Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế mô hình cửa đóng
mở tự động cho gara ô tô
với kỹ thuật PLC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài
THIẾT KẾ MÔ HÌNH CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG CHO GARA Ô TÔ VỚI KỸ THUẬT PLC



1
Thứ ba, sử dụng cửa tự động sẽ giúp người dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng
mở cửa’ tức là tiết kiệm cho họ một khoảng tời gian dù là rất nhỏ nhưng cũng có
thể rất cần thiết trong nhịp sống công nghiệp hiện đại ngày nay.
Đặc biệt, ở những nơi công cộng, công sở, cử
a tự động ngày càng phát huy ưu
điểm. Đó là vì cửa tự động sẽ giúp cho lưu thông qua cửa nhanh chóng dễ dàng,
cũng như sẽ giảm đi những va chạm khi nhiều người cùng sử dụng chung một
cánh cửa.
Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh dược sử dụng khá rộng rãi ở những
nơi công sở, công cộng. Nếu ta dùng loại cửa bình thường thì phải đảm bảo cửa
luôn đóng khi không co người qua lại để tránh thất thoát hơi lạnh ra ngoài gây
lãng phí. Thế nhưng điều này trong thực tế lại rất khó thực hiện vì ý thức của
mỗi người ở nơi công cộng là rất khác nhau. Do đó, cửa tự động, với tính chất là
luôn đóng khi không có người qua lại đã đáp ứng được tốt yêu cầu này.
Chính vì những ưu điểm nổi bật của cửa t
ự động mà chúng ta càng phải phát
triển ứng dụng nó rộng rãi hơn, đồng thời nghiên cứu để cải tiến và nâng cao
chất lượng hoạt đ động của cửa tự động để nó ngày càng hiện đại hơn, tiện ích
hơn.
Để nghiên cứu một cách chính xác và cụ thể về cửa tự động, cần thiết phải chế
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.

Loại cửa này nhìn rất lạ, với kết cấu đơn giản một động cơ được gắn cố định với
trần nhà. Cửa được động cơ kéo bằng một đoạn dây. Ưu điểm của loại này là
đơn giản nhưng hiệu quả, so với loại cửa cuốn thì cánh cửa chắc hơn nhiều. Có
lẽ nhược đ
iểm của loại cửa này là động cơ gắn với trần nhà vì vậy cần phải gắn
đủ chắc để chịu được sức nặng của cửa. Bộ môn tự động hóa

4
III- cửa trượt Loại cửa này có đặc điểm là có một rãnh trượt cố định cho phép cánh cửa thể
trượt qua trượt lại. Loại cửa này thường được sử dụng trong nhà hàng, khách
sạn, cơ quan hay sân bay, nhà ga
Loại cửa này có ưu điểm là kết cấu khá nhẹ nhàng,tạo ra một cảm giác thoáng
đạt và thoải mái và lịch sự rất thích hợp với nhưng nơi công cộng, cơ quan
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

+ Cửa tự động có hai cánh: Loại cửa này được dùng rộng rãi hơn so với loại
cửa tự động 1 cánh.
Theo phần mạch điều khiển, hiện nay thì hầu hết những loại cửa tự động mới
đều dùng loại mạch phi tiếp điểm như tại toà nhà 14 Láng Hạ,khách sạn
Horison….Ngoài ra tại sân bay Nội Bài do nhu c
ầu giao dịch và vận chuyển
hiện đại nên hệ thống cửa tự dộng ở đây dùng phần mềm lôgô để điều khiển.Để
tìm hiểu sâu hơn trong công nghệ này ta sẽ phân tích hệ thống cửa tự động ở sân
bay Nội Bài
Bộ môn tự động hóa

6
•
KHẢO SÁT CỬA TỰ ĐỘNG Ở SÂN BAY NỘI BÀI- HÀ NỘI
Trước cửa ra vào nơi bán vé và làm thủ tục bay của sân bay Nội Bài cả tầng 1
và tầng 2 mỗi tầng có 14 hệ thống cửa tự động .Tất cả các cửa này đều có kết
cấu cơ khí và hình dạng bên ngoài giống nhau. Đây là loại cửa trượt rất phổ biến
Cửa tự động tại đây sử dụng hệ th
ống cửa hai cánh trọng lượng mỗi cánh
khoảng 80 kg. Động cơ dùng trong cửa tự động tại đây là động cơ một chiều
điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp điều chỉnh điện áp.Hệ thống cửa tại đây
không dùng hệ thống con lăn phụ mà thay vào đó là sử dụng hai gờ sắt cố định
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


7
PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ PLC
CHƯƠNG I
CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH VỀ PLC
I - SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ(TĐH) VÀ PLC NÓI CHUNG
1- SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TĐH
Cùng với công nghê thông tin thì TĐH là một ngành khoa học phát triển cực
kỳ mạnh mẽ trong thời gian gần đây. TĐH có mặt ở khắp mọi nơi mọi lĩnh vực
trong cuộc sống. Trong các nhà máy, xí nghiệp,xưởng sản xuất đó là các dây
truyền sản xuất tự động.Hay trong các cơ quan, công sở,văn phòng như là thang
máy ,cửa tự động.Thậm chí cả ở sân bay, nhà ga, siêu thị là các cửa tự động các
máy bán hàng tự
động, các máy soát hàng tự động
Những thành tựu mà nó đem lại cho nhân loại là không thể kể siết. Tầm quan
trọng của nó không chỉ đối với những nước đang phát triển đang trong quá trình
công nghiệp hoá như nước ta, mà còn đối với cả nhưng nước tư bản phát triển
hàng đầu thế giới như Mỹ, Nhật, Đức
Vì vậy việc nghiên cứu các ứng dụng của TĐH áp dụ
ng trong quá trình phát
triển của xã hội là điều tất yếu và cần thiết đối với sinh viên ngành TĐH. Việc
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

Trước khi có các bộ điều khiển chương trình trong sản xuất đã có nhiều phần tử
điều khiển, kể
cả các trục cam, các bộ không chế hình trống. Khi xuất hiện rơle
điện tử thì panel rơle trở thành chủ đạo trong điều khiển . Khi Transistors xuất
hiện nó được áp dụng ngay ở những chỗ mà rơle điện tử không đáp ứng được
những yêu cầu điều khiển cao.
Ngày nay, lĩnh vực điều khiển được mở rộng đến cả quá trình sản xuấ
t phức
tạp, đến các hệ thóng điều khiển tổng thể với các mạch vòng kín, đến các hệ
thống sử lý số liệu và điều khiển kiểm tra tập trung hoá.
Hệ thống điều khiển logic thông thường không thể thực hiên điều khiển
tổng thể được, và các bộ điều khiển chương trình hoá hoặc điều khiển bằng máy
vi tính đã trở
nên cần thiết.
Bảng sau đây chỉ ra sự so sánh giữa hệ điều khiển lôgic cổ điển và điều
khiển chương trình hoá:
WIRED LOGIC PROGRAMABLE
CONTROLLE
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 t
r
ì

điều khiển chương trình hơn.

KIỂU ĐIỀU KHIỂN CHỨC NĂNG
Điều khiển chuyên gia
giám sát
a) Thay cho điều khiển rơ le
b) Thời gian đếm
c) Thay cho các panell điều khiển mạch
in
d) Điều khiển tự động, bán tự động,
bằng tay các máy và các quá trình
a) Các phép toán số học
b) Cung cấp thông tin
c) Điều khiển liên tục ( Nhiệt độ, áp
xuất )
d) Điều khiển P.I.D
e) Điều khiển động cơ chấp hành
f) Điều khiển động cơ bước

- Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất tài chính vì cần ít thiết bị lắp đặt hơn,
các thiết bị được lắp đặ
t và hoạt động riêng rẽ ngoài ra có thể tính toán được
chính xác giá thành.
- Tiết kiệm thời gian
- Dễ dàng thay đổi thiết kế nhờ thay đổi chương trình phần mềm: ta có thể thay
đổi chương trình hoạt động sao cho phù hợp với mục đích và ý tưởng đưa ra.
- Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng: vì kỹ thuật PLC hoạt động một cách
linh hoạt nên dễ dàng thuận tiện trong tính toán, so sánh các giá trị tương quan,
thay đổi các thông s
ố cần thiết. Phù hợp nhanh chóng với mọi cách thức hoạt
động tự động.
- Dễ bảo trì: các chỉ thị vào và ra giúp xử lý sự cố dễ dàng hơn và nhanh hơn.
- Độ tin cậy cao: các thành phần điện tử có tuổi thọ lâu hơn các thiết bị cơ điện
tử. Việc bảo dưỡng định kỳ đối với điều khiển Rơle là không cần thiết
đối với
PLC
- Chuẩn hoá được phần cứng điều khiển
- Thích ứng trong môi trường khắc nghiệt như môi trường ẩm ướt như ở nứơc ta,
môi trường co nhiệt độ thay đổi, điện áp giao động, tiếng ồn, oxi hoá
B mụn t ng húa

12
III- CU TO V HOT NG CA PLC.
Cu trỳc phn cng ca PLC gm:
- Modul ngun cung cp.
- B x lý trung tõm CPU.
- B nh chng trỡnh.
- Modul vo.
- Modul ra.

Chức năng
phụ
Ray dẫn nguồn
24V
BUS luồng liên
lạc
Bộ môn tự động hóa

132. CPU.
a. Nhiệm vụ và cấu tạo.
Thực hiện các nhiệm vụ điều khiển trung tâm. Thành phần của CPU gồm
- 1 bộ xử lý.
- 1 bộ nhớ trong (RAM).
- Cờ, các bộ thời gian , bộ đếm.
- Khối chức năng tiêu chuẩn ( phục vụ hoạt động của hệ thống như
nhân, chia, mã hoá )
- Chỗ chứa bộ nhớ ph
ụ.
- Cổng cho lập trình, khối giao tiếp hoặc BUS của mạng LAN nối vào PLC.
b. Hoạt động.
Các thông tin lưu giữ trong bộ nhớ chương trình được gọi lên tuần tự vì đã
được điều khiển và kiểm soát bởi bộ đếm chương trình do đơn vị xử lý trung
tâm khống chế. Bộ xử lý liên kết các tín hiệu cá lẻ lại với nhau theo quy định và
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

- Modul thời gian.
8. Những thông số kỹ thuật căn bản của PLC.
- Nguồn cung cấp.
- Thời gian xử lý 1 Kbyte lệnh.
- Dung lượng bộ nhớ .
- Số lượng bộ đếm, bộ thời gian, cờ.
- Phần cứng đồng hồ đếm thời gian.
- Số đầu vào, ra (số và tương tự).
- Mức điện áp, dòng điện cho đầu vào ,ra.
- Khả năng mở rộng.
- Khả năng ghép nối với các thiết bị ngoại vi.
- Bộ lập trình PG.

Bộ môn tự động hóa

15
9-Các bit đầu vào trong PLC và các tín hiệu bên ngoài


Các bit
của 010
01004 01000
Sáng
0V
00015
0 0
0
0
1
000
0
1
000
00

+V
Các bit bên
trong PLC
phản ánh
trạng thái
đóng mở
công tắc
điện bên
ngoài
Bộ môn tự động hóa

16
IV- CÁC VẤN ĐỀ CHÍNH CẦN BIẾT KHI SỬ DỤNG PLC



c) Bộ lập trình Prom. d) G.P.C- Thiết bị lập trình đồ hình
F.I.T-Tecminal thông minh trong xí
nghiệp.

Bộ môn tự động hóa

17

V-THỦ TỤC THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG TRÌNH

Lưu chương trình

ể
n
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
của hệ thống điều
khiển
Nối tất cả các thiết bị
vào ra với PC Chương trình
đúng?
Lập trình giản đồ
than
g
vào PLC
Bộ môn tự động hóa

18

Bộ môn tự động hóa

19

CHƯƠNG II
< PROGRAM>

PASSWORD !
CLR MONTR CLR
<PROGRAM>
CLR
PLAY
SET
NOT
REC
RESET
MONTR
CLR 0000

Bộ môn tự động hóa

20

PHÍM LỆNH



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
lưu giữ (duy trì)
TR
Thiết bị các rơle
tạm thời.
SET

SHIFT

SHIFT dùng cho
chức năng thay
đổi của 4 phím
nhiều chức năng
có nhãn là PLAY,
RECORD
Channel,
CONTACT
A
0
9

về MONTR
Nhấn
Đèn LED 10000 sẽ sáng lên
SE
T
RESE
T
CLR OUT B
1
Khi đã tìm ra một lệnh hoặc một địa chỉ bit thì ta có thể nhấn phím SRCH
một lền nữa để làm hiển thị kèm theo của chính lệnh hoặc địa chỉ của bit đó.
Trong khi tiến hành kiểm tra trên màn hiển thị suấ
t hiện SRCH`G.
Khi một từ đầu tiên của câu lệnh nhiều từ đã hiển thị trong quá trình kiểm
tra, từ tiếp theo của câu lệnh sẽ được hiển thị nếu nhấn phím DOWN trước khi
thực hiện tiếp việc kiểm tra.
Nếu bộ nhớ chương trình được đọc ra trong chế độ RUN hoặc MONTR thì
trạng thái ON\OFF của bất cứ một hiển thị nào cũng sẽ hiện ra.
CLR

Ví dụ : kiểm tra câu lệnh
CLR
F

10820 SRCH
END(01)