Ứng dụng mạng CC-Link PLC dòng Q Mitsubishi điều khiển tự động cho nhà kính ươm trồng cây giống thông minh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ứng dụng mạng CC-Link PLC dòng Q Mitsubishi điều khiển tự động cho nhà kính ươm trồng cây giống thông minh nghiên cứu chế tạo mô hình nhà kính ươm trồng cây giống bằng PLC Mitsubishi với các chức năng của một nhà kính thông minh ngoài thực tế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng mạng CC-Link PLC dòng Q Mitsubishi điều khiển tự động cho nhà kính ươm trồng cây giống thông minh

ỨNG DỤNG MẠNG CC – LINK PLC DÒNG Q MITSUBISHI ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO NHÀ KÍNH ƯƠM TRỒNG CÂY GIỐNG THÔNG MINH. Thái Việt Đức, Phạm Anh Quân, Nguyễn Văn Cảm, Huỳnh Minh Hiếu* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP.Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Nguyễn Vạn Quốc TÓM TẮT Bài báo nghiên cứu chế tạo mô hình nhà kính ươm trồng cây giống bằng PLC Mitsubishi với các chức năng của một nhà kính thông minh ngoài thực tế. Thực phẩm sạch luôn là thứ mà mọi người quan tâm hàng đầu cùng với sự gia tăng ô nhiễm đất, nước, không khí thì dù không sử dụng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật, rau xanh vẫn có nguy cơ nhiễm độc rất cao. Chưa kể các yếu tố nấm, sâu bệnh trong điều kiện môi trường bình thường cũng có thể gây hại cho rau và gián tiếp tác động xấu đến sức khỏe người tiêu dùng. Để giải quyết vấn đề này thì trồng cây trong mô hình nhà màng thông minh là một trong những giải pháp tối ưu đáp ứng được các yêu cầu tất yếu của người đầu tư và nhu cầu của người tiêu dùng. Từ khóa: PLC, nhà kính thông minh, mạng internet, CC-Link, điều khiển. 1. GIỚI THIỆU Nhà kính là công trình thường có tường và mái làm bằng kính (hoặc vật liệu tương tự) dùng để trồng rau quả để tránh tác động nhất thời của thời tiết như mưa to gió mạnh. Vì nhà màng có mái và tường bằng kính hoặc nhựa nên chúng có khả năng tự nóng lên do bức xạ nhìn thấy được của mặt trời khi đi qua lớp kính trong suốt bị hấp thụ bởi thực vật, đất đai và những thứ khác bên trong nhà kính. Nhà kính hay nhà màng (nuôi trồng) là một thuật ngữ chung dùng để đề cập đến việc sử dụng một vật liệu trong suốt hoặc bán trong suốt được hỗ trợ trong một khung sương làm bằng thép (hoặc có thể bằng tre đặt ở Việt Nam) trong một khu vực xác định cho cây trồng sinh sống phát triển. Cụ thể, ở đây vật liệu bao phủ là kính, mica hoặc tấm nhựa. Nhà màng được sử dụng cho nhiều mô hình canh tác khác nhau giúp mang lại môi trường sống và sinh trường tốt cho cây trồng từ đó nâng cao năng suất, chất lượng của sản phẩm thu hoạch. Các mô hình canh tác nông nghiệp thường sử dụng nhà màng trồng cây như: 231
− Trồng các loại rau sạch, các loại rau màu được sử dụng hằng ngày.Do được bảo vệ tốt nên các loại rau xanh này sẽ không cần sử dụng đến các loại thuốc trừ sâu, từ đó sẽ an toàn cho người sử dụng và mang lại giá trị kinh tế lớn hơn do nhu cầu sử dụng các loại rau sạch ngày càng nâng cao. − Trồng các loại hoa có giá trị cao như hoa phong lan, hoa hồng, hoa cúc, ... Các loại hoa này đòi hỏi môi trường chăm sóc tốt và các điều kiện phù hợp để cho ra các sản phẩm hoa đẹp, có giá trị thẩm mỹ cao. Môi trường bên trong nhà màng sẽ là môi trường lý tưởng để trồng các loại hoa này. − Trồng các loại cây ăn quả có giá thành cao trên thị trường như dâu tây, dưa lưới, nho, ... Để đạt được những sản phẩm đạt năng suất và chất lượng cao thì ngoài việc đảm bảo dinh dưỡng cần phải có môi trường tốt với sự kiểm soát nhiệt độ và các yếu tố không khí, độ ẩm. Các điều kiện này sẽ được đảm bảo nếu như cây được trồng bên trong nhà màng. − Làm mô hình trồng thủy sinh: đây là mô hình canh tác nông nghiệp hiện đại, đang được phát triển nhiều tại các địa phương hiện nay. Phương pháp này sử dụng các loại chất dinh dưỡng dưới dạng chất lỏng thông qua các đường ống để cung cấp cho cây hấp thụ. Mô hình trồng cây thủy sinh này thường kết hợp với nhà kính nông nghiệp để trồng các loại rau, hoa, quả. Việc trồng cây nông nghiệp trong nhà màng sẽ tạo ra một môi trường sống thuận lợi cho cây trồng, mang lại nhiều lợi ích không chỉ cho người trồng mà còn cả người tiêu dùng, những người trực tiếp sử dụng các sản phẩm nông nghiệp trồng trong nhà màng. − Cây trồng được bảo vệ, chăm sóc tốt. − Tránh được nhiều tác nhân gây hại. − Tạo ra các sản phẩm sạch, an toàn. − Mang lại sản lượng và chất lượng tốt. 2. THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG: ❖ Sơ đồ khối chung cho hê thống: Các tính hiệu cảm biến sẽ truyền tín hiệu Analog vào mô đun analog cc-link, mô đun analog normal. Analog chuyển sang Digital và đưa về mô đun CPU tùy theo điều kiện các chức năng để lập trình mà mô đun CPU sẽ truyền tín hiệu cho biến tần, I/O cc-link., I/O normal 232
❖ Sơ đồ cho bơm tưới và PID: khi độ ẩm trong đất không đạt được độ ẩm yêu cầu cảm biến độ ẩm đất sẽ trả tín hiệu vào mô đun analog cc-link và đưa tín hiệu vào mô đun CPU từ đó mô đun CPU sẽ phát tín hiệu để mở van điện từ và biến tần đề bơm nước. Vì khi bơm sẽ xuất hiện áp suất nước nên cảm biến áp suất sẽ giám sát và gửi tín hiệu về PLC và PID trong PLC kiểm soát cho áp suất trong đường ống luôn ổn định. ❖ Sơ đồ khối cho quạt đối lưu: Khi nhiệt độ của môi trường trong nhà kính không thỏa điều kiện của cây, cảm biến nhiệt độ sẽ gửi tín hiệu về mô đun analog cc-link và từ dó sẽ gửi vào mô đun CPU và từ mô đun CPU sẽ kích hoạt biến tần làm cho quạt hoạt động để lưa thông luông khí mát từ ngoài vào nhà kính và luồng khí nóng trong nhà kính đi ra ngoài tảo sự ổn định về điều kiện nhiệt độ cho cây trồng 233
❖ Sơ đồ khối phun sương làm mát: Khi độ ẩm trong nhà kính không đạt yêu cầu cảu cây cảm biến độ ẩm sẽ gửi tín hiệu về mô đun analog và đưa về mô đun CPU từ đó mô đun CPU sẽ gửi tín hiệu kích hoạt bơm phun sương giúp cho nhà kính trở nên mát mẻ và không bị quá khô để giúp cây phát triển ❖ Sơ đồ khối rèm cắt nắng và đèn hộ trợ chiếu sáng và sưởi ấm: Khi ánh nắng chiếu vào quá mạnh ánh hưởng tới cây trồng (buổi trưa) hoặc vào buổi tối ánh sáng bị thiếu và cần hộ trợ quang hợp vào ban đêm. Cảm biến ánh sáng sẽ gữi tín hiệu cho mô đun analog normal và đưa về mô đun CPU và từ đó mô đun CPU sẽ kích hoạt hệ thống rèm để cắt nắng mặt trời để bảo vệ cây và đèn chiếu sáng ban đêm để hộ trợ quang hợp và sưởi ấm khi nhiệt độ buổi tối hạ xuống 234
❖ Lưu ý cho tất cả các chức năng: mô hình nhà kính đều có thể điều khiển và giám sát từ xa bằng Smart Phone nhờ việc kết nối WIFI, ngoài ra còn có thể giám sát điều khiển trên HMI 3. KẾT QUẢ TH CÔNG SẢN PHẨM TAY MÁY ROBOT: GIA CÔNG, LẮP RÁP, LẬP TRÌNH: 4. KẾT LUẬN: Đề tài này thực hiện việc tính toán, thiết kế hệ thống mô hình trồng cây nông nghiệp trong nhà màng.Hệ thống thu thập dữ liệu SCADA và phần mềm GT Designer 3. Áp dụng nó để thiết kế giám sát để điều khiển và giám sát hệ thống. Cụ thể cài đặt và giám sát thông số độ ẩm, nhiệt độ không khí, đất trong nhà màng.Thiết kế được 235
mô hình nhà màng kiểm soát và điều khiển được các thông số qua PLC một cách khá hoàn chỉnh và sát với thực tế nhằm đáp ứng yêu cầu của đề tài đưa ra. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thầy Nguyễn Vạn Quốc, Lập trình PLC, ĐH Công Nghệ. TP.HCM, 2021 [2] CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.03/06-10, TP. HCM, 2010 [3] https://www.mitsubishielectric.com/fa/assist/e-learning/pdf/vie/1-Intelli_Fn_Module_fod_vie.pdf [4] https://www.mitsubishielectric.com/fa/vn_vi/download/manual/pdf/cnt/plc011.pdf [5] https://www.mitsubishielectric.com/fa/vn_vi/download/manual/pdf/cnt/plc010.pdf [6] GOT Mobile function GOT Solutions Human-Machine Interfaces(HMIs)-GOT| MITSUBISHI ELECTRIC FA [7] https://www.mitsubishielectric.com/fa/assist/e-learning/pdf/vie/1-Ethernet_fod_vie.pdf [8] https://plcmitsubishi.vn/gioi-thieu-ve-ho-q-plc-mitsubishi/ [9] https://iavietnam.net/cc-link-lien-ket-truyen-thong-va-dieu-khien/ [10]https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/plc/sh080040/sh080040s.pdf [11] FR-E700 INSTRUCTION MANUAL (Applied) (mitsubishielectric.com) 236