PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Quốc Thắng MSSV: 17142163 Họ và tên Sinh viên: Ngô Hiếu Nghĩa MSSV: 17142125 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Tên đề tài: Thiết Kế Mô Hình Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Nuôi Trồng Nấm Sử Dụng PLC S71200 Và HMI Mitsubishi Gs2110WTBD Họ và tên Giáo viên phản biện: Vũ Văn Phong NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Đề tài đã nghiên cứu quy trình trồng nấm bào ngư, thiết kế và thi công mô hình trồng nấm. Hệ thống có khả năng tự động điều khiển nhiệt độ và độ ẩm của vườn trồng nấm nhằm đảm bảo điều kiện tốt nhất cho nấm bào ngư phát triển. 2. Ưu điểm: Nhóm có tìm hiểu thực tế quy trình trồng nấm bào ngư. Lên bản vẽ rất chi tiết và cụ thể. Chương trình điều khiển và chương trình giám sát trên HMI được hoàn thiện. Sử dụng linh hoạt PLC của Siemens kết hợp với HMI của Mitsubishi. 3. Khuyết điểm: Phần cứng chưa hoàn thiện do ảnh hưởng của Covid. Trong báo cáo phần lưu đồ thuật toán trang 23 chưa chính xác cần phải xem lại. Trong thiết kế chưa trình bày được quy mô của vườn. Phần tóm tắt đề tài chưa đúng, trong phần tóm tắt nhóm tác giả nên trình bày những nội dung sẽ thực hiện trong đề tài 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đồng ý cho bảo vệ. 5. Câu hỏi phản biện: Câu hỏi 1: Theo yêu cầu thì cần duy trì nhiệt độ từ 2732, vậy có cần thiết phải sử dụng PID để điều khiển nhiệt độ? Khi sử dụng PID thì nhiệt độ đặt là bao nhiêu? Câu hỏi 2: Các thông số của bộ điều khiển PID là bao nhiêu? và được tìm như thế nào? 6. Điểm:…810…………….(Bằng chữ: .....Tám chẵn...................................) Tp. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 08 năm 2021 Giáo viên phản biện (Ký Ghi rõ họ tên) Vu Văn Phong CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc XÁC NHẬN CHỈNH SỬA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV1: Nguyễn Quốc Thắng MSSV: 17142163 Họ và tên SV2: Ngô Hiếu Nghĩa MSSV: 17142125 Lớp: 17142CL3 Khóa: 2017 2021 Ngày bảo vệ: 14082021 Chuyên ngành CNKT Điện – Điện tử Khoa Đào tạo Chất lượng cao (hệ CLV) Căn cứ ý kiến nhận xét của Hội đồng chấm Khóa luận tốt nghiệp (HĐ số 6) 1. Nhóm có tìm hiểu rõ thực tế về quy trình trồng nấm bào ngư. 2. Đánh giá cao sinh viên ngành điện làm theo hướng tự động hóa. 3. Lên bản vẽ rất chi tiết, cụ thể và chuyên nghiệp. Giao diện HMI cần xem lại quy chuẩn thiết kế. Nhóm sinh viên đã sửa chữa, hoàn chỉnh một số nội dung sau: STT Nội dung cũ Nội dung đã chỉnh sửa Trang 1 Tóm tắt đề tài chưa đúng Tóm tắt đề tài đã chỉnh sửa xi 2 Phần thiết kế thiếu quy mô vườn Đã bổ sung 21 3 Lưu đồ trang 23 chưa chính xác Đã xóa do nhóm trình bày bị thừa Chi tiết chỉnh sửa: STT Nội dung cũ Nội dung đã chỉnh sửa 1 Đề thực hiện nhóm tìm hiểu các quá trình phát triển tại trang trại, sau đó tiến hành tồng hợp lại các giai đoạn trạo ra quy trình trồng nấm phù hợp nhất. Sau quá trình tìm hiểu nhóm thiết kế mô hình bao gồm 2 giai đoạn thiết kế trên bản vẽ và thực hiện trên thực tế dưới sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Phan Thanh Thi công thực tế gồm 2 giai đoạn là tủ điện với các bước hoàn chỉnh (đã xông điện lên các thiết bị) và mô hình mô phỏng lại nhà trồng nấm tại nông trại với các cảm biến nhiệt và độ ẩm, quạt thông gió, bơm phun tưới và giải nhiệt cho nhà nuôi. Tuy nhiên vì dịch bệnh và mô hỉnh vẫn để trong trường nhóm không thể kiểm tra tổng thể mà chỉ có thể kiểm tra riêng lẻ các thành phần. Nôi dung nhóm thực hiện là tìm hiểu rõ được quy trình phát triển thực tế của nấm bào ngư tại trang trại Green Noen. Qua đó nhóm đã tự tổng hợp được các giai đoạn để tạo ra các quy trình phù hợp để áp dụng công nghệ điều khiển và giám sát hệ thống từ xa trên PLC và HMI. Sau đó nhóm đã lên kế hoạch thiết kế mô hình lồng nuôi và tủ điểu khiển của hệ thống trên Autocad. Về mô hình lồng nuôi sư dụng 1 cảm biên đo nhiệt độ kiêm cả độ ẩm, 2 bơm tưới, 1 phao cơ thông minh, bồn chứa nước và 1 quạt hút. Về thiết kế tủ điều khiển sử dụng PLC, HMI, biến tần và một số thiết bị điện khác… Thông qua các kiến thức đã học và Catalogue của thiết bị nhóm đã kết nối đuọc PLC với Biến Tần và điều khiển trên HMI. 2 Phần thiết kế thiếu quy mô vườn Quy mô nhà mẫu tham khảo tại trang trại nấm Green Noen là 5x10(m). Chia làm 2 giàn dao động từ 500800 phôi nấm, được xếp trồng lên nhau. Có hệ thống phun nước bằng béc ở trên và dưới, 2 quạt hút và 2 quạt đẩy được điều khiển bằng biến tần. Phía trên được lợp bằng lá dừa và xung quanh được bao bởi bạt và lưới, sàn được đổ bê tông và xung quang sàn được tạo các độ dốc để thu nước dư và đươc lọc để đèm về bồn trữ để tưới cho nấm. Mô hình của nhóm được tham khảo dựa trên nhà mẫu của trang trại nấm Green Noen. Mô hình của nhóm kích thước là 80x80x180(cm), các phôi nấm được chia thành 4 cột 2 hàng và phôi nấm treo, mỗi cột 5 phôi nấm và 2 bơm tưới. 3 Đã xóa do nhóm thêm bị thừa. lưu đồ nhằm mục tiêu giải thích cho sơ đồ trang 22 nhưng lại gây khó hiểu nên nhóm bỏ Tp. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 08 năm 2021 SV THỰC HIỆN GV HƯỚNG DẪN SV1 SV2 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp, chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy TS.Nguyễn Phan Thanh giảng viên khoa Điện Điện Tử, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, góp ý và hướng dẫn chúng em trong thời gian thực hiện đồ án. Chúng em xin cảm ơn quý thầy cô giảng viên khoa đào tạo chất lượng cao, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh đã dạy cung cấp cho nhưng kiến thức thiết yếu và nguồn tài liệu để có thể thực hiện đồ án Chúng em xin cảm ơn các thấy cô hội đồng đã dành thời gian và những góp ý giúp chúng em rút kinh nghiệm quý báu cho bản thân Chúng em cảm ơn cô Thu Hương quản lý mảng sản xuất và các anh chị làm việc tại Nông Trại Xanh (Green Noen) và anh Võ chủ trang trại Nấm Xanh đã dành thời gian tận tình hướng dẫn tụi em quá trình trồng nấm, đưa ra nhưng giải pháp cải thiện tránh bệnh cho phôi nấm. Những kinh nghiệm của anh chị giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình hoàn thiện nôi dung, cũng như cung cấp cho tụi em phôi nấm giá cả hợp lý. Cảm ơn anh Dũng Công ty cổ phần Anh Thy đã giúp cho tụi em hiểu biết quá trình thiết kế tủ điện hoàn chỉnh phù hợp các quy chuẩn hiện hành. TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trồng nấm đang ngày phổ biến tại Việt Nam nhờ việc đa dạng các giống nấm phù hợp đặc tính khí hậu nhiệt đới ẩm, tính thổ nhưỡng và giá trị kinh tế cũng như sức khỏe mà nấm đem lại. Tuy nhiên hiện nay mới chú trọng quá trình tạo phôi nấm và áp dụng các công nghệ vào quá trình này còn quá trình nuôi chủ yếu vẫn phụ thuộc vào con người làm thủ công làm cho nấm bị bệnh, giảm chất lượng làm giảm thu nhập người nông dân đi rất nhiều. Đồng thời khi muốn thay đổi một loại nấm khác phải mất nhiều thời gian, tổn thất dẫn tới việc các đơn vị trông nấm tập trung vào một loại, làm cho người trồng bị ép giá mỗi khi mua bán, cũng như đầu ra không ổn định. Nôi dung nhóm thực hiện là tìm hiểu rõ được quy trình phát triển thực tế của nấm bào ngư tại trang trại Green Noen. Qua đó nhóm đã tự tổng hợp được các giai đoạn để tạo ra các quy trình phù hợp để áp dụng công nghệ điều khiển và giám sát hệ thống từ xa trên PLC và HMI. Sau đó nhóm đã lên kế hoạch thiết kế mô hình lồng nuôi và tủ điểu khiển của hệ thống trên Autocad. Về mô hình lồng nuôi sư dụng 1 cảm biên đo nhiệt độ kiêm cả độ ẩm, 2 bơm tưới, 1 phao cơ thông minh, bồn chứa nước và 1 quạt hút. Về thiết kế tủ điều khiển sử dụng PLC, HMI, biến tần và một số thiết bị điện khác… Thông qua các kiến thức đã học và Catalogue của thiết bị nhóm đã kết nối đuọc PLC với Biến Tần và điều khiển trên HMI. Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp thì còn có những thiếu sót nhất định, kính mong thầy, cô góp ý để em hoàn thiện hơn, và có những hướng phát triển mới cho đề tài nếu có cơ hội.
TỔNG QUAN
Giới thiệu về Nấm bào ngư
1 Nấm bào ngư Đa số người dùng cho rằng, nấm không chỉ là một món ăn ngon mà còn được xem là một món ăn vị thuốc vô cùng tốt cho sức khỏe và thân thiện với cơ thể con người. Việc ăn nấm sẽ giúp tăng cường miễn dịch, ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị được nhiều loại bệnh hiệu quả.
Các loại nấm nói chung hay Nấm Bào Ngư nói riêng vốn là thực phẩm ít calo không sợ béo và cũng thuộc nhóm thực phẩm giàu dinh dưỡng và tốt cho sức khỏe Vậy nên nấm thường được nhiều người ưu tiên lựa chọn trong khẩu phần ăn hàng ngày.
Một số thông tin về Nấm Bào Ngư:
- Tên tiếng Việt: Nấm Bào Ngư
- Tên tiếng Anh thông dụng: Oyster Mushroom, Abalone Mushroom
- Tên khoa học: Pleurotus Ostreatus
- Nhiều tên gọi khác: Nấm Trắng, Nấm Dai, Nấm Sò (tùy vùng miền).
- Có 2 loại: Nấm Bào Ngư xám và Nấm Bào Ngư trắng
Hình 1.0 Hình ảnh nấm bào ngư trắng và xám Nấm Bào Ngư là một loài nấm thuộc họ Pleurotaceae rất đặc trưng trong họ nấm. Loài nấm này mang trong mình giá trị dinh dưỡng phong phú, giúp cơ thể bồi dưỡng và phòng ngừa nhiều loại bệnh trong cuộc sống.
Giá trị dinh dưỡng có trong 100gr nấm bào ngư có thể cung cấp:
- 33-35 nhu cầu calo, 6% nhu cầu chất xơ, 10% nhu cầu vitamin B1
- 27% nhu cầu vitamin B2, 31% nhu cầu vitamin B3, 26% nhu cầu vitamin B5, 8% nhu cầu vitamin B6, 7% nhu cầu vitamin , 9% nhu cầu kali
- 27% nhu cầu đồng, 16.5% nhu cầu sắt, 4.5% nhu cầu magie
- 5% nhu cầu mangan, 17% nhu cầu photpho, 5% nhu cầu selen
- 7% nhu cầu kẽm cần cho cơ thể hàng ngày (theo cơ sở dữ liệu dinh dưỡng quốc gia Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ USDA).
Ngoài giá trị dinh dưỡng, nấm tươi còn có nhiều đặc tính của biệt dược, có khả năng phòng và chữa các bệnh như làm hạ huyết áp, chống béo phì, chữa bệnh đường ruột, tẩy máu xấu…; và đặc biệt là đã có một số công trình nghiên cứu còn cho rằng nấm bào ngư còn có khả năng chống bệnh ung thư
Giảm lượng cholesterol nhờ trồng nấm bào ngư chứa các statin (thuốc ức chế men khử HMG-CoA) như lovastatin (thuốc tăng lipid máu) có tác dụng giảm cholesterol, điều tiết lượng máu trong cơ thể Nhóm thuốc này giúp tăng lượng máu động mạch vành, hạn chế tình trạng thiếu máu cơ tim.
Hình 1.1 Hình ảnh và cấu trúc Lovastatin
Hình 1.2 Hình ảnh và cấu trúc Enzaldehyde
Theo một nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học Israel, nấm bào ngư chứa chất alpha-glucan (hợp chất đường liên phân tử) có thể tiêu diệt tế bào ung thư Sự có mặt của lovastatin trong tai nấm, phiến nấm và nhiều nhất ở bào tử nấm giúp phòng tránh ung thư hiệu quả [‘2’]
Hình 1.3 Hình ảnh và cấu trúc
Chất pleutorin trong nấm có công hiệu kháng khuẩn gram dương ngăn chặn các bệnh viêm nhiễm đặc biệt viêm cơ tim và kháng cả tế bào ung thư…
Hình 1.4 Hình ảnh vi khuẩn gram dương [‘3’]
Nhờ nấm sò xám có chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cực cao, cung cấp cho cơ thể một lượng chất dinh dưỡng đáng kể bao gồm chất đạm, đường bột, các vitamin và nhiều chất phong phú khác.
Dinh dưỡng cùng lượng đạm dồi dào này sẽ giúp cơ thể bổ xung thêm năng lượng, giúp duy trì và tăng cường sức khỏe hiệu quả.
Theo một nghiên cứu trong ống nghiệm đã được công bố trên tạp chí dinh dưỡng
“Nutrition Journal”, nấm sò có thể phát huy tác dụng giảm viêm ở các bệnh nhân có dấu hiệu viêm họng.
Trong tự nhiên, nấm bào ngư tươi tiết ra chất kháng tuyến trùng và giun tròn Do đó, ăn nấm bào ngư mang lại tác dụng phòng ngừa giun sán rất tốt.
Nấm bào ngư còn có công dụng giúp tăng cường sức khỏe của não bộ Chất Niacin có trong thực phẩm này đã được chứng minh có tác dụng bảo vệ và chống lại bệnh Alzheimer và suy giảm nhận thức ở người lớn tuổi.
Theo đông y nấm bào ngư có vị ngọt, tính ấm, công năng tán hàn và thư cân.
Nên ngoài dùng làm thức ăn nấm bào ngư còn được dùng trong đông y làm thuốc:
- Trị mỡ máu, tiểu đường: Nấm bào ngư tươi 100 – 200g, nấu lấy nước uống hằng ngày (theo Bác sĩ Hoàng Xuân Đại).
- Tây y: Nghiên cứu cho thấy trong nấm bào ngư có chức đến 2,8% chất lovastatin so với trọng lượng khô Người ta chiết xuất chất này để chế ra thực phẩm chức năng và chế thuốc làm giảm cholesterol.
Trong tự nhiên, Nấm Bào Ngư thường mọc chủ yếu trên các thân cây khô hoặc suy yếu, cho thấy khả năng sinh tồn khá thú vị Để săn mồi và hấp thu dinh dưỡng, chúng sử dụng các sợi tơ dưới mũ nấm để tấn công và xâm nhập vào chất hữu cơ, từ đó tạo nguồn dinh dưỡng cho cơ thể.
- Nấm Bào Ngư thường mọc thành những tai nấm xen kẽ nhau và hình thành liên kết trông như các bậc thang vậy, nhìn khá thú vị và đẹp mắt.
Hình 1.5 Ảnh nấm bào ngư xám
- Đức là quốc gia đã thử nghiệm mô hình nuôi trồng nông nghiệp loại nấm này thành công lần đầu tiên Sau khi có thể nuôi trồng nông nghiệp, để gia tăng sản lượng và biết chúng có nhiều dinh dưỡng, nên họ thường dùng loại nấm này để phục vụ quân lương - Đây là món ăn tuyệt vời cho binh sĩ đủ dưỡng chất chiến đấu trong thế chiến thứ I.
Mãi cho đến năm 1970 thì chúng mới được nuôi trồng đại trà khắp các quốc gia trên thế giới như ngày nay Việc nuôi trồng loại nấm này có được ghi chép lại trong tập tài liệu đầu tiên của Kaufert, F năm 1936.
2 Cách chăm sóc và nuôi trồng nấm
2.1 Các giai đoạn phát triển và điều kiện môi trường
Nấm được phát triển qua nhiều giai đoạn:
Dạng san hô (a) Dạng dùi trống(b) Dạng phễu (c) Dạng phễu lệch (d)
Các giai đoạn phát triển của nấm
Từ giai đoạn phễu sang phễu lệch có sự thay đổi về chất (giá trị dinh dưỡng tăng), còn từ giai đoạn phễu lệch sang dạng lá có sự nhảy vọt về khối lượng (trọng lượng tăng) vì vậy thu hái nấm bào ngư nên chọn lúa tai nấm vừa chuyển sang dạng lá. Thời gian sinh trưởng nấm bào ngư thường có 2 giai đoạn: Giai đoạn nuôi ủ tơ dài 20-30 ngày Giai đoạn ra quả thể trong 14 ngày
Bảng 1.1 Yếu tố ảnh hưởng sinh trưởng nấm bào ngư:
YẾU TỐ GIAI ĐOẠN NUÔI Ủ TƠ GIAI ĐOẠN RA QUẢ THỂ
Nhiệt độ 20 – 30 0 C / 27 – 32 0 C 15 – 25 0 C / 25 – 32 0 C Độ ẩm cơ chất 50 – 60% 50 – 60% Độ ẩm không khí Không nhỏ hơn 70 70 – 95% Ánh sáng Không cần nhiều ánh sáng
200 – 300 lux (ánh sáng phòng – ánh sáng khuếch tán)
PH 5 – 7 (nước sạch) 5 – 7 (nước sạch)
2.2 Các bệnh thường gặp trên nấm bào ngư
Hình 1.7 Phôi nấm bị đọng nước vàngHình 1.8 Phôi nấm bị đọng hơi nước
Hình 1.9 Bịch nấm bị vàng và đen đầu
Hình 1.10 Nấm bị mốc xanh Hình 1.11 Nấm bị héo vàng
Hình 1.13 Nấm nhỏ héo vàng Hình 1.14 Tai nấm bị cuốn
Hình 1.15 Tai nấm nhăn khô Hình 1.16 Nấm khô nhạt màu
Lý do chọn đề tài
1 Những khó khăn gặp phải khi trồng nấm
Việt Nam là nước nông nghiệp với sự phát triển của các nông trại và nhà kính ngày càng nhiều nhằm đáp ứng thị trường nội địa và xuất khẩu Tuy nhiên, quá trình trồng trọt hiện vẫn phụ thuộc lớn vào sức lao động của người nông dân và ít được ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất Phần lớn nông sản vẫn dựa vào kinh nghiệm, nên chưa tận thu hết giá trị mang lại cho người dân và nền kinh tế Việc tăng cường ứng dụng khoa học kỹ thuật, công nghệ và quản lý nông nghiệp hiện đại sẽ giúp nâng cao năng suất, chất lượng và tối ưu hóa giá trị nông sản.
Trồng nấm đang phổ biến tại Việt Nam vì nhờ sự phát triển nhà kính tạo môi dựa vào kinh nghiệm và quan sát không thể duy trì môi trường nấm lý tưởng xuyên suốt dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài gây hư hại nấm.
Việc phụ thuộc vào sức lao động khiến cho tỉ lệ cây trồng bị bệnh không đạt chất lượng sẽ cao hơn Giá sản phẩm sẽ chịu thêm chi phí nhân sự cao
Từ đó hệ thống điều khiển có thể lập trình được PLC (Programmable Logic Control) ra đời đầu tiên năm 1968 (Công ty General Motor - Mỹ) Tuy Nhiên hệ thống này còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ thống, vì vậy qua nhiều năm cải tiến và phát triển không ngừng khắc phục những nhược điểm còn tồn tại để có được bộ điều khiển PLC như ngày nay, đã giải quyết được các vấn đề nêu trên với các ưu việt như sau:
- Là bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán điều khiển.
- Có khả năng mở rộng các module vào ra khi cần thiết.
- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu thích hợp với nhiều đối tượng lập trình.
- Có khả năng truyền thông đó là trao đổi thông tin với môi trường xung quanh như với máy tính, các PLC khác, các thiết bị giám sát, điều khiển
- Có khả năng chống nhiễu với độ tin cậy cao và có rất nhiều ưu điểm khác nữa Hiện nay trên thế giới đang song hành có nhiều hãng PLC khác nhau cùng phát triển như hãng Omron, Mitsubishi ,Hitachi, ABB, Siemen, và có nhiều hãng khác nữa nhưng chúng đều có chung một nguyên lý cơ bản chỉ có vài điểm khác biệt với từng mặt mạnh riêng của từng ngành mà người sử dụng sẽ quyết định nên dùng hãng PLC nào cho thích hợp với mình mà thôi PLC S7-1200 của hãng Siemen đang được sử dụng khá phổ biến hiện nay vì giá thành vừa phải, thông dụng và tính đa dạng cao.
Với những nhược điểm đó, các nhà khoa học và nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm ra giải pháp điều khiển tối ưu nhất để đáp ứng mong mỏi của ngành nông nghiệp hiện đại: tự động hóa quá trình sản xuất nhằm giảm sức lao động và giảm tải công việc cho người lao động, từ đó nâng cao năng suất và tăng chất lượng lẫn số lượng sản phẩm thu được.
Để chọn một hệ thống điều khiển ưu việt cho ngành nông nghiệp hiện đại, cần hội tụ các yếu tố cốt lõi như mức độ tự động hóa cao, kích thước và khối lượng nhỏ gọn, chi phí cạnh tranh, khả năng thi công và sửa chữa dễ dàng, chất lượng làm việc ổn định và linh hoạt, tuổi thọ và độ tin cậy cao, cùng tính thân thiện với người dùng để tối ưu hóa năng suất và hiệu quả sản xuất.
3 Ưu điểm khi áp dụng PLC
- Giảm thiểu nhân viên chăm sóc nấm
- Năng suất nấm được nâng cao giảm thiểu lượng nấm bị loại
- Người điều hành có thể quan sát giám sát nhà nấm mà không phải vào nhà nấm
- Không cần yêu nhiều nhân viên lành nghề, có thể chỉ sử dụng nhân viên thời vụ
4 Hướng phát triển của đề
Qua một ngày thực tập và giám sát tại trang trại Green Noen, chúng em nhận ra tiềm năng của việc chuyển từ hệ thống thủ công sang một hệ thống giám sát và điều khiển tự động nhằm tối ưu hóa quy trình vận hành và nâng cao hiệu quả sản xuất Hệ thống này sẽ thu thập dữ liệu từ các cảm biến môi trường và thiết bị nông nghiệp, cho phép giám sát từ xa, tự động tưới tiêu, phun thuốc và quản lý nguồn lực một cách chính xác, từ đó giảm chi phí vận hành và tăng năng suất Việc áp dụng công nghệ IoT và phân tích dữ liệu thời gian thực sẽ giúp trang trại Green Noen vận hành bền vững hơn, cải thiện chất lượng sản phẩm và an toàn lao động.
+ Tăng năng suất cho sản phẩm
+ Giảm bớt nhân lực và chi phí
+ Có thể điều khiển và giám sát từ xa không phải trực 24/24
Phương pháp nghiên cứu và giới hạn đề tài
- Trao đổi trực tiếp với người có kinh nghiệm nuôi trồng nấm lâu năm
- Tham quan trực tiếp quy mô sản xuất tai trang trại nấm Green Noen
- Và tham khảo, tìm hiểu thêm các thông tin trên Internet
Nhóm chúng em đã nghiên cứu và xây dựng một mô hình minh họa cùng với cách vận hành của một tủ điều khiển hoàn chỉnh, nhằm thể hiện rõ chức năng và cơ chế làm việc của hệ thống Tuy nhiên, do các yếu tố khách quan, chúng em chưa thể tiến hành thử nghiệm quy mô lớn trên dạng phôi nấm thật để xác nhận hiệu quả của mô hình trong thực tế.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Yêu cầu công nghệ
1 Yêu cầu về chăm sóc nấm
Sau khi phôi nấm chuyển từ lồng ủ ra Tiến hành rút bông ra khỏi phôi đóng nắp
Yêu cầu không được tưới trực tiếp lên phôi nấm mà tưới duy trì độ ẩm trên 70%. Nếu độ ẩm thấp hơn 68% bơm dưới bật cấp lại độ ẩm, nếu không bơm dưới bật 4 lần trong ngày vào các khoảng thời gian 7h, 10h30, 14h30, 18h.
Nhiệt độ duy trì 27-32 nếu nhiệt độ cao 35 bật bơm trên 5s quạt quay theo PID. Tiếp tục lặp lại sau 10 phút nếu nhiệt độ chưa giảm
Sốc lạnh (sốc nhiệt ) giúp nấm ra đồng đều giảm thời gian thu hoạch nấm trong mỗi lần.
Sốc lạnh diễn ra vào lúc 22h., đầy là thời điểm lý tưởng vì giờ này nước khá lạnh nhưng trước đó 24h tiến hành ngưng quạt ngưng tưới nhằm mục đích tăng nhiệt độ phòng nuôi lên cao nhất có thể so với nhiệt độ nước tưới (nhiệt độ phòng nuôi không lớn hơn nhiệt độ cho phép nấm và nhiệt độ môi trường bên ngoài quá 5 độ) ngoài ra tùy điều kiện kinh tế và kỹ thuật có thể chủ động gia tăng nhiệt độ phòng
+ Độ ẩm ≤ 60% thì bơm dưới ON
=> bơm ON theo tùy chế độ + Thu hoạch vào 6-8h sáng
=> Đèn báo ON + Độ ẩm duy trì 70-80%
=> bơm trên ON (mỗi lần 30s) vào 2 khung giờ 9h và 16h
=> Bơm trên và dưới ON 10mins
+ Tháo nắp phôi rạch phôi
=> duy trì độ ẩm 80-90% ngày tưới 4 lần
+ Tưới nấm 4h/lần 1 lần 1 phút (sau 12h sock nhiệt)
+ Sau 4 lần ra nấm và thu hoạch => đèn báo gđ bỏ lồng
+ Mỗi lần là 22h bật quạt quay tối da trong vòng 15 phút
HMI giám sát+ ON/OFF theo 2 chế độ A or M+ Đèn báo khi GĐ rạch nấm, thu hoạch, + Đèn báo khi thiếu hoặc mất nước+ Giám sát theo thời gian được dưới 15 độ việc hạ nhiệt độ nước phù hợp cho khu vực nuôi có chi phí thấp điều kiện kỹ thuật không cho phép và nhiệt độ môi trường bên ngoài cao tại vùng khí hậu xích đạo.
Để tối ưu quá trình nuôi nấm, hệ thống phun nước và kiểm soát độ ẩm đóng vai trò then chốt Khi đạt thời điểm yêu cầu, việc điều chỉnh lưu lượng và phối hợp giữa các bơm nước giúp phun ẩm lên toàn bộ phôi nấm, đảm bảo bề mặt phôi nấm được làm ướt đều và ổn định Nhiệt độ phòng nuôi sẽ bị ảnh hưởng bởi lượng ẩm phun ra và sự phân bổ nước, từ đó có thể tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa khu vực nuôi và môi trường bên ngoài Vì vậy, thiết kế và vận hành hệ thống phun nước đúng cách là yếu tố quyết định đến hiệu quả nuôi nấm và chất lượng sản phẩm.
1.2.2 Chăm sóc giai đoạn tháo nắp phôi rạch phôi
Sau khi shock lạnh cho nấm chờ cho ráo nước ta tiến hành tháo nắp phôi và để trong vòng 12h để nấm tiếp xúc với không khí độ ẩm duy trì 75-85%
Sau 12 giờ đầu nuôi nấm, tiến hành tưới nấm theo chu kỳ 4 giờ/lần, mỗi lần tưới 1 phút để đảm bảo tất cả phôi được cấp nước đồng đều và hạn chế hạt nước nhỏ chui sâu vào cổ nấm gây bệnh Khoảng 5 ngày sau, nấm bắt đầu ra quả thể và cần quan sát để nhanh chóng loại bỏ các phôi nấm bị bệnh, tránh lây lan cho toàn bộ giàn phôi Nhiệt độ trong nhà nuôi nấm được duy trì ở mức 27–32°C, với nhiệt độ lý tưởng khoảng 29°C để tối ưu sự phát triển của nấm.
Khi nấm ra quả thể duy trì độ ẩm 80-90% ngày tưới 4 lần bằng bơm trên lúc 6h, 11h, 16h, 20h (tưới dạng mưa bằng vòi phun sương)
1.2.3 Chăm sóc giai đoạn thu hoạch
Nấm thu hoạch khi chuyển từ dạng phễu lệch sang dạng lá lục bình, giai đoạn này tưới ngày 2 lần 9h và 16h (bơm sẽ hoạt động theo setup tự động or bằng thủ công), nấm thu hoạch vào 6-8h sáng (sẽ có đèn báo) Độ ẩm duy trì 70-80% chỉ tưới bơm trên vào 2 khung giờ trên mỗi lần trong 30 giây nhiệt độ trong khoảng 27-32 độ (cảm biến độ ẩm => cho bơm trên tưới và theo PID duy trì nhiệt độ) Mỗi phôi nấm sau thu hoạch cẩn đóng nắp chờ vệ sinh.
Sau khi thu hoạch xong,:
+ Nếu phôi nấm chưa thu hoạch đủ 4 lần thi quay lại giao đoạn trồng và lặp lại 1 chu kì trồng mới.
+ Nếu phôi nấm đã được thu hoạch đủ 4 lần, thì lặp lại đèn báo giai đoạn bỏ lồng bật, trong giai đoạn bỏ lồng hàng ngày bật quạt lúc 22h trong 15 phút tốc độ tối đa, khi kết thúc giai đoạn bỏ lồng sẽ có đèn báo bật.
2 Yêu cầu giám sát (HMI, đèn, còi, web server,…)
HMI cung cấp thông tin ngay lập tức về quá trình phát triển của nấm, cho biết giai đoạn mà nấm đang ở và hiển thị các giá trị nhiệt độ cùng độ ẩm không khí một cách rõ ràng, giúp người nuôi dễ quan sát và điều chỉnh môi trường để tối ưu hóa sinh trưởng và năng suất.
- ON/OFF bơm hay quạt bằng cách thủ công
- ON/OFF bơm hay quạt một cách tự động dựa hai cảm biến để xử lý và theo thời gian hàng setup hàng ngày hay tùy vào giai đoạn của nấm
Trong các giai đoạn quan trọng như rạch nấm, thu hoạch nấm và mất nước, hệ thống sẽ phát cảnh báo ngay trên màn hình hiển thị và đồng thời gửi tín hiệu đèn báo trên tủ, giúp người dùng nhận biết nhanh chóng các lỗi đang xảy ra và chủ động xử lý.
Quy mô hệ thống
- Quy mô nhà mẫu tham khảo tại trang trại nấm Green Noen là 5x10(m) Chia làm 2 giàn dao động từ 500-800 phôi nấm, được xếp trồng lên nhau Có hệ thống phun nước bằng béc ở trên và dưới, 2 quạt hút và 2 quạt đẩy được điều khiển bằng biến tần Phía trên được lợp bằng lá dừa và xung quanh được bao bởi bạt và lưới, sàn được đổ bê tông và xung quang sàn được tạo các độ dốc để thu nước dư và đươc lọc để đèm về bồn trữ để tưới cho nấm.
- Mô hình của nhóm được tham khảo dựa trên nhà mẫu của trang trại nấm GreenNoen Mô hình của nhóm kích thước là 80x80x180(cm), các phôi nấm được chia thành 4 cột 2 hàng và phôi nấm treo, mỗi cột 5 phôi nấm và 2 bơm tưới.
Lựa chọn thiết bị
1.1 Giới thiệu về S7-1200 và thông số kỹ thuật
Thiết kế nhỏ gọn cấu hình cao giá thành phải chăng phù hợp việc ứng dụng vào các nhu cầu đòi hỏi tính tự động giám sát và điều khiển các thiết bị điện.
S7-1200 được thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh giúp những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200
S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP Các mô- đun bổ sung có sẵn để liên lạc qua các mạng PROFIBUS, GPRS, RS485 hoặcRS232, giúp đa dạng hóa các yêu cầu hiển thị và giám sát
Mã sản phẩm 6ES7211-1BE40-0XB0
Thông số SIMATIC S7-1200, CPU 1214C, compact CPU, AC/DC/relay, onboard I/O: 6 DI 24 V DC; 4 DO relay 2A; 2 AI 0-10 V DC, Power supply: AC 85-264 V AC at 47-63 Hz, Program/data memory 50 KB
Hãng sản xuất Siemens AG
Mã sản phẩm 6ES7232-4HB32-0XB0
Thông số SIMATIC S7-1200, Analog output, SM
1232, 2 AO, +/-10 V, 14-bit resolution, or 0-20 mA/4-20 mA, 13-bit resolution Kích thước 9,00 x 10,70 x 5,60
Hãng sản xuất Siemens AG
1.2 Các phương pháp kết nối PLC với Biến tần Để kết nối được PLC vs Biến tần thi ta có các cách như sau:
Để PLC có thể điều khiển được tần số của biến tần, ta thường dùng phương pháp điều khiển bằng tín hiệu analog; trên PLC bắt buộc tích hợp module analog ở dạng 0-10V hoặc 4-20mA, sau đó kết nối chân xuất analog của PLC với chân nhận analog của biến tần Trong môi trường dễ nhiễu và khoảng cách từ biến tần tới PLC xa, nên chọn phương án truyền tín hiệu 4-20mA để tăng độ ổn định và giảm nhiễu, mang lại sự tín hiệu đáng tin cậy cho biến tần.
Hình 3.3 Lập trình điều khiển PLC theo Analog
Điều khiển tốc độ biến tần trên PLC bằng chế độ đa cấp tốc độ là một giải pháp khi PLC không hỗ trợ ngõ ra analog Bạn có thể dùng tín hiệu ở các chân đa cấp tốc độ để thiết lập các mức tốc độ khác nhau; khi một cấp xuất ra, biến tần sẽ chạy ở tốc độ tương ứng Tốc độ này được cài đặt trực tiếp trên biến tần và thường được gọi là chế độ đa cấp tốc độ hoặc chế độ multi speed Giải pháp này thường được áp dụng cho các loại máy vận hành ở tốc độ cố định như thang máy, cầu trục và máy cán sóng tôn.
Hình 3.4 Lập trình điều khiển PLC theo Digital
- Đa số các loại biến tần hiện nay đều được tích hợp truyền thông Modbus RTU qua kiểu kết nối RS485 nên các bạn có thể chọn một số loại plc có tích hợp chuẩn này để thực hiện việc truyền thông dễ dạng hơn Ở chế độ truyền thông này thì biến tần sẽ slave và plc là master Khi lập trình plc ta sẽ thực hiện việc đọc và ghi giá trị vào ô nhớ tần số cũng như lệnh chạy cho biến tần qua truyền thông.
1.3 Cách kết nối PLC S7-1200 và HMI Mitsubishi GS2110-WTBD
- Để kết nối được PLC S7-1200 và HMI Mitsubishi GS2110-WTBD thì trước tiên ta cần mở phần mềm GT Designer3 để thiết lập cho HMI nhận kết nối vs PLC qua Ethernet theo các bước sau:
Bước 1: Mờ phần GT Designer3
+ Ở mục Communication thi ở mục Manufactuer chọn Siemens và Controller Type chọn Siemens S7(Ethernet) hoặc theo như hình trên có thể kết nối được giao tiếp giữa PLC và HMI
Hình 3.6 Thiết lập địa chỉ IP trên HMI và thiết lập địa chỉ IP trên PLC
Step 4: In the General section of TIA Portal, under Protection & Security, enable the option “Permit access with PUT/GET communication from remote partner” if it is not already checked, so the system can communicate with other devices.
Hình 3.7 Bật tính năng cho phép nhận diện kết nối với các thiết bị khác
Bước 5: Kết nối hai thiết bị PLC và HMI bằng cáp Ethernet
Bước 6: Mở phần mềm Tia Portal V15 tại mục “Online
& Diagnostics” và chọn “Accessible Devices” để tìm thiết bị HMI cần kết nối
Display Device TFT color LCD
Cổng kết nối RS-232, RS-422, Ethernet, USB, SD Card
Màn hỉnh cảm ứng Có
3 Biến tần Mitsubishi E700: 3 pha, điện áp 400V, công suất 0.75kW
E700 Ứng dụng của biến tần
Mitsubishi FR-E740 Quạt, bơm, HVAC,…
Mô men khởi động 150% hoặc hơn tùy theo phương pháp điều khiển Khả năng quá tải 150% 60s, 200% 0.5s
Lựa chọn đa tốc độ, cài đặt từ xa, chọn chức năng thứ hai, bốn cấp quá tải tùy chọn, hoạt động JOG, điều khiển PID có giá trị, hoạt động luân phiên
Trong hệ thống có các chế độ PU, V/F, PU-NET và External-NET, ngõ ra có thể dừng lại khi gặp sự cố hoặc tín hiệu bị gián đoạn Người dùng có thể chọn chế độ tự giữ và bắt đầu, đồng thời cài đặt lại biến tần để điều chỉnh tần số cho phù hợp với yêu cầu vận hành Hệ thống sẽ báo tín hiệu khi biến tần hoạt động và khóa ngoài khi PU hoạt động để đảm bảo an toàn và phân quyền trong vận hành Việc cấu hình đúng biến tần và các chế độ mạng PU-NET/External-NET giúp tăng tính ổn định, tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
Ngõ ra Cảnh báo tình trạng quá tải, ngõ ra phát hiện tần số, tái tạo phanh, cảnh báo lỗi rơ le, biến tần sẵn
Hình 3.10 Màn hình HMI GS2110-WTBD
Hình 3.11 Biến tần E700 sàng hoạt động, ngõ ra phát hiện dòng, giới hạn PID, cảnh báo quạt tản nhiệt quá nóng, cảnh báo giảm tốc khi mất điện tức thời, điều khiển PID kích hoạt, PID bị gián đoạn, giám sát an toàn, cảnh báo tuổi thọ, hẹn giờ thời gian bảo trì.
Chức năng bảo vệ Động cơ là hệ thống kiểm soát nhằm bảo vệ động cơ khỏi các trạng thái bất thường, định nghĩa lỗi và xử lý kịp thời để đảm bảo an toàn và tuổi thọ thiết bị Nó bao gồm bảo vệ quá dòng khi tăng tốc, giảm tốc và dừng lại; bảo vệ quá tải, quá áp, thấp áp và mất áp; bảo vệ quá nhiệt và quá nhiệt điện trở phanh, đồng thời ngăn chặn sụt áp để giữ tín hiệu nguồn ổn định cho động cơ.
Thiết lập tần số tối đa và tối thiểu, hoạt động đa tốc độ, mô hình tăng / giảm tốc, bảo vệ nhiệt, tăng giảm tốc độ kích thích từ tính, xoay màn hình, tự động khởi động lại sau khi mất điện, thiết lập từ xa, lựa chọn chế độ hoạt động thử lại, bù trượt, mất kiểm soát, mô-men xoắn Tích hợp sẵn bộ điều khiển PID, Modbus TU
Truyền thông Hỗ trợ các chuẩn truyền thông RS-485, kết nối PU
3.2 Cách cài đặt thông số cho biến tần Đề sử dụng được biến tần trước tiên ta cần chọn động cơ phù hợp với loại biến tần để có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng Như ở đây bọn em dùng biến tần E740 điều khiển moto quạt với P = 0.25kW, U = 380, f = 50Hz, In=1 và số cực là 2
=> đây là cách cài đặt biến tần của nhóm:
MODE GIÁ TRỊ ỨNG DỤNG
Nhóm thống số cơ bản của biến tần
ALLC 1 Đưa các giá trị về giá trị ban đầu của nhà sản xuất P.79 3 Điều khiển chạy dừng vừa bằng Keypad và công tắc/ biến trở
P.3 50hz Tần số hoạt động của động cơ
Nhóm thống số cơ bản của động cơ
P.71 3 Các loại động cơ tiêu chuẩn khác không phải của
Mitsubishi P.80 250 Công suất của động cơ
P.81 2 Số cực của động cơ
P.82 0.5 Dòng điện không tải của động cơ
P.9 1 Dòng điện đinh mức của động cơ
P.84 50 Tần số định mức của động cơ
P.75 4kHz Tần số sóng mang, nếu cài tần số này nhỏ thì gây ra tiếng ồn
Nhóm thống số chức năng đầu vào
P.73 0 Nhận tín hiệu đầu vào từ 0-10v
Nhóm thống số chức năng đầu ra
P.190 0 Báo biến tần chạy (RUN)
Nhóm thông số bảo vệ biến tần
P.150 120% Mức phát hiện dòng điện ngõ ra, nào vệ động cơ tại mọi thời điểm P.22 115% Bào vệ quá dòng động cơ khi biến tần đang hoạt động P.251 1 Kích hoạt bảo vệ mất pha ngõ ra
P.872 1 Kích hoạt bảo vệ mất pha ngõ vào
P.244 1 Kích hoạt quạt quay khi biến tần ở chế độ chạy
Power 12V~24V – Output 4mA~20mA Sensor
Khoảng đo -20 0 C ~ 80 0 C 0% ~ 100% Độ chính xác ≤ ±0.3 0 C (at 25 0 C) ≤ ±3% (at 25 0 C, 30% ~80%) Cảm biến Pt1000 (class A) S128 humidity capacitor
5 Mạch chuyển dòng sang áp
7 Relay kiến 24VDC (2NO/2NC)
- Điện áp cuộn hút (điện áp làm việc): 24VDC
- Lưu ý phải cấp đúng chân để đèn led sáng
- Số cặp tiếp điểm: 2 cặp NC (thường đóng),
- Bộ sản phẩm gồm: relay 8 chân, đế ra 8 chân
8 Bơm nước – 60w và một số phụ kiện đi kèm
Bơm tưới Vòi phun 4 hướng Dimer điều chỉnh
9 Phao cơ ngắt nước tự động
11 Đèn báo pha MINJIN – P22 – 220VAC
- Loại: phi 22, thân rời, bóng led
- Vị trí lắp đặt: gắn ngoài tủ, phẳng
- Màu sắc: xanh đỏ vàng cam
- Hiệu ứng sáng : liên tục
12 Nút nhấn ON/OFF và nút nhấn
Hộp đựng Fuse Fuse
Mã sản phẩm OMG-FS32X OFL10x38-6A/OFL10x38-2A
Loại Ngắt mạch cầu chì Cầu chì ống (gG)
10x38mm Đèn báo ngắt mạch Có
Chất liệu Vỏ nhựa PBT chống cháy, tiếp điểm đồng mạ bạc
Thân bằng gốm, tiếp điểm đồng mạ niken
Dòng định mức 32A – 690VAC 6A 500V AC / 2A 500V
Tiêu chuẩn IEC 60269, TCVN5926-1 IEC 60269, TCVN5926-1
Hình 3.20 Nút nhấn ON/OFF Hình 3.21 Nút nhấn Emergency.
Mã sản phẩm NXB-63 C16 2P NXB-63 C20 3P A9K24350
Hãng sản xuất CHINT CHINT SCHNEIDER Điện áp định mức 240VAC 415VAC 415VAC
Tiêu chuẩn IEC 60898-1 IEC 60898-1 IEC 60898-1
Xuất xứ China China Bulgaria
Hình 3.22 Hộp đựng Fuse Hình 3.23 Fuse 2A Hình 3.24 Fuse 6A
Hãng sản xuất CHINT Điện áp định mức coli 220
Hình 3.28 Contactor Hình 3.25 MCB 3P-20A Hình 3.26 MCB 2P-16A Hình 3.27 MCB 3P-50A
Thiết kế phần cứng và phần mềm
Hình 3.30 Sơ đồ Single Line
3 Bảng bóc tách khối lượng thiết bị
6 Sơ đồ đấu nối PLC và module AI
7 Sơ đồ đấu nối cảm biến
Hình 3.35 Sơ đồ đấu nối cảm biến
9 Sơ đồ kích thước khung nuôi trồng nấm
Hình 3.37 Bản vẽ kích thước khung nuôi trồng nấm, bố trí quạt hút và bơm
10 Thiết kế giao diện HMI
- Về thiết kế giao điện HMI thi bọn em sử dụng phần mềm GT Designer 3 của Mitsubishi và dưới đây là giao diện chính của phần mềm
Hình 3.38Giao diện của phần mềm GT Designer 3 Ở bảng này chúng ta có thể ON/OFF hệ thống để khởi động hệ thống và có nút Man/Auto để chúng ta chọn cách vận hành cho hệ thống của chúng ta bằng việc nhấn vào các nút trên màn hình HMI
Hình 3.40 Giao diện chọn chế MANUAL Hình 3.41 Giao diện chọn chế AUTO
Trong chế độ vận hành thủ công, các nút nhấn trên màn hình được thiết kế để bạn chỉ cần nhấn đúng những nút phù hợp với từng bước của quá trình vận hành, giúp thao tác diễn ra nhanh chóng, an toàn và giảm thiểu sai sót.
Trong chế độ Auto, người dùng có thể chọn các giai đoạn của nấm và nhấn OK để hệ thống xác nhận nấm đang ở giai đoạn sinh trưởng nào, từ đó hệ thống hoạt động và giám sát theo đúng quá trình sinh trưởng của nấm ở giai đoạn đã chọn.
11 Chương trình PLC trên Tia Portal V15
Hình 3.42 Các Network của chương trình Main Hình 3.43 Chương trình con
MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NUÔI TRỒNG NẤM
Tủ điều khiển hệ thống
Hình 4.1Mặt trước tủ điện
Hình 4.2 Đấu nối dây đèn, nút nhấn và biến trở
(1) Bộ ba đèn báo nguồn R S T
(2) Bộ các đèn báo khi hệ thống đang hoạt động
(3) Biến trở dùng để điều chỉnh tốc độ của quạt đối lưu
(4) Các nút nhấn dùng để điều khiển ON/OFF bơm và xác nhận giai đoạn để hoạt động
(5) Nút nhấn khẩn cấp để đề phòng khi có sự cố
Hình 4.3 Bố trí thiết bị và đi dây trông tủ
(1) MCB 3P đây là CB tổng của hệ thống nó giúp cung cấp điện và bảo vệ
(2) MCB 3P này sẽ cấp nguồn cho Biến tần E700 hoạt động, khi Biến tần hoạt động nó sẽ cấp nguồn cho Contactor hoạt động để điều khiển quạt đối lưu
(3) MCB 2P sẽ dùng để cung cấp nguồn cho Dimer điều chỉnh cho bơm
(4) Hộp đựng Fuse và Fuse: gồm 5 bộ tính từ trái sang , 2 bộ đầu dùng Fuse 6A và 3 bộ cuối là Fuse 2A, bộ đầu tiên dùng để bảo vệ quạt làm mát của tủ, cấp nguồn cho nguồn 24V, bộ kế tiếp là bộ bảo vệ cho dây N, 3 bộ còn lại dùng để bảo vệ đèn báo pha trước mặt tủ.
(5) Bộ nguồn 24V dùng để cấp nguồn cho PLC S7-1200 DC/DC/DC và HMI GS2110-WTBD
(6) Biến tần E700 dùng để điều khiển quạt đối lưu theo 2 chế độ là dùng biến trở (chế độ Manual) và dùng Analog (chế độ Auto)
(7) Bộ PLC S7 -1200 DC/DC/DC và module AI: S7-1200 đảm nhiệm chức năng nhận tín hiệu vào như ON/OFF để điều khiển 2 bơm hoạt động và ngoài ra còn nhận tiến hiệu vào là báo lỗi để xuất tín hiệu cho đèn báo lỗi Fault
(10) Mạch chuyển đổi dòng sang áp: dùng để khi nhận tín hiệu của cảm biến WS302A1T4 để xử lý biến dòng 4-20mA của cảm biến thành áp 0 -10V để đưa về PLC để xử lý xuất tín hiệu cho Biến tần hoạt động ở chế độ Auto
(11) Nguồn cấp cho Mạch chuyển đổi dòng sang áp
(12) Dimer điều chỉnh dùng điều chỉnh lưu lượng nước khi bơm hoạt động
(14) Quạt thông gió cho tủ điện
Khung nuôi trồng nấm
(1) = > lưới treo xung quanh khung nấm nhằm giảm ánh nắng trực tiếp vào nấm và giảm nhiệt độ bên trong lồng
(2) Các thanh sắt được kết cấu tạo thành một khung lồng nuối trồng nấm
(3) Hình ảnh tượng trưng cho các phôi nấm đang được treo trên giá đỡ của khung được xếp thành 2 hàng 2 cột và mỗi cột là 5 phôi nấm
(4) Bồn chứa nước dùng để hứng lại nước khi bơm tưới nước phun lên phôi nấm và dùng để tái sử dụng cho các lần tưới sau đổng thời làm mát không khí và cấp độ ẩm
(5) Quạt đối lưu dùng để duy trì nhiệt độ và độ ẩm không khí bên trong cũng như bên ngoài lồng nấm
(6) Là phao cơ dùng để bơm nước vào bể chứa khi nước trong bể chứa thấp hơn mức cho phép
Hình 4.6 Mô hình lồng nuôi nấm
Giao diện mô phỏng hệ thống trên Scada của Tia Portal V15
Hình 4.7 Giao diện Chế độ vận hành
Chúng ta có thể chọn ON/OFF hệ thống lúc này hệ thống chưa hoạt động nền đèn OFF sáng màu đỏ
Có 2 chế độ tùy chọn là Man và Auto
Hình 4.8 Giao diện chế độ Manual
Hình 4.9 Giao diện chế độ Auto
Hình 4.10 Bảng giám sát và điều khiển trên PLC Sim