BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÃI GIỮ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG DÙNG PLC S71200 (Có code)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.72 MB, 100 trang )

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Khoa Điện – Điện Tử

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ
TỰ ĐỘNG HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên:

KIỀU QUỐC HƯNG

MSSV:15151159

LÊ HÙNG PHÚC

MSSV:15151196

Ngành:

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Hệ:

ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

Niên khóa:

2015-2019

1. Tên đề tài:

BÃI GIỮ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG DÙNG PLC S7-1200
2. Nhiệm vụ và nội dung:


Tìm hiểu về PLC S7-1200, biến tần Sinamics V20.



Tìm hiểu mạng truyền thông Modbus RTU, SQL, Visual Studio, Matlab.



Tìm hiểu nhận dạng biển số xe bằng xử lý ảnh.



Xây dựng mô hình bãi giữ xe ô tô tự động .



Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát cho mô hình.



Thiết kế Web server lưu trữ dữ liệu.



Đánh giá kết quả đạt được.



Mặt hạn chế và hướng phát triển của đề tài.

I

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3. Ngày giao nhiệm vụ: Ngày 22 tháng 3 năm 2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 1 tháng 7 năm 2019

TP. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 7 năm 2019
Thông qua bộ môn
Giáo viên hướng dẫn

Ths. Tạ Văn Phương

Chủ nhiệm bộ môn

PGS.TS. Trương Đình Nhơn

II

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

MINH

VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

----o0o---Tp. HCM, ngày 1 tháng 7 năm 2019

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên 1: Kiều Quốc Hưng

MSSV: 15151159

Họ tên sinh viên 2: Lê Hùng Phúc

MSSV: 15151196

Tên đề tài: Bãi giữ xe ô tô tự động dùng PLC S7 – 1200 ...........................................
.....................................................................................................................................

Tuần/ngày
1
2

3

4

Nội dung

Xác nhận
GVHD

Xét duyệt đề tài và đề cương
Tìm hiểu sơ lược hệ thống, lựa chọn thiết bị, cảm
biến, động cơ
Tìm hiểu mạng Modbus và viết code modbus cho
PLC
Dùng phần mềm Modbus Slave giả lập thiết bị
Modbus để thử code PLC

5

Tìm hiểu xử lý ảnh nhận diện biển số xe

6

Viết code xử lý ảnh bằng Matlab

III

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7

Tìm hiểu biến tần Sinamic V20

8

Mua thiết bị và lắp ráp hoàn chỉnh mô hình

9

Viết code hoàn chỉnh (kết hợp code PLC vs code
Matlab) cho mô hình

10

Chính sửa code và thiết kế SCADA

11

Chạy thử mô hình khi kết hợp với code, SCADA
Lập trình web thu thập dữ liệu biển số bằng SQL và

12

13

Visual Studio
Chỉnh sửa tất cả sai sót và bổ sung những thứ còn
thiếu

14

Làm báo cáo

15

Chỉnh sửa báo cáo

GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên)

IV

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 7 năm 2019
Giáo viên hướng dẫn

Ths. Tạ Văn Phương

V

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN


.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

----o0o---Tp. HCM, ngày 1 tháng 7 năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm tôi xin cam kết đề tài này là do nhóm tôi tự thực hiện dựa vào một số tài
liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó.

Người thực hiện đề tài

Kiều Quốc Hưng
Lê Hùng Phúc

VII

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CÁM ƠN
  

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Nhóm em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths. Tạ Văn Phương –
giảng viên hướng dẫn đồ án. Trong suốt quá trình thực hiện đồ án nhờ có sự góp
ý, hỗ trợ và khích lệ tinh thần của thầy đã giúp nhóm vượt qua những khó khăn để
hoàn thành đồ án đúng tiến độ.
Bên cạnh đó, nhóm chúng em cũng xin cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô khoa

Điện – Điện Tử nói chung và các thầy cô bộ môn Tự Động Điều Khiển nói riêng
đã giúp đỡ chúng em các kiến thức liên quan đến đề tài cũng như các kiến thức cơ
bản mà thầy cô đã truyền đạt trong suốt quá trình học tập tại trường.
Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo
điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành đồ án tốt nghiệp.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm sinh viên thực hiện đề tài

Kiều Quốc Hưng
Lê Hùng Phúc

VIII

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

Nhiệm vụ đồ án ..........................................................................................................i
Lịch trình thực hiện đồ án tốt nghiệp ...................................................................... iii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ............................................................................v
Nhận xét của giáo viên phản biện ............................................................................vi
Lời cam đoan ......................................................................................................... vii
Lời cảm ơn ............................................................................................................ viii
Mục lục ....................................................................................................................ix
Danh mục hình vẽ ................................................................................................. xiii
Danh mục bảng vẽ .................................................................................................xvi
Tóm tắt ................................................................................................................ xvii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................1

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................2
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY .........................................................4
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................4
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................................5
1.3. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .....................................................................7
1.4. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................8
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ....................8
1.6. BỐ CỤC ĐỒ ÁN ...............................................................................................9
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................................10

IX

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1. TỔNG QUAN PLC .........................................................................................11
2.2. TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG TRONG PLC SIEMENS ..................12
2.2.1. Một số loại mạng truyền thông PLC Siemens ...........................................12
2.2.2. Mạng truyền thông Modbus trong PLC .....................................................13
2.3. KHÁI QUÁI VỀ SQL SEVER ........................................................................15
2.4. BIẾN TẦN .......................................................................................................16
2.5. KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ BA PHA ..........................................................17
2.6. RFID.................................................................................................................18
2.7. CẢM BIẾN .....................................................................................................19
2.7.1. Phân loại cảm biến .....................................................................................19
2.7.2. Cảm biến tiệm cận ......................................................................................20
2.7.3. Cảm biến quang ..........................................................................................20
2.8. XỬ LÝ ẢNH NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE....................................................20
2.8.1. Lựa chọn phần mềm, ngôn ngữ lập trình ...................................................21
2.8.2. Tổng quan về nhận dạng ảnh .....................................................................21

2.8.2.1. Khái niệm .............................................................................................21
2.8.2.2. Lý thuyết về ảnh số ..............................................................................23
2.8.2.3. Các phương pháp nhận dạng truyền thống ...........................................25
2.8.3. Các bước nhận dạng biển số xe ..................................................................27
2.8.3.1. Chụp ảnh bằng camera .........................................................................27
2.8.3.2. Tiền xử lý ảnh .......................................................................................29
2.8.3.3. Tách biển số xe .....................................................................................31

X

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.8.3.4. Phân đoạn ký tự ....................................................................................33
2.9. TỔNG QUAN VỀ SCADA .............................................................................34
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ...........................................................35
3.1. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG .........................................................................36
3.2. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ...............................................................................36
3.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ...........................................37
3.4. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI ................................................................................39
3.4.1. Chọn khối nguồn ........................................................................................39
3.4.2. Khối xử lý trung tâm ..................................................................................40
3.4.3. Thiết kế khối thu thập dữ liệu ....................................................................41
3.4.4. Khối giao tiếp mạng ...................................................................................44
3.4.5. Khối cơ cấu chấp hành ...............................................................................45
3.4.6. Khối điều khiển và giám sát .......................................................................48
3.5. SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY ..........................................................................................49
3.6. THIẾT KẾ PHẦN MỀM CHƯƠNG TRÌNH ..................................................50
CHƯƠNG 4 : THI CÔNG HỆ THỐNG ................................................................54
4.1. GIỚI THIỆU. ...................................................................................................55

4.2. THI CÔNG HỆ THỐNG .................................................................................55
4.3. CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG ........................................................................60
4.3.1. Tia Portal ....................................................................................................60
4.3.2. Matlab.........................................................................................................63
4.3.3. SQL Server .................................................................................................63

XI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.3.4. Microsoft Visual Studio .............................................................................64
CHƯƠNG 5 : KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ...........................................66
5.1. HỆ THỐNG MÔ HÌNH ...................................................................................67
5.2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ..................................................................................68
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. .......................................71
6.1. KẾT LUẬN . ....................................................................................................71
6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ...................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................73
PHU LỤC ................................................................................................................75

XII

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 : Mô hình bãi giữ xe ô tô tự động ..............................................................2
Hình 1.2 : Hệ thống tự động quản lý ô tô vào ra thủ công........................................3
Hình 1.3 : Hệ thống quản lý ô tô vào ra bán thủ công ..............................................3

Hình 1.4 : Mô hình bãi giữ xe ô tô dạng Puzzle Parking ..........................................5
Hình 2.1 : PLC của hãng Siemens ..........................................................................11
Hình 2.2 : Cấu trúc cơ bản của một PLC ................................................................12
Hình 2.3 : Cấu trúc bản tin Modbus ........................................................................14
Hình 2.4 : Lưu đồ hoạt động của Modbus RTU .....................................................15
Hình 2.5 : Nguyên lý hoạt động của biến tần .........................................................17
Hình 2.6 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của công nghệ RFID ..................................19
Hình 2.7 : Phần mềm Matlab ..................................................................................21
Hình 2.8 : Sơ đồ nhận dạng ảnh tổng quát ..............................................................22
Hình 2.9 : Ảnh xám .................................................................................................24
Hình 2.10 : Ảnh nhị phân ........................................................................................24
Hình 2.11 : Mô hình màu RGB ...............................................................................25
Hình 2.12 : Minh họa ảnh màu sau khi mã hóa ......................................................25
Hình 2.13 : Giải thuật nhận dạng biển số xe ...........................................................26
Hình 2.14 : Các bước nhận dạng biển số xe ...........................................................27
Hình 2.15 : Ảnh chụp từ webcam ...........................................................................29
Hình 2.16 : Ảnh xám sau khi chuyển đổi................................................................30
Hình 2.17 : Ảnh xám sau khi tăng tương phản .......................................................30
Hình 2.18 : Ảnh sau khi nhị phân ...........................................................................31
Hình 2.19 : Nguyên lý tách biển số.........................................................................32
Hình 2.20 : Ảnh sau khi dùng hàm edge .................................................................32
Hình 2.21 : Vùng chứa biển số ...............................................................................33
Hình 2.22 : Bảng alpha nhị phân ............................................................................34
Hình 3.1 : Nguyên lý hoạt động của hệ thống ........................................................38
Hình 3.2 : Sơ đồ khối của hệ thống.........................................................................39
Hình 3.3 : Nguồn tổ ong 24V10A ...........................................................................39

XIII

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.5 : PLC S7-1200 CPU 1214C AC/DC/RLY ...............................................40
Hình 3.6 : Cảm biến quang Panasonic Panadac 914 ...............................................42
Hình 3.7 : Cảm biến tiệm cận .................................................................................42
Hình 3.8 : Công tắc hành trình Omrom V- 5F932DN ............................................43
Hình 3.9 : Đầu đọc thẻ RFID 125kHz USB............................................................43
Hình 3.10 : Camera Logitech C270 ........................................................................44
Hình 3.11 : Module CM1241 ..................................................................................44
Hình 3.13 : Biến tần Sinamic V20 6SL3210-5BB17-5UV1 ..................................46
Hình 3.14 : Động cơ oriental motor 4ik25gn ..........................................................47
Hình 3.15 : Rơ le trung gian Omron MY2NJ ................................................ 48
Hình 3.16 : Laptop inspiron 5548 hãng Dell ..........................................................49
Hình 3.17 : Sơ đồ kết nối PLC vs biến tần thông qua module CM1241 ................49
Hình 3.18 : Sơ đồ kết nối của PLC .........................................................................50
Hình 3.19 : Giao diện phần mềm Tia Portial V14 ..................................................51
Hình 3.20 : Logo phần mềm Matlab .......................................................................51
Hình 3.21 : Giao diện WinCC Professional ............................................................52
Hình 3.22 : Logo phần mềm Visual Studio ............................................................52
Hình 4.1 : Bảng điều khiển của mô hình ................................................................55
Hình 4.2 : Mô hình ô tô kèm biển số ......................................................................56
Hình 4.3 : Động cơ AC kết hợp trục Vitme để lên xuống các tầng ........................56
Hình 4.4 : Cảm biến tiệm cận xác định vị trí tầng ..................................................57
Hình 4.5 : Động cơ xoay để đưa xe vô vị trí chẵn/lẻ ..............................................57
Hình 4.6 : Camera được gắn vào khung nâng để nhận dạng biển số ......................58
Hình 4.7 : Công tắc hành trình xác định quay tới vị trí chẵn của khung nâng .......58
Hình 4.8 : Khung nâng và động cơ vào/ra ..............................................................59
Hình 4.9 : Giao diện vùng viết chương trình PLC ..................................................59
Hình 4.10 : Giao diện vùng cấu hình phần cứng cho mô hình ...............................60
Hình 4.11 : Giao diện giám sát bãi xe trên WinCC ................................................60

Hình 4.12 : Thông báo lỗi khi quét thẻ từ mà khung nâng chưa ở vị trí sẵn sàng ..61
Hình 4.13 : Báo lỗi biến tần mất tín hiệu Modbus từ PLC .....................................61

XIV

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 4.14 : Giao diện làm việc của Matlab 2017 ...................................................62
Hình 4.15 : Màn hình đăng nhập của SQL Server 2008 .........................................62
Hình 4.16 : Giao diện truy cập và lấy dữ liệu của SQL Server 2008 .....................63
Hình 4.17 : Giao diện làm việc và viết code của Microsoft Visual Studio 2017 ...63
Hình 4.18 : Trang theo dõi dữ liệu của Web...........................................................64
Hình 5.1 : Camera khi được gắn vào khung nâng hoàn thiện.................................66
Hình 5.2 : Công tắc hành trình và động cơ đưa thanh trượt vào/ra ........................67
Hình 5.3 : Giao diện giám sát WinCc khi mô hình đang hoạt động .......................68
Hình 5.4 : Lỗi mất tín hiệu Modbus ........................................................................68
Hình 5.5 : Trang chủ của web .................................................................................69
Hình 5.6 : Theo dõi toàn bộ xe trên web.................................................................69
Hình 5.7 : Theo dõi xe theo từng biển số trên web .................................................69

XV

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Ba giải truyền thông dựa trên tần số của sóng radio của RFID .............19
Bảng 3.1 : Thông số kỹ thuật của S7 1214 AC/DC/Rly .........................................40
Bảng 3.2 : Sơ đồ chân module CM1241 .................................................................45

Bảng 3.3 : Control word điều khiển bằng Modbus của biến tần V20.....................47
Bảng 6.1 : Kết quả thử nghiệm chạy hệ thống ........................................................72

XVI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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 toàn giao thông.
Chính vì lý do đó mà nhóm quyết định nghiên cứu đề tài “Bãi giữ xe ô tô tự động
dùng 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
toàn bộ hệ thống, giám sát bằng WinCC. Ngoài ra, nhóm còn ứng dụng công nghệ
RFID, xử lý ảnh nhận diện biển số trên Matlab để tăng độ chính xác và tính bảo
mật của hệ thống. Với phương pháp này thì hệ thống hoàn toàn được chạy một
cách tự động trong việc cất xe và trả xe cho khách. Bên cạnh đó, hệ thống cũng
được chạy bằng tay để phòng khi mất thẻ.
Mô hình được thi công thông qua quá trình tìm hiểu, chọn lựa linh kiện một
cách phù hợp nhất, kết hợp giao tiếp với các khối cảm biến, công 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 mô hình bãi đỗ xe hoàn thiện và tối ưu nhất.

XVII

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN

1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
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 soát phương tiện ô tô 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 soát.
Các hệ thống kiểm soát 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 công 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 toàn không
cao.
Nhằm giải quyết vấn đề trên nhóm chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Bãi giữ
xe ô tô tự động dùng PLC S7-1200”. Cấu tạo của hệ thống như hình 1.1

Hình 1.1: Mô hình bãi giữ xe ô tô tự động

2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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 công

3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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 thống tháp đỗ xe cao tầng và
hệ thống bãi đỗ xe quay vòng đứng.
Trong đó, hệ thống 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 công 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]

4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.4 : Mô hình bãi giữ xe ô tô dạng Puzzle Parking

1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Tình trạng thiếu bãi giữ xe gần như là tình trạng chung của mọi đô thị, nhất là
những đô thị đông dân và hạ tầng chưa phát triển. Suốt một thời gian dài, người ta
tìm cách nâng diện tích bãi xe, mở thêm các điểm đỗ, nhưng tình hình vẫn không
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 gốc 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

5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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 phố,
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 hoàn thiện hệ thống giao thông công cộng
cũng như hạ tầng giao thông tại các thành phố lớn trên thế giới.

6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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
Quốc: 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,…

7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.4. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài “Bãi giữ xe ô tô tự động dùng PLC S7 - 1200” cần đạt được những
mục tiêu sau đây:
 Nắm rõ được cách lập trình, cấu hình phần cứng và kết nối DI, DO,
Modbus của PLC S7-1200; điều khiển động cơ qua biến tần bằng mạng
Modbus, xử lý và nhận dạng biển số.
 Gắn motor, cảm biến,… lên mô hình có sẵn và đi dây phù hợp.
 Thiết kế lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển mô hình hoạt
động.
 Liên kết Matlab 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
Nhóm 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 mô
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 Web server để truy xuất biển số xe, giá tiền cùng thời gian gửi xe bằng
phần mềm Microsoft Visual Studio và SQL Server

8

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÃI GIỮ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG DÙNG PLC S71200 (Có code)

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về