Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng năm 2013
Giảng viên hướng dẫn:
NGUYỄN THU HÀ
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 1
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Đề tài: Xây dựng và phân tích hệ thống quản

B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 9
I . THIẾT KẾ GARA OTO VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 9
1. Giới hạn thiết kế và yêu cầu công nghệ : 9
2. Mô hình gara và vị trí các thiết bị điều khiển cổng vào ra 9
II. CÁC HỆ THỐNG KHÁC 20
1. Hệ thống báo chữa cháy 20
III. CHỌN THIẾT BỊ : 27
1. Bộ điều khiển logic khả trình Siemen PLC S7 200 CPU226 27
2. Cảm biến quang : 28
3.Đầu báo khói dạng Beam Hochiki Spc-24 29
4.Cảm biến ánh sang Luna 126 star: 30
5.Rơ le (relay) 31
6.Công tắc tơ: 31
7.Công tắc hành trình 31
8. Màn hình hiển thị TD 200 32
9.Quạt thông gió: 33
10.Đèn huỳnh quang: 34
11.Động cơ điện 1 pha : 34
12. Chọn Aptomat 35
III. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG 35
1. Sơ đồ khối tổng quát: 35
IV. KẾT LUẬN 37
1. ƯU ĐIỂM CỦA GARA ÔTÔ TỰ ĐỘNG 37
2. NHƯỢC ĐIỂM 37
3. KẾT LUẬN NỘI DUNG ĐỀ TÀI 37
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 3
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
4. CÁC HẠN CHẾ 38

Khoa §iÖn - §iÖn Tö
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. TỔNG QUAN
1.Vấn đề hiện nay.
- Hiện nay, việc gia tăng đến chóng mặt của các phương tiện giao thông đang
khiến TP Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, và nhiều thành phố khác của nước ta đứng
trước cơn khủng hoảng bãi đỗ xe. Các bãi đỗ xe trong thành phố mới chỉ đáp
ứng được 30% nhu cầu của người dân, 70% còn lại là các bãi đỗ xe trái phép, sai
phép.
Hình ảnh những chỗ đỗ xe tự phát
Chật chội và thiếu thốn đó là hình ảnh quen thuộc của những bãi đỗ xe trên
địa bàn Thành Phố. Dạo một vòng quanh thành phố, các bãi đỗ, trông giữ xe đua
nhau mọc lên. Vỉa hè nên trên khá nhiều tuyến phố bị tận dụng, chăng dây thành
bãi đỗ xe.
Tại các khu chung cư hay khu đô thị mới, các khu văn phòng do các bãi đỗ
xe không đáp ứng được nhu cầu, sân chơi cũng bị tận dụng biến thành bãi giữ
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 6
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
xe. Dưới lòng đường, ôtô, taxi dù cũng chen nhau, nối thành những hàng dài, lấn
chiếm lòng đường.
- Đã có nhiều bãi đỗ xe được mở ra, nhưng trong quá trình vận hành có
những nhược điểm:
+ Tốn nhiều diện tích
+ Cần có người quản lý xe ra vào…
Vì vậy để giải quyết vấn đề đó người ta đã thiết kế các gara ôtô đặc biệt là các
gara ôtô tự động.
Hình ảnh những gara ôtô tự động
Sau đây chúng em xin xây dựng một hệ thống gara ôtô tự động đang khá phổ

-Với yêu cầu của đề tài,dựa vào các kiến thức đã học và tìm hiểu, chúng em
chọn thiết bị cảm biến quang để nhận biết và phân loại xe tại cổng ra vào. Sử
dụng bộ điều khiển logic khả trình PLC điều khiển hệ thống. Các thiết bị khí cụ
điện như rơ le, công tắc tơ,công tắc hành trình để chấp hành đóng cắt và điều
khiển các thiết bị công suất. Màn hình hiển thị và các đèn báo tín hiệu để thông
báo có xe,mật độ xe trong gara và các vấn đề khác. Một số thiế bị khí cụ an toàn
điện và hệ thống khác như Aptomat,hệ thống báo chữa cháy,hệ thống đèn chiếu
sáng và hệ thống quạt thông gió,thiết bị hiển thị, đèn báo tín hiệu để đảm bảo
cho gara hoạt động an toàn và có hiệu quả.
2. Mô hình gara và vị trí các thiết bị điều khiển cổng vào ra.
-Tính toán chọn khích thước:
- Đối với gara trong đề tài này, gara được xây dựng ngoài trời, chiều cao
cửa ra vào là 3.2m, chiều dài của cổng ra vào là 10m tính từ vị trí bắt đầu lắp đặt
cảm biến tới hết cửa vào gara,chiều rộng của cổng là 3m, khoảng cách đậu xe
cách tường tối thiểu 2m bên sườn xe và khoảng cách đỗ giữa các xe lớn là
1m,khoảng cách trước và sau xe lớn là 10m,khoảng cáh giữa các xe nhỏ là
1m,khoảng cách phía trước và sau xe nhỏ là 6.5m.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 9
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
- Theo giới hạn thiết kế bãi đỗ xe: Ta quy ước xe lớn nhất trong loại xe lớn
là xe 50 chỗ. Xe lớn nhất trong loại xe nhỏ là xe 24 chỗ. Ta giả sử trong bãi có
50 xe 50 chỗ và 30 xe 24 chỗ.
- Kích thước của xe 50 chỗ:
+ chiều dài: 10.2m
+ Chiều rộng: 2.5m
+Chiều cao: 3.0m
- Kích thước của xe 24 chỗ:
+ Chiều dài: 6.7m

80m
90m
10m
10 xe 10 xe
10 xe
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
2.1. Cảm biến quang,vị trí cảm biến và nguyên lý hoạt động cổng vào ra.
2.1.1 Cảm biến quang nhận biết phân loại xe :
Định nghĩa:
- Cảm biến được định nghĩa như một thiết bị dùng để biến đổi các đại lượng
vật lý và các đại lượng không điện cần đo thành các đại lượng có thể đo được
(như dòng điện, điện thế, điện dung, trở kháng ). Nó là thành phần quan trọng
nhất trong một thiết bị đo hay trong một hệ điều khiển tự động. Cũng có mặt
trong các hệ thống phức tạp, người máy, kiểm tra chất lượng sản phẩm, tiết kiệm
năng lượng chống ô nhiễm môi trường và ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực giao
thông vận tải, hàng tiêu dùng, bảo quản thực phẩm, ôtô, trò chơi điện tử, v.v
- Với đề tài này chúng em sử dụng cảm biến quang (theo dõi xe ra vào), và
cảm biến nhiệt, cảm biến khói (dùng trong hệ thống báo cháy).
a.Nguyên tắc hoạt động
 Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang như sau:tín hiệu quang từ bộ
phát quang không bi cản nó vẫn truyền tới bộ thu bộ thu giữ nguyên trạng thái
đầu khi có vật cản đường truyền tín hiệu quang từ bộ phát tới bộ thu,bộ thu sẽ
chuyển trạng thái đầu ra.
Tính sóng hạt, ta quan sát thí nghiệm:
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 12
Chùm tia sáng
Kính lọc sắt
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn

P
= h.f (Năng lượng của ánh ánh sáng)
W
P
= W
L
+ W
Đ
(Năng lượng để phá vở liên kết
đồng hoá trị)
W
L
+ W
Đ
= W
B
=>W
P
≥ W
B
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
b.1 Led hồng ngoại:
Khi được phân cực thuận cho tiếp giáp P-N thì năng lượng giải phóng do tái
hợp điện tử-lỗ trống ở gần P-N của led sẽ phát sinh phôtôn hồng ngoại.
Led hồng ngoại dùng để phát sáng hồng ngoại.
Vật liệu chế tạo nó là GaAs với vùng cấm có độ rộng 1,43eV tương ứng với
bức xạ khoảng 950nm. Led hồng ngoại có hiệu suất lượng tử cao hơn so với loại
led phát ra ánh sáng thấy được, vì vật liệu bán dẫn “trong suốt” đối với sóng
hồng ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu đi khi nó vượt qua các lớp bấn dẫn để

Photo tranzitor là các tranzitor silic loại NPN mà vùng bazơ được chiếu
sáng, khi không có điện áp đặt trên bazơ, chỉ có điện áp đặt trên C, chuyển tiếp
B-C phân cực ngược.
Điện áp đặt vào tập trung hầu như toàn bộ trên chuyển tiếp B-C (phân cực
ngược). Trong khi đó sự chênh lệch điện thế giữa E và B không đáng kể (V
BC
=
0.6 ÷ 0.7V).
Khi tiếp giáp B-C được chiếu sáng nó sẽ hoạt động giống phôt diod ở chế độ
quang dẫn với dòng ngược I
r
.
Có thể coi photo tranzitor như tổ hợp của một photo đio và một transitor.
Photo diod cung cấp dòng quang điện tại bazơ, còn transitor cho hiệu ứng
khuếch đại β. Các điện tử và lỗ trống phát sinh trong vùng bazơ (dưới tác dụng
của ánh sáng) sẽ bị phân chia dưới tác dụng của điện trường trên chuyển tiếp B-
C.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 15
R
m
R
m
I
r
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Đặc điểm:
Photo transitor có thể dùng làm bộ chuyển mạch, ở chế độ này nó có ưu
điểm hơn so với photo diod là cho phép điều khiển một cách trực tiếp dòng chạy

hiệu xe nhỏ không được vào.
+ Đèn đỏ không sáng báo hiệu cho xe lớn được vào. Đèn đỏ sáng báo hiệu
xe lớn không được vào.
- Các công tắc hành trình CT1, CT2, CT3, CT4 để điều chỉnh 2 thanh gạt ở 2
cửa ra, vào. Sao cho hai thanh này di chuyển một góc là 90
0
-Nguyên lý hoạt động :
Ta có sơ đồ giả thuật:
Chú thích:
-Đường chỉ dẫn có giả thiết sai kí hiệu là S
-Đường chỉ dẫn có giả thiết đúng kí hiệu là Đ
-C1 đếm xe lớn hiện có trong bãi xe.
-C2 đếm xe nhỏ hiện có trong bãi xe.
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 17
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 18
Xe vào
Mở cửa
Mở xong
Ngừng mở
Xe đã vào
Đóng cửa
Xe đã ra
Mở xong
Xe ra
Ngừng đóng
Đóng cửa

S
Đ
S
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Giả sử lúc này cả hai đèn xanh, đỏ đều không sáng vì thế cả hai loại xe đều
được phép vào.
- Khi có xe vào: S2 nhận tín hiệu, báo hiệu là có xe vào.
+ Nếu S2 và S3 cùng nhận tín hiệu thì xe vào là xe lớn. Bộ đếm tổng số xe
lớn hiện có trong gara bằng số xe cũ cộng thêm một (C1=C1+1). Nếu C1=50 thì
đèn đỏ sáng báo hiệu cho xe lớn không được vào. Nếu C1<50 thì đèn đỏ không
sáng báo hiệu còn chỗ cho xe lớn. Bộ đếm tổng số xe nhỏ trong gara được giữ
nguyên (C2=C2).
+ Nếu S2 và S3 không cùng nhận được tín hiệu thì xe vào là xe nhỏ. Bộ đếm
tổng số xe lớn trong gara bằng số xe cũ (C1=C1). Bộ đếm tổng số xe nhỏ trong
gara bằng số xe cũ cộng thêm một (C2=C2+1). Nếu C2=30 thì đèn xanh sáng.
Báo hiệu cho xe không còn chỗ cho xe nhỏ. Nếu C2<30 thì đèn xanh không
sáng báo hiệu còn chỗ cho xe nhỏ vào.
+ Khi S2, S3 đã phân biệt được xe lớn, xe bé để xem loại xe đó còn chỗ hay
không thì sẽ tác động cho đóng mạch điện cho động cơ của thanh gạt tại cửa vào
làm thanh gạt mở ra,thanh gạt mở thẳng lên (tức là vuông góc với mặt đất) thì
tác động vào CT2 tắt mạch điện của động cơ và làm thanh gạt dứng lại và cho xe
vào. Khi cảm biến S1 nhận biết xe đã vào bãi thì truyền tín hiệu tới PLC tác
động đóng mạch cho động cơ của thanh gạt tại cửa vào làm thanh gạt đóng
xuống (nhưng thanh gạt chỉ đóng xuống sao cho song song với mặt đất thì tác
động vào công tắc hành trình CT1 làm ngắt điện động cơ và thanh gạt đứng lại).
- Khi có xe ra: S8 nhận tín hiệu, báo hiệu là có xe ra.
+ Nếu S7 và S8 cùng nhận tín hiệu thì xe ra là xe lớn. Bộ điếm tổng số xe lớn
hiện có trong gara bằng số xe cũ trừ đi một (C1=C1-1). Bộ đếm tổng số xe nhỏ
trong gara được giữ nguyên (C2=C2).

Khoa §iÖn - §iÖn Tö
Sơ đồ hệ thống báo cháy, chữa cháy tự động
1.Bình chữa cháy
2.Hệ thống ống dẫn
3. Vòi phun
4. Màn hình hiển thị
5. Chuông báo
6. Bộ phận kích hoạt hệ thống bằng tay
7. Đồng hồ chỉ thị chế độ hoạt động
8. Cảm biến,đầu dò, đầu báo
9. Màn chắn lửa
10.Tủ trung tâm

GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 21
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
1.1. Các thành phần của một hệ thống báo cháy tự động
Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu sẽ có 3 thành phần như sau:
1. Trung tâm báo cháy
Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính : một mainboard, một biến thế,
một battery.
2. Thiết bị đầu vào
Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa.
Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn).
3. Thiết bị đầu ra
Bảng hiển thị phụ (bàn phím).
Chuông báo động, còi báo động.
Đèn báo động.
Bộ quay số điện thoại tự động.

hiệu khói về trung tâm xử lý. Thời gian các đầu báo khói nhận và truyền thông
tin đến trung tâm báo cháy không quá 30s. Mật độ môi trường từ 15% đến 20%.
Nếu nồng độ của khói trong môi trường tại khu vực vượt qua ngưỡng cho phép
(10% -20%) thì thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động về trung tâm để xử lý.
- Các đầu báo khói thường được bố trí tại các khu vực có mật độ không gian
kín như góc gara.
Trong đề tài này thiết bị được chọn là đầu báo khói dạng Beam Hochiki
Spc-24.
- Gồm một cặp thiết bị được lắp ở hai đầu của khu vực cần giám sát. Thiết bị
chiếu phát chiếu một chùm tia hồng ngoại, qua khu vực thuộc phạm vi giám sát
rồi tới một thiết bị nhận có chứa một tế bào cảm quang có nhiệm vụ theo dõi sự
cân bằng tín hiệu của chùm tia sáng. Đầu báo này hoạt động trên nguyên lý làm
mờ ánh sáng đối nghịch với nguyên lý tán xạ ánh sáng (cảm ứng khói ngay tại
đầu báo).
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 23
Trêng §HCN HÀ NỘI Bài tập lớn
Khoa §iÖn - §iÖn Tö
- Đầu báo khói loại Beam có tầm hoạt động rất rộng (15m x 100m), sử dụng
thích hợp tại những khu vực mà các loại đầu báo khói quang điện tỏ ra không
thích hợp, chẳng hạn như tại những nơi mà đám khói tiên liệu là sẽ có khói màu
đen.
- Hơn nữa đầu báo loại Beam có thể đương đầu với tình trạng khắc nghiệt về
nhiệt độ, bụi bặm, độ ẩm quá mức, nhiều tạp chất,… Do đầu báo dạng Beam có
thể đặt đằng sau cửa sổ có kiếng trong, nên rất dễ lau chùi, bảo quản.
3- Thiết bị đầu ra:
Nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến và có tính năng phát đi các
thông tin bằng bảng hiển thị phụ, âm thanh (chuông, còi), bằng tín hiệu phát
sáng (đèn) giúp mọi người nhận biết đang có hiện tượng cháy xảy ra.Ngoài ra
còn có các thiết bị hỗ trợ như:

60 xe thì10 quạt ngừng hoạt động chỉ có 30 quạt hoạt động.cứ như vậy khi số
lượng xe nhỏ hơn 40 xe thì 20 quạt hoạt động, số lượng xe nhỏ hơn 20 xe thì 10
quạt hoạt động.
3. Hệ thống đèn chiếu sáng
Ánh sáng là yếu tố không thể thiếu cho mọi hoạt động và trong gara ôtô
cũng không ngoại lệ.
Để vận hành đúng hệ thống chiếu sáng thì người quản lý phải chú ý đến các
vấn đề của chiếu sáng thừa, điều khiển chiếu sáng v v. Để đảm bảo mức chiếu
sáng cần thiết mà vẫn giảm được chi phí năng lượng.
Ánh sáng thừa:
GV hướng dẫn: NGUYỄN THU HÀ
Nhóm thực hiện: NHÓM 5 25