Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án :dùng plc s7200 cho hệ thống tưới nhỏ giọt đồ án tự động hóa quá trình. mong sẽ giúp đỡ được các bạn Cuộc sống gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dịch vụ tốt nhất,nhanh nhất. Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng thực tế trong cuộc sống hằng ngày là:”
Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- MỤC LỤC Lời mở đầu CHƯƠNG : Tổng Quan 1.1 Thực trạng sản xuất rau việt nam 1.2 Các phương pháp tưới 1.3 Ứng dụng tự động hoá vào thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt 1.4.Kết luận chương CHƯƠNG 2: Xây Dựng Thuật Tốn Điều Khiển 2.1 Cơng nghệ sản xuất rau an toàn 2.2 Hoạt động hệ thống 2.3.Yêu cầu cơng nghệ số loại rau 2.4 Thuật tốn điều khiển mơ hình 2.5 Sơ đồ thuật tốn mơ hình 2.6 Kết luận chương CHƯƠNG 3: Thiết kế mơ hệ thống 3.1 Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng PLC 3.2 Cấu trúc PLC S7 -200 với khối xử lý CPU224 3.3 Hướng dẫn lắp đặt mạng lưới đường ống hệ thống tưới nhỏ giọt 3.4 Lập trình điều khiển hệ thống 3.5 Kết luận chương KẾT LUẬN CHUNG Tài liệu tham khảo GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Lời Mở Đầu 1.Đặt vấn đề Từ xa xưa người sinh sống với dụng cụ thơ sơ rìu, búa đá, dung,các dụng cụ tự nhiên, dân số người thấp, tài nguyên thiên nhiên dồi xã hội phát triển nhu cầu sống người ngàycàng tăng, tài nguyên thiên nhiên ngày cạn kiệt, điều thúc đẩy người phải lao động để tạo cải vật chất phục vụ đời sống ngày giới bước vào kỷ XXI tài nguyên thiên nhiên dần cạn kiệt môi trường ô nhiễm khắp nơi, nhu cầu sống hưởng thụ người lại ngày cao, dân số giới tăng vọt, làm cho giới không đủ sản phẩm để cung cấp cho người hoạt động lao động thủ công, để giải vấn đề có đường ứng dụng tự động hoá vào sản xuất Nước ta thuộc nhóm nước phát triển với kinh tế nông nghiệp truyền thống, qua nhiều thập niên trở lại nông nghiệp việt nam ngày phát triển vững mạnh, đến kinh tế giới chuyển mạnh sang ngành công nghiệp dịch vụ đặc biệt công nghệ thông tin, với việt nam nông nghiệp ngành có đóng góp đáng kể vào tổng thu nhập quốc dân Chính mà nơng nghiệp nước ta quan tâm đảng nhà nước , nhờ mà ngành nơng nghiệp có nhiều bước phát triển vượt bậc, sản lượng thu hoạch từ loại nông sản qua mùa vụ ngày nâng cao Do đótơi chọn nghiên cứu đề tài "Thiết kế hệ thống tự động tưới phục vụ sản xuất rau " tính thực tế cấp thiết với xã hội đại ngày Nhờ kiến thức học tìm hiểu internet giúp đỡ tận tình giáo Ngơ Thị Lê giúp thực đề tài GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hoá trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Mục đích đề tài - Nghiên cứu mơ hình tưới nước tự động sản xuất rau an toàn thực tiễn từ thiết kế mơ hình thực nghiệm sở sử dụng thiết bị có sẵn nước -Nghiên cứu sở lý thuyết để xây dựng mơ hình dựa phần mềm lập trình Simatic s7-200 -Ứng dụng phần mềm Simatic s7-200 để xây dựng chương trình điều khiển hệ thống Nội dung đề tài -Tổng quan đề tài -Xây dựng thuật toán điều khiển mơ hình - Chọn thiết bị điều khiển, thiết bị nhập xuất lập trình điều khiển hệ thống tưới tự động phục vụ sản xuất rau an tồn GVHD:Ngơ Thị Lê Page Đồ án tự động hoá trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- CHƯƠNG Tổng quan 1.1.Thực trạng sản xuất rau việt nam 1.1.1 Thực trạng Nông nghiệp nước ta chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân đạt thành tựu vô to lớn, từ chỗ thiếu lương thực tới trởthành nước xuất gạo đứng hàng đấu giới.Hàng loạt cáccây trồng có suất cao, ngắn ngày thay giống cổ truyền, suất thấp.Các vùng chuyên canh rau công nghiệp ngắn ngày hình thành thay cho cơng thức đa canh, xen canh.Tất thay đổi tạo điều kiện cho nhiều loại sâu, bệnh phát triển bùng phát thành dịch Để đề phòng sâu hại, nâng cao suất, chất lượng sản phẩm, người nghiên cứu đưa vào ứng dụng nhiều công thức trồng mà đặc biệt công nghệ sản suất rau an tồn khơng dùng đất nhà lưới.với phát triến kinh tế nước ta đời sống nhân dân ngày cải thiện nhu câu dinh dưỡng ngày cao, bữa ăn ngày rau chiếm vị trí quan trọng rau có chứa hợp chất như: protein, lipit, axit hữu cơ, chất khoáng, vitamin Con người yêu cầu rau ngày cao chủng loại rau ngày phong phú, đa dạng, đủ số lượng, tốt chất lượng phải an toàn vệ sinh thực phẩm Trong (Đề án phát triển rau, hoa cảnh thời kỳ 1999 -2010) nông nghiệp phát triển nông thôn thủ tướng phủ phê duyệt ngày 03/09/1999 Có xác định mục tiêu cho ngành sản xuất rau hoa là:’’đáp ứng nhu cầu rau có chất lượng cao cho nhu cầu tiêu dùng nước, khu dân cư tập chung(đô thị, khu công nghiệp) suất Phấn đấu đến năm 2010 đạt mức tiêu thụ bình quân đầu người 85kg rau/năm, giá trị kim ngạch suất đạt 690 triệu USD” Trong năm gần sản suất nông nghiệp đảng nhà nước quan tâm nên giải vần đề an ninh lương thực, thực phẩm Trong phát triển chung ngành nông nghiệp, ngành sản xuất rau quan tâm phát triển mạnh, theo thống kê diện tích trồng rau năm 2000 450.000 tăng 70% so với năm 1990 Trong tỉnh phía bắc có 249.000 ha, GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- chiếm 56% diện tích nước, tỉnh phía nam có 196.000 chiếm 44% diện tích canh tác Sản lượng rau đất nơng nghiệp hình thành từ hai vùng sản xuất Vùng sản xuất rau chuyên canh ven thành phố khu công nghiệp chiếm 38 -40% diện tích 45 - 50% sản lượng Tại phục vụ cho tiêu dùng dân cư tập trung chủ yếu, chủng loại rau vùng đa dạng phong phú suất cao Vùng sản xuất luân canh với trồng khác chủ yếu vụ đơng xn tỉnh phía bắc, miền đơng nam vùng sản xuất rau lớn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến xuất * Hiện rau bị ô nhiễm nghiêm trọng nhiều nguyên nhân khác có: - Ơ nhiễm hố chất bảo vệ thực vật Theo Viện Bảo Vệ Thực Vật (1998) Việt Nam sử dụng 270 loại thuốc trừ bệnh, 160 loại thuốc trừ cỏ, 12 loại thuốc diệt chuột, 26 loại thuốc kích thích sinh trưởng với số lượng ngày tăng Tuy chủng loại nhiều song thói quen sợ rủi với hiểu biết mức độ độc hại hoá chất bảo vệ thực vật nên đa số hộ nông dân hay dùng số loại thuốc quen có độc tố cao, chí bị cấm như: monitor, wofatox,DDT.Dẫn tới ngày làm cho sản phẩm rau ngày ô nhiễm nặng - Hàm lượng (N03 ) rau cao theo fao/who hàm lượng (no3 ) liều lượng 4g/ngày gây ngộ độc 8g/ngày gây chết người Ở nước ta việc sử dụng phân hoá học không cao so với nước khu vực ảnh hưởng phân hố học tới tích luỹ (N03 ) rau nguyên nhân làm rau không Nước ta quy định hàm lượng (N03 ) rau sau: cải bắp 500mg/kg, cà chua 150mg/kg, dưa chuột 150mg/kg - Tồn dư kim loại nặng sản phẩm rau Do lạm dụng hoá chất bảo vệ thực vật với phân bón loại làm lượng N,P,K hoá chất bảo vệ thực vật rửa trôi xâm nhập vào mạch nước làm ô nhiễm mạch nước ngầm Theo Phạm Bình Quân (1994) hàm lượng kim loại nặng, đặc biệt asen (as) mai dịch mương tưới cao hẳn so với ruộng lúa nước kim loại nặng tiềm ẩn đất từ nguồn nước ô nhiễm qua nước tưới rau hấp thụ GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- - Vi sinh vật gây hại rau sử dụng nước tưới có vi sinh vật gây hại ( ecoli, salmonella, trứng giun.) Tuy chưa thống kê, song tác hại lớn rau nguồn thực phẩm quan trọng đời sống người nên giải pháp ngành trồng rau nhanh chóng đưa tiến vào sản suất đặc điểm chung rau yêu cầu độ ẩm cao thường từ 85-95%, thiếu nước rau không sinh trưởng phát triển chúng cần nhiệt độ ổn định, đưa rau vào sản xuất thuỷ canh không dùng đất phù hợp Phương pháp nâng cao cách đáng kể xuất cải thiện tương đối mặt ô nhiễm để thực phương pháp thuỷ canh khâu quan trọng cung cấp dung dịch cho cây, nên việc áp dụng tự động hoá, cụ thể hệ thống tưới tự động tạo bước đột phá cho ngành sản xuất rau an toan nước ta GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- 1.2 Các phương pháp tưới Phương pháp kỹ thuật tưới biện pháp chủ yếu để sử dụng nước hợp lý, thích hợp với loại đất đai, theo nhu cầu sinh lý nước loại trồng, nhằm tăng suất lao động tăng suất trồng nước ta giới, áp dụng phương pháp chủ yếu: tưới ngập, tưới rãnh, tưới dải tưới phun mưa Ngoài phương pháp tưới nhỏ giọt tưới ngầm nghiên cứu ứng dụng số nước 1.2.1 phương pháp tưới ngập nước Tưới ngập phương pháp tưới lâu đời nhất, chủ yếu dùng để tưới cho lúa nước suốt thời kỳ sinh trưởng tưới ngập cho số trồng khác giai đoạn định ngơ, cói đay số thức ăn chăn ni dùng tưới ngập để cải tạo đất thau chua rửa mặn, giữ ẩm cho đất thời kỳ khô hạn chưa canh tác phương pháp có ưu điểm như: tưới ngập thích hợp mặt ruộng phẳng độ dốc khơng lớn 0,001, tính thấm nước đất yếu mức tưới lớn suất lao động người tưới cao ; người tưới cho 30-40 hệ số sử dụng ruộng đất cao, xây dựng hệ thơng tưới tiêu cho có diện tích lớn lớp nước ruộng tạo điều kiện cho rễ lúa phát triển tốt, hấp thụ loại phân bón thuận lợi, hạn chế nhiều loại cỏ dại lớp nước ruộng, làm chế độ nhiệt ruộng lúa tốt hơn, vùng có độ chênh nhiệt độ ban ngày ban đêm lớn nhiên, tưới ngập có nhược điểm hạn chế sau: tưới ngập không ứng dụng để tưới cho loại trồng cạn, nhu cầu nước ít, đất có độ dốc lớn tưới ngập làm cho độ thống khí đất q trình phân giải chất hữu bị hạn chê chế độ tưới khơng thích hợp,việc tổ chức quản lý tưới làm ảnh hưởng sấu đến phát triển trồng, gây lãng phí nước, làm xói mòn đất rửa trơi phân bón áp dụng phương pháp tưới ngập cần đảm bảo khâu kỹ thuật sau: GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- + Quy hoạch xây dựng đồng ruộng + Xác định hệ thống kênh tưới tiêu Đây khâu ảnh hưởng đến tồn q trình sản xuất lúa Có hai phương pháp tưới tiêu riêng biệt tưới tiêu kết hợp: - Tưới tiêu riêng biệt mơi khoảnh ruộng có kênh tưới kênh tiêu riêng Mỗi kênh tưới bên hai bên, tùy hình, cách bố trí kênh tiêu tiêu bên hai bên dùng phương pháp tưới tiêu riêng biệt, ta chu động tưới tiêu, áp dụng tưới tiêu khoa học, đáp ứng yêu cầu sinh lý lúa dùng biện pháp tưới tiêu để cải tạo đất vùng chua mặn, tăng suất trồng tạo điều kiện thuận lợi cho khí hóa khâu canh tác Nhược điểm tốn nhiều đất nhiều cơng trình, hệ số sử dụng đất thấp - Phương pháp tưới tiêu kết hợp có hệ thống kênh vừa làm nhiệm vụ tưới nước vừa tiêu nước Ưu điểm diện tích chiếm đất hệ thống kênh khối lượng cơng trình nhỏ Nhược điểm không chủ động tưới tiêu cho khoảnh được, để thực biện pháp cải tạo đất, thâm canh tăng suất trồng 1.2.2 phương pháp tưới rãnh Phương pháp tưới rãnh phổ biến để tưới cho hầu hết loại trồng bơng, nho, mía, loại có củ, khoai sắn, củ đậu, cà chua loại rau, bắp cải, su hào… tưới rãnh nước không chảy vào khắp mặt ruộng mà vào rãnh tưới hàng trồng Yêu cầu tưới rãnh xác định đắn yếu tố kỹ thuật tưới chủ yếu, lưu lượng nước rãnh tưới, chiều dài rãnh tưới thời gian tưới để đảm bảo tiêu chuẩn tưới định trước theo yêu cầu sinh lý trồng, phù hợp với điều kiện đất đai, địa hình thời tiết khí hậu Tùy theo cách tưới nước vào rãnh cho thấm vào đất mà chia hai loại rãnh tưới: rãnh thoát rãnh ngập - Rãnh thoát loại rãnh, nước vừa từ kênh tưới chảy vào rãnh, vừa thấm hai bên rãnh làm ẩm đất Tùy theo điều kiện địa hình, đất đai mà lưu lượng nước chảy rãnh từ 0,05-2 l/s chiều dài rãnh từ 50-500m, thời gian tưới từ 1-2 đến 2-3 GVHD:Ngơ Thị Lê Page Đồ án tự động hố trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- ngày Khi tưới rãnh thoát, nước vừa chảy rãnh vừa ngấm hai bên rãnh, làm ẩm đất, nên thướng có lượng nước chảy cuối rãnh khoảng từ 20-60% lượng nước tưới Để giảm lượng nước chảy đó, nước chảy đến cuối rãnh người ta giảm lưu lượng nước vào rãnh từ 1,5- lần Như thế, vận tốc nước chảy rãnh thấm ướt giảm xuống, khơng làm xói mòn rãnh, đất làm ẩm đều, mà có nước thừa chảy cuối rãnh - Rãnh ngập loại rãnh tưới làm ẩm đất hai bên rãnh chủ yếu lượng nước trữ rãnh sau dẫn nước vào rãnh Loại rãnh ngập ứng dụng chủ yếu ruộng phẳng hay có độ dốc nhỏ (nhỏ 0,002) Rãnh ngập sâu 20-25cm chiều rộng mặt 50-60cm chiều dài rãnh 40-80m Để làm ẩm đất đều, chiều dài rãnh để đầu rãnh nước ngập 1/3 độ sâu rãnh cuối rãnh nước không ngập rãnh Ưu điểm tưới rãnh xây dựng đồng ruộng dễ dàng thích ứng với điều kiện cụ thể đất đai, khí hậu trồng Đảm bảo đất tơi xốp, không phá vỡ lớp kết cấu mặt ruộng, giữ thống khí làm cho trồng phát triển thuận lợi Đảm bảo lượng nước theo nhu cầu trồng Tiết kiệm nước, hao phí bốc ngấm xuống sâu 1.2.3 phương pháp tưới dải Tưới dải dùng để tưới cho loại trồng gieo dầy hàng hẹp đay, vừng, lạc, đỗ, thức ăn cho chăn nuôi Cũng dùng để tưới cho ngô vườn Ở vùng khô hạn, tưới làm ẩm đất trước gieo Những yếu tố kỹ thuật tưới dải chiều dài chiều rộng dải, lưu lượng riêng nước chảy đầu dải tính lit/s/m, thời gian tưới chiều cao giới hạn bờ dải Những yếu tố kỹ thuật tưới dải phụ thuộc vào điều kiện tưới rãnh chủ yếu vào độ dốc ngang mặt ruộng Tưới dải thích hợp với độ dốc mặt ruộng từ 0,002ư0,008 Nếu độ dốc lớn 0,02 khơng tưới dải tốc độ chảy mặt ruộng lớn, nước không kịp ngấm làm ẩm đất lượng nước chảy nhiều, lãng phí nước gây bào mòn lớp đất mặt ruộng Có hai cách tưới dải: tưới từ đầu dải tưới từ bên cạnh dải - Nếu tưới từ đầu dải chia ruộng dải theo hướng dốc Nếu hệ thống kênh tưới bố trí theo sơ đồ dọc phải đào mương dẫn nước theo chiều ngang GVHD:Ngô Thị Lê Page Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- dải Nếu hệ thống kênh tưới bố trí theo sơ đồ ngang lấy nước trực tiếp từ kênh tưới tạm thời - Tưới từ bên cạnh dải áp dụng trường hợp địa hình ruộng phức tạp gồ ghề dốc theo hướng ngang dải Khác với tưới đầu dải dải khơng có bờ giữ nước, mà rãnh tưới sâu từ 25-30cm Chiều rộng dải tưới bên thường 8-12m tùy theo chiều rộng làm việc loại máy gieo máy thu hoạch Nước từ kênh tưới chảy vào rãnh tưới Ở rãnh tưới khoảng 10ư15m có chỗ lấy nước vào dải Nên chọn chỗ lấy nước vị trí cao dải Nước từ rãnh tưới chay vào dải (tưới bên) hay tưới cho hai dải bên rãnh tưới (tưới hai bên) theo địa hình cách bố trí rãnh Nhược điểm phương tưới làm ẩm đất không tốn ngấm sâu xuống rãnh tưới Mặc dù tùy thuộc vào điều kiện địa hình, phương pháp canh tác trồng người ta vấn dùng phương pháp tưới 1.2.4 phương pháp tưới phun mưa Phương pháp tưới phun mưa phương pháp tưới phát triển rộng rãi vòng 40 năm Nguyên tắc phương pháp dùng hệ thống máy bơm, ống dẫn nước vòi phun để tạo thành mưa tưới nước cho loại trồng ưu điểm bật phương pháp tưới phun mưa tưới điều kiện sau: - Khi tiêu chuẩn tưới nhỏ, điều chỉnh phạm vi lớn (30900m3 /ha) - Tưới đất xốp đất cát cát pha, có độ thấm nước lớn - Tưới địa hình phức tạp: dốc không, không phẳng… tiết kiệm nước tưới (đối với vùng nguồn nước tưới hạn chế) Tưới phun mưa nâng cao hệ số sử dụng hữu ích hệ thống tưới sử dụng nước đồng ruộng Ở Mỹ hệ số sử dụng hữu ích tưới phun mưa 0,67, phương pháp tưới khác 0,56; Nhật 0,75-0,80 phương pháp tưới khác 0,650,7 Tưới phun mưa thuận tiện cho việc phòng trừ sâu bệnh chống cỏ dại Có thể hòa lẫn loại thuốc với nước tưới cho trồng Tưới phun mưa làm tăng suất loại sản phẩm loại trồng Ở Italia tưới phun mưa cho nho, người ta nhận thấy chất lượng nho tốt hơn, hàm lượng GVHD:Ngô Thị Lê Page 10 Đồ án tự động hoá trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Ghép nối máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với chuyển đổi RS232 /RS 485 * Công tắc chọn chế độ làm việc cho CPU 224 Công tắc chọn chế độ làm việc có ba vị trí cho phép lựa chọn chế độ làm việc khác cho CPU 224 -RUN cho phép PLC thực chương trình.PLC S7 200 rời khỏi chế độ RUN chuyển sang chế độ STOP máy có cố chương trình gặp lệnh STOP ,thậm chí cơng tắc chế độ RUN Nên quan trạng thái thực PLC theo đèn báo - STOP cưỡng PLC dừng công việc thực chương trình chạy chuyển sang chế độ STOP chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình nạp lại chương trình - TERM cho phép máy lập trình định chế độ làm việc RUN STOP * Cấu trúc nhớ CPU 224 Bộ nhớ PLC S7 200 chia làm vùng với tụ có nhiệm vụ trì liệu khoảng thời gian định nguồn.Bộ nhớ S7 200 có tính động cao ,đọc ghi toàn vùng, loại trừ bit nhớ đặc biệt truy cập để đọc -Vùng chương trình: Là miền nhớ sử dụng để lưu trữ lệnh chương trình Vùng thuộc kiểu non-volatile đọc ghi - Vùng tham số: Là miền lưu giữ tham số : từ khóa, địa trạm Cũng giống vùng chương trình ,vùng tham số đọc /ghi GVHD:Ngô Thị Lê Page 38 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- -Vùng liệu: Được sử dụng để cất liệu chương trình bao gồm kết phép tính, số định nghĩa chương trình,bộ đệm truyền thơng - Vùng đối tượng: Bao gồm Timer, đếm tốc độ cao đầu tương tự Vùng không thuộc kiểu nonư volatile đọc /ghi - Vùng liệu: Vùng liệu vùng có ý nghĩa quan trọng việc thực chương trình Nó miền nhớ động, truy cập theo bit, byte, từ đơn từ kép Vùng liệu lại chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với công dụng khác Các vùng gồm: V- Variable memory (Miền nhớ) I - Input image register (Bộ đệm cổng vào) O - Output image register (Bộ đệm cổng ra) M - Internal memory bits (Vùng nhớ nội) SM- Special memory bits (Vùng nhớ đặc biệt) GVHD:Ngô Thị Lê Page 39 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- * Kết nối PLC - Kết nối dây cung cấp cho CPU đầu vào CPU Việc kết nối dây nguồn cung cấp cho CPU nối đầu vào/ra củaCPU mơ tả hình vẽ: Lưu ý ngõ đề tài Để tiết kiệm chi phí ,tránh phải dùng thêm modun mở rộng nên chọn nối chung ngõ plc s7200 đầu V1,V2,V3 tưng ứng B1,B2,B3.Và muốn van V1,V2,V3 van thường đóng Van V4 chung cổng với MT chung cổng ngõ với Để làm điều Van V4 van thường mở Thế van điện từ thường mở thường đóng ? * Van điện từ ?: Van điện từ nước phương Tây gọi với tên solenoid valve Đây thiết bị điện, dùng để kiểm sốt dòng chảy chất khí lỏng dựa vào ngun lí chặn đóng mở lực tác động cuộn dây điện từ Thiết kế van điện từ khí nén có chế đóng mở nhanh, độ bền cao, hoạt động ổn định, tốn lượng, thiết kế nhỏ gọn, cấu tạo lại vô đơn giản.Nhiệm vụ quan trọng cần thiết chúng mở, đóng, trộn, phân chia dầu thủy lực từ bơm thủy lực GVHD:Ngô Thị Lê Page 40 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- (http://thuykhicongnghiep.vn/sanưpham/bomưthuyưluc.html) khí nén máy nén khí.Chính vậy, thiết bị thiết bị thừa hành ứng dụng nhiều thiết kế liên quan đến hệ thống khí nén, gas lạnh, đặc biệt ứng dụng nhiều hệ thống nước Dựa vào cấu tạo hệ thống mà áp dụng người ta đặt tên phù hợp như: van điện từ hệ thống khí nén,van điện từ khí nén,van điện từ nước, van điện từ hệ thống điều hòa, v.v trường hợp van tự động đóng mở, gọi van điện từ tự động *Cấu tạo van điện từ : Van điện từ thiết bị hoạt động điện cơ, vận hành điều chỉnh dòng điện thơng qua tác dụng lực điện từ có nhiều loại, tùy theo tùy theo yêu cầu kĩ thuật van tính chất, nhiệt độ chất lỏng khí… mà cấu tạo van điện từ khác Thường có loại van van điện từ cửa cửa Nếu van cửa, cửa vào cửa thay phiên đóng mở (cửa vào mở cửa đóng Nếu van cửa, cửa thay phiên đóng mở giúp cho van hoạt động Ở hệ thống thiết kế máy phức tạp người ta thường sử dụng nhiều van điện từ ghép lại với theo nguyên tắc thích hợp định Hình vẽ giúp bạn hình dung rõ nét cấu tạo van điện từ *Chú thích: Thân van: Làm đồng inox, nhựa… Mơi chất: khí ( khí nén, gas, v,v) hay chất lỏng (nước, dầu) Ống rỗng ( lưu chất chưa qua) Vỏ ngồi cuộn hít (để bảo vệ cuộn điện) Cuộn từ (Cuộn dây từ) GVHD:Ngô Thị Lê Page 41 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Dây điện nối kết với nguồn điện bên Trục van làm kín bình thường lò xo số tác động ép kín, làm cho van trạng thái đóng) Lò xo Khe hở để lưu chất qua *Nguyên lý hoạt động :Về nguyên lý hoạt động van điện từ hoạt động theo nguyên lý chung sau: Có cuộn điện, có lõi săt lò so nén vào lõi sắt, đó, lõi sắt lại tỳ lên đầu giăng cao su Bình thường khơng có điện lò so ép vào lõi sắt, van trạng thái đóng.Nếu tiếp điện, tức cho dòng điện chạy qua, cuộn dây sinh từ trường tác động làm hút lõi sắt ra, từ trường có lực đủ mạnh để thắng lò so, lúc van mở ra.Hầu hết loại van điện từ thường đóng (van điện từ phổ biến nhất) hoạt động dựa vào nguyên lí này.Nguyên lí hoạt động van điện từ thường mở hoạt động nguyên lí tương tự *Phân loại van điện từ : Van điện từ (solenoid valve) có nhiều loại: - Thiết kế cho khí nén, dùng cho nước, gas, nước - Thiết kế ngả, ngả, ngả - Van thường mở (NO): khơng có điện van mở, có điện van đóng - Van thường đóng (NC): khơng có điện van đóng, có điện van mở - Các loại van thiết kế theo điện áp: 24VDC, 110VAC, 220VAC 3.3 Hướng dẫn lắp đặt mạng lưới đường ống hệ thống tưới nhỏ giọt Tùy vào quy mơ, hình thù, địa hình vườn cây, bà thiết kế mạng lưới đường ống dẫn nước khác đề phù hợp tối ưu Nhưng hệ thống tưới nhỏ giọt có Mạng lưới đường ống dẫn nước (hoặc thêm đường phụ) mạng lưới đường nhánh dẫn nước tới hàng a) Mạng lưới đường ống dẫn nước hệ thống tưới nhỏ giọt nối tiếp từ hệ thống xử lý trung tâm, thơng thường bao gồm mạng đường ống chính, đường ống phụ ống nhựa uPVC, HDPE (thường có cỡ ống 90mm, 60mm, 42mm… lớn hơn) Việc lựa chọn cỡ ống phụ thuộc vào tổng lưu lượng lần bơm tưới.Bà tham khảo thêm hướng dẫn lựa chọn cỡ ống dẫn nước hệ thống tưới Mạng lưới ống chính, ống phụ dẫn nước từ nguồn khu, lô, tưới cụ thể.Từ mạng lưới ống chính, ống phụ này, ống nhánh dẫn nước đến hàng đấu nối GVHD:Ngô Thị Lê Page 42 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- b) Ống nhánh thường sử dụng hệ thống tưới nhỏ giọt quanh gốc ống mềm PE cỡ 20mm, 16mm (tùy chiều dài hàng cây, tổng lưu lượng tưới hàng để định chọn cỡ ống).Lưu lượng ~ m3/h nên sử dụng ống 16mm.Lưu lượng ~ 1.8 m3/h nên sử dụng ống 20mm c) Hướng dẫn lắp đặt Bước 1: Đường ống nước chính, đường ống phụ (ống uPVC, HDPE) dọc biên trung tâm vườn để chia thành nhiều khu tưới có kích thước nhỏ Ống âm xuống đất để đảm bảo tuổi thọ cao không gây trở ngại trình canh tác Bước 2: Ống nhánh PE rải dọc theo hàng hàng Trường hợp khoảng cách hàng xa (thường 3m), hàng dài (thường 50m) nên hàng ống cho hàng Ngược lại, khoảng cách hai hàng gần nhau, chiều dài hàng khơng q lớn (dưới 50m) ống nhánh hai hàng Bước 3: Gắn ống nhánh PE với ống uPVC thơng qua thiết bị khởi thủy • Khoan lỗ ống PVC (lưu ý chọn cỡ mũi khoan) • Nhét roăng cao su vào miệng lỗ ống PVC • Nhét đầu cút nối khởi thủy vào miếng roăng cao su (sử dụng nước rửa chén chất bôi trơn) GVHD:Ngô Thị Lê Page 43 Đồ án tự động hố q trình • TĐH Đầu lại nối với ống PE GVHD:Ngô Thị Lê Page 44 SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Đồ án tự động hố q trình TĐH 3.4 Lập trình điều khiển hệ thống 3.4.1 Phân cơng địa vào 3.4.2 Chương trình * Chương trình trộn dung dịch GVHD:Ngơ Thị Lê Page 45 SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Đồ án tự động hoá trình GVHD:Ngơ Thị Lê TĐH Page 46 SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Đồ án tự động hố q trình TĐH *Chương trình tưới lúc GVHD:Ngơ Thị Lê Page 47 SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Đồ án tự động hoá q trình TĐH *Chương trình tưới riêng rẽ GVHD:Ngơ Thị Lê Page 48 SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- 3.5 Kết luận chương III Với sở lý thuyết nghiên cứu xây dựng sơ đồ thuật toán chương II, chương III xây dựng hệ thống tưới tự động phục vụ sản xuất rau an toàn nhờ việc nghiên cứu sơ đồ GVHD:Ngô Thị Lê Page 49 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- cơng nghệ có thực tiễn Hệ thống tưới tự động thiết kế bao gồm phần trộndung dịch, với phương pháp trộn cách bơm tuần hồn dung dịch trongbình trộn chính, dung dịch trộn trước bơm tưới cho Với điều khiển khả trình PLC S7-200 với khối xử lý CPU224, thiết bị thông dụng có sẵn nước tơi thiết kế hệ thống tưới hoàn toàn tin dễ dàng sử dụng đồng thời ứng dung tiện lợi nước ta, hồn tồn đảm nhiệm nhiệm vụ tưới lại có giá hạ so với thiết bị loại ngoại nhập Tôi hy vọng hệ thống tiếp tục nghiên cứu để thực tiễn sản xuất góp phần thực sớm cơng cơng nghiệp hố đại hố đất nước GVHD:Ngơ Thị Lê Page 50 Đồ án tự động hố q trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- Kết luận chung Sau thời gian nghiên cứu đề tài, gặp nhiều khó khăn với nỗ lực thân với hướng dẫn tận tình giáo Ngơ Thị Lê đến đề tài tơi hồn thành Từ kết nghiên cứu đề tài "Thiết kế hệ thống tự động tưới phục vụ sản xuất rau " Tôi đưa số kết luận đề nghị sau: Mặt tích cực - Đề tài nêu trình phát triển ngành tự động hố q trình sản xuất nước cung giới, phân tích vai trò, ý nghĩa ứng dụng hạn chế sản xuất - Nghiên cứu thiết bị phần cứng PLC S7-200, cụ thể điều khiển logic khả trình CPU224 - Nghiên cứu phần mềm S7-200 Từ lập trình điều khiển hệ thống Mặt hạn chế - Gía thành PLC đắt so với giải pháp khác ( vi điều khiển vv) Tài liệu tham khảo [1] Các tài liệu Rau an toàn [2] Tạp chí tự động hố [3] Tự động điều khiển q trình cơng nghệ “Trần Dỗn Tiến” Nxb khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2000 [4] Bộ điều khiển lập trình vận hành ứng dụng “Lê Hồi Quốc Chung Tấn Lâm” Nxb TPHCM [5] Điều khiển Logic lập trình PLC “Tăng Văn Mùi T.S Nguyễn Tiến Dũng” Nxb khoa học kỹ thuật GVHD:Ngô Thị Lê Page 51 Đồ án tự động hoá trình TĐH SVTH:Nguyễn Minh Ti ến DHk10Z- [6] Hướng dẫn lập trình S7 - 200 [7] S7 - 200 Specifications - Simens [8] Thế giới cảm biến đo l-ờng điều khiển “Lê Văn Doanh Đào Văn Tân” [9] http://.www.Automation.vn.org http://.www.Omron.com [10] Các cảm biến kỹ thuật đo l-ờng “Lê Văn Doanh Phạm Thượng Hàn” [11] Tham khảo tài liệu Th.s Nguyễn Văn Đường - ĐHNN I - Hà Nội [12] “Thuỷ lực Cấp nước nơng nghiệp” NXB Giáo dục TS Hồng Đức Liên ( chủ biên) – TS Nguyễn Thanh Nam GVHD:Ngô Thị Lê Page 52 ... nước tưới (đối với vùng nguồn nước tưới hạn chế) Tưới phun mưa nâng cao hệ số sử dụng hữu ích hệ thống tưới sử dụng nước đồng ruộng Ở Mỹ hệ số sử dụng hữu ích tưới phun mưa 0,67, phương pháp tưới. .. pháp việc ứng dụng hệ thống tưới nhở giọt hợp lý kinh tế Vì phương pháp thủy canh, hệ thống tưới khơng cung cấp nước cho mà kèm theo chất dinh dưỡng, sử dụng phương pháp tưới nhỏ giọt tiết kiệm... đề tài tượng chưng ống tưới hệ thống tưới khác điều khiển hệ thống Do tơi xây dựng thuật toán gồm: hệ thống tưới lúc hệ thống tưới riêng rẽ + Bốn hệ thống tưới: sau người điều khiển bấm nút Start,