong thời gian thực hiện đề tài, cũng như các kiến thức mà các thầy cô đã truyền
đạt cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. Đề tài “Thiết kế hệ thống giữ xe
tự động sử dụng PLC S7-1200” mà em lựa chọn cho đồ án tốt nghiệp sẽ giúp ích
cho việc thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp, năng cao sản lưởng ,
giảm hao phí. Trong quá trình thực hiện bài báo cáo, em đã cớ gắng hết sức để hồn
thành một cách tớt nhất. Nhưng với lượng kiến thức và trải nghiệm còn hạn chế nên
khó tránh khỏi những sai sót mong thầy cơ đóng góp để đề tài của em được hồn
thiện hơn. Em cũng xin gửi lời cảm ơn trân thành đến T.S Phan Cường đã nhiệt tình
quan sát, tận tình hướng dẫn chỉ bảo và chỉ ra những điều cần sửa đổi bổ sung giúp
đỡ để nhóm em đạt được từng yêu cầu của đề tài.

Đồ án tốt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
nghiệp

1.1 . ĐẶT VẤN ĐỀ

Việc đảm bảo an ninh trên nhiều lĩnh vực trong các khu đô thị cao cấp, các

trung tâm mua sắm, khu nghỉ dưỡng, biệt thự đang ngày càng được quan tâm. Trong

đó việc kiểm sốt phương tiện ơ tơ ở cổng ra vào đòi hỏi phải đảm bảo an toàn, linh

hoạt nhằm tránh hiện tượng trộm cắp, tiết kiệm thời gian cũng như tăng mức độ tiện

lợi trong quá trình làm thủ tục ra vào cổng kiểm sốt.

Các hệ thớng kiểm sốt ô tô ở cổng vào ra trong nước ta đa phần còn thực hiện

theo phương pháp thủ công là mọi hoạt động của hệ thống đều do nhân viên trực

thực hiện bằng tay thông tin được lưu bằng cách viết giấy như hình 1.2. Hoặc bán

thủ cơng như hình 1.3 sử dụng camera, barie nhưng cũng chỉ so sánh dưới dạng hình

ảnh, đòi hỏi nhân viên phải quan sát bằng mắt và so sánh ảnh trên màn hình để đưa

ra quyết định gây tốn nhiều thời gian, dễ nhầm lẫn và độ an tồn khơng cao.

Nhằm giải qút vấn đề trên em quyết định chọn đề tài “Thiết kế hệ thống giữ

xe tự động sử dụng PLC S7-1200”. Cấu tạo của hệ thớng như hình 1.1

Hình 1.1: Mơ hình bãi giữ xe ơ tơ tự động

SVTH:Lê Văn GVHD: Phạm Ngọc Quang
Huy
1

Hình 1.2: Hệ thống tự động quản lý ô tô vào ra thủ công

Hình 1.3: Hệ thống quản lý ô tô vào ra bán thủ cơng

1.2.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Theo kết quả nghiên cứu của Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia mới được

công bố tại một hội thảo ở Hà Nội, nhu cầu về ôtô tại Việt Nam đang ngày càng

tăng,

nhất là các thành phố lớn, nơi tỷ lệ tăng trưởng ôtô đã vượt qua xe máy. Tỷ lệ tăng
trưởng của xe máy trên cả nước hiện là 7,3% và ôtô là 6,5%. Trong khi đó, đối với
các đô thị lớn, mức tăng trưởng của xe máy là 10%, còn ôtô lên tới 15%.

Như vậy, qua các số liệu thống kê nhu cầu mua xe hơi của người Việt đang
tăng mạnh trong những năm gần đây. Tuy nhiên số lượng người sở hữu xe ô tô vẫn
tập trung chủ yếu ở các thành phố lớn: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà
Nẵng ..v.v. Điều này dẫn đến hậu quả tất yếu cơ sở hạ tầng giao thông sẽ không phát
triển kịp. Dễ thấy nhất là tình trạng thiếu bãi đỗ xe hơi ngày càng nghiêm trọng tập
trung tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh.

Để giải quyết tình trạng này, hàng loạt sáng kiến về hệ thống bãi đỗ xe thông
minh đã được các công ty trên thế giới phát triển với rất dạng khác nhau như: Hệ

thống bãi đỗ xe tự động từng tầng di chuyển độc lập (Rollpark System), hệ thống bãi
đỗ xe tự động dạng xếp hình (Puzzle Parking), hệ thớng tháp đỗ xe cao tầng và hệ
thống bãi đỗ xe quay vòng đứng.

Trong đó, hệ thớng đỗ xe tự động kiểu xếp hình (Puzzle Parking) là một hệ
thống bãi đỗ xe tự động được thiết kế đơn giản rất thuận tiện trong quá trình lắp đặt
cũng như chi phí bỏ ra phù hợp với nhiều loại cơng trình khác nhau. Có thể nói bãi
đỗ xe dạng xếp hình được đánh giá là một trong những giải pháp đỗ xe phù hợp nhất
đối với các thành phố lớn có lượng xe đang trở nên quá tải tại Việt Nam.[9]

Hình 1.4 : Mơ hình bãi giữ xe ô tô dạng Puzzle

Parking

1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Tình trạng thiếu bãi giữ xe gần như là tình trạng chung của mọi đơ thị, nhất là
những đô thị đông dân và hạ tầng chưa phát triển. Śt một thời gian dài, người ta
tìm cách nâng diện tích bãi xe, mở thêm các điểm đỗ, nhưng tình hình vẫn khơng
được cải thiện, trong khi đó nạn kẹt xe trở nên trầm trọng hơn và lãng phí tài
nguyên đất đai cũng tăng cao hơn.
Từ những năm 1990, các nhà qui hoạch ở những thành phố lớn đã bắt đầu đánh
giá lại và tìm các giải pháp tổng thể từ gớc rễ. Điều họ mong muốn giờ đây không
phải là một thành phố thuận tiện cho mọi xe cơ giới lưu thông bởi như thế quá khó
khả thi, mà là một nội ô có trật tự với các phương tiện giao thông chủ yếu là phương
tiện công cộng, xe đạp, và đi bộ. Xuất phát từ quan điểm đó, tất nhiên, các thành
phố bắt đầu các giải pháp hoàn thiện hạ tầng giao thông công cộng, tăng diện tích
cây xanh, vỉa hè, và làn đường dành cho xe đạp. Nhưng vai trò của các bãi giữ xe
cũng được đánh giá lại, và kết luận gần như đảo ngược: cần giảm bãi xe, để đô thị
phát triển bền vững!
Mặc dù thiếu chỗ gửi xe, tuy nhiên ở rất nhiều bãi xe ở hầu hết các thành phớ,

tình trạng dư thừa công suất bãi vẫn xảy ra, đặc biệt trong những giờ đặc trưng như
tại các bãi xe gần khu dân cư vào ban ngày hay tại các bãi giữ xe gần khu văn
phòng vào ban đêm. Để quản lý bãi xe hiệu quả hơn, nhiều thành phố đã áp dụng
công nghệ cao như công nghệ số hóa, công nghệ thông minh kết nối các bãi xe và
kết nối với các phương tiện giao thông nhằm điều tiết lưu lượng xe gửi tại bãi.
Không chỉ dừng lại ở việc giúp các bãi xe hoạt động hiệu quả hơn, những ứng
dụng công nghệ còn giúp nhà chức trách điều tiết bãi xe và lượng xe lưu thông vào
nội đô tại những thời điểm nhất định, xây dựng bãi giữ xe ô tô tự động.
Đi đầu trong lĩnh vực này chính là Sanfrancisco, thủ phủ công nghệ của Mỹ. Sau
khi ứng dụng các giải pháp quản lý bãi xe, kết nối hệ thống xe, thu phí linh hoạt
theo giờ và theo thời gian thực gửi, người ta ước tính thời gian tìm bãi gửi xe giảm
xuống 43%, đặc biệt lượng xe trống trong bãi giảm 75% so với trước đó.
Kết quả tích cực cũng thu được ở rất nhiều thành phố khác, chẳng hạn như
Munich (Đức) đã giảm được 14% lượng xe hơi cá nhân trong trung tâm thành phố
và tăng 16% lượng người đi bộ, tăng 75% lượng người đi xe đạp. Hay như thủ đô
Vienna,

công nghệ với các giải pháp linh hoạt đã giúp thủ đô này giảm 25% lượng xe cá
nhân lưu thông ở 4 quận trung tâm.

Đó là những giải pháp chính bên cạnh hàng loạt các chính sách quản lý, phát
triển đô thị, đặc biệt là phát triển và hồn thiện hệ thớng giao thông công cộng cũng
như hạ tầng giao thông tại các thành phớ lớn trên thế giới.

1.3.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cùng với sự phát triển của một nền kinh tế năng động đòi hỏi một nền kỹ thuật
công nghệ cũng phải phát triển, đáp ứng kịp thời và đầy đủ những nhu cầu cần thiết
của sự phát triển đó. Điều này được thể hiện qua thực trạng tình hình phương tiện
giao thông ở nước ta, “Theo số liệu thống kê sơ bộ của Tổng cục Hải quan, nhập

khẩu ô tô nguyên chiếc vào Việt Nam: Trung Quốc là thị trường chính cung cấp
trong 7 tháng/ 2015 với hơn 18 nghìn chiếc, tăng mạnh 204%; tiếp theo là Hàn
Q́c: 14,2 nghìn chiếc, tăng 54,3%; Thái Lan: 12,1 nghìn chiếc; tăng 99,2%; Ấn
Độ: 8,5 nghìn chiếc; tăng 77,5%... so với cùng kỳ năm 2014 (theo thống kế Hải
Quan cập nhật 20/08/2015 5:00 PM)[14]. Chứng tỏ tình hình số lượng xe ô tô ở
nước ta tăng khá nhanh. Từ những số liệu trên đòi hỏi những yếu tố cơ sở hạ tầng
phải đáp ứng cho sự tăng trưởng đó, đặc biệt là vấn đề về bãi đậu xe. Một trong
những phương pháp nhằm giải quyết những khó khăn đó, việc ứng dụng sự phát
triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ cao vào trong xây dựng cơ sở hạ tầng rất cần
thiết. Cụ thể hơn, cần xây dựng những bãi đậu xe mang tính hiện đại, tự động cao
và tính an toàn được đặt lên hàng đầu. Đồng thời, những bãi đậu xe như vậy cần
phải đáp ứng vừa mang tính kinh tế, vừa phù hợp với thực tiễn như tiết kiệm quỹ
đất xây dựng, tính cảnh quan,…

1.4.MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài “Thiết kế hệ thống giữ xe tự động sử dụng PLC S7-1200” cần đạt được
những mục tiêu sau đây:

 Nắm rõ được cách lập trình, cấu hình phần cứng và kết nới DI, DO của PLC
S7-1200; điều khiển động cơ, xử lý và nhận dạng biển số.

 Gắn motor, module điều khiển,… lên mơ hình có sẵn và đi dây phù hợp.
 Thiết kế lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển mơ hình hoạt động.
 Liên kết truyền nhận dữ liệu với PLC S7-1200.
 Thử nghiệm chương trình và hiệu chỉnh để đạt kết quả tốt nhất.

1.5.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Thực hiện đề tài sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp các lý thuyết liên

quan đến truyền động, động cơ DC, động cơ AC, PLC để từ đó thiết kế mơ hình và
viết chương trình điều khiển các động cơ đáp ứng yêu cầu đề tài; sử dụng phương
pháp thực nghiệm để hiệu chỉnh các thông số cho nghiên cứu tốt nhất.
Giới hạn đề tài: Với một số yếu tố khách quan về điều kiện tài chính, kinh nghiệm
thực tế, thời gian thực hiện đề tài, nên đề tài này thực hiện trong phạm vi sau đây:

 Lập trình điều khiển bằng phần mềm TIA – PORTAL.
 Tạo giao diện điều khiển và giám sát trên WINCC và lập trình cho giao diện
điều khiển bằng phần mềm TIA – PORTAL.
 Tạo tool code để truy xuất biển số xe, giá tiền cùng thời gian gửi xe bằng
phần mềm Microsoft Visual Studio

1.6. BỐ CỤC ĐỒ ÁN

Đồ án được chia thành sáu chương, mỗi chương trình bày lần lượt từ tổng quan
đến chi tiết cơng việc thiết kế mơ hình và chương trình điều khiển, chi tiết như sau:

 Chương 1: Tổng quan – Giới thiệu về lý do chọn đề tài, tình hình nghiên
cứu trong nước, mục tiêu nghiên cứu và các giới hạn thực hiện đề tài.

 Chương 2: Cơ sở lý thuyết – Trình bày tổng thể về nền tảng và cơ sở lý thuyết.
 Chương 3: Tính tốn và thiết kế – Trình bày u cầu của hệ thớng, quy
trình cơng nghệ, lưu đồ giải tḥt điều khiển mơ hình các u cầu của mơ hình điều
khiển cũng như thiết kế, thi công và lựa chọn thiết bị cho mô hình phù hợp với các
yêu cầu đưa ra trước đó.
 Chương 4: Thi công hệ thống – Thi công
 Chương 5: Mạch động lực và giao diện thiết kế
 Chương 6: Kết luận và hướng phát triển – Các mặt hạn chế và hướng phát
triển trong q trình thi cơng đồ án

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.TỔNG QUAN VỀ PLC

PLC là viết tắt của Programable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình
được ( khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các tḥt tốn điều khiển logic thơng
qua một ngơn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt
trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ
vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt đơng có trễ như thời gian định thì hay các
sự kiện đếm.

Hình 2.1: PLC của hãng Siemens
Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OF thiết bị điều khiển bên
ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển sẽ tiếp tục lặp trong chương trình
do người sử dụng lập ra chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất hiện ở các ngõ ra tại các thời
điểm đã lập trình. Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (
điều khiển bằng relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu
sau:

 Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học.
 Gọn nhẹ, dễ sữa chữa, bảo quản.
 Tin cậy trong công nghiệp.
 Giao tiếp với các thiết bị thông minh khác như : máy tính, mạng truyền
thông, module mở rộng.
 Giá cả cá thể cạnh tranh được.

Hình 2.2: Cấu trúc cơ bản của một PLC

2.2. RFID

Công nghệ thẻ từ cho phép một thiết bị đọc thông tin chứa trong chip không cần

tiếp xúc trực tiếp ở khoảng cách xa. Công nghệ này cho ta phương pháp truyền nhận
dữ liệu từ một điểm đến điểm khác.

Các thành phần cơ bản của hệ thống thẻ từ:
 Tag: là thành phần không thể thiếu trong hệ thống, còn gọi là thẻ từ.
 Reader: là thành phần bắt buộc trong hệ thống, bên ngoài còn gọi là bộ phận
đọc thẻ từ.
 Reader anten: cũng là thành phần bắt buộc của hệ thớng, và ngày nay thì bộ
phận này tích hợp sẵn trong bộ reader.
 Ngoài ra, còn có các bộ phận quan trọng trong hệ thống như: mạch điều
khiển, cảm biến, các thiết bị truyền thông, …

Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của công nghệ RFID

Tần số Đặc tính

Tần sớ thấp (100 – 500kHz) Sử dụng trong phạm vi ngắn và trung bình

Chi phí thấp

Tớc độ đọc dữ liệu thấp

Tần sớ trung bình (10 – 15 MHz) Sử dụng trong phạm vi ngắn và trung bình

Chi phí thấp.

Tớc độ đọc dữ liệu trung bình

Tần số cao(850 – 950MHz, 2.4 – Sử dụng trong phạm vi bán kính rộng

5.8GHz) Chi phí cao

Tốc độ đọc dữ liệu cao

Bảng 2.4: Ba giải truyền thơng dựa trên tần số của sóng radio của RFID

2.3. XỬ LÝ ẢNH NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE

Trong xu thế của cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đã kéo theo sự phát triển nhanh
của các ngành khoa học công nghệ. Trí tuệ nhân tạo (AI – Artificial Intelligence) là
một lĩnh vực phát triển vượt bậc và tạo ra nhiều ứng dụng phục vụ cuộc sống con
người. Trên thế giới và Việt Nam đã có nhiều cơng trình nghiên cứu các hệ thớng
thơng minh ứng dụng trí tuệ nhân tạo như bệnh viện thông minh, giao thông thông
minh, nhà thông minh, xe tự lái,… Trong đó, ứng dụng nhận dạng biển số xe ô tô
được sử dụng rộng rãi trong các bãi giữ xe cấp phát vé tự động, các trạm thu phí, hệ
thống theo dõi phương tiện tham gia giao thông và phát hiện các phương tiện vi
phạm.
2.3.1. Tổng quan về nhận dạng ảnh

Khái niệm
Xử lý và nhận dạng ảnh là một lĩnh vực còn tương đối mới chưa được áp dụng
rộng rãi như những lĩnh vực khoa học khác. Nó còn có mối quan hệ mật thiết với
nhiều nghành khoa học khác như lý thuyết thông tin, lý thuyết thống kê, nhận
dạng,... dùng để nhận dạng chữ số, ký tự, vân tay.mặt người....
Xử lý ảnh số có rất nhiều công đoạn cần phải giải quyết như: khôi phục ảnh, thu
nhận ảnh, tăng cường ảnh, phân tích ảnh , biến đổi ảnh. các quá trình này cần phải
thực hiện nhiều bởi thuật toán khác nhau..
Nhận dạng là thực hiện phân loại các đối tượng được biểu diễn theo một mô

hình nào đó và chúng được gán vào một lớp dựa theo những mẫu chuẩn và quy luật

của nó.