Luận văn Hệ thống tưới nước tự động cho hoa ly dùng PLC (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Hệ thống tưới nước tự động cho hoa ly dùng PLC (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO HOA LY DÙNG PLC GVHD: TS. NGUYỄN MINH TÂM SVTH: PHẠM TRẦN HOÀI THIỆN MSSV: 12141663 SVTH: LÊ TRUNG THẮNG MSSV: 12141658 S K L 0 0 4 3 6 0 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2016
2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO HOA LY DÙNG PLC GVHD: TS. Nguyễn Minh Tâm SVTH1: Phạm Trần Hoài Thiện MSSV: 12141663 SVTH2: Lê Trung Thắng MSSV: 12141658 Tp. Hồ Chí Minh – 07/2016
3. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO HOA LY DÙNG PLC GVHD: TS. Nguyễn Minh Tâm SVTH1: Phạm Trần Hoài Thiện MSSV: 12141663 SVTH2: Lê Trung Thắng MSSV: 12141658 Tp. Hồ Chí Minh – 07/2016
4. MỤC LỤC Trang bìa Nhiệm vụ đồ án Lịch trình Phiếu đánh giá khóa luận tốt nghiệp Cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Liệt kê hình vẽ Liệt kê bảng vẽ Tóm tắt CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu 1 1.3. Nội dung nghiên cứu 1 1.4. Giới hạn 2 1.5. Bố cục 2 CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1 Quy trình trồng hoa ly 4 2.1.1Chu trình trồng hoa ly 4 2.1.2Kĩ thuật trồng, tưới nước, chăm sóc hoa ly 6 2.2Giới thiệu phần cứng 9 2.2.1aNguyên Lý Chuyển Đổi Điện Áp Bộ Nguồn 24VDC 9 2.2.1bBộ nguồn 24VDC 12 2.2.2 Bộ nguồn 5VDC 13 2.2.3PLC S7-1200 14 2.2.3aPhân loại PLC 14 2.2.3b Cấu trúc bên trong 17 2.2.3c Cách đấu dây 18 2.2.3d Các module mở rộng của PLC 19 2.2.4 Phương pháp lập trình điều khiển 21
5. 2.2.4a Giao tiếp giữa PLC và người lập trình 22 2.2.4bGiao Thức PROFINET - Dựa Trên Chuẩn Ethernet Công Nghiệp 23 2.2.5 Mạch cảm biến độ ẩm đất 25 2.2.6 Cảm biến cường độ ánh sáng quang trở 27 2.2.7 Máy bơm nước 28 2.2.7a Cấu tạo chung máy bơm nước 29 2.2.7b Nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm 29 2.2.8 CB (Circuit breaker) 30 2.2.9 Relay 31 2.2.10 Mạch điều khiển động cơ bước TB6560 31 2.3 Giới thiệu phần mềm 35 2.3.1 SCADA và phần mềm giám sát Wincc 35 2.3.1a Tổng quan về SCADA 35 2.3.1b Phần mềm Wincc 43 2.3.1c Phần mềm lập trình cho PLC S7-1200 43 2.3.2 Phần mềm giám sát qua Internet 45 2.3.2a Tổng quan phần mềm Edit Plus 45 2.3.2b Tổng quan phần mềm Webserver 45 CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ. 47 3.1 Giới thiệu 47 3.2 Tính toán thiết kế hệ thống 47 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối mô hình 47 3.2.2 Tính toán chọn linh kiện, thiết bị cho từng khối 48 3.2.2a Khối điều khiển trung tâm 48 3.2.2b Cảm biến 49 3.2.2c Relay 50 3.2.2d Máy bơm 51 3.2.2e Nút nhấn, đèn báo, công tắc chuyển mạch 3 trạng thái 52 3.2.2f Động cơ bước (Step Motor) 54
6. 3.2.2g Khối nguồn 54 3.3 Thiết kế phần cơ khí 56 3.3.1 Thiết kế mô hình 56 3.3.2 Kết nối các thiết bị và linh kiện 58 3.3.2a Khối điều khiển trung tâm PLC S7-1200 58 3.3.2b Khối điều khiển động cơ bước Driver Tb6560 60 3.3.2c Khối Relay 61 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 63 4.1 Giới thiệu. 63 4.2 Thi công hệ thống 63 4.2.1 Thi công phần cứng 63 4.2.2 Thi công phần mềm 67 4.2.2a Lập trình cho PLC 67 4.2.2b Thiết kế giao diện Wincc 73 4.2.2c Thiêt kế 1 trang Web 76 4.3 Chạy chương trình – kết quả 81 4.4 Hướng dẫn sử dụng hệ thống 83 CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 87 5.1 Kết quả 87 5.2 Nhận xét và đánh giá 90 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 91 6.1 Kết luận . 92 6.2 Hướng phát triển 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 PHU LỤC 93
7. LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1a Giống Sorbonne 4 Hình 2.1b Giống Acpulco 4 Hình 2.2 Hình dạng một bộ nguồn xung trong thực tế 10 Hình 2.3Sơ đồ khối một bộ nguồn xung 11 Hình 2.4 Bộ nguồn tổ ong 24VDC 12 Hình 2.5 Bộ nguồn 5VDC 13 Hình 2.6a Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 5V 13 Hình 2.6b Mạch nguồn 5V đã thi công 13 Hình 2.7 PLC S7-1200 16 Hình 2.8 Cấu trúc bên trong PLC 18 Hình 2.9 Sơ đồ đấu dây S7-1200/CPU 1212C 19 Hình 2.10 Các module mở rộng 20 Hình 2.11 Phương pháp lập trình điều khiển 21 Hình 2.12 Các kết nối của PLC S7-1200 22 Hình 2.13. Sự tích hợp của các hệ thống cốt yếu khác nhau trong PROFINET chính. 24 Hình 2.14 Cảm biến độ ẩm đất 26 Hình 2.15Sơ đồ nguyên lý cảm biến độ ẩm đất 26 Hình 2.16Sơ đồ nguyên lý cảm biến quang trở 28 Hình 2.17Cấu tạo của máy bơm nước 28 Hình 2.18 CB 30 Hình 2.19ReLay 31 Hình 2.20Mạch cầu Tb6560 32 Hình 2.21Sơ đồ nguyên lý mạch TB 6560 32 Hình 2.22Sơ đồ khối Tb6560 33 Hình 2.23 Sơ đồ nối dây Tb6560 với thiết bị 33 Hình 2.24Cấu trúc phần cứng của mạng SCADA 39 Hình 2.25Mô hình phần mềm của một hệ SCADA 40 Hình 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống 48 Hình 3.2 Biểu đồ điện áp và độ ẩm 49 Hình 3.3 Biểu đồ điện áp và cường độ ánh sáng quang trở 50 Hình 3.4. Sơ đồ kết nối Relay với các thiết bị 51 Hình 3.5 Relay 51
8. Hình 3.6 Máy bơm nước 12W 52 Hình 3.7 Nút nhấn không đèn tròn 53 Hình 3.8 Contact chuyển mạch không đèn 53 Hình 3.9 Động cơ bước 54 Hình 3.10 Sơ đồ khối cấp nguồn 55 Hình 3.11 Tổng quan việc tưới nước 56 Hình 3.12 Mô hình thiết kế ban đầu 56 Hình 3.13Vị trí đặt các thiết bị và chậu hoa 57 Hình 3.14Bồn chứa nước tưới cây 57 Hình 3.15 Bảng điện thiết kế ban đầu 58 Hình 3.16 Sơ đồ khối bộ điều khiển trung tâm 59 Hình 3.17 Sơ đồ nối dây các thiết bị với bộ điều khiển trung tâm 59 Hình 3.18 Sơ đồ khối Driver TB 6560 61 Hình 3.19 Sơ đồ kết nối khối driver TB 6560 với các thiết bị 61 Hình 3.20 Mạch động lực 62 Hình 4.1 Mô hình bể chứa nước và máy bơm 63 Hình 4.2 Mô hình vườn tưới cây 64 Hình 4.3 Mái che 64 Hình 4.4 Cắm que dò vào đất 65 Hình 4.5 Bảng điện đã thi công 65 Hình 4.6 Tổng thể mô hình 66 Hình 4.7 Giao diện chính của TIA 67 Hình 4.8 Cách tạo một project trong TIA 67 Hình 4.9 Cách gắn kết phần mềm với thiết bị 68 Hình 4.10 Giao diện chính của project 68 Hình 4.11 Lưu đồ chương trình chính 69 Hình 4.12 Chương trình con chế độ Manual 70 Hình 4.13Chương trình con chế độ Auto 71 Hình 4.14 Cấu hình IP cho máy tính 72 Hình 4.15 Kết nối PLC với máy tính 73 Hình 4.16 Trình tự tạo một WinCC project 74 Hình 4.17 Trình tự kết nối PLC với Wincc 74
9. Hình 4.18 Giao diện ban đầu của Wincc 75 Hình 4.19 Giao diện Wincc đã thiết kế 75 Hình 4.20 Tạo một file HTML 76 Hình 4.21 Giao diện để thiết kế Web 76 Hình 4.22 Minh họa code header line 77 Hình 4.23 Một thư mục Webser 78 Hinh 4.24 Giao diện trang Web đã thiết kế 79 Hình 4.25 Cấu hình phần Webserver 80 Hình 4.26 Thiết lập các thông số Webserver 81 Hình 4.27 Chương trình TIA đang hoạt động 81 Hình 4.28 Giao diện WinCC khi chạy thực tế 82 Hình 4.29 Giao diện khi đăng nhập vào Web 82 Hình 4.30 Giao diện giám sát Websever đang chạy 83 Hình 4.31 Đèn báo bộ nguồn đã được cấp nguồn 84 Hình 4.32 Đèn báo PLC đã được cấp nguồn 84 Hình 4.33 Điều khiển chay hoặc dừng chương trình 85 Hình 4.34 Lưu đồ vận hành hệ thống 86 Hình 5.1 Mô hình đã thi công 88 Hình 5.2 PLC đang chạy 88 Hình 5.3 Đèn báo mô hình đang hoạt động 89 Hình 5.4 Giám sát mô hình qua internet 89 Hình 5.5 Giám sát mô hình qua Wincc 90
10. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, nghề trồng hoa ly ở nước ta đang rất phát triển. Bên cạnh những điều kiện thuận lợi cho việc trồng hoa ly như là khí hậu thích hợp, nhiều vùng ít bị thiên tai (bão, lũ ), không đòi hỏi diện tích trồng nhiều. Việc trồng hoa ly đem lại lợi nhuận rất cao, rủi ro ít. Đặc biệt khi mỗi dịp xuân về có giá lên đến khoảng 50.000 VND/1 cành[1]. Tuy nhiên, việc trồng hoa ly không phải là đơn giản, đòi hỏi kĩ thuật cao, đúng thời vụ. Nhiều hộ nông dân khi trồng hoa không đảm bảo được lượng nước tưới thích hợp dẫn đến việc úng rễ, nụ và hoa trổ không đúng thời vụ. Trước tình hình đó, nhóm em đã nghĩ ra hướng giải quyết cụ thể cho vấn đề này bằng việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào nuôi trồng cây hoa ly với đề tài “Hệ Thống Tưới Nước Tự Động Cho Hoa Ly Dùng PLC”. Sau khi đề tài này được hoàn tất chúng em hi vọng là có thể mang lại hiệu quả cho việc trồng hoa. Trong đề tài này nhóm em sẽ thực hiện việc tưới nước cho hoa ly một cách tự động đúng theo những yếu tố sinh trưởng thích hợp của cây hoa ly như đảm bảo đúng độ ẩm, cường độ ánh sáng, tránh mưa tránh gió. Giám sát mô hệ thống vườn hoa ly bằng máy tính và có thể giám sát từ xa qua Internet. 1.2. MỤC TIÊU Mục tiêu của đề tài là xây dựng mô hình trồng hoa ly, áp dụng hệ thống điều khiển tự động dùng PLC vào mô hình này và giám sát mô hình qua máy tính hoặc Internet để giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao chất lượng trong sản xuất. 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU NỘI DUNG 1: Thu thập dữ liệu quy trình trồng hoa ly, tưới nước hoa ly. NỘI DUNG 2: Các giải pháp thiết kế hệ thống, mô hình tưới hoa ly tự động. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 1
11. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NỘI DUNG 3: Thiết kế hệ thống điều khiển. Tìm hiểu về PLC S7-1200 của hãng Siemens, cách viết chương trình. NỘI DUNG 4: Thiết kế hệ thống giám sát. Tìm hiểu về phần mềm Wincc, cách viết giao diện trên Wincc và trên internet. NỘI DUNG 5: Thi công mô hình. NỘI DUNG 6: Đánh giá kết quả thực hiện và hướng mở rộng. 1.4. GIỚI HẠN Đề Tài “Hệ thống tự động tưới nước cho hoa ly dùng PLC” có các giới hạn bao gồm: Các thông số kỹ thuật cho từng giai đoạn phát triển của hoa ly mà nhóm em đưa vào mô hình để điều khiển và giám sát như: độ ẩm của đất, cường độ ánh sáng. Nghiên cứu về PLC từ đó biết cách ứng dụng PLC S7-1200 vào việc điều khiển và giám sát các thông số kỹ thuật của hoa ly. Nghiên cứu về SCADA từ đó ứng dụng Wincc vào việc điều khiển và giám sát các thông số kỹ thuật của hoa ly. Nghiên cứu về phần mềm TIA PORTAL V13 để viết chương trình cho PLC và phần mềm Wincc Runtime Advance để viết giao diện cho Wincc. 1.5. BỐ CỤC Chương 1:Tổng Quan Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2:Cơ Sở Lý Thuyết. Trình bày cơ sở lý thuyết về PLC, giám sát và thu thập dữ liệu SCADA, phương thức truyền dữ liệu kết nối giữa PLC và máy tính, cảm biến độ ẩm, ánh sáng, động cơ. Chương 3:Thiết Kế và Tính Toán BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 2
12. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương này nói về cách thiết kế tính toán bố trí các thiết bị, lựa chọn và sử dụng linh kiện phù hợp với các mục tiêu trong mô hình. Thiết kế mạch động lực, xây dựng bảng điều khiển, mô tả cách hoạt động của các linh kiện. Chương 4:Thi Công Mô Hình Chương này nói về việc trình tự thi công mô hình, chạy mô hình. Chương 5: Nhận Xét và Đánh Giá Nhận xét và đánh giá kết quả đạt được. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Kết luận sau khi thực hiện mô hình, hướng phát triển của đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3
13. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. QUY TRÌNH TRỒNG HOA LY [2] 2.1.1. Chu trình trồng hoa ly Chọn giống: Hiện nay ở Việt Nam trồng phổ biến một số giống lily sau: -Giống Sorbonne (chu vi củ 14/16, 16/18, 18/20, >20cm): Cao 85-100cm, có 3-7 hoa, hoa màu hồng nhạt, lá nhỏ, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày (giống được công nhận chính thức 5/2009). -Giống Acpulco (16/18, 18/20): Cao 95-110cm, có 4-7 hoa, hoa hồng đậm có đốm chấm đỏ, lá to, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày (giống được công nhận tạm thời 5/2006). - Giống Tiber (16/18, 18/20): Cao 80-100cm, có 4-6 hoa, hoa hồng nhạt, lá nhỏ, thời gian sinh trưởng 85-100 ngày (giống được công nhận tạm thời 5/2006). Hình 2.1a. Giống Sorbonne Hình 2.1b. Giống Acpulco Xác định thời vụ trồng: Việc xác định thời vụ trồng rất quan trọng để hoa trổ đúng dịp tết hoặc dịp lễ mới có thể bán chạy và lợi nhuận cao, và tùy vào từng loài có thời vụ trồng khác nhau, Ví dụ đối với giống Sorbonne, để thu hoa vào dịp tết thì thời điểm trồng thích hợp là: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4
14. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Vùng đồng bằng sông Hồng (Hà Nội, Bắc Ninh ): 20/9-27/9 (âm lịch). - Vùng miền núi phía Bắc (Mộc Châu, Sa Pa, Bắc Cạn ): 5/9-12/9 (âm lịch). - Vùng miền Trung (từ Thanh Hóa trở vào Huế ): 25/9-2/10 (âm lịch). Bảng 2.1. Thời vụ trồng cây Chuẩn bị nhà che: hạn chế ảnh hưởng từ các tác động từ thiên nhiên như mưa, gió hoặc nắng gắt. Sử dụng nhà che còn có thể giúp người chăm sóc thuận tiện hơn cho việc giám sát vườn hoa. Chuẩn bị đất/giá thể trồng lily Yêu cầu chung của đất/giá thể trồng lily: - Tơi xốp, thoát nước tốt, không chứa mầm bệnh hại. - Độ dẫn điện dung dịch đất: EC=0,5-0,8mS/cm. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5
15. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - pH: Đối với nhóm lily thơm pH=5,5-6,5; Đối với nhóm lily không thơm pH=6,0-7,0. 2.1.2. Kỹ thuật trồng, tưới nước, chăm sóc hoa ly Kích cỡ củ giống đem trồng: có chu vi là 14/16 cm, 16/18cm, 18/20cm hoặc >20cm. Củ có kích cỡ càng lớn thì càng nhiều hoa nhưng dễ bị bệnh cháy lá. Ví dụ: đối với giống Sorbonne: - Củ 14/16: cây cao 60-70cm, ít hoa (2-3 hoa/cây), không bị cháy lá. - Củ 16/18: cây cao 80-90cm, ít hoa (3-5 hoa/cây), không bị cháy lá. - Củ 18/20: cây cao 90-100, nhiều hoa (5-7 hoa/cây), ít bị cháy lá. Kỹ thuật trồng: * Đối với trồng đất: - Lên luống: mặt luống rộng 1m rạch 5 hàng; rộng 1,2m rạch 6 hàng; rãnh sâu 10-12cm. - Mật độ trồng: căn cứ vào kích cỡ củ. Ví dụ giống Sorbonne (18/20cm) trồng 25 củ/m2 (khoảng cách 20 x 20cm). - Trồng xong lấp đất dày 8-10cm, tưới đẫm nước (cho nước ngấm cả phần củ). * Đối với trồng chậu - Dùng chậu nhựa hoặc chậu sứ có kích thước, kiểu dáng khác nhau. Chậu có đường kính 26cm trồng 3 củ/chậu; đường kính 35cm trồng 5 củ/chậu; chiều cao chậu tối thiểu là 30cm. - Cách trồng: + Cho giá thể vào chậu (dày tối thiểu 5cm), đặt mầm củ quay ra phía ngoài thành chậu để khi cây mọc lên sẽ thẳng và phân bố đều trên mặt chậu, sau đó phũ giá thể dày BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6
16. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8-10cm (tính từ đỉnh củ). Khi trồng xong phải tưới nước đảm bảo độ ẩm cho củ và giá thể. + Xếp chậu với chậu cách nhau 10-15cm (tính từ mép chậu). Kỹ thuật tưới nước - Luôn phải giữ ẩm cho đất trong suốt quá trình trồng (độ ẩm thích hợp từ 75- 85%) [1]. - Tưới cây ở phần gốc, tránh làm lá và nụ bị ướt. - Nên sử dụng hệ thống tưới nhỏ giọt cho lily với chế độ tưới 30 phút/ngày. - Kinh nghiệm kiểm tra lượng nước tưới vừa đủ: Bóp chặt 1 nắm đất sau khi tưới, không thấy nước rỉ ra ngoài tay, đất nắm thành cục, khi gõ nhẹ vào nắm đất sẽ bị vỡ ra. Kỹ thuật chiếu sáng: Hoa ly thích hợp với cường độ ánh sáng từ 12 nghìn đến 15 nghìn lux [1]. Che phủ sau trồng - Che phủ mặt luống: sau khi trồng xong dùng trấu hoặc rơm dạ phủ lên mặt luống. - Che lưới đen: dùng 2 lớp lưới đen che cách mặt luống (chậu) từ 2,0-2,5m. Sau 15-20 ngày bỏ 1 lớp lưới đen ra. Khi cây bắt đầu xuất hiện nụ thì kéo lớp lưới đen còn lại ra. Những ngày nắng nóng thì che lưới đen lại. Kỹ thuật bón phân Sau trồng 3 tuần (cây lily cao 15-20cm) tiến hành bón phân thúc. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 7
17. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Loại phân bón thúc chính thường dùng là NPK Đầu Trâu (13-13-13+TE), ở mỗi giai đoạn sinh trưởng của cây có bổ sung thêm phân đạm, lân, kali khác nhau, nên hòa phân với nước để tưới. - Lần 1: sau trồng 3 tuần: dùng NPK Đầu trâu (13-13-13+TE) lượng dùng 2kg/100m2. - Lần 2: bón sau lần 1 từ 7-10 ngày. Lượng bón cho 100m2: 0,2kg đạm Urê + 3kg NPK Đầu Trâu. - Lần 3: khi cây sắp xuất hiện nụ. Lượng bón cho 100m2: 0,3kg đạm Urê + 4kg NPK Đầu Trâu + 0,5kg lân Lâm Thao + 1kg Canxi Nitrat. - Lần 4: khi đang xuất hiện nụ hoa. Lượng bón cho 100m2: 0,2kg đạm Urê + 4kg NPK Đầu Trâu + 0,5kg lân Lâm Thao + 0,3kg kali clorua + 1kg Canxi Nitrat. - Lần 5: sau lần 4 từ 7-10 ngày. Lượng bón cho 100m2: 4kg NPK Đầu trâu + 0,5kg lân Lâm Thao+ 0,3kg kali clorua. - Lần 6: sau lần 5 từ 7-10 ngày. Lượng bón cho 100m2: 4kg NPK Đầu Trâu + 0,4kg lân Lâm Thao. Điều khiển sinh trưởng cho lily Biện pháp rút ngắn thời gian sinh trưởng cho hoa nở sớm: Khi đã ấn định thời điểm thu hoạch, nếu trước khi thu hoạch 35 ngày, nhiệt độ dưới 180C, chiều dài nụ hoa vẫn nhỏ hơn 3cm, có thể dùng nilon quây kín và thắp điện vào ban đêm hoặc phun chế phẩm Đầu trâu 902 (có tác dụng rút ngắn thời gian sinh trưởng của lily từ 3-6 ngày). Biện pháp kéo dài thời gian sinh trưởng cho hoa nở muộn: muốn kéo dài thời gian sinh trưởng của lily cần tổng hợp các biện pháp hạ nhiệt độ, giảm ánh sáng bằng cách che nắng, hạn chế tưới nước Nếu phát hiện hoa có khả năng nở sớm hơn so với BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 8
18. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT thời điểm tiêu thụ thì có thể xếp các chậu hoa vào trong kho lạnh (12-15oC) trước khi tiêu thụ. 2.2. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG Thiết bị đầu vào: Bàn phím, nút nhấn, công tắc chuyển mạch 3 trạng thái, màn hình, cảm biến cường độ ánh sáng và cảm biến độ ẩm đất. Thiết bị đầu ra: đèn DC 24V, động cơ bước, relay, máy bơm nước. Thiết bị điều khiển trung tâm: PLC S7-1200 1212DC/DC/DC, máy tính. Các chuẩn truyền dữ liệu: USB, Ethernet, Internet, I2C. Thiết bị lưu trữ:bộ nhớ RAM, ROM, thẻ nhớ, đĩa USB. Thiết bị thời gian thực:real-time trong PLC S7-1200. Thiết bị giao diện điều khiển: máy tính. 2.2.1a. Nguyên Lý Chuyển Đổi Điện Áp Bộ Nguồn 24VDC Nguồn xung là bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung. Chúng ta biết rằng nguồn tuyến tính cổ điển sử dụng biến áp sắt từ để làm nhiệm vụ hạ áp rồi sau đó dùng chỉnh lưu kết hợp với IC nguồn tuyến tính tạo ra các cấp điện áp một chiều mong muốn như: 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V, Những bộ nguồn như trên thường rất cồng kềnh và tốn vật liệu nên không còn được sử dụng nhiều. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 9
19. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2. Hình dạng một bộ nguồn xung trong thực tế. Nhìn vào board mạch trên ta thấy rằng một bo nguồn xung sẽ bao gồm những linh kiện cơ bản sau (một số kiểu sẽ có thêm những thành phần khác hoặc không có những linh kiện trên nhưng hầu hết là giống nhau): - Biến áp xung: Cũng cấu tạo gồm các cuộn dây quấn trên một lõi từ giống như biến áp thông thường chỉ có điều biến áp này sử dụng lõi ferit còn biến áp thường sử dụng lõi thép kỹ thuật điện . Với cùng một kích thước thì biến áp xung cho công suất lớn hơn biến áp thường rất nhiều lần. Ngoài ra biến áp xung hoạt động tốt ở dải tần cao còn biến áp thường chỉ hoạt động ở dải tần thấp. - Cầu chì: Bảo vệ mạch nguồn bị ngắn mạch - Cuộn lọc nhiễu, tụ lọc sơ cấp, điode chỉnh lưu: có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều 220V thành điện áp một chiều tích trữ trên tụ lọc sơ cấp để cung cấp năng lượng cho cuộn sơ cấp của máy biến áp xung - Sò công suất: đây là một linh kiện bán dẫn dùng như một công tắc chuyển mạch, đó có thể là transistor, mosfet, IC tích hợp, IGBT có nhiệm vụ đóng cắt điện từ chân (+) của tụ lọc sơ cấp vào cuộn dây sơ cấp của biến áp xung rồi cho xuống mass. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 10
20. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Tụ lọc nguồn thứ cấp: Dùng để tích trữ năng lượng điện từ cuộn thứ cấp của biến áp xung để cấp cho tải tiêu thụ. Chúng ta biết rằng khi cuộn sơ cấp của biến áp được đóng cắt điện liên tục bằng sò công suất thì xuất hiện từ trường biến thiên dẫn đến cuộn thứ cấp của biến áp cũng xuất hiện một điện áp ra. Điện áp này được chỉnh lưu qua một vài diode rồi đưa ra tụ lọc thứ cấp để san phẳng điện áp. - IC quang và IC TL43: Có nhiệm vụ tạo ra một điện áp cố định để khống chế điện áp ra bên thứ cấp ổn định theo mong muốn. Chúng sẽ làm nhiệm vụ khống chế dao dộng đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp của biến áp xung sao cho điện áp ra bên thứ cấp đạt yêu cầu Một bộ nguồn xung nói chung thông thường sẽ có một sơ đồ khối như hình dưới đây: Hình 2.3. Sơ đồ khối một bộ nguồn xung Đầu tiên điện áp đầu vào sẽ từ 80V cho đến 220V xoay chiều qua các cuộn lọc nhiễu rồi vào đi ốt chỉnh lưu thành điện một chiều cỡ khoảng gần 130 -300V( tùy từng điện áp AC đầu vào) trên tụ lọc nguồn sơ cấp. Tụ lọc nguồn sơ cấp có nhiệm vụ tích năng lượng điện một chiều cho cuộn dây sơ cấp biến áp xung hoạt động. Các tụ lọc sơ cấp thường thấy như 4,7uF - 400V, 10uF-400V, 220uF-400V, 10uF-200V.Cuộn dây sơ cấp của biến áp xung được cấp điện theo xung cao tần thông qua khối chuyển mạch bán dẫn là các linh kiện như transistor, mosfet hay IGBT. Các xung điện này được tạo ra nhờ bộ tạo xung hoặc các mạch dao động điện tử. Các mạch dao động tạo xung BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 11
21. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT thường gặp như Viper22, Viper12, hx202, Tl494, Sg3525, Ở bên cuộn thứ cấp của biến áp xung sẽ có những mạch chỉnh lưu cho ra điện một chiều cấp điện cho tải tiêu thụ. Điện áp thứ cấp này sẽ được duy trì ở một điện áp nhất định như 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24 V nhờ mạch ổn áp. Đồng thời mạch hồi tiếp sẽ lấy tín hiệu điện áp ra để đưa vào bộ tạo xung dao động nhằm khống chế sao cho tần số dao động ổn định với điện áp ra mong muốn. Các IC ổn áp thường dùng là 7805, 7809, 7812, 7818. IC ghim áp đưa vào mạch hồi tiếp là IC431, còn IC hồi tiếp là opto couple PC817. 2.2.1b. Bộ Nguồn DC 24V Bộ nguồn 24VDC hay còn gọi là bộ nguồn tổ ong 24VDC được sử dụng để chuyển đổi điện áp từ xoay chiều 220VAC thành nguồn 1 chiều 24VDC để cung cấp cho các thiết bị điện hoạt động ở điện áp 24VDC. Bộ nguồn tổ ong 24VDC được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị điện công nghiệp và dân dụng. Cấp nguồn cho sản phẩm như đèn led trong nghành quảng cáo, thiết bị ngoại vi, điều khiển tự động Hình 2.4. Bộ nguồn tổ ong ngõ ra 24VDC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 12
22. S K L 0 0 2 1 5 4