TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA Đ À O T Ạ O CH Â T LƯ Ơ

NG CAO

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI :

HỆ THỐNG CHĂM SÓC LAN TỰ ĐỘNG
SỬ DỤNG PLC S7 1200

GVHD :

SVTH:

Tp. Hồ Chí Minh, tháng1 năm 2021


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay trên thế giới với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học – cơng
nghệ đã góp phần giúp chất lượng cuộc sống con người không ngừng
được nâng cao. Thêm vào đó sự xâm nhập trực tiếp của internet vào cuộc
sống của chúng ta ngày càng nhiều. Nhu cầu của con người ngày càng cao
đưa đến những thách thức liên quan đến việc quan sát, nhận biết, xử lí tự
động các dữ liệu online một cách hiệu quả. Từ những thực tiễn đó, kích
thích sự tị mị, tìm hiểu của con người, là nguồn cảm hứng cho các ứng
dụng thông minh ra đời. Là sinh viên khoa điện trường đại học Sư phạm
Kỹ thuật, với những kiến thức đã học cùng với mong muốn được tìm hiểu
và được thử sức thiết kế một đề tài hay và thú vị trong việc thực thi các
nhu cầu của con người thông qua mạng Internet. Đề tài “Vườn thông

minh” mà chúng em chọn cho báo cáo môn học là sẽ giúp ích cho con
người về việc quan sát, kiểm tra từ đó đưa ra cảnh báo hoặc thực thi một
nhu cầu nào đó của chính người sử dụng cụ thể áp dụng trong nơng
nghiệp có tính qui mơ lớn.
Trong q trình thực hiện bài báo cáo của mình, chúng em đã cố gắng
hết sức để hoàn thành một cách tốt nhất. Nhưng với kiến thức và sự non
nớt khi mới thực hiện nên khó tránh khỏi những sai sót mong thầy đóng
góp để đề tài của chúng em được hồn thiện hơn.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến đã nhiệt tình quan sát, giúp đỡ và
hướng dẫn em qua từng yêu cầu của đề tài.
Xin chân thành cảm ơn thầy!


NHẬN XÉT
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

MỤC LỤC



Page |5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1

Giới thiệu về hệ thống

Trong những năm qua, việc trồng cây cảnh tại các khu vực thành thị đã trở
thành một xu hướng tồn cầu, và nó tiếp tục phát triển. Nó đã trở nên hiện

đại, tạo thành xu thế, nó đang được khẳng định là tương lai của nông nghiệp,
và những thương hiệu làm vườn thông minh mới xuất hiện nhanh hơn bao giờ
hết. Những lợi ích mà vườn thơng minh mang lại là không thể phủ nhận:
 Hoạt động hiệu quả hơn
Với sự giúp đỡ của nông nghiệp thông minh, người ta có thể sản xuất thậm
chí nhiều gấp 100 lần thực phẩm hơn so với canh tác truyền thống (mỗi mét
vng). Làm thế nào là nó có thể? Hầu hết các trang trại đô thị được thiết kế
theo chiều dọc, cho phép để phát triển sản phẩm ở nhiều cấp độ.
- Thời tiết có tác động khá nhiều và làm giảm năng suất trong một năm nhất
định. Nhưng trong hệ thống nông nghiệp thông minh, thời tiết là yếu tố thực
sự rất nhỏ đối với sản xuất lương thực vì nó thường diễn ra trong nhà và dựa
vào hệ thống nước được lắp đặt bao gồm ánh sáng nhân tạo và các chất dinh
dưỡng đã được có sẵn trong đất thông qua các hệ thống đo dưỡng chất, độ
PH, độ ẩm...
 Tình hình tài chính bền vững hơn
Hầu hết các hệ thống tưới tiêu thông minh đều tiết kiệm nước, năng lượng
và khơng gian đáng kể. Nếu chúng ta nói về các hệ thống canh tác đô thị
Click & Grow, họ sử dụng khoảng 90% nước ít hơn và 4 lần không gian hơn,
nếu so sánh với canh tác truyền thống. Nhiều người chỉ ra rằng đầu tư một
trang trại ở đơ thị có thể tốn kém với chi phí đầu tư cao.
Bên cạnh đó, tiền đầu tư khơng lãng phí, nó mang lại nhiều hiệu quả về mặt
tài chính, giúp tài chính của chúng ta bền vững. Điều này được chứng minh
bằng việc tiết kiệm nước, điện và không gian. Ngồi ra chúng ta cịn góp
phần bảo vệ mơi tường sống chẳng hạn như làm giảm sự phát triển của hạn
hán, xói mịn đất và các vấn đề tương tự.
 Hạn chế sử dụng các chất hóa học đối với thực phẩm
Nông nghiệp thông minh buộc nông dân phải trồng cây trồng một cách có
kiểm sốt và có ý thức hơn, dẫn đến việc trồng cây đơn thuần mà không cần



Page |6

đầu tư thêm. Làm thế nào là nó có thể? Lý do là vì nơng dân buộc phải sử
dụng thuốc trừ sâu hóa học để đảm bảo sản lượng tốt khi các yếu tố môi
trường tác động xấu đối với cây trồng. Như chúng ta đã đề cập ở trên, thời
tiết, yếu tố môi trường được giảm xuống tối thiểu ở nơng nghiệp thơng minh,
do đó khơng có nhu cầu thực sự sử dụng các chất điều chỉnh tăng trưởng hóa
học.
•

Về đề tài nghiên cứu

Mơ hình trồng lan trong sử dụng hệ thống PLC ngày càng được áp dụng
rộng rãi, có nhiều mơ hình đa dạng khác nhau, cách chăm sóc cho q trình
lan cũng có phần khác tùy lại giống cây. Tựu chung lại, mơ hình trồng lan
trong nhà kết hợp với PLC phù hợp với nhu cầu của người trồng, sự sinh
trưởng tang cao đem lại nhiều lợi ích cho người áp dụng hệ thống này. Hệ
thống PLC hiện càng dễ dàng tiếp cận đối với người dung trong thời đại điều
khiển tự động hiện nay. Tiếp sau đây là các phần chi tiết hơn về mô hình
trồng lan tự động trong nhà kính mà chúng em đã nghiên cứu, áp dụng các
kiến thức đã được học về PLC và sử dụng S7-1200 để hình thành hệ thống.
1.2

Mô tả hệ thống trồng lan

1.2.1

Thiết kế

Hệ thống trồng lan tự động bao gồm:

• Nhà kính hiện đại:
- Diện tích 40x8m, chiều cao 6m (xà ngang đến mái có khoảng cách

1,5m).
• Màn che, lưới che và khung sắc:

-

Lưới đen dệt kim nắng có độ bền 5-7 năm.


Page |7
-

Nilon (màng PE) phủ mái dày từ 1.5-2µm, độ bền 5-7 năm. Có thể

-

phủ một lớp lưới đen xung quanh giảm ánh nắng 2 bên hắt vào.
Màn che và lưới che giúp nhà kính có cường độ ánh sáng trong

-

khoảng 5000-20000lux thích hợp cho việc trồng các loại cây, rau, …
Khung được làm bằng sắc mạ kẽm hoặc sắc đen sơn chống rỉ, liên kết
khung bằng hàn hoặc lắp ghép bằng bu long vít thép độ bền trên 10

năm.
• Hệ thống làm mát với cooling pad, quạt đối lưu, quạt thổi (làm mát):


-

Tấm cooling pad kết hợp với quạt làm mát làm giảm nhiệt độ trong

-

nhà kính xuống 7-15ºC so với nhiết độ môi trường.
Quạt đối lưu giúp không khí trong nhà kính ln lưu động tránh bị tù
túng, bí bách và giúp cả nhà kính cân bằng nhiệt độ nhanh khi muốn

tăng hay giảm nhiệt độ.
• Bố trí luống trồng:

-

Chiều cao 0.5-0.8m (chọn 0.5m), chiều rộng 1.2-1.5m (chọn 1.25),
chiều dài 12-18m (chọn 18m).


Page |8
-

Đặt luống trồng cách tường 1m (chiều dài), 1.5m (chiều rộng). ghép 2
luống trồng thành 1 khu, chia làm 4 khu, mỗi cách đều nhau 1m để dễ

-

dàng vận chuyển cây và đi lại.
Để thốt nước nhanh chóng tạo các lỗ hở xung quanh luống, cây được


đặt so-le để tận dụng ánh sáng hiệu quả.
• Đèn treo:
- Đèn treo từ các xà ngang treo cách luống trồng 1-1.25m, khoảng cách
-

các đèn 1-1.25m.
Chọn đèn thích hơp trong việc ươm cây, giúp cây hấp thu ánh sáng khi

không nhận được ánh sáng trực tiếp.
• Quạt sưởi:
- Được treo ngang tầm với các quạt đối lưu nhầm tránh sức nóng trực
tiếp vào cây và dễ dàng lưu thơng khơng khí.
• Hệ thống tưới cây:

-

Sử dụng hệ thống tưới bằng béc phun sương tưới đều. Cách đều nhau

1-1.5m.
• Cảm biến:
- Cảm biến được đặt cách đều nhau theo chiều dài của nhà kính.
- Đối với cảm biến ánh sáng sẽ được đạt ở các khu vực trồng cây để thu
được thông số gần đúng nhất.
1.2.2 Hình ảnh cơ khí của hệ thống


Page |9

Yêu cầu hệ thống
Hệ thống trồng lan trong nhà với máy bơm là công cụ chuyển tải lượng

1.2.3

-

nước đến điểm trồng với mật độ đồng đều, bồn chứa được gắn phao
-

bơm nước luôn giữ cho bồn chứa nước đầy.
Nước tưới phải tuyệt đối không bị mặn, không bị phèn, khơng q

-

kiềm và khơng có Clo. Độ pH thích hợp có độ axit nhẹ (pH=5-6).
Sử dụng các cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm kiểm sốt thơng số gửi
tới các thiết bị như quạt gió, đèn,… nhằm mục đích duy trì độ ẩm, nhiệt
độ, ánh sáng đồng thời giúp cho việc chống lại sự phá vỡ kết cấu đất
trồng, tạo điều kiện cây lan phát triển qua từng giai đoạn từ mọc mầm

-

đến ra hoa.
Thường xuyên bảo dưỡng hệ thống giúp cho hệ thống chạy chính xác

-

hơn.
Bón phân định kỳ theo đúng liều lượng.
Thay đất trồng cũng như chậu theo từng giai đoạn sinh trưởng giúp cây
có điều kiện sinh trưởng tốt nhất.
1.3


Quy trình vận hành

Khi nhấn OFF tồn bộ hệ thống dừng hoạt động. Nhấn ON hệ thống
hoạt động. Hệ thống hoạt động hai chế độ MANUAL (bằng tay) hoặc
AUTO (tự động)
-

Ở chế độ MANUAL có các nút nhấn tưới, làm mát, đèn, quạt hút, …
Ở chế độ AUTO:

Đọc các giá trị cảm biến và xác định giai đoạn phát triển của cây:
1. Điều khiển nhiệt độ:
- Dưới mức cho phép => bật quạt sưởi.
- Trên mức cho phép => bật động cơ bơm nước, van làm mát, quạt làm
mát.
- Trong mức cho phép => tắt sưởi, quạt đối lưu, quạt làm mát, van, bơm
2. Điều khiển độ ẩm:
- Dưới mức cho phép => bật động cơ bơm nước, bật van béc (phun
sương).
- Trên mức cho phép => bật quạt hút.
- Trong mức cho phép => tắt động cơ bơm nước, van phun sương, quạt
hút.


P a g e | 10

3. Điều khiển ánh sáng:
- Dưới mức cho phép => bật đèn.
- Trên mức cho phép => tắt đèn

Điều khiển tưới cây:

-

Tưới cây vào 2 khung giờ sáng tối theo cài đặt mỗi lần 15 phút.
1.4 Cơ sở lý thuyết
Nhà kính đặt ở Đà Lạt, nơi có điều kiện sinh trưởng thích hợp cho lan

-

Hồ Điệp.
Loại cây: lan Hồ Điệp – giống cây nhiệt đới ưa sáng.
Cũng như mọi loài cây khác, bất cứ một giống lan nào cũng cần trải

-

qua giai đoạn cần thiết để trưởng thành và ra hoa. Chia ra 3 giai đoạn:
Mọc mầm: Cây lan thường nhú mầm vào mùa Xuân. Giữ cho cây ấm

-

áp, khơng có gió mạnh.
Trưởng thành và ra hoa: Lan thường trưởng thành vào cuối Xuân và

-

suốt mùa hạ, cây cao khoảng 10-15 phân, rễ dài trên 5 phân. Lúc này
lan cần nhiều yếu tố để phát triển. Và cuối cùng cây ra hoa vào đầu
Xuân.
- Tưới cây 7 giờ sáng và 6 giờ chiều mỗi lần tưới 15 phút.

• Giai đoạn mầm:
- Nhiệt độ 25-28ºC (ban ngày), 21-23ºC (ban đêm)
- Độ ẩm duy trì 70-80% (cả ngày lẫn đêm)
- Ánh sáng 10000-12000lux(6h-18h)
• Giai đoạn sinh trưởng:
- Nhiệt độ: 25-28ºC (ban ngày), 18-20ºC (ban đêm)
- Độ ẩm duy trì: 70-95% (cả ngày lẫn đêm)
- Ánh sáng: 12000-15000lux
• Giai đoạn ra hoa:
- Nhiệt độ: 24-25ºC (ban ngày) 18-20ºC (ban đêm)
- Độ ẩm duy trì: 70-95% (cả ngày lẫn đêm)
- Ánh sáng: 15000-20000lux (tối đa:25000lux)


P a g e | 11

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1. Sơ đồ khối và chức năng:

2.1.1. Khối nguồn và PLC
Sử dụng bộ điều khiển logic khả trình (PLC) S7-1200 là sự kết hợp giữa
thiết kế thu gọn và tập lệnh mạnh mẽ mang lại mang lại tính linh hoạt và sức
mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng hỗ trợ các yêu cầu về điều khiển tự
động. Bộ vi xử lý (CPU) trong S7-1200 giám sát các ngõ vào và làm thay đổi
ngõ ra theo logic của chương trình người dùng bao gồm logic Boolean, đếm,
định thì, các phép tốn phức hợp. Ngồi ra cịn có thể truyền thông với các


P a g e | 12


thiết bị thông minh khác đồng thời giữ bảo mật việc truy xuất đến cả CPU và
chương trình điều kiển.
Khối nguồn có nhiệm vụ biến đổi biến đổi điện áp lưới 220V thành điện áp
24VDC cung cấp cho các khối thiết bị.
2.1.2. Input
2.1.2.a. Digital Input
Các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu
nhị phân gồm cơng tắc ON-OFF.
2.1.2.b. Analog Input
Có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số. Các ngõ vào của
khối này được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu analog gồm cảm
biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ và cảm biến độ ẩm.
2.1.3. Output
Các ngõ ra của khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín
hiệu nhị phân gồm đèn, cuộn dây relay, contactor điều khiển van, động cơ,
máy sưởi.
2.2

Lựa chọn thiết bị cho từng khối
2.2.1 Khối nguồn và PLC
• Power Module PM1207:
- Input220/230 VAC
- Output 24VDC/3A
• CPU 1214C, DC/DC/DC:

-

Có nguồn cấp 20.4-28.8VDC. Tích hợp sẵn ngõ vào ra Input/Output:
 14 ngõ vào DI 24VDC
 10 ngõ ra DO 24 VDC

 2 ngõ Analog AI 0-10 VDC
• Module Analog Input SM 1231, 4AI
- Mã hiệu: 6ES7231-5ND32-0XB0
- 4x16bit,0-20MA/4-20MA
+/-10V, +/-5V, +/-2.5V, +/-1.25V


P a g e | 13

2.2.2 Input
• Nút nhấn ON-OFF Schneider ø22
- 24V AC/DC
- Tiếp điểm thường mở/thường đóng.
• Nút nhấn tự giữ schneider XA2EH031
• Cảm biến nhiệt độ khơng gian mở Belimo (số lượng:3)

-

Mã hiệu: EXT-TN-1069464
Nguồn cấp: DC 15-24V (±10%) hoặc AC 24V (±10%)
Ngõ ra: 4-20 mA
Tầm đo: TRV3: 0°-50°C
Sơ đồ kết nối:

•
-

Cảm biến độ ẩm khơng gian mở Belimo (số lượng: 3)
Mã hiệu: EXT-TN-1072228
Nguồn cấp: DC 15-24V (±10%) hoặc AC 24V (±10%)

Ngõ ra: 4-20 mA
Tầm đo: 0-100%
Sơ đồ kết nối:


P a g e | 14

•
-

Cảm biến ánh sáng Belimo (số lượng:3)
Mã hiệu: EXT-TN-1071511
Nguồn cấp: DC 15-24V (±10%) hoặc AC

-

24V (±10%)
Ngõ ra: 4-20 mA
Tầm đo: Maximum 20000Lux
Sơ đồ kết nối:

•
-

Relay nhiệt LS MT-32 (0.63-1A) (số lượng: 3)
SKU: MT-32 (0.63-1A)


P a g e | 15
2.2.3

•
•
•
•
•
-

Hãng sản suất: LS
Output
Máy bơm CST 100/2
Điện áp: 3P-380V-50Hz
Công suất: 1HP
Lưu lượng: 3-21 /h
Cột áp: 5.5-12.5m
Đường kính hút xả: ø43-45mm
Contactor LS (số lượng: 6 cái)
Điện áp: 25A-24VDC
Tích hợp 2 điểm phụ 1NO+1NC
Van điện từ Uni-D ø34 (số lượng: 2 cái)
Nhiệt độ môi trường làm việc: -5 - 80°C
Áp suất chịu được tối đa: 7kg/m2
Khối lượng: 900 gram
Quạt sưởi cơng nghiệp 3kW
Model: E-003 8kg
Khối lượng gió: 800m3
Nhiệt độ tỏa: 0-65°C
Điện áp: 220V/50Hz
Diện tích tỏa nhiệt: 10-25m2
Đèn led hoa lan Zako 45W
Tính tốn chiếu sáng:


Diện tích cần chiếu sáng: 1.25x18x8=180
(m2)
Độ rọi yêu cầu: 3000lux.
Số bóng đèn cần dùng:

3000 × 180
= 120
45 × 100

(bóng).

- Phân bố đèn: 30x4 1.25m(chiều rộng), 1.2m(chiều dài)
- Độ rọi: 3000 - 8000 lux
- Tuổi thọ: >10000 giờ
- Điện áp đầu vào: 230VAC/50Hz
- Kích thước: 130x130x260mm
- Khối lượng: 0.6kg
- Màu sắc: hồng nhạt
- Bước song ánh sáng: toàn quang phổ
- Độ cao treo đèn: 1 – 1.5m
• Đèn báo:
-

Kích thước: ø22


P a g e | 16
-


Điện áp: 220VAC

-

Dòng tiêu thụ: Nhỏ hơn 20mA.

-

Tuổi thọ: Trên 100.000 giờ sáng liên tục.

-

Nhiệt độ hoạt động: -25~70 °C.

• Quạt thơng gió cơng nghiệp
- Mã hiệu: TTC-900
- Công suất: 0.37kW
- Điện áp: 3P-380V-50Hz
- Lưu lượng 28000
- Tính số lượng quạt: số quạt cần dùng N=

Với X số lần thay đổi khơng khí (10→20)
V là thể tích trang trại
Q là lưu lượng gió của quạt.
 N== 1.37
 Chọn 4 quạt (quạt hút + quạt làm mát)
• Quạt đối lưu Haiki HK40B
- Điện áp đầu vào: 220V-50Hz
- Lưu lượng gió: 3710
- Số lượng quạt: áp dụng công thức như ở trên

 Chọn 8 quạt

2.3 Sơ đồ nối dây PLC và thiết bị
2.3.1

Sơ đồ mạch động lực


P a g e | 17

2.3.2 Sơ đồ mạch PLC


P a g e | 18


P a g e | 19

CHƯƠNG 3:

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG

3.1 Yêu cầu điều khiển hệ thống
Để điều khiển hệ thống được hiệu quả chúng ta cần dựa trên các giai đoạn
phát triển của cây lan.
Khi ON hệ thống các cảm biến sẽ hoạt động đưa số liệu về PLC, dựa trên
chế độ mà người dùng lựa chọn mà sẽ cho phép người dùng tự bật tắt các
thiết bị bằng tay hay hệ thống sẽ điểu khiển và giám sát theo giai đoạn và thời
gian sinh trưởng của cây. Dựa trên đồng hồ thời gian thực tế sẽ xác định cây
đang ở giai đoạn nào để có chế độ nhiệt ẩm cũng như ánh sáng phù hợp, đồng

thời dựa trên đó xác định thời gian ngày đêm để có những điều chỉnh thích
hợp hơn. Sau đây là u cầu điều khiển ở chế độ tự động:
- Tưới cây vào 7 giờ sáng và 6 giờ tối mỗi lần 15 phút.
- Giai đoạn mọc mầm: thường vào mùa Xuân.
Dựa trên đồng hồ thực tế hệ thống sẽ duy trì mức nhiệt vào ban ngày từ
khoảng 25-28oC, nếu vượt quá 28oC hệ thống làm mát gồm bơm, quạt làm
mát, van làm mát sẽ được bật, dưới 25 oC sẽ bật máy sưởi, quạt đối lưu.
Tương tự với ban đêm 21-23oC.
Cảm biến đo độ ẩm truyền dữ liệu đến bộ điều khiển ln duy trì độ ẩm ở
cây là ổn định 70-80% cho cả ngày lẫn đêm. Nếu dưới mức cho phép mở
bơm, van béc, trên mức cho phép thì bật quạt hút.
Ánh sáng trong nhà kính dao động từ 5000-20000lux, khi trời âm u dưới
bóng râm cường độ ánh sáng dao động từ 1000-2000lux. Ánh sáng cần từ
10000-12000lux, khi ánh sáng xuống mức thấp hơn 8000lx thì từ 6-18h sẽ bật
đèn và đảm bảo độ sáng cho cây quang hợp và tắt đèn khi ánh sáng cao hơn
12000lux. Vào ban đêm tắt đèn cho cây có thời gian nghỉ ngơi hô hấp.
- Trưởng thành: Giai đoạn này thường vào cuối Xuân và suốt mùa Hạ.
Tương tự như giai đoạn mầm nhiệt độ ban ngày sẽ duy trì từ 25-28 oC đêm
18-20oC bật tắt máy quạt làm mát và máy sưởi cho phù hợp.
Giai đoạn này cây cần độ ẩm cao từ 70-95% nên việc tưới sẽ diễn ra thường
xuyên hơn.
Ánh sáng từ 12000-15000lux khi ánh sáng thấp hơn 10000lux sẽ mở đèn
vào buổi sáng và tắt đèn khi ánh sáng cao hơn 15000lux. Vào ban đêm tắt đèn
cho cây có thời gian nghỉ ngơi hô hấp.


P a g e | 20

- Ra hoa: Vào mùa Xuân
Nhiệt độ và độ ẩm vẫn được duy trì thường xuyên với nhiệt độ ban ngày 2425oC và ban đêm 18-20oC, độ ẩm vẫn duy trì mức cao 70-95%

Đặc biệt để ép cây ra hoa nên ánh sáng cần duy trì xun suốt cả ngày từ
15000-20000lux (buổi tối ln bật đèn từ 18h đến 6h) để kích thích ra hoa.
3.2 Thiết kế lưu đồ điều khiển
Lưu đồ chương trình chính:

Lưu đồ chương trình con:


P a g e | 21

3.3 Yêu cầu giám sát hệ thống
Để theo dõi quản lý các giá trị điều kiện mơi trường trong nhà kính cũng
như trạng thái hoạt động của các thiết bị như van, bơm, quạt, … thì cần một
giao diện điều khiển giám sát và thu thập số liệu thân thiện với người dùng.
Do vậy SCADA được sử dụng để giải quyết vấn đề này.
Một số lợi ích của SCADA mang lại:
• Kiểm sốt các quy trình tại chỗ hoặc từ xa.
•

Theo dõi, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực.


P a g e | 22
•

Tương tác trực tiếp với các thiết bị như cảm biến, van, máy bơm, động
cơ và hơn thế nữa thông qua các phần mềm giao diện người – máy
(HMI).

Cụ thể ở đây chúng ta cần hiển thị trực quan các thông số như sau:

- Nhiệt độ hiện tại (oC)
- Độ ẩm (%)
- Cường độ ánh sáng (lux)
Cảm biến nhiệt, độ ẩm, ánh sáng thực hiện đo và gửi kết quả về plc, sau đó
xuất ra màn hình dưới dạng đồ thị và kèm thơng số cụ thể bên dưới. Việc đo
và giám sát các giá trị được thực hiện xuyên suốt quá trình hoạt động của hệ
thống
Các trạng thái hoạt động của các thiết bị:
- Máy bơm (ON/OFF)
- Van tưới (ON/OFF)
- Máy sưởi (ON/OFF)
- Quạt làm mát (ON/OFF)
- Quạt đối lưu (ON/OFF)
- Đèn báo (ON/OFF)
Các nút ON/OFF để bật tắt hệ thống, chuyển giữa chế độ auto và manual
Ở chế độ tự động các bơm quạt suởi van sẽ hoạt động dựa trên chương trình
đã thiết kế sẵn, có báo đèn trên màn hình SCADA để tiện theo dõi khi hoạt
động. Ở chế độ manual người dùng bấm các nút để bật/tắt các thiết bị.
3.4 Thiết kế giao diện SCADA


P a g e | 23

Nút ON (bật hệ thống)
Nút OFF (tắt hệ thống)
Nút AUTO (bật chế độ tự động)
Nút MANUAL (bật chế độ điều khiển bằng tay)
Nút DEN (chế độ MANUAL)
Nút TUOI CÂY (chế độ MANUAL)
Nút LAMMAT (chế độ MANUAL)

Nút QUATHUT (chế độ MANUAL)
Nút QUATDOILUU (chế độ MANUAL)
Nút QUATLAMMAT (chế độ MANUAL)
Nút QUATSUOI (chế độ MANUAL)


P a g e | 24

Màn hình hiển thị các thông số độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ, thời gian thực,
giai đoạn sinh trưởng, ngày đêm, đèn báo quá nhiệt động cơ.

Mơ phỏng nhà kính ngồi đời thực, các thiết bị được gắn cho các hiệu ứng
(chuyển màu, nhấp nháy, …) nhầm dễ dàng quan sát khi chúng hoạt động.

CHƯƠNG 4:

KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN

4.1 Các kết quả đạt được khi điều khiển hệ thống


P a g e | 25

Sau quá trình làm đề tài:” Thiết kế hệ thống tự động tưới cây sử dụng plc s71200”, chúng em đã tổng hợp được khá nhiều kiến thức đã học cũng như tìm
hiểu thêm để thực hoàn thành đề tài này. Chúng em đã tổng hợp thu được
những kết quả cụ thể như sau:
-

Có thể điều khiển các thiết bị bằng tay qua chế độ Manual.
Các thiết bị có thể tự hoạt động theo giời gian đặt trước và các điều


-

kiện đặt trước.
Thực hiện mô phỏng nhà kính gần như thực tế khi có thể thay đổi nhiệt

-

độ, độ ẩm, ánh sáng.
Biết cách ứng dụng PLC để giải quyết các vấn đề trong đời sống
Biết thêm về các giai đoạn cũng như điều kiện sinh trưởng của cây
Hiểu và nắm được các phương pháp đo các đại lượng vật lý
Biết cách để biến đổi các giá trị đo được thành tín hiệu điện từ đó giao
tiếp được với PLC
Thiết kế thành cơng chương trình hệ thống PLC điều khiển tưới cây
trên phần mềm
Thiết kế được màn hình giao diện để điều khiển và giám sát hệ thống

4.2 Kết luận đề tài đã làm được gì, còn những hạn chế nào?
Sau khi thực hiện xong đề tài nhóm đã ứng dụng được PLC vào mơ hình
thực tế là hệ thống chăm sóc lan tự động, hiểu hơn về vai trị và tính ứng
dụng của nó trong cuộc thời buổi cơng nghiệp hóa. Từ đó giúp nhóm có thêm
những kiến thức mới, để sau này có thêm những mơ hình khác ứng dụng
PLC.
Bên cạnh đó vẫn cịn những hạn chế mà nhóm chưa khắc phục được là
những điều kiện mà nhóm xét chỉ cho một loại lan, và tính phức tạp vẫn chưa