THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO NHÀ GỬI XE TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC S7 – 300 VÀ GIÁM SÁT BẰNG PHẦN MỀM WINCC ( file word)

LỜI CẢM ƠN

Qua một thời gian nghiên cứu và thc hiện, đến nay đồ án tốt nghiệp với đề
tài: “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO NHÀ GỬI XE TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC
S7 – 300 VÀ GIÁM SÁT BẰNG PHẦN MỀM WINCC” do giảng viên -Thạc sĩ Đỗ
Tuấn Khanh và Thạc sĩ Nguyễn Văn Diên hướng dẫn đã được hoàn thiện. Trong
suốt thời gian nghiên cứu và thi công đề tài, chúng em đã gặp không ít vướng mắc
nhất định và đã nhận được nhiều s giúp đỡ nhiệt thành và quý báu.
Trước tiên, cho phép chúng em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới giảng viên - Thạc
sĩ Đỗ Tuấn Khanh và Thạc sĩ Nguyễn Văn Diên đã tin tưởng giao đồ án, chỉ đạo và
hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thc hiện đề tài. Chúng em cũng xin được
gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện tử cùng toàn
thể các bạn sinh viên lớp ĐK3 đã động viên, góp ý, tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp
cho chúng em được hoàn thành đề tài đúng tiến độ được giao.
Do năng lc và thời gian còn hạn chế nên việc tìm thêm nhiều tài liệu làm
giàu cho đồ án còn thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được nhiều hơn nữa ý kiến
đóng góp của các thầy cô giáo, s chia sẻ tài liệu của các bạn sinh viên để chúng em
có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!









2

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH 7
MỞ ĐẦU 10
CHƯƠNG 1 13
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GARA Ô TÔ NHIỀU TẦNG TỰ ĐỘNG 13
1.1. Thc trạng giao thông ở Việt Nam hiện nay 13
1.2. Hệ thống đỗ xe t động trên thế giới. 13
1.2.1. Giải pháp xếp chồng Auto stacker. 13
1.2.2. Giải pháp nhà gửi xe nhiều tầng. 14
1.2.3. Giải pháp nhà để xe t động hóa (above ground automated- parking). 14
a. Đặc điểm 15
b. Ưu điểm 16
1.2.4. Giải pháp nhà gửi xe t động dạng lộ thiên 16
1.2.5. Giải pháp nhà để xe t động dạng ngầm ( underground automated parking). 17
a.Đặc điểm 17
b. Ưu điểm 18
1.3. La chọn giải pháp cho đề tài. 18
CHƯƠNG 2 21


3

TỔNG QUAN VỀ PLC 21
2.1. PLC 21
2.1.1.Định nghĩa PLC 21
2.1.2. Cơ sở phát triển 21
Hệ điều khiển cổ điển: 21
Hệ điều khiển sử dụng PLC: 21
2.1.3. Cấu trúc PLC 21

2.1.4. Đặc điểm của PLC 21
2.1.5 Phân loại 21
2.1.5.1. Họ Logo 21
2.1.5.2. Họ S7 – 200 21
2.1.5.3. Họ S7 – 300 21
2.1.6. Ứng dụng của PLC trong công nghiệp 21
2.2 Kiểu dữ liệu và cấu trúc vùng nhớ 21
2.2.1. Các tín hiệu vào/ ra 22
a) Đầu vào số 22
b)Đầu ra số 22
c) Đầu vào tương t 22
d) Đầu ra tương t 22
2.2.2. Các kiểu dữ liệu 22


4

2.3. Cấu trúc phần cứng của PLC S7-300 22
2.3.1 Các khối của PLC S7-300 22
2.3.2. Modul mở rộng. 23
a.PS (Power supply): Modul nguồn nuôi có 3 loại: 2A, 5A và 10A 23
b.SM: Modul mở rộng cổng tín hiệu vào/ra 23
c. IM (Interface Modul) 23
d. FM (Function Modul): 23
e. CP (Communication Modul): 23
2.4 Cấu trúc bộ nhớ của CPU của S7-300 23
2.5.Vòng quét của chương trình 23
2. 6. Những khối OB đặc biệt 23
2.7. Ngôn ngữ lập trình của PLC S7-300 23
2.7.1. Ngôn ngữ lập trình LAD 23

2.7.2. Ngôn ngữ lập trình FBD 23
2.7.3. Ngôn ngữ lập trình STL 23
CHƯƠNG 3 24
TỔNG QUAN WINCC 24
3.1 Khái niệm chung 24
3.2 Các thành phần của WINCC 26
3.2.1 Hệ thống đồ họa 27


5

3.2.2 Hệ thống cảnh báo 27
a. Cảnh báo lỗi và thông báo lỗi ( Alarm Logging ) 27
b. Chức năng của Alarm Logging 27
c. Cấu trúc cửa sổ Alarm Logging 27
3.2.3 Thông báo kết quả 27
a. Chức năng của Tag Logging 27
b. Cấu trúc của Tag Logging: 27
3.3.Tích hợp WINCC vào môi trường SIMANTIC 27
3.4 Các cấu hình của WINCC 27
3.5. Các bước thc hiện một d án 27
CHƯƠNG 4 28
NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG ĐỀ TÀI 28
4.1.Giới thiệu chung về mô hình 28
4.2 Chương trình điều khiển 29
4.2.1. Yêu cầu công nghệ 29
4.3 Thiết lập phần cứng 40
4.4. Các chương trình điều khiển 41
4.4.1. Chương trình PLC: ghi kèm theo đĩa 41
4.4.2Chương trình điều khiển và giám sát trên WINCC: (ghi kèm theo đĩa). 41

4.4.3. Thi công và thiết kế phần khung mô hình nhà gửi xe 45


6

4.4.3.1.Thi công phân khung chính của mô hình 45
a. Cấu trúc chung của mô hình 45
b.Phần đế 46
c. Các tầng để xe 46
4.4.3.2. Thi công hệ thống xếp xe ra, vào 47
a.Trục chính cho việc xoay và nâng hạ cơ cấu xếp xe 47
b.Cơ cấu nâng đế để xe. 48
c. Cơ cấu xếp vào lấy ra 49
d. Cơ cấu xoay trái xoay phải 51
e. Cơ cấu nâng hạ 51
4.4.3.3. Thiết kế hệ thống cảm biến để định vị cho hệ thống cơ khí 53
CHƯƠNG 5 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57
5.1 Kết quả thc hiện đề tài 57
5.2 Những hạn chế của đề tài 57
5.3 Hướng phát triển và kiến nghị 58







7

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Hệ thống đỗ xe xếp chồng. 13
Hình 1.2: Mô hình nhà để xe nhiều tầng. 14
Hình 1.3: Nhà để xe t động ở châu Âu. 14
Hình 1.4: Bãi đỗ xe t động lộ thiên có thiết kế hình trụ. 15
Hình 1.5: Hệ thống xếp xe t động tại Trung Quốc. 15
Hình 1.6: Nhà để xe t động dạng lộ thiên. 17
Hình 1.7: Bãi đỗ xe t động dạng ngầm tại Nhật Bản. 17
Hình 1.8: Phía trên một bãi đỗ xe t động dạng ngầm tại Ý. 18
Hình 1.9: Nhà để xe t động dạng lộ thiên hình trụ. 19
Hình 2.1: PLC thc hiện chức năng điều khiển 21
Hình 2.2: Cấu trúc phần cứng của PLC. 22
Hình 2.3: Quá trình hoạt động của một vòng quét. 23
Hình 3.1: Cấu trúc của d án đơn. 25
Hình 3.2: Cấu trúc của d án nhiều người dùng. 25
Hình 3.3: Cấu trúc của d án nhiều máy khách. 26
Hình 4.3 :Chương trình đưa hệ thống về vị trí ban đầu 30
Hình 4.4: Chương trình xác định ô trống gần nhất 31
Hình 4.5: Chương trình gửi xe 32
Hình 4.6 :Chương trình gửi xe cho ngăn xác định 33


8

Hình 4.8 :Chương trình lấy xe cho ngăn cụ thể 35
Hình 4.9 :Sơ đồ mạch điện 36
Hình 4.10: Sơ đồ đi dây 36
Hình 4.11: Sơ đồ kết nối đầu vào ra PLC 37
Hình 4.12: Giao diên cho người giám sát hệ thống 42
Hình 4.13-a: Giao diện người dùng 43

Hình 4.13-b: Giao diện gửi xe 43
Hình 4.13- c: Giao diện lấy xe 44
Hình4.13-d: Phần khung chính của mô hình. 46
Hình 4.14: Các hình chiếu của cơ cấu để xe. 48
Hình 4.15: Mô phỏng 3D đế để xe. 48
Hình4.17: Cơ cấu nâng hạ đế để xe thc tế. 49
Hình 4.18: Cơ cấu xếp xe vào ra 50
Hình 4.19: Cơ cấu xếp vào lấy ra. 50
Hình 4.20: Cơ cấu xoay 51
Hình 4.21 Mô phỏng 3D cơ cấu nâng hạ 51
Hình 4.22: Cơ cấu nâng hạ 52
Hình 4.23 Cơ cấu truyền động hoàn thiện 52
Hình 4.24 Vị trí dặt các cảm biến xác định tầng 54
Hình 4.25 Vị trí các cảm biến xác định khoang 55


9

Hình 4.26 Vị trí đặt cảm biến xác định s vào ra của thanh trượt 55
Hình 4.27 Vị trí đặt cảm biến trên mô hình 56
Hình 4.28: Mô hình hoàn thiện 56





10

MỞ ĐẦU
Trong bối cảnh thế giới đang thay đổi mạnh, từ khi đất nước tiến hành đổi

mới chúng ta từng bước tiếp cận với những công nghệ hiện đại của thế giới trong
nhiều lĩnh vc, trong đó có điều khiển và t động hóa. Nhưng do điều kiện phát
triển của đất nước còn chậm so với các nước tiên tiến nên việc đi tắt đón đầu những
công nghệ mũi nhọn là cần thiết nhằm tạo tiền đề để đất nước ta bắt kịp tốc độ phát
triển của họ vào những năm đầu thế kỷ này. Cũng trên tinh thần đó Đảng và nhà
nước ta đã có chủ trương khuyến khích phát triển t động hoá và coi đây là một
ngành mũi nhọn trong công cuộc hiện đại hóa đất nước.
T động hóa quá trình sản xuất ngày càng có một vị trí quan trọng trong sản
xuất và đời sống. Đặc biệt do s phát triển của kỹ thuật điện tử, tin học cùng với s
lớn mạnh của điều khiển t động đã tạo ra nhiều sản phẩm thiết bị hữu ích trong
việc giải quyết các vấn đề điều khiển. Nhưng lớn mạnh hơn cả và chỗ đứng vững
chắc trong công nghiệp phải kế đến các bộ điều khiển logic có thể lập trình được
được gọi tắt là PLC (Programmable logic controller). Với những thế mạnh như:
- Kích thước nhỏ gọn, giá thành hạ so với mạch điều khiển dùng rơle.
- Khả năng chống nhiễu tốt, độ tin cậy cao trong môi trường công nghiệp.
- Cấu trúc dạng modul cho phép dễ dàng sửa chữa và bảo trì, tăng khả năng
sử dụng thêm các khối modul mở rộng đầu vào ra cũng như các khối chuyên dụng.
- Sử dụng ngôn ngữ lập trình chuyên dùng nên lập trình nhanh và dễ dàng
thay đổi chương trình.
Hơn nữa với chức năng truyền thông kết hợp với phần mềm WINCC
(Windows control center) là phần mềm ứng dụng để điều khiển, giám sát và thu
thập dữ liệu của một hệ thống TĐH quá trình sản xuất.Việc sử dụng những bộ điều
khiển lập trình riêng không đáp ứng yêu cầu điều khiển của hệ thống SCADA, cần
phải kết hợp thêm các bộ hiển thị HMI (Human Machine Interface - Giao diện
người và máy ).
Là những sinh viên theo học chuyên ngành “Điện t động hóa” cùng những
nhu cầu, ứng dụng thc tế cấp thiết của nền công nghiệp nước nhà chúng em muốn


11

được nghiên cứu và tìm hiểu những thành tu khoa học mới để có nhiều cơ hội biết
thêm về kiến thức thc tế, củng cố kiến thức đã học, phục vụ tốt cho s nghiệp công
nghiệp hóa hiện đại hóa.Vì vậy sau khi tham khảo và tìm hiểu về công nghệ gara
ôtô t động trên thế giới nhóm chúng em đã đề xuất ý tưởng và dưới s ủng hộ và
hướng dẫn của Th.s ĐỖ TUẤN KHANH và Th.s NGUYỄN VĂN DIÊN, nhóm
chúng em đã được giao nghiên cứu và hoàn thành đề tài : “ Thiết kế và chế tạo mô
hình nhà để xe t động điều khiển bằng PLC S7-300 và giám sát bằng phần mềm
WINCC”.
Bản thuyết minh của chúng em gồm những nội dung sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống gara ô tô t động.
Chương 2: Tổng quan về PLC S7 – 300.
Chương 3: Tổng quan về WINCC.
Chương 4: Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát gara ô tô t động.
Chương 5: Kiến nghị và hướng phát triển trong tương lai.
 Mục đích nghiên cứu của đồ án :
Đồ án hoàn thành thỏa mãn 3 nhiệm vụ chính sau:
- Thiết kế và chế tạo thành công mô hình gara ô tô nhiều tầng t động.
- Viết được chương trình điều khiển hệ thống gửi xe t động ứng với mô
hình thật bằng phần mềm SIMATIC S7-300.
- Mô phỏng thành công chương trình giám sát hệ thống gửi xe t động bằng
phần mềm WINCC.
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài:
Đối tượng mà đề tài hướng tới và cần hoàn thành bao gồm:
- Gara gửi xe nhiều tầng t động (gồm 2 tầng vầ mỗi tầng gồm có 10
khoang).
- Nghiên cứu và ứng dụng phần mềm SIMATIC S7-300 phục vụ việc lập
trình và kết nối với bộ PLC.
- Sử dụng thành thạo phần mềm WINCC ứng dụng vào việc giám sát, điều
khiển và thu thập dữ liệu của hệ thống t động hóa.

12

 Nội dung chính của đồ án:
- Thiết kế và thi công mô hình nhà để xe.
- Thi công phần khung chính cho mô hình.
- Thiết kế và thi công hệ thống xếp xe ra vào.
- Thi công mạch điều khiển cho hệ thống mô hình.
- Kết nối hệ thống với bộ PLC.
- Kết nối chương trình PLC với chương trình WINCC.




13

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GARA Ô TÔ NHIỀU TẦNG TỰ ĐỘNG

1.1. Thực trạng giao thông ở Việt Nam hiện nay
- Mạng lưới giao thông phân bố không đều.
- Diện tích mặt đường chật hẹp.
- Kết cấu cơ sở hạ tầng cầu, đường xá nghèo nàn, xuống cấp.
- Hệ thống giao thông tĩnh như bãi đậu, trạm dừng vừa thiếu, vừa không đạt
chuẩn.
- Quỹ đất dành cho giao thông đô thị quá thấp.
Tất cả những yếu điểm này được giải thích là nguyên nhân góp phần làm cho
bức tranh giao thông đô thị Việt Nam ngày càng trở nên phức tạp hơn, đặt ra cho

giới hoạch định một bài toán khó.
Hiện nay, để giải quyết vấn đề giống như các đô thị Viêt Nam đang phải
đối mặt này nhiều nước trên thế giới đã đưa ra nhiều biện pháp nhằm hạn chế phần
nào việc trưng dụng lòng đường làm nơi để xe gây ùn tắc giao thông. Các biện pháp
đó là:

1.2. Hệ thống đỗ xe tự động trên thế giới.
1.2.1. Giải pháp xếp chồng Auto stacker.
Sử dụng một hệ thống thủy lc để nâng nhiều ô tô xếp cạnh nhau lên một
tầng cao, để dành chỗ cho các xe khác ở phía dưới. Tuy nhiên giải pháp này chỉ phù
hợp với quy mô nhỏ ( một hoặc vài hộ gia đình), mang lại hiệu quả kinh tế không
cao.

Hình 1.1: Hệ thống đỗ xe xếp chồng.


14

1.2.2. Giải pháp nhà gửi xe nhiều tầng.
Một bãi đỗ xe nhiều tầng với các đường dốc để khách t lái xe vào và ra khỏi
khu gửi xe. Mức độ t động hóa tương đối thấp ( chỉ gồm các máy bán vé và hệ
thống đóng mở cửa t động). Giải pháp này tuy phổ biến nhưng chưa thỏa đáng về
việc sử dụng không gian, cũng như một số yêu cầu khác như ( an toàn cho xe và
người, gara nhiễm độc do khí thải của ô tô).

Hình 1.2: Mô hình nhà để xe nhiều tầng.

1.2.3. Giải pháp nhà để xe tự động hóa (above ground automated- parking).
Phương pháp này là một bước cải tiến so với 2 giải pháp, nó có sức chứa
tăng gấp hai lần so với kiểu automated parking có cùng diện tích sàn nhờ: loại bỏ

các đường dốc và lối chạy của ô tô trong nhà. Bố trí các xe khác nhau và thu hẹp
khoảng cách giữa các tầng.


Hình 1.3: Nhà để xe tự động ở châu Âu.
Ngoài ra có thể thiết kế theo dạng hình trụ để tăng thêm diện tích để xe và
tiết kiệm thời gian lấy xe ra và vào.


15


Hình 1.4: Bãi đỗ xe tự động lộ thiên có thiết kế hình trụ.

a. Đặc điểm
Sở dĩ làm được như vậy là nhờ các khâu nhận, bảo quản và trả xe hoàn toàn
được t động hóa. Việc gửi và nhận xe vì thế đơn giản hơn trước. Tùy thuộc thiết
kế, tiến trình có thể thay đổi đôi chút, nhưng nói chung khách gửi xe không phải t
mình ( hoặc nhờ nhân viên bãi xe) lái xe vào khu vc đỗ xe. Tại ngõ vào khách
được phát thẻ gửi xe. Sau khi cho thẻ vào máy đọc (card reader) khách lái xe đến đỗ
vào một cabin ( có khi chỉ là một pallet). Các màn hình video sẽ quan sát xem xe đã
đỗ đúng vị trí chưa.

Hình 1.5: Hệ thống xếp xe tự động tại Trung Quốc.
Khách tắt máy và rời khỏi xe. Sau đó cửa cabin đóng lại, các máy tính sẽ ra
lệnh cho hệ thống băng tải và thang máy đưa xe vào một vị trí đỗ xe còn trống thích
hợp ở các tầng. thông tin về vị trí này được máy tính ghi nhận. Khi khách quay lại


16

chỉ cần thanh toán ở quầy thu tiền và cho thẻ vào máy đọc. Chiếc xe được hệ thống
t động định vị và giao trả ở ngõ ra trong thời gian tối đa hai phút.
b. Ưu điểm
Chiếm dụng ít diện tích đất do ô tô được dịch chuyển bằng thang máy theo
phương thẳng đứng, không cần các đường dốc và lối dành cho ô tô chạy. Khả năng
chứa xe được nâng lên tối đa do không gian cần thiết để đỗ ô tô giảm còn một nửa
so với kiểu xe Driver in.
Thuận tiện đối với khách gửi xe: toàn bộ việc gửi và nhận xe diễn ra ở tầng
trệt với thời gian tối thiểu. Xe không bị va quệt và trầy xước vì mỗi xe được đặt trên
một palet riêng biệt, và không rời pallet trong suốt thời gian gửi và giao nhận xe.
Lợi ích đối với chủ sở hữu nhà xe: chi phí duy tu bảo quản thấp do không
có nhu cầu lái xe và đi lại trong khu vc đỗ xe, nên có thể giảm chiếu sáng đến mức
tối thiểu ở đây. Hơn nữa, do các xe đều được tắt máy nên yêu cầu thông gió để giải
phóng khí thải độc hại là không đáng kể. Hiệu quả đầu tư cao.

1.2.4. Giải pháp nhà gửi xe tự động dạng lộ thiên
Là hệ thống mang lại hiệu quả cao cho các diện tích nhỏ và tập trung trên
mặt đất, hệ thống đỗ xe dạng xếp hình tròn là loại giải pháp kỹ thuật trong đó xe
được đặt trên các bàn nâng (pallet) các pallet này di chuyển xoay vòng 360
o
quanh
trục cố định có thể đảo chiều quay.
Hệ thống được lập trình để chọn cách thức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe
ra nhanh nhất.
Hệ thống có đặc điểm chính:
+ Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp nhiều hệ thống liên
tiếp nhau để xe từ dưới mặt đất.
+ Có thể lắp đặt độc lập hoặc có thể lắp đặt ngay trong toà nhà cao tầng.

17


Hình 1.6: Nhà để xe tự động dạng lộ thiên.

1.2.5. Giải pháp nhà để xe tự động dạng ngầm ( underground automated
parking).
Tương t như giải pháp nhà để xe t động hóa lộ thiên, nhưng sử dụng cấu
trúc giếng tạo thành một hệ thống đỗ ô tô nhiều tầng đặt ngầm dưới đất.

Hình 1.7: Bãi đỗ xe tự động dạng ngầm tại Nhật Bản.

a.Đặc điểm
Khách lái xe vào điểm tiếp nhận, tắt máy và rời khỏi xe. Chiếc xe sẽ được
chuyển vào khu đỗ xe cấu trúc dạng giếng bằng một thang máy quay 360
o
di
chuyển theo phương thẳng đứng, để xếp vào một vị trí an toàn.



18

b. Ưu điểm
Cấu trúc này cho phép xây dng với thời gian ngắn, chi phí đầu tư thấp hơn
so với một nhà gửi xe thông thường do diện tích chỉ bằng một nửa. Các ưu điểm
cũng tương t như trên, ngoài ra có hai điểm khác nổi bật so với giải pháp nhà để xe
lộ thiên là tác động của hệ thống đối với môi trường xung quanh rất ít, do 80% diện
tích xung quanh công trình có thể bố trí làm công viên, bảo đảm về mỹ quan thành

phố.

Hình 1.8: Phía trên một bãi đỗ xe tự động dạng ngầm tại Ý.

Có thể bố trí nhà gửi xe ngầm trong khu vc đông đúc, gần các tòa nhà hiện
hữu, bên dưới hoặc gần các công trình mới. Thiết kế đặc biệt của nó còn có tác dụng
như một phần của hệ thống nền móng công trình ( như khách sạn, tòa nhà văn
phòng…) ở bên trên.

1.3. Lựa chọn giải pháp cho đề tài.
Xây dng nhà để xe t động là giải pháp tốt nhất cho bài toán đậu xe tại các
thành phố lớn của nước ta. Nhóm làm đề tài trên cơ sở phân tích tính khả thi của các
d án khi áp dụng vào Việt Nam, cũng như các đặc điểm khác chúng em quyết định
chọn mô hình bãi đỗ xe lộ thiên hình trụ để nghiên cứu và chế tạo.
Thc tế,Việt Nam là nước đang phát triển vì vậy kinh phí dành cho việc giải
quyết mặt bằng giao thông còn nhiều hạn chế, việc đầu tư cho một hệ thống lấy xe


19

và gửi xe hoàn toàn t động với tính bảo mật cao là một bài toán khó cho các nhà
đầu tư và hoạch định các d án mang tính lâu dài.
Các giải pháp mà các nhà đầu tư trên thế giới đã áp dụng thành công đều hội
tụ rất nhiều ưu điểm, tuy nhiên một giải pháp mới sẽ tối ưu hơn khi nó thc s phù
hợp với túi tiền của nhà đầu tư và của người sử dụng. Chính vì vậy, nhóm chúng em
đã da vào điều kiện thc tế của Việt Nam và những ưu điểm nổi trội của “ Giải
pháp nhà để xe lộ thiên hình trụ” để đưa ra hướng giải quyết cuối cùng cho đề tài,
với các ưu điểm đó chính là:
+ Tăng không gian chứa xe do tiết kiệm được các chỗ trống không cần thiết
so với nhà để xe truyền thống.

+ Tết kiệm thời gian lấy và gửi xe.
+ Thời gian xây dng nhanh.
+ Đảm bảo an toàn cho người và phương tiện.
+ Giảm được lượng khí thải và góp phần vào việc cải thiện quang cảnh môi
trường xung quanh.
+ Có thể lắp đặt độc lập hoặc có thể lắp đặt ngay trong toà nhà cao tầng.
+ Hiệu quả kinh tế trên một diện tích đất lớn.


Hình 1.9: Nhà để xe tự động dạng lộ thiên hình trụ.




20

Kết luận:
S phát triển của xã hội và quá trình đô thị hoá kéo theo nó nhiều hệ quả mặt
trái khó tránh khỏi, mà ùn tắc giao thông đô thị đang đơc xem là bài toán nan giải
hàng đầu. Vì vậy, các nước trên thế giới đã áp dụng sản xuất và sử dụng nhà để xe
nhiều tầng t động với mục đích giải quyết vấn đề mặt bằng giao thông trong các đô
thị lớn. Sau một khoảng thời gian nghiên cứu tìm tòi, nhóm chúng em xin đưa ra ý
tưởng về một mô hình với kết cấu cơ khí, sơ đồ điện cũng như những thuật toán
điều khiển nhằm thể hiện phần nào công nghệ chế tạo nhà để xe t động đã được
các nước trên thế giới áp dụng. Với những kiến thức được trang bị trong quá trình
học tập cũng như đi thc tế, chúng em đã bắt tay vào tính toán, thiết kế và chế tạo
mô hình nhà để xe t động gồm có: 2 tầng và 20 ngăn để xe.

21

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ PLC

2.1. PLC
2.1.1.Định nghĩa PLC
PLC ( viết tắt programmable logic controller) : bộ điều khiển khả trình. Là
một thiết bị điều khiển sử dụng một bộ nhớ có thể lập trình bộ nhớ này có thể lưu
trữ các cấu trúc lệnh ( logic, thời gian, bộ đếm, các hàm toán học)…để thc hiện
các chức năng điều khiển.

Hình 2.1 PLC thực hiện chức năng điều khiển.
2.1.2. Cơ sở phát triển
Hệ điều khiển cổ điển
Hệ điều khiển sử dụng PLC
2.1.3. Cấu trúc PLC
2.1.4. Đặc điểm của PLC
2.1.5 Phân loại
2.1.5.1. Họ Logo
2.1.5.2. Họ S7 – 200
2.1.5.3. Họ S7 – 300
2.1.6. Ứng dụng của PLC trong công nghiệp
2.2 Kiểu dữ liệu và cấu trúc vùng nhớ

22

2.2.1. Các tín hiệu vào/ ra
a) Đầu vào số
b)Đầu ra số
c) Đầu vào tương tự
d) Đầu ra tương tự
2.2.2. Các kiểu dữ liệu
2.3. Cấu trúc phần cứng của PLC S7-300
2.3.1 Các khối của PLC S7-300
PLC S7- 300 cấu trúc dạng module gồm các thành phần sau:
- Khối nguồn: PS
- Khối xử lý trung tâm CPU
- Module tín hiệu SM
- Module ghép nối IM
- Module chức năng FM
- Module truyền thông CP
Các module được gắn trên thanh rail như hình vẽ, tối đa 8 module
SM/FM/CP ở bên phải CPU, tạo thành 1 rack kết nối với nhau qua bus connector
gắn ở mạch sau của module. Mỗi module được gắn với một số slot tính từ trái sang
phải, module nguồn là slot 1, module CPU là slot 2, module kế mang số 4…


Hình 2.2: Cấu trúc phần cứng của PLC.



23

2.3.2. Modul mở rộng.
a.PS (Power supply): Modul nguồn nuôi có 3 loại: 2A, 5A và 10A
b.SM: Modul mở rộng cổng tín hiệu vào/ra
c. IM (Interface Modul)
d. FM (Function Modul):
e. CP (Communication Modul):
2.4 Cấu trúc bộ nhớ của CPU của S7-300
2.5.Vòng quét của chương trình








Hình 2.3: Quá trình hoạt động của một vòng quét.
2. 6. Những khối OB đặc biệt
2.7. Ngôn ngữ lập trình của PLC S7-300
2.7.1. Ngôn ngữ lập trình LAD
2.7.2. Ngôn ngữ lập trình FBD
2.7.3. Ngôn ngữ lập trình STL
 Kết luận chương III
Chương này chúng em đã đề cập một số vấn đề sau:
- Bộ điều khiển lập trình PLC, tổng quan về PLC
- Nêu ưu điểm khi sử dụng PLC
- Cấu tạovà ứng dụng của PLC
Trình bày hệ thống điều khiển PLC S7-300, kỹ thuật lập trình và quy trình
thiết kế chương trình điều khiển dùng PLC.

Truyền thông và
kiểm tra nội bộ
Truyền dữ liệu
từ cổng vào tới I
Thc hiện
chương trình
Chyển dữ liệu từ
Q tới cổng ra
Vòng quét


24

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN WINCC
3.1 Khái niệm chung
WINCC (Windows Control Center) là một hệ thống phần mềm điều khiển
giám sát công nghiệp (Tích hợp giao diện người máy IHMI – Integrate Human
Machine Interface), có tính năng kỹ thuật và hệ thống màn hình hiển thị đồ hoạ để
điều khiển các nhiệm vụ đặt ra trong sản xuất và t động hóa quá trình công nghiệp.
WinCC hỗ trợ cho tất cả các loại máy tính, nó thích hợp với tất cả các loại
máy tính cá nhân PC. Mặc dù các thông số trong bảng dưới đây đưa ra cho cấu hình
tối thiểu nhưng trong thc tế phải đạt được cấu hình khuyến cáo để đáp ứng các
yêu cầu kỹ thuật.
Bảng 3.1 Cấu hình máy tính cài WINCC


Tối Thiểu
Khuyến cáo
CPU

Pentum II 266 MHz
Pentum II 400 MHz
RAM
96 MB
128 MB
Graphics Controller (Card màn hình)
SVGA (4MB)
XGA (8MB)
Resolution (Độ phân giải)
800*600
1024*768
Hard Disk (Lượng đĩa cứng trống)
500 MB trống
>500 MB
Các loại Project.
CD-ROM Drive
CD-ROM Drive

WinCC cung cấp nhiều loại d án khác nhau tùy theo yêu cầu công việc và
quy mô của d án.
 D án đơn (Single-User Project).
Một d án đơn thc chất là một trạm vận hành đơn, việc tạo cấu hình, chạy
thời gian thc, cũng như kết nối bus quá trình và lưu trữ dữ liệu của d án đều được
thc hiện trên máy tính này.


25


Hình 3.1: Cấu trúc của dự án đơn.

 D án nhiều người dùng (Multi – User Project).
Một d án nhiều người dùng có đặc điểm cấu hình nhiều máy khách (client)
và một máy chủ (server), tất cả chúng làm việc trong cùng 1 d án. Tối đa 16 client
được truy nhập vào một server. Cấu hình có thể đặt trong server hoặc trong một vài
client. Dữ liệu của d án như là các hình ảnh, các tag, dữ liệu được lưu trữ trong
server và cung cấp cho các client. Server được kết nối bus quá trình và dữ liệu quá
trình được xử lý ở đây. Vận hành hệ thống được thc hiện từ các client.

Hình 3.2: Cấu trúc của dự án nhiều người dùng.

 D án nhiều máy khách (Multi – Client Project).
D án nhiều máy khách là một loại d án mà có thể truy nhập vào nhiều
server. Các server được liên kết có d án riêng của chúng. Cấu hình của project