ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài
THIẾT KẾ MÔ HÌNH CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG CHO GARA Ô TÔ VỚI KỸ THUẬT PLC
PHẦN 1 : CÁC LOẠI CỬA TỰ ĐỘNG NÓI CHUNG
I- LỜI NÓI ĐẦU
Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là một bộ phận không thể thiếu được trong
từng công trình kiến trúc. Tuy nhiên loại cửa bình thường (cửa không tự động)
mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nhược điểm gây phiền toái cho
người sử dụng, đó là: cửa thường chỉ đóng mở dược khi có tác động của con
ngườ
i vào nó. Vì vậy mà dùng cửa thường làm tốn thời gian và gây cảm giác
ngại cho người sử dụng.
Việc thiết kế ra một loại cửa tiện ích hơn, đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời
sống con người trong thời điểm xã hội ngày càng hiện đại và phát triển hiện nay
là tất yếu và vô cùng cần thiết. Vì vậy cần thiết kế ra một loại cửa tự
động khắc
phục tốt những nhược điểm của cửa thường.
Mục đích của việc thiết kế cửa tự động là để tạo ra được một loại cửa vừa duy
trì được những đặc tính cần có của cửa, vừa khắc phục những nhược điểm lớn
của loại cửa bình thường .
Do đó, khi sử dụng c
ửa tự động, người dùng hoàn toàn không phải tác dụng
trực tiếp lên cánh cửa mà cửa vẫn tự động đóng mở theo ý muốn của mình. Với

tạo ra mô hình cửa đóng mở tự động, mô tả
hoạt đọng, hình dáng, cấu tạo của
cửa tự động. Từ mô hình này t có thể quan sát và tìm hiểu hoạt động của cửa
tự động, cũng như có thể lường trước những khói khăn có thể gặp phải khi chế
tạo cửa tự động trên thực tế. Cũng từ mô hình có thể thấy được ưu nhược điểm
của thiết kế mà từ đó kh
ắc phục những hạn chế, phát huy thế mạnh thiết kế
cánh cửa ưu việt hơn, hoàn thiện hơn cho con người.

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI CỬA TỰ ĐỘNG HIỆN NAY
Hiện nay có nhiều loại cửa tự động : cửa kéo,cửa đẩy, cửa cuốn, cửa trượt

I- cửa cuốn Bộ môn tự động hóa

2

Bộ môn tự động hóa

3

Loại cửa này có ưu điểm là gọn nhẹ tiện dụng và dễ sử dụng, lại chỉ cần động cơ
công suất nhỏ. Loại cửa này thường được dùng cho gara ô tô. Nó có tính kinh
tế khá cao vì không mấy khó khăn khi làm được loại cửa này.
Nhưng có nhược điểm là cửa không chắc chắn và dễ bị hỏng hơn các loại cửa

Loạ
i cửa này thiết kế rất toàn vẹn, nó có thể nhận biết được người, máy móc
cũng như loài vật có thể đi qua
Nhược điểm của loại cửa này là không hề chắc chắn , nhẹ nhàng nhưng không
có nghĩa là gọn gàng mà ngược lại có khi lại rất cồng kềnh
Có một điều không thể phủ nhận đó là tính phổ biến của loại cửa này.

Bộ môn tự động hóa

5
CHƯƠNG 2 : KHẢO SÁT CÁC LOẠI CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG Ở HÀ
NỘI HIỆN NAY

Thông qua việc quan sát, tìm hiểu về cửa tự động ở một số địa điểm trên Hà
Nội hiện nay, ta nhận thấy cửa tự động được sử dụng chủ yếu ở những nơi giao
dịch thương m
ại, những công sở lớn, ở sân bay, ngân hàng và các khách sạn lớn.
Sở dĩ như vậy là do những nơi này có lượng người qua lại lớn, đồng thời những
nơi này lại yêu cầu có tính hiện đại, sang trọng và tiện dụng. Sử dụng cửa tự
động tại những nơi này sẽ phát huy được tất cả những ưu điểm của nó.
Tuy nhiên cửa tự động cũ
ng có rất nhiều loại tuỳ theo yêu cầu về mục đích sử
dụng như trọng lượng cửa, chiều cao hay phần mạch điều khiển cửa.
Theo trọng lượng cửa thì có các loại sau: loại 200 kg/hai cánh tại Cung văn
hoá hữu nghị Việt Xô,loại 180kg/2 cánh tại ngân hàng nông nghiệp và phát triển
nông thôn….Ngoài ra người ta còn chia ra làm hai loại theo số cánh cửa:Loại
một cánh và loại hai cánh.
+ Cửa tự động chỉ có 1 cán:. Loại c
ửa này chủ yếu được dùng trong 2 điều
kiện như sau:

xuống sàn .
Cuối hành trình mở có đặ
t một công tắc hành trình để bảo vệ tránh cho cửa
không chuyển động vượt quá hành trình.
Quan sát cửa chuyển động em thấy cửa chuyển động với hai cấp tốc độ. Khi
mở cửa cửa mở ra với vận tốc nhanh để kịp thời mở ra tránh tình trạng người
phải chờ đợi cửa mở gây cảm giác khó chịu cho người muốn đi vào, gần hết
hành trình mở cửa giả
m tốc và dừng lại, khi cửa đóng cửa đóng với vận tốc
chậm hơn so với lúc mở để tránh gây cảm giác cho người muốn đi vao từ đằng
xa.Gần hết hành trình cửa giảm tốc và dừng lại chính xác.
Khi cửa đang đóng mà có tín hiêu người đi vào thì cửa sẽ mở ra với vận tốc
nhanh sau gần cuối hành trình thì giảm tốc và dừng lại chính xác ở cuối hành
trình.Cả
m biến dùng ở đây là hai cảm biến quang:Một cảm biến đặt ở phía bên
ngoài, một cảm biến đặt ở phía bên trong của cánh cửa để đảm bảo nhận biết và
báo tín hiệu khi có người đi từ trong ra cũng như khi có ngừơi đi từ ngoài
vào.Hai cảm biến này trên khung cánh cửa.
Phương thức hoạt động của loại cửa này là dùng mạch điều khiển không tiếp
điểm dùng các ph
ần tử lôgic thì có ưư điểm là rẻ,việc hỏng hóc có thể sửa chửa
dễ dàng, nhưng nó có một nhược diểm rất lớn là làm việc không lâu bền bằng
phương pháp dùng bộ điều khiển lôgô, PLC...Còn cửa dùng phần mềm diều
khiển bằng lôgô lại có ưu đIểm là là việc rất ổn định nhẹ êm,trơn nhưng có
nhược đIểm là giá cả đắt,nế
u hỏng hóc rất khó sửa chữa.Do đó hiện nay tuỳ theo
nhu cầu sử dụng và vốn đầu tư khác nhau, mà việc ứng dụng loại cửa nào cho
phù hợp.
Ngoài ra qua việc quan sát vừa qua em thấy việc lắp đặt cửa tự động thường
được sắp xếp ở những nơi mà tầm nhìn có độ rộng lớn,không gian rộng và

học hỏi tìm tòi và sáng tạo những ứng dụng của TĐH sẽ góp phần không nhỏ
vào sự phát triển nền công nghiệp nước nhà nói riêng và sự đi lên của xã hội nói
chung.
Một xã hội phát triển và văn minh là một xã hội gắn liền với TĐH.
2-SỰ PHÁT TRIỂN CỦA PLC
Trong rất nhiều ứng dụng của TĐH, chúng ta không thể không kể nói đến công
nghệ PLC, là một công nghệ lập trình tối ưu dùng để điều khiển các chương
trình hoạt động tự động. Công nghệ PLC kết hợp với máy vi tính là nền móng
vững chắc cho ngành TĐH phát triển. Trong cạnh tranh công nghiệp thì hiệu quả
của nền sản xuất nói chung là chìa khoá của thành công. Hiệu quả của nền sản
xuấ
t bao trùm những lĩnh vực rất rộng như:
a) Tốc độ sản xuất ra một sản phẩm của thiết bị và của dây
truyền phải nhanh.

b) Giá nhân công và vật liệu làm ra sản phẩm phải hạ.

c) Chất lượng cao và ít phế phẩm.

Bộ môn tự động hóa

8
d) Thời gian chết của máy móc là tối thiểu.

e) Máy sản xuất có giá trị rẻ.

Các bộ điều khiển chương trình đáp ứng được hầu hết các yêu cầu trên và
như là yếu tố chính trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công
nghiệp. Trước đây thì việc tự động hoá chỉ được áp dụng trong sả
n xuất hàng

R
Phần tử điều khiển Mục đích đặc biệt Mục đích chung
Phạm vi thay đổi Nhỏ và trung bình Trung bình và lớn
Thay đổi hoặc thêm Khó Dễ
Thời gian giao hàng Vài ngày Hầu như ngay lập tức
Bảo trì bảo dưỡng Khó Dễ
độ tin cậy Phụ thuộc vào thiết kế
và chế tạo
Cao
Hiệu quả kinh tế ưu điểm ở vùng công
suất nhỏ
ưu điểm ở vùng hoạt
động công suất nhỏ ,
trung bình và lớn.
Bộ môn tự động hóa

9

Bộ môn tự động hóa

10
II- CHỨC NĂNG, ỨNG DỤNG VÀ SỰ ƯU VIỆT CỦA PLC
1- PLC LÀ GÌ ?
PLC (Programmable Logic control) là thiết bị điều khiển logic lập trình được,
hay khả trình, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông
qua một ngôn ngữ lập trình.
2-BỘ ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG TRÌNH CÓ THỂ LÀM ĐƯỢC NHỮNG GÌ
- Thu nhận các tín hiệu đầu vào và phản hồi (từ các cảm biến)
-Liên kết, ghép nối lai và đóng mở mạch cho phù hợp với chương trình
-Tính toán và soạn thảo các lênh điều khiển trên cơ sở so sánh các thông tin thu

xuất )
d) Điều khiển P.I.D
e) Điều khiển động cơ chấp hành
f) Điều khiển động cơ bước
Điều khiển dãy
a) Điều hành quá trìng và báo động
b) Phát hiện lãi và điều hành
c) Ghứp nối với máy tính
(RS232\RS242)
d) Máy in ghép nối
e) Mạng tự động hoá xí nghiệp
f) Mạng cục bộ
g) Mạng mở rộng
h) F.A, EMS, C.M.I
Điều khiển mềm dẻo
Bộ môn tự động hóa

11 3-SỰ ƯU VIỆT CỦA VIỆC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PLC

- B x lý trung tõm CPU.
- B nh chng trỡnh.
- Modul vo.
- Modul ra.
- Modul giao din.
- Cỏc modul m rng
Hỡnh 1. Cu trỳc phn cng ca PLC.
1. Modul ngun cung cp.
õy l b ngun cú di in ỏp vo rt rng (85-265 VAC). Nú to ngun
cung cp chu
n 24VDC cho tt c cỏc modul ca PLC. CPU
220V
Nguồn
năng
lợng
Mở rộng đợc
Mn hình
Đầu vo
có lọc
Bộ nhớ
chơng
trình
Đầu ra
khuếch

từ đó rút ra kết quả là các lệ
nh cho đầu ra.
3. Bộ nhớ chương trình, bộ nhớ trong của PLC
Là, đó là nơi lưu giữ chương trình quyết định hoạt động của hệ thống điều
khiển. Trong bộ nhớ chương trình các lệnh được ghi tuần tự theo địa chỉ riêng.
Bộ nhớ chương trình của PLC thường là RAM. Với RAM này ta có thể nạp, ghi,
hoặc xoá chương trình bất kỳ lúc nào. Tuy nhiên khi mất nguồn nuôi thì nội
dung của RAM c
ũng bị mất, do đó người ta phải lắp vào PLC các pin khô làm
nguồn nuôi dự trữ . Người ta cũng đã thiết kế bộ nhớ thành các modul để cho
phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển có kích cỡ khác nhau.
4. Modul đầu vào.
Có chức năng chuẩn bị các tín hiệu bên ngoài để chuyển vào trong PLC, nó
chứa các bộ lọc và bộ thích ứng mức năng lượng, được thiết kế để có thể nhận
được nhiều đầu vào. Các đầu vào được trang bị đèn LED để việc quan sát dễ
dàng hơn.
Bộ môn tự động hóa

14

5. Modul đầu ra.
Có cấu tạo tương tự modul vào. Nó gửi thẳng các thông tin đầu ra đến các
phần tử kích họat của các máy làm việc. Các đầu ra cũng được trang bị đèn LED
để việc quan sát dễ dàng hơn.

6. Modul giao diện.
Dùng để nối bộ PLC với các thiết bị bên ngoài như: màn hình, thiết bị lập
trình...

Các bit đầu vào
Các bit trong PLC phản ánh trạng thái đóng mở của công tắc điện bên ngoài như hình
trên.Khi trạng thái khoá đầu vào thay đổi (đóng/mở),trạng thái các bit tương ứng cũng thay
đổi tương ứng (1/0).Các bit trong PLC được tổ chức thành từng Word; ở hình trên các khoá
đầu vào được nối tương ứng với word 000.

Các bit đầu ra trong PLC và các tín hiệu bên ngoài

Các bit của Word từ 01000 – 01015 sẽ điều khiển bật tắt đèn tương ứng với
trạng thái 1 hoặc 0 của nó.



Đầu vào a) Số đầu vào.

b) Các loại đầu vào. Đầu ra a) Số lượng đầu ra.

b) Các loại đầu ra. Bộ nhớ a) RAM
Thông tin ở bộ nhớ này có thể được
ghi vào hoặc đọc ra.

b) EPROM
Là bộ nhớ
PROM để lưu giữ vĩnh cửu
các chương trình và có thể lập trình lại
bằng thiết bị lập chương trình.

c) EEPROM
Là bộ nhớ vĩnh cửu các chương trình
và có thể lập trình lại bằng thiết bị chuẩn
CRT hoặc bằng tay. Ngoại vi a) Thiết bị lập trình bằng tay.

b) L.S.S - Phần mềm phụ trợ bằng tay.

vào EPROM
Sắp xếp có hệ thống
tất cả các bản vẽ
Kết thúc
Thay đổi
chương trình
Mô phỏng chương
trình và kiểm tra
phần mềm Chương trình
đúng?

Kiểm tra tất cả các
dây nối
Chạy thử chương
t
rình
Sửa lại phần
mềm
Dựng một lưu đồ
chung của hệ thống
điều khiển
Liệt kê các đầu vào
ra tương ứng với các
đầu V\R của PLC
Phiên dịch lưu đồ
sang giản đồ thang
Tìm hiểu các yêu cầu


* Xoá toàn bộ chương trình :
Việc xáo các ch
ương trình đã có trong RAM của CPU tương ứng chế độ
vận hành ALLCLEAR. Các không gian nhớ của rơle lưu giữ bộ đếm và bộ nhớ
dữ liệu có thể được giữ lại bằng cách nhấn khoá của không gian bạn cần giữ lại
trước khi nhấn phím MONTR.
Chế độ ALLCLEAR làm việc khi chuyển mạch chọn chế độ đặt ở
PROGRAM
Bộ nhớ của PLC bị xoá sau khi thực hiệ
n gõ các phím theo thứ tự sau : < PROGRAM>

PASSWORD !
CLR MONTR CLR
<PROGRAM>

chương trình và cho ta
ý nghĩa của các điểm
phân nhánh.
AND
AND cho phép các
điểm phụ được nối
với hau để hình
thành một mạch nối
tiếp.
OR
OR cho phép các
điểm được nối vào
mạch để hình thành
nối song song.
OUT
Các lệnh ra
TIM
Lệnh này để điều
khiển thời gian
CNT
Lệnh này để
điều khiển bộ
đếm
NOT
Dùng với LD,
AND, OR để thành
lập các điểm NC(
thường kín)
HR
Thiết lập các rơle

Cưỡng bức các phần tử đầu ra hoặc các phần khác của chương trình lên
ON hoặc xuống OFF độc lập với chương trình được thực hiện bởi
FORCED SET/RESET. Nhấn Hoặc
Bật ON Tắt OFF Đặt chuyển mạch chọn chế độ
về MONTR
Nhấn


KIỂM TRA CHƯƠNG TRÌNH

Có thể kiểm tra được chương trình để làm suất hiện bất cứ một lệnh nào
hoặc bất cứ địa chỉ bit dữ liệu nào dùng trong một lệnh. Việc kiển tra có thể tiến
hành từ bất cứ địa chỉ nào đang hiển thị hoặc từ một hiển thị đã bị xoá.

Để chỉ định một địa chỉ Bit hoặc một lệnh làm như sau: <Lệnh>

<Địa chỉ>
Ví dụ : kiểm tra bit

Ví dụ : kiểm tra câu lệnh

CLR
LD
SRCH
SRCH
SRCH
00000
00000
LD 00000
02000 SRCH
LD 00000
02020
LD 00000
10820 SRCH
END(01)
Bộ môn tự động hóa

24 CHÈN VÀ XOÁ CÁC LỆNH

Trong chế độ PROGRAM , bất cứ một lệnh nào mà đang đước hiển thị
cũng có thể bị xoá hoặc một lệnh khác có thể được chèn vào trước nó. Điều này
không thể thực hiện được trong các chế độ RUN hoặc MONTR.
Để chèn một lệnh nào đó thì phải hiển thị lệnh mà trước nó ta muốn ta
muốn
đặt một lệnh mới, nhập câu lệnh giống như khi nhập một chương trình INS
DEL