TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
B MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Ộ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH
BÃI GIỮ XE Ơ TÔ TỰ ĐỘNG

KỸ SƯ NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HĨA

TP. HỒ CHÍ MINH, 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH
BÃI GIỮ XE Ơ TÔ TỰ ĐỘNG

KỸ SƯ NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
TS. LƯƠNG VĂN LĂNG

TP. HỒ CHÍ MINH, 2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ
MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM


KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày….tháng…..năm 2020

BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Tên luận văn:
THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG
Cán bộ hướng
dẫn:

Nhóm Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Đình Lâm

41101779 TS. Lương Văn Lăng

Lê Văn Quân
Đánh giá Luận
văn


41102748

1. Về cuốn báo cáo:
Số trang

___________

Số chương

___________

___________

Số hình vẽ

___________

Số tài liệu tham khảo ___________

Sản phẩm

___________

Số bảng số liệu

Một số nhận xét về hình thức cuốn báo cáo:

2. Về nội dung luận văn:


3. Về tính ứng dụng:


4. Về thái độ làm việc của sinh viên:

Đánh giá chung: Luận văn đạt/không đạt yêu cầu của một luận văn tốt nghi ệp kỹ sư,
xếp loại Giỏi/ Khá/ Trung bình

Điểm từng sinh viên:
Nguyễn Đình Lâm:………../10
Lê Văn Quân:………../10

Người nhận xét
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ
MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày….tháng…..năm 2020

BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Tên luận văn:
THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE Ơ TƠ TỰ ĐỘNG
Cán bộ phản
biện:

Nhóm Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Đình Lâm

41101779

Lê Văn Quân
Đánh giá Luận
văn

41102748


5. Về cuốn báo cáo:
Số trang

___________

Số chương

___________

___________

Số hình vẽ


___________

Số tài liệu tham khảo ___________

Sản phẩm

___________

Số bảng số liệu

Một số nhận xét về hình thức cuốn báo cáo:

6. Về nội dung luận văn:

7. Về tính ứng dụng:


8. Về thái độ làm việc của sinh viên:

Đánh giá chung: Luận văn đạt/không đạt yêu cầu của một luận văn tốt nghi ệp kỹ sư,
xếp loại Giỏi/ Khá/ Trung bình

Điểm từng sinh viên:
Nguyễn Đình Lâm:………../10
Lê Văn Quân:………../10

Người nhận xét
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ

MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

TP. HCM, ngày….tháng…..năm 2020

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE Ơ TƠ TỰ ĐỘNG
Cán bộ hướng dẫn: TS. Lương Văn Lăng
Thời gian thực hiện: Từ ngày………………..đến ngày……………
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Đình Lâm – 41101779
Lê Văn Quân – 41102748


Nội dung đề tài:
Mục tiêu, phạm vi, đối tượng:
-

Ứng dụng tự động hóa vào hệ thống bãi giữ xe ơ tô

-

Xây dựng giao diện thân thiện người dùng


Phương pháp thực hiện:
-

Thiết kế và thi cơng mơ hình cơ khí

-

Xây dựng thuật toán điều khiển phù hợp
-

Sử dụng kết hợp WinCC với PLC giao tiếp với máy tính thơng qua OPC
KEPServer kết hợp quét thẻ từ RFID và nhận dạng biển số xe , đ ể giám
sát và điều khiển hệ thống.


Kế hoạch thực hiện:
Nguyễn Đình Lâm:
-

Thiết kế mơ hình cơ khí hệ thống trên Solidworks 3D

-

Thi cơng lắp ráp mơ hình cơ khí

-

Thiết kế và thi cơng mạch điện điều khi ển


-

Xây dựng thuật toán điều khiển với TIA PORTAL v13

-

Viết chương trình điều khiển PLC S7-1200 và thiết kế giao diện giám sát
WinCC

-

Kết hợp chạy thực tế trên mô hình

-

Viết báo cáo

-

Thi cơng lắp ráp mơ hình cơ khí

-

Xây dựng thuật tốn điều khiển trên nền C#

-

Viết chương trình xử lý quét thẻ từ RFID

-


Viết chương trình xử lý nhận dạng biển số xe

-

Viết chương trình giao tiếp máy tính với PLC thơng qua OPC KEPServer

-

Kết hợp chạy thực tế trên mơ hình

-

Viết báo cáo
Xác nhận của Cán bộ hướng dẫn

TP. HCM, ngày….tháng …..năm 2020
Sinh viên
Nguyễn Đình Lâm
Lê Văn Quân


DANH SÁCH HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định s ố ……………………
ngày ………………….. của Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa TP.HCM.
1. …………………………………………. – Chủ tịch.
2. …………………………………………. – Thư ký.
3. …………………………………………. – Ủy viên.



LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, chúng em xin cảm ơn quý thầy cô Trường Đại Học Bách
Khoa Tp.HCM, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Đi ện- đi ện tử và b ộ mơn Tư
động hóa đã tận tình và hết lòng truyền đạt những ki ến th ức cho chúng em
trong suốt quãng thời gian chúng em học tập tại trường.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Lương Văn Lăng.
Người thầy đã hết lòng giúp đỡ và theo sát chúng em trong quá trình th ực hi ện
và hồn thành luận văn này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong l ớp DD11TD12-34.
Những người bạn đã cùng học và giúp đỡ lẫn nhau trong su ốt quá trình h ọc
tập và luận văn cuối khóa.
Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy phản bi ện và các th ầy
trong hội động bảo vệ luận văn đã dành thời gian để nhận xét và giúp đ ỡ
chúng em trong quá trình bảo vệ luận văn.
Cuối lời, chúng em xin gửi lời chúc sức khỏe đến các thầy cô Tr ường
Đại Học Bách Khoa Tp.HCM, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Đi ện- đi ện t ử
và bộ mơn Tư động hóa.

Tp.HCM, ngày …. tháng …. năm 2020
Sinh viên

Nguyễn Đình Lâm
Lê Văn Quân


MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN....................................................................................................................... 1
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................. 2
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ

Chương 1.
TÀI..................................................................
3
Tính cấp thiết của luận
1.1. văn ..........................................................................................
3
1.2. Mục tiêu của luận văn ..................................................................................................... 4
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................................. 4
1.4. Nhiệm vụ của luận văn ................................................................................................... 5
Chương 2.

PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN.................................................... 6

2.1. Phân tích và lựa chọn giải pháp bãi giữ xe ơ tô tự đ ộng ................................. 6
Các giải pháp bãi giữ xe ô tô tự
2.1.1. động ..........................................................
6
2.1.2. Lựa chọn phương án .......................................................................................... 9
Nhiệm vụ của luận
2.2. văn ................................................................................................
10
Tóm tắt nguyên lý hoạt động bãi giữ xe ô tô tự
2.2.1. động .......................
10
Các vấn đề cần giải
2.2.2. quyết ..............................................................................
11
Phương hướng giải
2.2.3. quyết .............................................................................
11

2.2.4.

Thiết kế mơ hình với Solidworks 3D ....................................................... 13

Chương 3.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................................................ 15
Sơ đồ tổng quát kết nối các thiết bị với máy
3.1. tính ...........................................
15
Tổng quan các thiết bị sử dụng trong luận
3.2. văn ...............................................
16
3.2.1.

Giới thiệu về ngôn ngữ C# và .NET Framework ................................. 16

3.2.2.

OPC.......................................................................................................................... 16

3.2.3.

Cơ sở dữ liệu SQL Server ............................................................................... 17

3.2.4.

Xử lý ảnh ............................................................................................................... 19


3.2.5.


RFID........................................................................................................................ 20

3.2.6.

Mạch chuyển USB UART CP2102 .............................................................. 22

3.2.7.
3.2.8.

Mạch cảm biến dò line đơn .......................................................................... 23
Mạch cảm biến vật cản hồng
ngoại ........................................................... 24

3.2.9.

Tổng quan họ PLC Siemens .......................................................................... 24

3.2.10.

PLC S7-1200........................................................................................................ 26

3.2.11.

Phần mềm giao diện người máy Simatic WinCC V11 cho các ứng

dụng điều khiển giám sát.................................................................................................. 32
Kết nối giữa PC - OPC –
3.3.
PLC ...................................................................................... 33

Chương 4.
4.1.

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG – THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN ................... 35
Thiết kế và thi cơng mơ
hình .................................................................................... 35

4.1.1.

Thiết kế mơ hình ............................................................................................... 35

4.1.2.

Thi cơng mơ hình .............................................................................................. 36

4.1.3.

Lựa chọn động cơ ............................................................................................. 37

4.1.4.

Mạch điện ............................................................................................................. 37
Thuật toán điều
khiển ................................................................................................. 40
Thuật toán điều khiển cho
PLC ................................................................... 40

4.2.
4.2.1.
4.2.2.

4.2.3.

Thuật tốn điều khiển PLC từ máy tính .................................................. 52
Thiết kế giao diện người
dùng .................................................................... 55

Chương 5.

TỔNG KẾT ............................................................................................................ 62

5.1.

Kết quả đạt được ....................................................................................................... 62

5.2.

Kết luận .......................................................................................................................... 62

5.3. Những hạn chế của đề tài và định hướng phát triển đề tài .................... 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................. 64


Hình 2.1: Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ dạng xe di chuyển vịng quanh tịa nhà”......6
Hình 2.2: Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ xếp chồng”.................................................................. 7
Hình 2.3: Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ tự động tịa nhà dạng hình trụ”.......................8
Hình 2.4: Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ tự động dạng tịa nhà vng”............................8
Hình 2.5: Lựa chọn “Giải pháp bãi giữ xe ơ tơ tự động tịa nhà xếp tầng vng” . 9

Hình 2.6: Mơ hình Solidworks 3D bãi giữ xe ơ tơ tự động............................................ 13
Hình 2.7: Mơ hình Solidworks 3D khung giữ xe................................................................ 14

Hình 2.8: Mơ hình Solidworks 3D kết cấu khung nâng................................................. 14
Hình 3.1: Sơ đồ tổng quát các thiết bị kết nối với máy tính...................................... 15
Hình 3.2: Thuật tốn xử lý ảnh................................................................................................. 19
Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của công nghệ RFID......................................... 20
Hình 3.4: Module Reader RFID ACE630 và thẻ (Tag) 125 kHz.................................. 21
Hình 3.5: Module chuyển đổi tín hiệu cổng USB sang tín hiệu tuần tự TTL.....22
Hình 3.6: Mạch cảm biến dị line đơn................................................................................... 23
Hình 3.7: Mạch cảm biến vật cản hồng ngoại................................................................. 24
Hình 3.8: PLC của hãng Siemens.............................................................................................. 25
Hình 3.9: PLC S7-1200 và các module mở rộng................................................................ 26
Hình 3.10: So sánh giữa PLC S7-1200 và S7-200 về các module mở rộng..........27
Hình 3.11: Các khối chức năng CPU S7-1200..................................................................... 28
Hình 3.12: Các loại module mở rộng S7-1200.................................................................. 30
Hình 3.13: Các kết nối của PLC S7-1200.............................................................................. 31
Hình 3.14: Các phiên bản Simatic WinCC V11................................................................... 33
Hình 3.15: Sơ đồ kết nối giữa PC - OPC KEPServer - PLC............................................ 33
Hình 4.1: Thiết kế mơ hình Solidworks 3D......................................................................... 35
Hình 4.2: Mơ hình thực tế............................................................................................................ 36
Hình 4.3: Kết cấu khung nâng................................................................................................... 36
Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H 24VDC................................................................. 37


Hình 4.5: Mạch cầu H 24VDC..................................................................................................... 38
Hình 4.6: Mạch cảm biến vật cản hồng ngoại................................................................. 38
Hình 4.7: Mạch cảm biến dị line đơn................................................................................... 39
Hình 4.8: Bảng tủ điện điều khiển......................................................................................... 39
Hình 4.9: Thuật tốn điều khiển cho PLC........................................................................... 40
Hình 4.10: Sơ đồ hoạt động giữa OB1 với các khối chương trình con..................41
Hình 4.11: Khối FC0-Start............................................................................................................ 41
Hình 4.12: Khối FC1-State 1....................................................................................................... 42

Hình 4.13: Khối FC4-State 3....................................................................................................... 42
Hình 4.14: Sơ đồ các vị trí trong mơ hình............................................................................ 42
Hình 4.15: Khối FC6-State 5....................................................................................................... 43
Hình 4.16: Khối FC12- Move_robot......................................................................................... 44
Hình 4.17: Thuật tốn điều khiển khối FC12- Move_robot........................................ 45
Hình 4.18: Khối FC13-Move_Hand.......................................................................................... 46
Hình 4.19: Thuật tốn điều khiển khối FC13-Move_Hand......................................... 47
Hình 4.20: Khối FB1-Pos_ngang và khối FB2-Pos_doc.................................................. 48
Hình 4.21: Thuật tốn điều khiển khối FB1-Pos_ngang.............................................. 49
Hình 4.22: Thuật tốn tính tốn cho khối FB2-Pos_doc............................................... 50
Hình 4.23: Cấu hình phát xung PWM cho PLC S7-1200 DC/DC/DC........................51
Hình 4.24: Thuật tốn điều khiển PLC từ máy tính....................................................... 53
Hình 4.25: Giao diện nhận dạng biển số xe thiết kế trên C#................................... 55
Hình 4.26: Giao diện trang chủ bãi giữ xe ơ tơ tự động................................................ 57
Hình 4.27: Giao diện hệ thống quản lý xe trong bãi...................................................... 58
Hình 4.28: Giao diện cảnh báo lỗi hệ thống...................................................................... 59
Hình 4.29: Giao diện hệ thống máy móc.............................................................................. 60
Hình 4.30: Giao diện chế độ điều khiển tay...................................................................... 61


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Ba giải truyền thông dựa trên tần số của sóng radio của RFID .........21
Bảng 3.2: Các đặc tính của CPU S7-1200............................................................................. 29
Bảng 3.3: Các đặc tính của module mở rộng S7-1200.................................................. 30
Bảng 4.1: Các thông số lệnh CTRL_PWM............................................................................. 52


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
1. ATS


Automatic Transfer Switch

2. HMI

Human Machine Interface

3. OPC

OLE for Process Control

4. PC

Personal Computer

5. PLC

Programmable Logic Controller

6. PWM

Pulse Width Modulation

7. PTP

Point To Point

8. SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
9. SQL

Structure Query Language


10.UART

Universal Asynchronous Receiver – Transmitter

11.USB

Universal Serial Bus

12.RFID

Radio Frequency Identification

13.TTL

Transistor-Transistor Logic

14.WTO

World Trade Organization


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Với mục đích đưa ra giải pháp giải quyết tình trạng thi ếu bãi đỗ xe t ại
các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà N ội. Tại các thành ph ố l ớn,
việc đáp ứng yêu cầu về đất đai ngày càng không kh ả thi. Do đó, yêu c ầu th ực
tế cần có các nhà đậu xe hiện đại có hiệu suất sử dụng khơng gian tối đa, an
tồn và mang lại lợi ích cho xã hội, đề tài: “Thiết kế và thi cơng mơ hình bãi gi ữ
xe ơ tơ tự động” được chọn. Dựa trên những phân tích tối ưu về đặc đi ểm kỹ
thuật, công nghệ chế tạo, khả năng ứng dụng, mức độ khả thi và xem xét đ ến

kinh tế.
Nội dung thực hiện đề tài bao gồm các vấn đề chính như sau:
 Phần mơ hình:
-

Giải pháp bãi giữ xe ô tô tự động.

-

Thiết kế và xây dựng mơ hình hệ thống cơ khí.
 Phần điều khiển:

-

Động cơ DC 24V và mạch điều khiển.

-

Bộ điều khiển lập trình PLC S7-1200.

-

Sử dụng WinCC để giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu.

-

Công nghệ RFID trong việc quản lý bãi giữ xe.

-


Kết hợp nhận dạng biển số xe, giao tiếp PLC với máy tính qua phần mềm
OPC KEPServer.

-

Xây dựng thuật tốn và chương trình điều khi ển mơ hình. Quan tr ọng h ơn là
phần lập trình điều khiển cất và lấy xe tự động cho khung nâng thông qua
việc quét thẻ từ kết hợp nhận dạng biển số xe.

1


MỞ ĐẦU
Với sự gia nhập WTO vào ngày 7 tháng 11 năm 2006, Việt Nam chính thức
bước vào sân chơi thương mại tồn cầu. Từ bước nhảy vượt bậc đó, con
đường trở thành một nước có nền cơng nghiệp phát tri ển cao, công ngh ệ hi ện
đại, đời sống vật chất của con người nâng cao đã đến. Và s ự tất y ếu kéo theo
là sự phát triển ngày càng tăng số lượng phương ti ện cá nhân. Trong đó có c ả
xe máy và ơ tơ, và trong tương lai không xa ở Việt Nam ô tô khơng cịn là hàng
hóa xa xỉ. Trong khi cơ sở hạ tầng lại không đáp ứng kịp v ới s ự phát tri ển c ủa
phương tiện. Sự mất cân bằng này tất yếu dẫn đến sự mất thẩm mỹ cảnh
quan đô thị do thiếu các bãi đỗ xe, nên bu ộc h ọ ph ải đ ậu xe l ẫn chi ếm lịng l ề
đường, tình trạng kẹt xe và tai nạn giao thông xảy ra liên tục. Sự m ọc lên hàng
ngàn chung cư hay building cao cấp tại các thành ph ố l ớn như thành ph ố H ồ
Chí Minh, Hà Nội địi hỏi một lượng lớn các bãi giữ xe ơtơ.
Chính vì vấn đề bất cập đó mà các cơ quan chức năng có liên quan đ ưa ra
nhiều hướng giải quyết khác nhau như mở rộng đường, qui định gi ờ đỗ xe,
hay có nhiều điểm đổ xe mới được tạo ra. Nhưng tất cả chỉ là bi ện pháp tạm
thời nhằm đáp ứng những nhu cầu cấp bách. Đặc biệt, trong các h ệ th ống gi ữ
xe ôtô hiện tại tại các thành phố lớn vẫn cịn thơ s ơ, chi ếm m ột di ện tích l ớn,

chưa ứng dụng những kỹ thuật hiện đại vào trong hệ th ống. Vì v ậy,v ới m ục
đích cải thiện và giải quyết vấn đề mà cộng đồng xã hội đã và đang quan tâm,
đề tài “ Thiết kế và thi công mô hình bãi giữ xe ơ tơ tự động” đưa ra h ướng gi ải
quyết tốt nhất thời điểm này. Đề tài này tối ưu hóa được diện tích, ứng dụng
những kỹ thuật tiên tiến.

2


Chương 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1. Tính cấp thiết của luận văn
Cùng với sự phát triển của một nền kinh tế năng động đòi h ỏi một nền
kỹ thuật công nghệ cũng phải phát triển, đáp ứng kịp th ời và đ ầy đủ nh ững
nhu cầu cần thiết của sự phát triển đó. Điều này được thể hi ện qua th ực
trạng tình hình phương tiện giao thông ở nước ta, “Theo số liệu th ống kê sơ
bộ của Tổng cục Hải quan, nhập khẩu ô tô nguyên chi ếc vào Vi ệt Nam: Trung
Quốc là thị trường chính chính cung cấp trong 7 tháng/ 2020 v ới h ơn 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 chi ếc; tăng 77,5%... so
với cùng kỳ năm 2014 (theo thống kế Hải Quan cập nhật 20/08/2020 5:00
PM). Chứng tỏ tình hình số lượng xe ô tô ở nước ta tăng khá nhanh. T ừ nh ững
số liệu trên đòi hỏi những yếu tố cơ sở hạ tầng phải đáp ứng cho s ự 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 tri ển của khoa
học kỹ thuật, công nghệ cao vào trong xây dựng cơ sở hạ tầng rất cần thi ết.
Cụ thể hơn, cần xây dựng những bãi đậu xe mang tính hiện đại, tự động cao và
tính an tồn được đặt lên hàng đầu. Đồng thời, những bãi đậu xe nh ư v ậy c ần
phải đáp ứng vừa mang tính kinh tế, vừa phù hợp v ới th ực ti ễn nh ư ti ết ki ệm
quỹ đất xây dựng, tính cảnh quan,…
Mặc dù trên thế giới, nhiều bãi đậu xe có kỹ thuật cao và hi ện đ ại đã

được đưa vào ứng dụng trong thực tế. Tuy nhiên, với mong muốn đưa ý tưởng
từ những kiến thức đã học vào trong thực tế giải quyết khó khăn này, chúng
em thực hiện đề tài quyết định đưa ra và thi công đề tài:
“ Thiết kế và thi công mơ hình bãi giữ xe ơ tơ tự động”.

3


1.2. Mục tiêu của luận văn
Mơ hình bãi giữ xe ô tô tự động được thiết kế và thi công hoàn toàn d ựa
trên những kỹ thuật tự động và u cầu của thực tế đặt ra. Mơ hình là m ột th ể
thống nhất giữa những kiến thức đã học về điều khiển tự động và ứng dụng
thực tế của chúng. Những nội dung liên quan thực hi ện trong đ ề tài này nh ư:
lập trình điều khiển hệ thống khung nâng cất và lấy xe tự động, ứng dụng
công nghệ thẻ từ RFID và nhận dạng bi ển số xe trong hệ th ống giám sát và
thu thập dữ liệu, giám sát và điều khi ển thông qua WinCC,…. Đây là m ột đ ề tài
bao gồm
những kiến thức điều khiển tự động hết sức quan trọng trong vi ệc ứng d ụng
trong công nghiệp và trong các lĩnh vực khác. Và quan tr ọng h ơn, trong đ ề tài
này là việc ứng dụng một cách triệt để những chức năng cũng nh ư nh ững đ ặt
tính vượt trội của PLC Siemens, các thiết bị tự động như cảm bi ến, cơng tắc
hành trình hay đến những thiết bị bảo mật bằng thẻ từ, nhận dạng bi ển s ố
xe,….
Khơng chỉ mang tính học thuật từ việc ứng dụng những kiến thức, cũng như
vận dụng những thiết bị tự động vào đề tài, đề tài mang m ột tầm quan tr ọng
rất cao khi đưa ra một hướng giải quyết có tính khả thi với tình hình s ố lượng
phương tiện giao thơng gia tăng như hiện nay, đặc biệt là ô tô.
Như vậy, sự thành công của đề tài là một điều hết sức quan tr ọng. Đây là
đề tài mang tính ứng dụng cao về mặt kỹ thuật, đồng th ời còn mang tính kinh
tế trong tiết kiệm quỹ đất cũng như vốn đầu tư xây dựng các bãi gi ữ xe trong

các thành phố lớn.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Việc nghiên cứu thành công đề tài mang lại nhiều ý nghĩa sâu s ắc. B ất kỳ
một ứng dụng hay thử nghiệm nào cũng dựa trên những c ơ s ở lý thuy ết khoa
học hay một giả định khoa học. Kết quả của đề tài một lần nữa đã đưa những
ứng dụng từ những thiết bị tự động vào trong công nghiệp xuất phát từ c ơ s ở
lý thuyết điều khiển tự động. Đề tài cũng cho th ấy những b ộ kh ả l ập trình có
thể đưa vào các cơng trình tự động lớn một cách chính xác và hồn h ảo ch ẳng
hạn


4


từ bộ khả trình PLC Siemens có thể lập trình đi ều khi ển khung nâng hoạt
động một cách tinh tế. Ngồi ra, đề tài cịn cho người s ử d ụng th ấy được tính
tự động hóa cao trong kỹ thuật thông qua công nghệ quét th ẻ từ, k ết h ợp
nhận dạng biển số xe, hay đến việc giám sát hoạt động của hệ th ống thông
qua máy vi tính. Từ đó thấy được tính mở và hiện đại của hệ th ống SCADA.
Về mặt thực tiễn, đề tài là một mơ hình thực tế nhằm đưa ra h ướng gi ải
quyết tình trạng thiếu bãi đỗ xe tại các trung tâm kinh t ế ở các thành ph ố l ớn
như Hà Nội, Hồ Chí Minh. Đồng thời, quá trình thực hiện đề tài là một q
trình trải nghiệm thực tế hết sức bổ ích. Thơng qua quá trình làm đ ề tài, kh ả
năng lập trình với PLC Siemens được vững vàng hơn, hiểu sâu h ơn v ề các
truyền thông giữa PLC với máy tính,… và bên cạnh đó mơi trường cơng nghi ệp
cũng gần gũi hơn qua tiêu chí lựa chọn từng phương pháp thực hiện và thi ết bị
cụ thể.
1.4. Nhiệm vụ của luận văn
Phân tích các giải pháp bãi giữ xe ô tô tự động trên th ế gi ới đ ể l ựa ch ọn
phù hợp với đặc tính kinh tế, quỹ đất xây dựng, kỹ thu ật công ngh ệ... c ủa Vi ệt

Nam. Từ đó, lựa chọn phương án và thực hiện thiết kế và thi công mô hình bãi
giữ xe ơ tơ tự động, và chính từ sự thành cơng và tính kh ả thi trên mơ hình đ ể
các nhà đầu tư phát triển các dự án xây dựng cơng trình thực tế.

5


Chương 2. PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN
2.1. Phân tích và lựa chọn giải pháp bãi giữ xe ơ tô t ự động
2.1.1. Các giải pháp bãi giữ xe ô tô tự động
2.1.1.1. Giải pháp “bãi giữ xe ô tơ người lái xe di chuyển vịng
quanh tịa nhà hình trụ”
Một nhà gửi xe nhiều tầng với các đường dốc để khách tự lái xe vào và
ra khỏi khu gửi xe. Mức độ tự động hóa tương đ ối khơng cao th ường ch ỉ g ồm
các máy bán vé và hệ thống đóng/ mở cổng tự động. Gi ải pháp này tuy ph ổ
biến nhưng chưa thỏa đáng lắm về mặt sử dụng không gian, cũng như đ ối v ới
một số yêu cầu khác an toàn cho xe và người, ơ nhiễm vì khói thải từ ơtơ...

Hình 2.1: Giải pháp “bãi giữ xe ô tô dạng xe di chuyển vòng quanh tòa nhà”

6


2.1.1.2.

Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ xếp chồng”

Hình 2.2: Giải pháp “bãi giữ xe ô tô xếp chồng”
Ưu điểm: hệ thống gọn nhẹ, dễ vận chuyển, lắp đặt nhanh.
Nhược điểm: Sử dụng hệ thống thủy lực hoặc động cơ để nâng tối đa

bốn ôtô xếp cạnh nhau lên một tầm cao, để dành chỗ cho những xe khác ở bên
dưới. Tuy nhiên, giải pháp này có hiệu quả kinh tế không cao, ch ỉ phù h ợp v ới
qui mơ nhỏ: một hoặc vài hộ gia đình. Ngồi ra, chưa có tối ưu hóa tính tự
động.
2.1.1.3.

Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ tự động dạng tịa nhà hình

trụ”
Ưu điểm: diện tích lớn, số lượng xe nhiều, các pallet hoạt động lên
xuống và theo các góc nhất định giảm thi ểu thời gian lấy và gửi xe, xe hoàn
toàn tắt máy nên khơng gây ơ nhiễm khói bụi.
Nhược điểm: Để có số lượng chỗ để xe nhiều cần phải xây dựng tòa nhà
thật sự rộng và cao. Điều này tốn nhiều quỹ đất xây dựng, cũng như ph ần n ền
móng vững chắc. Tuy nhiên, do các thành phố lớn sự đông đúc và ch ật ch ội
vấn đề diện tích đất để xây dựng là vơ cùng khó khăn. Ngồi ra, yếu tố kinh t ế,
và địi hỏi về kỹ thuật công nghệ cao để xây dựng cũng gặp nhiều khó khăn.

7


Hình 2.3: Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ tự động tịa nhà dạng hình trụ”
2.1.1.4.

Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ tự động dạng tịa nhà vng”

Hình 2.4: Giải pháp “bãi giữ xe ơ tơ tự động dạng tịa nhà vng”
Ưu điểm: Chiếm diện tích đất xây dựng, chi phí xây dựng và kỹ thuật
cơng nghệ khơng địi hỏi quá lớn. Số lượng xe nhiều, tối ưu hóa số lượng chỗ
để


8