Thiết kế thi công mô hình nhà kính trồng hoa hồng thông minh điều khiển và giám sát bằng LOGO8 thông qua mạng internet

 Hệ thống tạo độ ẩm  Hệ thống đèn chiếu sáng kết hợp với sưởi ấm Hướng giám sát theo dõi các thông số cần thiết trong nhà kính bao gồm:  Theo dõi nhiệt độ không khí  Theo dõi độ ẩm k

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH NHÀ KÍNH TRỒNG HOA HỒNG THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BẰNG LOGO8! THÔNG QUA MẠNG INTERNET

Giảng viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Hoài Bão

Sinh viên thực hiện: Hoàng Đăng Tiến

Mã số sinh viên: 57130063

Khánh Hòa - 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP _

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH NHÀ KÍNH TRỒNG HOA HỒNG THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BẰNG LOGO8! THÔNG QUA MẠNG INTERNET

GVHD: Ths Nguyễn Hoài Bão SVTH: Hoàng Đăng Tiến

MSSV: 57130063

GIẤY QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỒ ÁN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Khoa: Điện – Điện tử

PHIẾU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH NHÀ KÍNH TRỒNG HOA

HỒNG THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BẰNG LOGO8! THÔNG QUA INTERNET

Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Hoài Bão

Sinh viên được hướng dẫn: Hoàng Đăng Tiến MSSV: 57130063 Khóa: 2015 – 2019 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử

Kiểm tra giữa tiến độ của trưởng BM

Ngày kiểm tra:

………

Đánh giá công việc hoàn thành:….%: Ký tên Được tiếp tục: Không tiếp tục:

8

9

10

11

12

13

14

15

Nhận xét chung:

………

………

………

………

………

………

Điểm hình thức:……/10 Điểm nội dung:…./10 Điểm tổng kết:……/10

Đồng ý cho sinh viên: Được bảo vệ: Không được bảo vệ Khánh Hòa, ngày … tháng….năm…

Cán bộ hướng dẫn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi: Hoàng Đăng Tiến xin cam đoan:

- Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn

- Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của riêng tôi, không sao chép theo bất cứ đồ án tương tự nào

- Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo

- Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Khánh Hòa, tháng 7 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Hoàng Đăng Tiến

LỜI CẢM ƠN

Kính thưa:

- Ban giám hiệu trường Đại Học Nha Trang

- Thầy cô khoa Điện – Điện tử

Việc đạt được kết quả như trên không chỉ là sự nổ lực của bản thân mà còn có sự quan tâm, động viên, giúp đỡ từ gia đình, bạn bè cùng sự chỉ dạy tận tình của giáo viên hướng dẫn, của quý thầy cô trong trường

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn thầy T.S Như Khải Hoàn – Trưởng khoa

Điện– Điện tử đã tạo điều kiện và cho phép em được thực hiện đồ án tốt nghiệp

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoài Bão đã tận tâm chỉ bảo hướng dẫn em qua từng buổi học, từng buổi nói chuyện, thảo luận nguyên cứu về đề tài Nhờ có những lời hướng dẫn, dạy bảo đó, đồ án này của em đã hoàn thành một cách tốt nhất

Em cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong và ngoài khoa Điện – Điện tử đã giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian qua

Cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã động viên chia sẻ về mặt vật chất cũng như tinh thần tạo động lực để em thực hiện đồ tài này

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, do còn hạn chế về kiến thức cũng như kỹ năng thực tế nên đồ án còn nhiều thiếu sót Em kính mong thầy cô và bạn bè

có những ý kiến đóng góp quý báu để kiến thức trong lĩnh vực được hoàn thiện hơn

Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô trong khoa Điện – Điện tử thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh tốt đẹp của mình và truyền đạt kiến thực cho thế hệ mai sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Khánh Hòa, tháng 7 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Hoàng Đăng Tiến

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Chương 1: Tổng quan về nhà kính trồng hoa thông minh

- Giới thiệu về nhà kính thông minh

- Đặc điểm thực vật, quy trình chăm sóc cây hoa hồng

Chương 2: Giới thiệu PLC LOGO8! VÀ MODULE MỞ RỘNG

- Giới thiệu chung PLC

- Giới thiệu PLC LOGO!

Chương 3: Giới thiệu phần mềm LOGO! SOFT COMFORT V8.2

- Tổng quan phần mềm

- Quy trình tải xuống LOGO!

Chương 4: Giới thiệu phần mềm LOGO! Web Editor và LOGO! App

- Tổng quan phần mềm

- Quy trình kết nối và tải xuống LOGO!

- Truy cập và điều khiển trên Webserver

Chương 5: Thiết kế và thi công mô hình nhà kính thông minh

- Sơ đồ khối của mô hình

- Giới thiệu về mô hình

- Nguyên lý hoạt động

- Giới thiệu các thiết bị sử dụng trong mô hình

- Chương trình điều khiển mô hình

- Chương trình trên Webserver

Chương 6: Kết luận và kiến nghị

MỤC LỤC

Đề mục Trang

TRANG BÌA i

GIẤY QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỒ ÁN ii

PHIẾU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP iii

LỜI CAM ĐOAN v

LỜI CẢM ƠN vi

TÓM TẮT ĐỀ TÀI vii

MỤC LỤC viii

DANH SÁCH HÌNH VẼ xiii

DANH SÁCH BẢNG BIỂU xvi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xvii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ KÍNH TRỒNG HOA THÔNG MINH 4

1.1 Tổng quan 4

1.2 Các thành phần cấu tạo nên nhà kính thông minh 5

1.2.1 Kết cấu của nhà kính 5

1.2.2 Hệ thống tưới nước cho cây hoa hồng 6

1.2.3 Hệ thống chiếu sáng cho nhà kính 7

1.2.4 Hệ thống quạt đối lưu 8

1.2.5 Hệ thống cảm biến trong nhà kính 10

1.3 Ưu điểm của hệ thống điều khiển nhà kính thông minh 11

1.4 Đặc điểm thực vật của cây hoa hồng 12

1.4.1 Nguồn gốc và sự phân bố 11

1.4.2 Đặc điểm thực vật 13

1.4.3 Phân loại các loài hoa hồng hiện nay 13

1.4.4 Yêu cầu về điều kiện ngoại cảnh 13

1.4.5 Kỹ thuật trồng 14

1.4.6 Kỹ thuật chăm sóc cây hoa 14

1.4.7 Kỹ thuật tỉa cành, tỉa nụ 15

1.5 Các sâu, bệnh hại thường gặp và biện pháp phòng trừ 15

1.5.1 Sâu thường gặp và cách phòng trừ 15

1.5.2 Bệnh hại thường gặp trên cây 16

CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU PLC LOGO! VÀ MODULE MỞ RỘNG 17

2.1 Giới thiệu chung PLC 17

2.2 Giới thiệu chung PLC LOGO! 18

2.2.1 Tính năng nổi bật và ứng dụng 18

2.2.1.1 Tính năng nổi bật 18

2.2.1.2 Ứng dụng của LOGO! 19

2.3 Các đặc điểm kỹ thuật của LOGO! 20

2.3.1 Tính năng kỹ thuật 20

2.3.2 Thông số kỹ thuật 20

2.3.3 Cấu hình của PLC LOGO! 21

2.3.4 Các thao tác với LOGO! 23

2.3.4.1 Tháo lắp LOGO! 23

2.3.4.2 Kết nối Internet 25

2.3.4.3 Nối các đầu vào của LOGO! 12/24RCE 26

2.3.4.4 Nối đầu ra của LOGO! 12/24RCE 26

2.3.4.5 Nối cảm biến với đầu vào của LOGO! 12/24RCE 27

2.3.4.6 Khởi động LOGO! Bật/tắt khởi động nguồn cung cấp 28

2.4.4 Cách nhận dạng Logo 30

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LOGO! SOFT COMFORT V8.2 31

3.2.1 Giao diện lập trình 32

3.2.2 Giao diện dự án 34

3.3 Các hàm cơ bản 36

3.4 Các hàm đặc biệt (SF: special functions) 42

3.4.1 On-delay 46

3.4.2 Off-delay 47

3.4.3 On_off-delay 48

3.4.4 On-delay có nhớ 49

3.4.5 Relay xung có trì hoãn 50

3.4.6 Relay thời gian lấy cạnh xung lên 51

3.4.7 Bộ phát xung ngẫu nhiên 52

3.4.8 Công tắc dùng cho đèn cầu thang 53

3.4.9 Bộ định ngày giờ trong tuần 54

3.4.10 Bộ định ngày trong năm 54

3.4.11 Bộ đếm lên xuống 55

3.4.14 Bộ đếm giờ 56

3.4.15 Bộ phát xung phụ thuộc tần số 57

3.4.16 Bộ phát xung phụ thuộc tín hiệu analog ngõ vào 58

3.4.17 Bộ giám sát tín hiệu analog 59

3.4.18 Bộ khuếch đại analog 60

3.4.19 Bộ lọc analog 61

3.4.20 Bộ relay xung 62

3.4.21 Bộ tạo thông báo 63

3.5 Quy trình tải chương trình xuống LOGO! 64

CHƯƠNG 4: PHẦN MỀM LOGO! WEB EDITOR VÀ LOGO! APP 65

4.1 Phần mềm LOGO! Web Editor 65

4.1.1 Tổng quan phần mềm 65

4.1.2 Giao diện người dùng 65

4.1.3 Các câu lệnh cửa sổ thành phần 66

4.1.4 Quy trình tải chương trình xuống LOGO! 67

4.2 Phần mềm LOGO! App 69

4.2.1 Tổng quan về phần mềm 69

4.2.2 Các chức năng trong LOGO! App 69

4.2.3 Chức năng các biểu tượng trong LOGO! App 70

4.3 Sử dụng LOGO! App 74

4.4 Hướng dẫn truy cập và điều khiển Webserver trên Internet 77

4.4.1 Truy suất Webserver trên mạng 77

4.4.2 Thực hiện các thao tác cài đặt IP PLC vào router 78

4.4.3 Thực hiện kết nối LOGO! với modem Wifi và mở cổng kết nối 80

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 84

5.1 Sơ đồ khối của mô hình 84

5.2 Giới thiệu về mô hình 84

5.3 Các thiết bị sử dụng trong mô hình 85

5.3.1 LOGO! 12/24RCE 85

5.3.2 Bộ nguồn 86

5.3.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không khí 86

5.3.4 Mạch chuyển đổi tín hiệu 87

5.3.5 Bộ ngắt mạch 88

5.3.6 Các loại công tắc trong mô hình 88

5.3.7 Cảm biến độ ẩm đất 88

5.3.8 Quạt tản nhiệt 24V 89

5.3.9 Đèn 90

5.4 Sơ đồ kết nối dây 91

5.5 Nguyên lý hoạt động 92

5.6 Chương trình điều khiển mô hình 93

5.6.1 Chức năng các ngõ ra ngõ vào 93

5.6.2 Chương trình xử lý tín hiệu từ cảm biến 94

5.6.3 Chương trình chọn chế độ điều khiển 95

5.6.4 Chương trình hẹn giờ tự động 95

5.7 Chương trình trên trên Webserver 96

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98

Tài liệu tham khảo 99

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1: Ảnh minh họa nhà kính thông minh 4

Hình 1.2: Kết cấu cơ bản của nhà kính 5

Hình 1.3: Hệ thống tưới trong nhà kính 6

Hình 1.4: Hệ thống quạt đối lưu trong nhà kính 8

Hình 1.5: Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm sử dụng trong nhà kính 10

Hình 1.6: Một số giống hoa hồng đẹp 12

Hình 2.1: Modul cơ sở cho LOGO! 12/24RCE 21

Hình 2.2: Modul mở rộng cho LOGO! 12/24RCE 22

Hình 2.3: Các bước lắp các modul LOGO! 23

Hình 2.4: Modul LOGO! gắn hoàn chỉnh 24

Hình 2.5: Các bước tháo các modul LOGO! 24

Hình 2.6: Kết nối với cáp mạng Internet 25

Hình 2.7: Sơ đồ nối dây các đầu vào 26

Hình 2.8: Sơ đồ nối dây các đầu ra 27

Hình 2.9: Kết nối cảm biến với AI trên LOGO! 27

Hình 2.10: Chọn số đầu vào AI trên màn hình LOGO! 28

Hình 2.11: Chọn số đầu vào AI trên phần mềm LOGO!Soft Comfort v8 28

Hình 3.1: Giao diện lập trình 33

Hình 3.2: Giao diện dự án 34

Hình 3.3: Giản đồ thời gian cổng AND 38

Hình 3.4: Giản đồ thời gian cổng NAND 39

Hình 3.5: Giản đồ thời gian hàm On-delay 46

Hình 3.6: Giản đồ thời gian hàm Off-delay 47

Hình 3.7: Giản đồ thời gian hàm On_off-delay 48

Hình 3.8: Giản đồ thời gian hàm On-delay có nhớ 49

Hình 3.9: Giản đồ thời gian relay có xung trì hoãn 50

Hình 3.10: Giản đồ thời gian relay thời gian lấy cạnh xung lên 51

Hình 3.11: Giản đồ thời gian bộ phát xung ngẫu nhiên 52

Hình 3.12: Giản đồ thời gian công tắc dùng cho đèn cầu thang 53

Hình 3.15 : Giản đồ thời gian bộ đếm giờ 56

Hình 3.16: Giản đồ thời gian bộ phát xung phụ thuộc tần số 57

Hình 3.17: Giản đồ thời gian bộ phát xung không phụ thuộc tín hiệu analog ngõ vào 58 Hình 3.18: Giản đồ thời gian bộ giám sát tín hiệu analog 59

Hình 3.19: Giản đồ thời gian bộc lọc 61

Hình 3.20: Giản đồ thời gian Bộ relay xung 62

Hình 3.21: Cửa sổ tải xuống trong LOGO! Soft Comfort 64

Hình 3.22: Dự án đang được tải xuống trong LOGO! Soft Comfort 64

Hình 3.23: Cửa sổ khởi động LOGO! trong LOGO! Soft Comfort 64

Hình 4.1: Giao diện người dùng trên LOGO! Web Editor 65

Hình 4.2: Cửa sổ thành phần 66

Hình 4.3: Cửa sổ tải xuống trong LOGO! Web Editor 67

Hình 4.4: Cửa sổ xác nhận tải xuống trong LOGO! Web Editor 68

Hình 4.5: Dự án đang được tải xuống trong LOGO! Web Editor 68

Hình 4.6: Cửa sổ xác nhận khởi động LOGO! trong LOGO! Web Editor 68

Hình 4.7: Giao diện khi đăng nhập Web 68

Hình 4.8 Phần mềm LOGO! App 69

Hình 4.9: Ttruy cập thanh công cụ 71

Hình 4.10: Các bước cài đặt quyền truy cập 72

Hình 4.11: Các bước cài đặt truy cập LOGO! App và Webserver 73

Hình 4.12: Đặt mật khẩu bảo vệ cho LOGO! App 74

Hình 4.13: Thêm dự án mới trong LOGO! App 74

Hình 4.14: Giao diện khi thêm dự án mới 75

Hình 4.15: Truy cập vào trong dự án 75

Hình 4.16: Giao diện đăng nhập 76

Hình 4.17: Giao diện điều khiển và giám sát 76

Hình 4.18: Sơ đồ kết trong mạng WAN 77

Hình 4.19: Hình ảnh thanh công cụ kết nối Ethernet 78

Hình 4.20: Hình ảnh nhập số liệu trong Ethernet 79

Hình 4.21: Hình ảnh cài đặt trong Ethernet 79

Hình 4.22: Đăng nhập vào modem Wifi 80

Hình 4.23: Vào các tính năng nâng cao của modem 80

Hình 4.24: Đưa địa chỉ IP của PLC vào modem 81

Hình 4.25: Tiến hành mở Port 81

Hình 4.26: Nhập thông số để mở Port 8080 82

Hình 4.27: Kiểm tra kết quả mở Port 82

Hình 4.28: Trang đăng nhập Webserver 83

Hình 4.29: Giao diện điều khiển mô hình nhà kính 83

Hình 5.1: LOGO! 12/24RCE 85

Hình 5.2: Bộ nguồn 24V/2.5A và 12V/3.2A 86

Hình 5.3: Cảm biến nhiệt độ độ ẩm không khí 86

Hình 5.4: Mạch chuyển đổi tín hiệu dòng điện 0/4-20mA sang 0-10V 87

Hình 5.5: Bộ ngắt mạch tự động 88

Hình 5.6: Công tắc xoay 3 chế độ và công tắc bập bênh 88

Hình 5.7: Cảm biến độ ẩm đất 88

Hình 5.8: Quạt tản nhiệt 24V 89

Hình 5.9: Đèn sợi đốt 25W 90

Hình 5.10: Động cơ phun sương 24V 90

Hình 5.11: Bơm tưới nước AP2500 91

Hình 5.12: Sơ đồ kết nối dây trong mô hình 91

Hình 5.15: Mô hình hoàn thiện 92

Hình 5.14: Xử lý tín hiệu cảm biến độ ẩm đất 94

Hình 5.15: Xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ 94

Hình 5.16: Xử lý tín hiệu cảm biến độ ẩm không khí 94

Hình 5.17: Chương trình chon chế độ điều khiển 95

Hình 5.18: Bộ hẹn giờ tự động 95

Hình 5.19: Chương trình trên LOGO! Web Editor 96

Hình 5.20: Các thao tác tạo một số khối công tắc trên LWE 96

Hình 5.21: Các thao tác tạo một số khối hiển thị thông số Analog trên LWE 97

Hình 5.22: Giao diện khi truy cập Webserver 97

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Bảng trạng thái của LOGO! 29

Bảng 3.1 Các hàm cơ bản trong LOGO! 36

Bảng 3.2: Bảng logic cổng AND 37

Bảng 3.3: Logic cổng NAND 38

Bảng 3.4: Bảng logic cổng OR 39

Bảng 3.5: Bảng logic cổng NOR 40

Bảng 3.6: Bảng logic cồng XOR 41

Bảng 3.7: Bảng logic cổng NOT 41

Bảng 3.8: Các hàm đặc biệt trong LOGO! 42

Bảng 3.9: Hàm On-delay 46

Bảng 3.10: Hàm Off-delay 47

Bảng 3.11: Hàm On_off-delay 48

Bảng 3.12: Hàm On-delay có nhớ 49

Bảng 3.13: Relay xung có trì hoãn 50

Bảng 3.14: Relay thời gian lấy cạnh xung lên 51

Bảng 3.15: Bộ phát xung ngẫu nhiên 52

Bảng 3.16: Công tắc dùng cho đèn cầu thang 53

Bảng 3.17: Bộ định ngày giờ trong tuần 54

Bảng 3.18: Bộ định ngày trong năm 54

Bảng 3.19: Bộ đếm lên xuống 55

Bảng 3.20: Bộ đếm giờ 56

Bảng 3.21: Bộ phát xung phụ thuộc tần số 57

Bảng 3.22: Bộ phát xung phụ thuộc tín hiệu analog ngõ vào 58

Bảng 3.23: Bộ giám sát tín hiệu analog 59

Bảng 3.24: Bộ khuếch đại analog 60

Bảng 3.25: Bộ lọc analog 61

Bảng 3.26: Bộ relay xung 62

Bảng 3.27: Bộ tạo thông báo 63

Bảng 4.1: Chức năng các biểu tượng trong LOGO! App 70

Bảng 5.1: Bảng phân bố ngõ vào, ngõ ra trên LOGO! 93

Bảng 5.2: Bảng phân bố ngõ vào, ngõ ra trên LOGO! Web Editor 93

MỞ ĐẦU

1 Ý nghĩa của đề tài

Hiện nay phát triển nông nghiệp công nghệ cao là lĩnh vực đang nhận được sự quan tâm của nhà nước, doanh nghiệp và người dân

Trong đó việc áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất nhằm nâng cao chất lượng, năng suất của sản phẩm nông nghiệp cùng với đảm bảo an toàn thực phẩm, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững đang là mục tiêu sống còn Cũng như số lượng hàng hóa, đem lại hiệu quả kinh tế góp phần thúc đẩy sự phát triển của

xã hội,nâng cao chất lượng cuộc sống người dân

Với những định hướng rõ ràng đó, nhiều thành tựu khoa học đã được áp dụng vào tất cả các lĩnh vực, các ngành sản xuất

Bởi vì lẽ đó nếu không nhanh chóng áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, không đổi mới phương thức sản xuất và canh tác truyền thống thì ngành nông nghiệp

sẽ tụt hậu so với thế giới và khu vực Hơn nữa, việc giám sát và điều khiển được môi trường sẽ giúp chúng ta phát triển các giống cây trồng, vật nuôi tại các nơi có điều kiện không cho phép

Cùng với sự phát triển của mạng lưới vạn vật kết nối (IoT-Internet of Things) và

tự động hóa Việc áp dụng cả tự động hóa và mạng điều khiển không dây Wireless Controller Networks) vào sản xuất nông nghiệp làm cho quy trình sản xuất được đồng bộ, giám sát và điều khiển một cách tự động, hạn chế tối đa tác động của môi trường

Trong đề tài đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế và thi công mô hình nhà kính trồng hoa thông minh điều khiển và giám sát bằng LOGO8! thông qua mạng Internet”

em xin được giới thiều giải pháp dùng PLC để điều khiển và giám sát quá trình phát triển sinh trưởng của cây hoa hồng trong nhà kính nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản lượng sản phẩm,giảm sức người và đưa những thành tựu của ngành tự động hóa, công nghệ IoT vào việc phát triển nông nghiệp công nghệ cao

Đề tài xin được tập trung vào hai hướng chính là: Điều khiển và giám sát

Hướng điều khiển bao gồm:

 Hệ thống bơm nước phục vụ tưới tiêu,

 Hệ thống quạt thông gió

 Hệ thống tạo độ ẩm

 Hệ thống đèn chiếu sáng kết hợp với sưởi ấm

Hướng giám sát theo dõi các thông số cần thiết trong nhà kính bao gồm:

 Theo dõi nhiệt độ không khí

 Theo dõi độ ẩm không khí

 Theo dõi độ ẩm của đất

 Giám sát các hoạt động các thiết bị trong nhà kính

Hệ thống được điều khiển, các thông số được hiển thị và giám sát thông qua Internet và hiển thị lên màn hình của máy tính Qua đó rút ngắn thời gian và tối ưu hóa những điều kiện lý tưởng nhất và phòng tránh được những dịch bệnh gây bất lợi cho cây trồng

2 Giới hạn nguyên cứu của đề tài

Để thiết kế và thi công một hệ thống điều khiển và điều khiển từ xa thông qua mạng Internet áp dụng cho một nhà kính hoàn chỉnh, thông minh và đạt được hiệu quả cao như nói trên là rất phức tạp và rất tốn kém Để làm được hệ thống này đòi hỏi phải

có một lượng thời gian, kiến thức nhất định Bên cạnh đó là vấn đề về tài chính Với lượng thời gian và kiến thức có hạn, trong đề tài này em đã cố gắng thực hiện hệ thống tương đối là hoàn chỉnh Với những gì đã trình bày trên, em đã tiến hành nguyên cứu, khảo sát, thực hiện và dự kiến đạt được các mục tiêu đặt ra như sau:

 Thi công mô hình nhà kính thông minh hoàn thiện các phần như cây hoa hồng,

hệ thống tưới nước, đèn chiếu sáng, quạt thông gió, bơm phun sương, bể chứa nước

 Xây dựng chương trình điều khiển giám sát theo 2 chế độ là tự động và chế độ tay thông minh và hợp lý

 Thiết lập một trang Web và thực hiện điều khiển và các thiết bị phục vụ cho nhà kính và giám sát các thông số nhiệt độ, độ ẩm qua giao diện Web

 Sau khi điều khiển thì trạng thái ON-OFF của các thiết bị và sự thay đổi các thông số được thể hiện ngay trên giao diện Web

 Thực hiện điều khiển và giám sát qua phần mềm trên điện thoại LOGO! App

3 Mục tiêu nguyên cứu của đề tài

Nắm rõ được công nghệ trồng hoa hồng trong nhà kính Từ đó có thể vận dụng các kiến thức đã học trên trường lớp nghiên cứu và phát triển một hệ thống điều khiển

và giám các thiết bị phục vụ trong nhà kính theo hướng tự động hóa cao Giám sát được các thông số như nhiệt độ, độ ẩm phù hợp với sự sinh trưởng phát triển của hoa hồng Đồng thời giúp cây phòng tránh được dịch bệnh và sự khắc nghiệt của môi

Nghiên cứu sự kết nối giữa PLC LOGO! với các thiết bị cảm biến nhiệt độ, độ

ẩm

4 Kết quả nghiên cứu của đề tài

Với những mục tiêu và kế hoạch đã đề ra, cùng với sự nổ lực nghiên cứu, tìm tòi,

em đã đạt được những kết quả nhất định:

 Thiết kế và thi công một mô hình hoàn thiện đầy đủ các chức năng thành phần

 Thiết kế thành công trang web để thực hiện quan sát trạng thái và ra lệnh điều khiển thiết bị qua mạng Internet

 Xây dựng được chương trình điều khiển giám sát tự động

 Kết nối được PLC và các cảm biến và đưa các thông số từ cảm biến lên giao diện Web để giám sát, đặt ngưỡng từ các giá trị từ cảm biến để hệ thống tự động điều khiển

5 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Đề tài lấy cây hoa hồng làm đối tượng để nghiên cứu Tìm hiểu về đặc điểm thực vật, quá trình sinh trưởng, ra hoa của cây Tìm hiểu kỹ thuật, cách thức chăm sóc, các loại sâu bệnh hại của từng mỗi loại cây hoa Từ đó của thể tạo ra một môi trường có khí hậu thời tiết phù nhất tạo điều kiện tốt nhất cho cây sinh trưởng và giúp cây chống lại các mầm bệnh có thể gây thiệt hại cho cây

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ KÍNH TRỒNG HOA THÔNG MINH

1.1 Tổng quan

Nhà kính trồng hoa hồng thông minh là một mô hình tạo điều kiện lí tưởng cho cây hoa hồng sinh trưởng và phát triển, giảm thiểu thiệt hại dưới sự tác động khó đỡ của môi trường Nhà kính được trang bị các hệ thống tự động thông minh cũng với cách bố trí hợp lý, các hệ thống này có khả năng tự điều chỉnh theo sự thay đổi của các thông số nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất Chúng ta cũng có thể hiểu nhà kính thông minh là một hệ thống chỉnh thể mà trong đó, tất cả hệ thống tưới, hệ thống quạt thông gió, hệ thống tạo độ ẩm, hệ thống đèn chiếu sáng đều được liên kết với thiết bị điều khiển trung tâm và có thể phối hợp với nhau để cùng thực hiện một chức năng Các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, độ ẩm đất, ánh sáng, lượng CO2 mà các kỹ sư nông nghiệp phải vất vả, dành nhiều thời gian đo đạc trong nhà kính sẽ không còn nữa

mà thay vào đó các thông số trên sẽ được cập nhật liên tục nhanh chóng chính xác, các

kỹ sư thậm chí không cần phải ra đến nhà kính nữa mà chỉ cần vài thao tác nhỏ trên màn hình máy tính, hay điện thoại di động là có thể theo dõi được các thông số đó và

có quyền điều khiển các hệ thống trong nhà kính

Với việc sử dụng kết nối Wifi/4G, người sử dụng có thể chủ động trong việc giám sát thông số môi trường và đưa ra quyết định ở một khoảng cách xa thông qua giao diện trên điện thoại và máy tính

1.2 Các thành phần cấu tạo nên nhà kính thông minh

1.2.1 Kết cấu của nhà kính

Hình 1.2: Kết cấu cơ bản của nhà kính

Thực tế có rất nhiều điều cần phải xem xét khi thiết kế cấu trúc của một nhà kính Tuy nhiên một kết cấu phải đáp ứng các tiêu chuẩn xây dựng cụ thể tại mỗi địa

phương và phải đáp ứng được các tiêu chuẩn sau:

 Mục tiêu chính khi thiết kế một cấu trúc nhà kính là phải tối đa hóa lượng

truyền ánh sáng, tối thiểu các vật cản gây cản trở lượng truyền ánh sáng

 Cho phép sự trao đổi không khí với môi trường bên ngoài nhằm tăng khả năng làm mát của nhà kính

 Khi thiết kế cần phải khảo sát, dư toán kỹ lượng về tải trọng mà nhà kính phải gánh chịu, tải trọng bao gồm tải chết và tải trực tiếp Tải chết bao gồm trọng lượng của cấu trúc, khung, kính, thiết bị cố định, hệ thống tưới, hệ thống thông gió,…, Tải trực tiếp bao gồm người làm việc trên mái, cây treo, tải trọng do gió tác động Thiết kế cấu trúc phải chịu được áp lực gió có tốc độ lên đến 128 km/h

 Các mái khi thiết kế phải có tính tự động hóa cao, các mái phải dốc, đủ cao để nước mưa khi xối có thể trôi đi một cách dễ dàng, nhanh chóng giảm áp lực lên mái nhà kính Độ dốc ít nhất là 12o-14o

 Lối đi trong nhà kính phải đáp ứng được lưu lượn người di chuyển, xe vận chuyển hàng hóa, thiết bị phục vụ cho nhà kính

 Bố cục trong nhà kính cần đáp ứng được các chức năng, dễ dang lắp đặt, bảo trì sửa chữa của các hệ thống trong nhà

 Điều cuối cùng và cũng quan trọng nhất đó là thiết kế cấu trúc nhà kính phải chắc chắn, bố trí các thành phần hợp lý để tạo ra môi trường làm việc an toàn, hiệu quả, linh động và có tính tự động hóa cao

1.2.2 Hệ thống tưới nước cho cây hoa hồng

Hình 1.3: Hệ thống tưới trong nhà kính

Lựa chọn một hệ thống tưới phù hợp cho nhà kính là yếu tố hết sức quan trọng đảm bảo về mặt kinh tế, chất lượng sản phẩm cũng như sự giảm nhân công tưới khi sản xuất hoa nông nghiệp công nghệ cao trong nhà kính Hiện nay, hệ thống tưới tự động trong nhà kính đã được sử dụng khá phổ biến Với những lợi ích thiết thực, tăng năng suất cây trồng, đảm bảo một hệ thống sản xuất rau hoa sạch công nghệ cao, luôn tạo đầu ra ổn định cho thị trường nông sản Với hệ thống tưới tự động, con con người

có thể giảm tải khối lượng công việc trong một ngày, không phải ngốn quỹ thời gian của mình vào việc tưới cây như kiểu truyền thống trước đây

Hệ thống tưới trong nhà kính cần tuân thủ các nguyên tắc sau:

 Nền thoát nước tốt Khi bề mặt gốc có thể thoát nước tốt, việc tưới nước thích hợp có thể đạt được cho cây như mong muốn

 Tưới nước trước khi cây thiếu độ ẩm sẽ tạo nên hệ thống thông thoáng khí đúng cách để rễ phát triển khỏe mạnh

Các phương pháp, cách thức tưới bao gồm: tưới nhỏ giọt, vòi phun nước, tiểu thủy lợi và tưới tay Trong đó tưới nhỏ giọt là phương pháp đạt hiệu quả cao nhất Tưới nhỏ giọt là hệ thống mở tiêu chuẩn được sử dụng khi tưới tự động trong chậu Các hệ thống hiện điện đại nhất sử dụng đầu nhỏ giọt đều để đảm bảo mỗi cây đều nhận được cùng một lượng nước Nếu hệ thống được thiết kế tốt hiệu suất đồng đều có thể đạt 95% Thường trong các nhà kính nên kết hợp một số phương pháp tưới nhằm tăng hiệu quả

Có 2 hệ thống tưới nước trong nhà kính sau:

 Hệ thống khép kín : là hệ thống thủy lợi mà các phương pháp trồng cây nào trong đó dung dịch dinh dưỡng được tái tuần hoàn Chất dinh dưỡng không được phép xâm nhập vào mặt đất

 Hệ thống mở : là hệ thống thủy lợi mở làm cho cây ngày càng tăng , trong đó dung dịch dinh dưỡng được phép đi qua vùng rễ và ra ngoài môi trường

Nước sử dụng cho việc tưới có vai trò quan trọng đối với sự sống còn của cây Nên trước khi tưới nước được kiểm tra rất kỹ càng đảm bảo được sự cân bằng hóa học trong đó Nước sẽ được kiểm tra định kỳ 2 lần/năm

1.2.3 Hệ thống chiếu sáng cho nhà kính

Mỗi loại cây trồng có yêu cầu khác nhau với thời gian của các giai đoạn sáng và tối cũng như cường độ và chất lượng của ánh sáng Ánh sáng nhân tạo đã được sử dụng rộng rãi để kiểm soát quá trình tăng trưởng thực vật trong điều kiện khác

nhau Cây khác nhau về độ cần thiết ánh sáng, một số phát triển mạnh với ánh nắng mặt trời, những loại khác phát triển tốt nhất trong bóng râm Hầu hết các cây sẽ lớn lên

tỉ lệ theo nhiều ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo Ánh sáng nhân tạo có thể được sử dụng trong các cách sau:

 Cung cấp ánh sáng cường độ cao khi muốn tăng trưởng chiều cao của cây

 Tăng thời gian của ánh sáng ban ngày tự nhiên hoặc làm giảm thời gian bóng tối về đêm để duy trì các điều kiện ban ngày dài hơn

Các loại đèn cơ bản sử dụng trong chiếu sáng nhà kính là:

Đèn huỳnh quang : Hiệu quả cao hơn với nhiệt độ thấp Đây là loại đèn được sử dụng

nhiều nhất đối với sự bổ sung ánh sáng Nó có sẵn nhiều màu sắc nhưng đèn mát-trắng

là phổ biến nhất Loại đèn này có cường độ sáng cao và tiêu hao công suất lớn

Bóng đèn sợi đốt: Công suất đèn từ 60 watt đến 500 watt Loại này được sử dụng để

mở rộng thời gian sáng trong nhà kính Con người có thể thay đổi cường độ sáng bằng cách điều chỉnh khoảng cách và chiều cao gắn trên cây

Đèn phóng điện cường độ cao (HID): Có tuổi thọ lâu dài >5000 giờ Đèn có khí

thải cao của ánh sáng trong các khu vực sử dụng của cây

Đèn LED: đèn có tuổi thọ lâu dài lên đến 10000 giờ chiếu sáng, hiệu suất cao, tiêu thụ

ít năng lượng Loại đèn này kích thích sự phát triển cây trồng, nghiên cứu chỉ ra thực vật phát triển và chất diệp lục hấp thụ nhiều nhất khi tiếp xúc với ánh sáng màu đỏ và màu xanh mà chỉ loại đèn nay mới có Đèn LED có yêu điểm là tiết kiệm năng lượng,

ít tỏa nhiệt và có thiết kế linh hoạt

1.2.4 Hệ thống quạt đối lưu

Hình 1.4: Hệ thống quạt đối lưu trong nhà kính

Hệ thống quạt đối lưu là thiết bị quan trọng trong nhà kính, quạt đối lưu hỗ trợ nhà kính hoàn thành chức năng tạo ra môi trường tối ưu cho cây trồng phát triển Chức năng của quạt đối lưu là tạo ra một dòng không khí di chuyển liên tục bên trong nhà

Công dụng của hệ thống quạt đối lưu:

Loại bỏ sự phân tầng không khí

Khi không khí không có trợ giúp của quạt sẽ bị phân tầng, di chuyển theo một hướng

và không thúc đẩy cây phát triển mạnh, hệ thống quạt sẽ giúp không khi lưu thông tốt hơn

Giúp kiểm soát nhiệt độ bên trong nhà kính tốt hơn

Giảm bớt nhiệt độ do hiệu ứng nhà kính gây ra Bên trong nhà kính nhiệt độ luôn cao hơn bên ngoài, do đó cần sử dụng các biện pháp làm mát nhà kính, và việc lắp đặt hệ

thống quạt đối lưu sẽ mang lại hiệu quả rõ rệt

Thúc đẩy chất lượng không khí

Thúc đẩy không khí di chuyển làm giảm trừ sự phát triển của nấm Một khi không khí

ứ đọng lại, nấm có khả năng phát triển nhanh chóng hơn bình thường, nhưng khi

không khí liên tục di chuyển, nấm sẽ không có cơ hội để sinh sôi

Hong khô nước trên bề mặt lá, giảm thiểu bệnh về lá

Chức năng này của quạt đối lưu cực kì hiệu quả cho trong việc trồng các loại hoa, sau khi tưới nước thường đọng lại trên lá và cánh hoa, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm Do đó quạt đối lưu là phương án tốt nhất để ngăn chặn tình trạng này, đảm bảo sản lượng

Cân bằng độ ẩm không khí

Không để độ ẩm trong không khí lên quá cao gây ngưng tụ trên màng, tạo điều kiện cho dịch bệnh gây hại trên cây trồng

Bổ sung lượng CO2 cần cho cây quang hợp

Các yêu cầu khi chọn quạt đối lưu:

 Quạt được kiểm tra định kỳ để đảm bảo hiệu quả hoạt động

 Sử dụng motor tiết kiệm năng lượng, có thể hoạt động ở nhiệt độ cao và môi trường ẩm ướt

 Cánh quạt làm từ nhôm với góc quay rộng, khối lượng nhẹ, ít tiếng ồn, băn mòn cao

 Vỏ quạt làm bàng thép không gỉ, chốt treo lắp đặt dễ dàng

 Tuổi thọ cao

Nên các thiết bị cảm biến nhiệt độ về cơ bản có chức năng đo lường nhiệt độ thông qua module khuếch đại, xử lí, chuyển đổi tín hiệu được lắp đặt ở nhiều vị trí bên trong nhà kính Áp dụng công nghệ truyền không dây tương ứng giữa các cảm biến, thông tin về nhiệt độ được truyền về máy chủ và thông tin được hiển thị trên màn hình máy tính

Hệ thống cảm biến độ ẩm

Độ ẩm không khí và độ ẩm của đất là hai yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng, cây trồng sẽ khó phát triển tốt trong môi trường có

độ ẩm quá cao hoặc quá thấp, do đó việc kiểm soát độ ẩm theo từng chu kỳ sinh

trưởng của cây là vô cùng cần thiết Hơn nữa khí hậu vùng miền ảnh hưởng nhiều đến lượng mưa, đây là nguyên nhân làm tăng độ ẩm không khí, khiến cây dễ mắc bệnh và

phương thức canh tác sao cho phù hợp với điều kiện khí hậu, giúp cây sinh trưởng ổn định hơn

Hoạt động dựa trên các module khuếch đại xử lí, chuyển đổi tín hiệu được lắp đặt ở nhiều vị trí bên trong nhà kính Áp dụng công nghệ truyền không dây tương ứng giữa các cảm biến, thông tin về độ ẩm không khí được truyền về máy chủ và thông tin được hiển thị trên màn hình máy tính

1.3 Ưu điểm của hệ thống điều khiển nhà kính thông minh

- Hệ thống nhà kính sử dụng bộ điều khiển PLC tốc độ xử lý nhanh, độ bền cao, làm

việc ổn định trong những môi trường khắc nghiệt, dễ sữa chữa, thay mới và mở rộng

hệ thống hơn so với việc sử dụng bộ điều khiển bằng vi xử lý thông thường

- Bộ điều khiển PLC có thể thu thập tín hiệu của môi trường với độ chính xác cao, ít ảnh hưởng bởi nhiễu từ các thiết bị các khác

- Các cơ cấu chấp hành có thể hoạt động ở chế độ tự động hoặc bằng tay Khi hệ thống hoạt động ở chế độ tự động sẽ được điều khiển thông qua những thông số cài đặt trước từ đó giúp kiểm soát được điều kiện môi trường cho cây phát triển tốt, vừa tiết giảm được điện năng tiêu thụ của nhà vườn, vừa tiết kiệm được chi phí nhân công

- Hệ thống có thể được điều khiển và giám sát thông qua các thiết bị giám sát như đèn báo, HMI trên tủ điều khiển và trên webserver thông qua máy tính hay smartphone có kết nối mạng Wifi, 3G Với tính năng điều khiển trên Smartphone chúng ta có thể giám sát cũng như điều khiển hệ thống ở mọi nơi, với độ trễ nhỏ hơn 200ms Sử dụng App trên cả IOS và Android thân thiệt và dễ sử dụng, với độ bảo mật cao

- Hệ thống có thể lưu trữ các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng trên

SD card được gắn trên bộ điều khiển Việc lưu trữ đó giúp cho người quản lý giám sát được môi trường nhà kính theo mùa vụ cây trồng Có thể nâng cấp điều khiển nhiều nhà kính gần nhau

1.4 Đặc điểm thực vật của cây hoa hồng

1.4.1 Nguồn gốc và sự phân bố

Hình 1.6: Một số giống hoa hồng đẹp

Cây hoa hồng có tên khoa học là Rosa sp, thuộc lớp song tử diệp, Bộ Rosales, Họ Rosaceae có nguồn gốc ôn đới và nhiệt đới vùng Bắc bán cầu Cách đây khoảng 5000 năm, Trung Quốc là nơi đầu tiên thuần hóa hoa hồng nhưng mãi đến thế kỷ VIII thì những giống hồng từ Trung Quốc mới giới thiệu ở Châu Âu và hầu hết những giống hồng ngày nay đều có nguồn gốc từ nó

Họ hoa hồng có khoảng có 115 chi và trên 3000 loài phân bố chủ yếu ở vùng ôn đới và cận nhiệt đới bắc bán cầu Các nước sản xuất hoa hồng chính: Hà Lan, Mỹ, Nhật…Trong đó, Hà Lan là nước trồng và xuất khẩu hoa hồng lớn nhất thế giới Hiện nay, các giống trồng ở Việt Nam hầu hết là giống nhập từ Hà Lan, Mỹ, Pháp, Trung Quốc và trồng phổ biến ở Đà Lạt rồi đổ xuống vùng Tiền Giang, Hậu Giang, nhất là tại Cái Mơn, Sa Đéc… hoa hồng được trồng đại trà với nhiều giống quý và mới lạ

 Hoa: có nhiều màu sắc và kích thước khác nhau Cụm hoa chủ yếu có một hoa hoặc tập hợp một ít hoa trên cuống dài, cứng, có gai Hoa lớn có cánh dài hợp thành chén ở gốc, xếp thành một hay nhiều vòng, siết chặt hay lỏng tùy theo giống Hoa hồng thuộc loài hoa lưỡng tính Nhị đực và nhụy cái trên cùng một hoa, các nhị đực dính vào nhau bao quanh vòi nhụy Khi phấn chín rơi trên đầu nhụy nên có thể tự thụ phấn Đài hoa màu xanh

 Quả: quả hình trái xoan có cánh đài còn lại

 Hạt: hạt hồng nhỏ có lông, khả năng nảy mầm của hạt rất kém do có lớp vỏ dày

1.4.3 Phân loại các loài hoa hồng hiện nay

Hoa Hồng có hơn 350 loài được phân bố ở khắp thế giới Hiện nay ở Việt Nam đang trồng khoảng 50 chủng loại giống Hồng chính theo màu sắc có thể phân chúng thành các nhóm giống sau:

 Nhóm giống đỏ: Đỏ thẫm, đỏ nhung, đỏ hồng ngọc, đỏ cờ

 Nhóm giống Phấn Hồng: màu hoa đào, màu đỏ thẫm, màu đỏ quỳ

 Nhóm giống vàng: vàng nhạt, vàng đậu, vàng da cam

 Nhóm giống hồng sen: cánh sen, hồng nhạt

 Nhóm giống trắng:trắng trong, trắng sữa, trắng ngà

 Nhóm hệ nhiều màu pha trộn: là màu sắc cánh hoa không đều, màu hỗn hợp và rất nhiều màu trung gian

1.4.4 Yêu cầu về điều kiện ngoại cảnh

 Nhiệt độ: cây hoa hồng ưa khí hậu ôn hoà, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng

và phát triển tốt là 18-250C Nhiệt độ dưới 180C và trên 350C đều ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây

 Ánh sáng: Cây hoa hồng là cây ưa sáng, ánh sáng đầy đủ giúp cây sinh trưởng

tốt Khi có điều kiện ánh sáng đầy đủ cây phát triển tốt, nếu thiếu sáng cây sẽ bị vóng, cành hoa không đạt chất lượng

 Ẩm độ: Hoa hồng yêu cầu độ ẩm đất 60-70% và độ ẩm không khí 80-85% là thích

hợp nhất cho sinh trưởng của cây hoa hồng

 Đất: Hoa hồng thích hợp với đất feralit vàng đỏ, đất thịt hoặc đất thịt pha cát

có cấu tượng chặt, pH 5,6 – 6,5, đất có độ thông thoáng, thoát nước tốt

1.4.5 Kỹ thuật trồng

 Chọn hướng nắng: Nên chọn hướng nắng mặt trời chiếu buổi sáng hay nắng chiếu xuyên

 Làm đất trước khi trồng: Chọn đất hay mùn tơi xốp có độ thoát nước tốt không

để nước tưới bị ứ đọng làm hư bộ rễ, ưu tiên sử dụng phân hữu cơ đã hoai mục

để lót dưới bầu cây trước khi trồng

 Cách trồng cây trong chậu: Đầu tiên ta lót đáy chậu bằng than củi để thoát nước tốt, không dùng than đước có hàm lượng muối cao sẽ làm hư rễ Trồng cây vào chậu có kích thước phù hợp gấp 1,5- 2 lần bầu đất

 Khi trồng cây, dùng ngón tay nhấn chặt để gốc không bị lỏng Để nơi thoáng mát 3-5 ngày, tưới rất ít, chỉ cần giữ cho đất có độ ẩm vừa phải Sau đó đem ra nắng

và tăng lượng nước tưới

1.4.6 Kỹ thuật chăm sóc cây hoa

 Tưới cây: Bằng vòi phun nhẹ tưới đều vào buổi sáng, nếu vào các ngày nắng gắt nên tưới thêm cho cây không bị héo, lưu ý tưới lúc chiều mát nhưng không quá trể để nước không còn ướt lá và nụ hoa qua đêm dễ tạo môi trường cho sâu bệnh phát triển Nếu cây trồng chậu nên tưới ngày 2 lần

 Bón phân: sau khi trồng từ 3-5 ngày phun phân bón lá để giúp cây phát triển bộ

rễ tốt hoa ra có màu sắc rực rỡ Không tưới phân lên hoa sẽ làm hoa mau tàn

 Từ 10-15 ngày khi cây ra rễ phát ra lá non thì bón bổ sung phân hạt bón xung quanh gốc cây bón xong lấp đất lại

 Định kỳ bón hàng tháng 1 lần phun bón lá và 1 lần bón gốc xen kẽ

1.4.7 Kỹ thuật tỉa cành, tỉa nụ

 Thường xuyên cắt bỏ lá hoa hư

 Quan sát nếu cây cho nhánh mới có màu đỏ tía đậm, mập mạp báo hiệu cây được cung cấp đủ dinh dưỡng Ngược lại cây hoa Hồng cho nhánh ốm yếu vống cao thì cần tăng cường chăm sóc cho kỳ cắt tỉa nhánh lần sau

 Bắt đầu tỉa bớt lá của cây để cho gốc cây thoáng hơn để tránh cho cây bị bệnh,

 Thường xuyên tỉa bỏ các cành tăm, cành hương để cây được thông thoáng Thường xuyên tỉa nụ để ổn định số nụ trên cành cây, giúp cho bông hoa to, đủ dinh dưỡng, giảm sâu bệnh

 Tỉa bớt những nhánh xấu để tập trung dinh dưỡng nuôi hoa cho nhánh khỏe

1.5 Các sâu, bệnh hại thường gặp và biện pháp phòng trừ

1.5.1 Sâu thường gặp và cách phòng trừ

Rê ̣p: Nhiê ̣t đô ̣ không khí 20 độ C đô ̣ ẩm 70 – 80% rê ̣p sinh sản rất nhanh

Biê ̣n pháp phòng trừ: Bón phân cân đối, hạn chế bón nhiều đạm.Tưới nước giữ ẩm cho cây.Có thể áp dụng biện pháp tưới phun mưa với áp lực cao để rửa trôi rệp

Bo ̣ phấn

Biê ̣n pháp phòng trừ: Thường xuyên vê ̣ sinh đồngng ruô ̣ng, ngắt bỏ lá già, các bô ̣ phâ ̣n

bi ̣ ha ̣i và tiêu hủy Dùng bẫy dính màu vàng để dẫn du ̣ và tiêu diệt bo ̣ phấn Tiêu huỷ triệt để tàn dư cây trồng Không trồng liên tục các loại cây mẫn cảm với bọ phấn

Bo ̣ trĩ

Biê ̣n pháp phòng trừ: Chăm sóc cho cây sinh trưởng tốt để hạn chế tác hại của bọ trĩ

Bọ trĩ là loài côn trùng có khả năng quen thuốc cao, vì vậy cần luân phiên thay đổi khi

sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Nhê ̣n đỏ

Biê ̣n pháp phòng trừ: Đảm bảo vườn cây thông thoáng Tưới đủ ẩm trong mùa khô Bón phân đầy đủ, cân đối Khi mật độ nhện hại cao có thể sử dụng biện pháp tưới phun để rửa trôi nhện

Sâu xanh: Nhiệt độ thích hợp cho sâu phát triển gây hại là 25-28 0C và độ ẩm là 75% Biện pháp phòng trừ: Thu gom các bộ phận bị hại (lá, hoa, nụ) đem tiêu hủy và

70-sử dụng biện pháp hóa học

1.5.2 Bệnh hại thường gặp trên cây

Bê ̣nh đốm đen: Nhiê ̣t đô ̣ thích hợp để nấm phát triển từ 22-26 0C, độ ẩm trên 85% Biê ̣n pháp phòng trừ: Giữ cho vườn cây thông thoáng, không để vườn cây quá ẩm ướt,

vệ sinh đồng ruộng triệt để, cắt tỉa lá bị bệnh và thu gom tiêu hủy biện pháp hóa học

Bê ̣nh gỉ sắt: nhiê ̣t đô ̣ cho nấm phát triển là từ 18 – 21 0C

Biê ̣n pháp phòng trừ: Vệ sinh đồng ruộng, cắt tỉa lá bị bệnh, thu gom tiêu hủy triệt để

tàn dư và cỏ dại, biện pháp hóa học

Bê ̣nh mốc xám: Bê ̣nh phát triển ma ̣nh khi nhiê ̣t đô ̣ và ẩm độ cao

Biê ̣n pháp phòng trừ: Thu gom, tiêu hủy sớm các tàn dư cây bệnh biện pháp hóa học

Bê ̣nh phấn trắng: Nấm bệnh phát triển trong điều kiện độ ẩm 85%, nhiê ̣t đô ̣ 18 oC Biê ̣n pháp phòng trừ: Thu gom tiêu hủy triệt để tàn dư bị bệnh, biện pháp hóa học:

Bê ̣nh sùi cành

Biê ̣n pháp phòng trừ: Mật độ trồng hợp lý, thường xuyên vê ̣ sinh và tiêu hủy thân, cành bị bệnh, dùng cây giống sạch bê ̣nh, ruộng trồng phải có chế độ tiêu, thoát nước

tốt, luân canh với cây trồng ít nhiễm bệnh

Bê ̣nh sương mai : Biê ̣n pháp phòng trừ là vệ sinh đồng ruộng, thu gom tiêu hủy triệt

để tàn dư cây bệnh, mật độ trồng hợp lý, không trồng quá dầy, biện pháp hóa học

CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU PLC LOGO! VÀ MODULE MỞ RỘNG

2.1 Giới thiệu chung PLC

PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập

trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC như Siemens, Allen-

Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell

Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục "lặp" trong chương trình do "người sử dụng lập ra" chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ

ra tại các thời điểm đã lập trình

Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

 Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học

 Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa

 Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp

 Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp

 Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng

 Giá cả cá thể cạnh tranh được

Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logic thời gian.Tuy nhiên,bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính

dễ dàng cho PLC mà vẫn bảo đảm tốc độ xử lý cũng như giá cả … Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công nghiệp Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời, thanh ghi dịch

sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớn … Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I / O nhiều hơn

Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc xử lý hệ thống Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC

sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghệ, ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với sử dụng các bộ dây nối hay Relay

2.2 Giới thiệu chung PLC LOGO!

2.2.1 Tính năng nổi bật và ứng dụng

2.2.1.1 Tính năng nổi bật

PLC với tên gọi là LOGO! của tập đoàn Siemens AG tự động hóa (AUT) tại Nuemberg, thuộc cộng hòa Liên Bang Đức Phục vụ các nhiệm vụ điều khiển cỡ nhỏ trong các lĩnh vực lắp đặt điện dân dụng và lắp ráp tủ đóng cắt điện hạ thế, cũng như trong ngành chế tạo máy và các ứng dụng thực tế khác

LOGO! ra đời với mục tiêu thực hiện các ứng dụng mới mà các giải pháp thông thường với các bộ điều khiển khá trình cỡ nhỏ hoặc tích hợp từ các phần tử điện tử rời rạc không còn kinh tế, hay chỉ có thể thực hiện được với sự tốn kém về vật liệu, không gian và thời gian, khi giá cả chấp nhận được Thay vì luôn phải phát triển một bảng mạch cho từng ứng dụng cụ thể thì nay đã có modul logic đa năng cho nhiều ứng dụng khác nhau

LOGO! 12/24RCE-6ED1052-1MD00-0BA0 là Logo thế hệ mới của Siemens với rất nhiều ưu điểm cải tiến vượt trội thay thế cho các dòng Logo thế hệ cũ nổi bật với các tính năng như sau :

 LOGO8! là sự kết hợp giữa LOGO!6 + LOGO!7 ( Thế hệ LOGO!6 là dòng LOGO chạy ổn định tuyệt vời của Siemens cộng với sự cải tiến của LOGO!7 là tích hợp Ethernet)

 Hỗ trợ tính năng GPRS điều khiển và cảnh báo từ xa thông qua tin nhắn SMS

 Màn hình hiển thị 6 dòng thay vì 4 dòng như các sản phẩm dòng cũ hơn

 Hỗ trợ hệ điều hành như Microsoft Windows, Mac OS X, LINUX

 Chuyển chương trình qua RS232 ( LOGO! lập trình cáp ) USB LOGO! lập trình cáp và Ethernet

 Giá cả của sản phẩm không chênh nhau nhiều so với các dòng cũ

 Độ chống va đập, độ tương thích điện tử và làm việc ở những nơi có khí hậu khắc nghiệt Điều đó làm cho LOGO! trể nên lý tưởng cho những ứng dụng công nghiệp Thậm trí cả những vùng biển

2.2.1.2 Ứng dụng của LOGO!

Những ứng dụng mà LOGO! có thể điều khiển là hầu như không có giới hạn Từ các ứng dụng gia đình và thương mại

 Điều khiển đèn giao thông

 Điền khiển đèn đường

 Điều khiển thang máy

 Đóng mở cửa

 Máy giặt công nghiệp

 Điều khiển máy nén khí

 Hệ thống băng tải

 Hệ thống đo mức nước

 Hệ thống nhiệt và thông gió

 Hệ thống cửa nhà, gara ô tô

 Hệ thống quản lý năng lượng

 Điều khiển lò nung Gas

 Điều khiển tộc độ bộ thông gió

 Điều khiển Gas diệt vi trùng

 Tưới cây trong nhà kính

 Máy hàn cáp

 Hệ thống đo mức nước

 Chiếu sáng trong các phòng, cầu thang, cửa hàng

Và rất nhiều ứng dụng khác nữa

2.3 Các đặc điểm kỹ thuật của LOGO!

2.3.1 Tính năng kỹ thuật

 43 khối chức năng đã được tích hợp

 Có thể kết nối đến 400 khối chức năng trong một chương trình

 Mở rộng đến 24 đầu vào số, 20 đầu ra số, 8 đầu vào tương tự, 8 đầu ra tương tự

 Giao tiếp Ethernet chuẩn đã được tích hợp cho truyền thông với các mô-đun Logo! 0BA0 khác, các thiết bị SIMATIC như SIMATIC S7 CPUs, màn hình,

và máy tính

 Tối đa 9 Logo! có thể kết nối trong mạng

 Kết nối Webserver

 Hỗ trợ ghi nhật ký dữ liệu

 Thẻ nhớ micro SD chuẩn có thể làm bộ nhớ lưu trữ chương trình

 Dùng phần mềm Logo! Soft Comfort 8 lập trình

 Có thể dùng phần mềm điều khiển là LOGO! App V1.0

2.3.2 Thông số kỹ thuật

 Nguồn sử dụng :12/ 24 VDC ( 10,8 VDC – 28,8 VDC )

 Lắp trên thanh ray 35mm

 Đầu vào số (Digital inputs ) : 8 cổng ; trong đó 4 cổng có thể dùng làm đầu vào tương tự ( analog giá trị từ 0 đến 10 v)

 Ngõ ra số ( Digital outputs ) : 4 cổng dạng relay

 Dòng điện ngõ ra ( output current ) : 10A

 Thẻ Micro SD : có ; dùng sao chép chương trình , có hỗ trợ bảo vệ chống sao chép

2.3.3 Cấu hình của PLC LOGO!

Hình 2.1: Modul cơ sở cho LOGO! 12/24RCE

① Nguồn điện

② Đầu vào

③ Đầu ra

④ Thiết bị đầu cuối FE, để kết nối với mặt đất

⑤ Giao diện RJ45, để kết nối với Internet (10/100 Mbit / s)

⑥ Đèn LED trạng thái giao tiếp Internet

Hình 2.2: Modul mở rộng cho LOGO! 12/24RCE