Nghiên cứu phương thức truyền thông trong hệ thống giám sát điều khiển tưới tự động

Hiện đang công tác tại: Trung tâm Truyền thông tỉnh Quảng Ninh Xin cam đoan: Đề tài “ Nghiên cứu phương thức Truyền thông trong hệ thống giám sát điều khiển tưới tự ” do Thầy giáo P S..

ỌC N ÊN ƢỜN ỌC Ỹ THUẬT CÔNG NGHIỆP

NGUYỄN VĂN C ƢƠN

NGHIÊN CỨ P ƢƠN ỨC TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ

THỐN M S ỀU KHIỂN ƢỚI TỰ ỘNG

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG

Hiện đang công tác tại: Trung tâm Truyền thông tỉnh Quảng Ninh

Xin cam đoan: Đề tài “ Nghiên cứu phương thức Truyền thông trong hệ thống giám sát điều khiển tưới tự ” do Thầy giáo P S S ào uy Du

và thầy giáo S Vũ Ngọc Kiên, hướng dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi Tất cả tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng

Tác giả xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận văn đúng như yêu cầu của thầy giáo hướng dẫn Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội đồng khoa học và trước pháp luật

Thái Nguyên, ngày 25 tháng 4 năm 2022

Tác giả luận văn

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, lời cảm ơn sâu sắc

tới thầy giáo S Vũ Ngọc Kiên, P S S ào uy Du đã trực tiếp chỉ bảo

và hướng dẫn em trong suốt thời gian qua

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô giáo trong Khoa, bộ môn cùng đông đảo bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ rất nhiều cho việc thực hiện luận văn này

Mặc dù được sự chỉ bảo sát sao của thầy hướng dẫn, sự nỗ lực cố gắng

của bản thân Song vì kiến thức còn hạn chế, nên chắc chắn luận văn này không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự góp ý chân thành của các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜ CAM OAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢN VÀ Ồ THỊ vii

MỞ ẦU vii

C ƢƠN 1 ỔNG QUAN VỀ BÀ O N ƢỚI TỰ ỘNG 5

1.1 Tổng quan về bài toán tưới tự động 5

1.2 Các thành phần trong hệ thống tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp 7

1.2.1 Nhà lưới – nhà kính và các hệ thống tưới 7

1.2.2 Các yếu tố môi trường ảnh hướng đến cây trồng trong nhà lưới – nhà kính 9

1.2.3 Các thành phần của hệ thống tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp 14

1.3 Kết luận chương 1 31

C ƢƠN 2 Ệ THỐNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP 33

2.1 Giới thiệu về hệ thống truyền thông công nghiệp 33

2.2 Vai trò mạng truyền thông công nghiệp trong hệ thống tự động 34

2.3 Các mạng truyền thông công nghiệp 36

2.3.1 Mạng truyền thông công nghiệp Modbus 36

2.3.2 Mạng truyền thông nối tiếp 37

2.3.3 Mạng truyền thông công nghiệp DeviceNet 38

2.3.4 Mạng truyền thông công nghiệp Profibus 39

2.3.5 Mạng truyền thông công nghiệp – truyền thông HART 40

2.3.6 Mạng truyền thông công nghiệp ControlNet 41

2.4 Phân cấp mạng truyền thông công nghiệp 41

2.4.1.Cấp thông tin 42

2.4.2.Cấp kiểm soát 42

2.4.3.Cấp thiết bị 43

2.5 Kết luận 43

C ƢƠN 3 N İ N CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRUYỂN THÔNG – İ M S Ừ XA CHO HỆ THỐN ƢỚİ Ự ỘNG 44

3.1 Cấu trúc hệ thống truyền thông – giám sát từ xa hệ thống tưới 44

3.2 Thiết kế - lập trình hệ thống truyền thông – giám sát từ xa 47

3.2.1 Giới thiệu về hệ thống WEBSITE điều khiển hệ thống 47

3.2.2 Các nền tảng xây dựng hệ thống Web điều khiển 48

3.2.3.Giao diện và các chức năng của Website 63

3.3 Kết quả vận hành hệ thống 67

3.3.1 Lựa chọn các chế độ vận hành 67

3.3.2 Kết quả điều khiển - vận hành từ xa 69

3.3.2 Kết quả giám sát thông số môi trường 71

3.3 Kết luận chương 3 73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74

1 Kết luận 74

2 Kiến nghị 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Thông số cảm biến độ ẩm đất 22Bảng 1.2 Thông số cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí 23Bảng 1.3 Thông số cảm biến cường độ ánh sáng 24

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢN VÀ Ồ THỊ

H nh 1.1 H nh ảnh tưới nước cho cả cánh đồng [1 5

Hình 1.2 Cấu trúc hệ thống tưới nhỏ giọt cho cây trồng 7

Hình 1.3 Cấu tạo hệ thống tưới phun sương 8

H nh 1.4 Cơ chế đóng mở của khí khổng 12

H nh 1.7 Nhà lưới 14

H nh 1.8 Sơ đồ cấu trúc hệ thống đường ống – van cấp nước và dinh dưỡng cho cây trồng trong khu nhà lưới 15

H nh 1.9 Sơ đồ bố trí đường ống hệ thống tưới phun 16

H nh 1.10 Béc tưới phun 16

H nh 1.11 Sơ đồ bố trí đường ống hệ thống nhỏ giọt 17

Hình 1.12 Các thành phần của bộ đầu nhỏ giọt chia 4 gắn sẵn 18

Hình 1.13 Hệ thống đường ống cấp nước làm mát 18

Hình 1.14 Các thành phần của hệ thống làm mát và đối lưu không khí cho nhà lưới 19

H nh 1.15 Sơ đồ kết nối đường ống và van điện từ 19

H nh 1.16 Van điện từ 24VAC 20

Hình 1.17 Cảm biến độ ẩm đất 21

Hình 1.18 Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm không khí 23

Hình 1.19 Cảm biến cường độ ánh sáng 24

H nh 1.20 Kích thước bể chứa ngầm cấp nước cho nhà lưới 25

H nh 1.21 Phao điện 25

H nh 1.22 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển – giám sát hệ thống tự động nước và dinh dưỡng cho cây trồng trong nhà lưới 26

Hình 1.23 PLC S7-1200 1212C 27

Hình 1.24 Modul mở rộng của S7-1200 27

Hình 1.25 Modul nguồn SITOP PSU100S 28

H nh 1.26 Sơ đồ đấu nối cảm biến và rơ le trong tủ điều khiển trung tâm 29

H nh 1.27 Sơ đồ đấu cấp nguồn động lực trong tủ điều khiển trung tâm 30

H nh 1.28 Sơ đồ nối dây các thiết bị điều khiển 30

Hình 1.29 Tủ điều khiển trung tâm 31

H nh 2.1 Sơ đồ khối mạng truyền thông công nghiệp 34

Hình 2.2 Cấu trúc mạng truyền thông công nghiệp Modbus 36

Hình 2.3 Cấu trúc mạng truyền thông nối tiếp 37

Hình 2.4 Cấu trúc mạng truyền thông công nghiệp DeviceNet 38

Hình 2.5 Cấu trúc mạng truyền thông công nghiệp Profibus 39

Hình 2.6 Giao thức HART 40

Hình 2.7 Mạng truyền thông công nghiệp ControlNet 41

Hình 3.1 Mô hình mạng truyền thông của hệ thống điều khiển và giám sát môi trường trong nhà kính 45

H nh 3.2 Sơ đồ kết nối mạng Ehternet của hệ thống tưới tự động 46

Hình 3.3 Các hiệu ứng khi được nhúng CSS 53

Hình 3.4 Kết nối web Browser và Sever 60

Hình 3.5 Biểu đồ quan hệ của cơ sở dữ liệu sử dụng trong hệ thống 61

H nh 3.6 Sơ đồ hoạt động giữa Website, Raspberry Pi và PLC 62

Hình 3.7 Giao diện đăng nhập trên web 63

Hình 3.8 Giao diện trang chủ 63

Hình 3.9 Giao diện giám sát môi trường nhà kính 64

Hình 3.10 Giao diện giám sát hoạt động của các chế độ làm việc trong nhà kính 64

Hình 3.11 Giao diện cài đặt chế độ tưới tự động trên web 65

Hình 3.12 Giao diện cài đặt lần tưới ở chế độ tự động 65

Hình 3.13 Giao diện cài đặt chế độ tưới ở chế độ tự động 66

Hình 3.14 Giao diện cài đặt chế độ tưới hàng ngày 66

Hình 3.15 Giao diện thiết lập thông số chế độ tưới hàng ngày 66

Hình 3.16 Giao diện bảng giám sát chế độ tưới hàng ngày 67

Hình 3.17 Giao diện chế độ tưới bằng tay 67

Hình 3.18 Lựa chọn chế độ bằng công tắc xoay trên mặt tủ 68

Hình 3.19 Lựa chọn chế độ trên màn hình HMI 68

Hình 3.20 Màn hình chính hệ thống giám sát – điều khiển từ xa 69

Hình 3.21 Màn hình giám sát – điều khiển từ xa chế độ bằng tay 70

Hình 3.22 Màn hình giám sát – điều khiển từ xa chế độ hàng ngày 70

Hình 3.23 Màn hình giám sát – điều khiển từ xa chế độ tự động 70

Hình 3.24 Màn hình giám sát – điều khiển từ xa chế độ làm mát 71

Hình 3.25 Màn hình xác nhận chuyển đổi chế độ điều khiển từ xa 71

Hình 3.26 Màn hình giám sát các thông số môi trường trên HMI 72

Hình 3.27 Màn hình giám sát các thông số môi trường từ xa 72

Hình 3.28 Màn hình thống kê các thông số môi trường từ xa 73

MỞ ĐẦU Tính khoa học và cấp thiết của đề tài

Hiện nay, ở các nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển đã áp dụng tự động vào sản xuất nông nghiệp, qua đó giảm sức lao động và tăng năng suất

Ví dụ người nông dân nước Mỹ, chiếm 2 dân số nước này ngoài việc cung cấp đủ lương thực cho hơn 250 triệu người trong nước c n suất khẩu ra nước ngoài Ở Israel, nông nghiệp là lĩnh vực mà 95% là khoa học và chỉ 5% lao động Ngày nay, tuy chiếm chưa đến 2% dân số Israel, nhưng những nông trang sản xuất đến 12 lượng hàng hóa xuất khẩu của cả nước Để đạt được điều đó, người nông dân đã áp dụng tối đa tự động hóa trong quá tr nh sản xuất Một số h nh ảnh áp dụng tự động hóa sản xuất nông nghiệp

Như vậy có thể thấy, muốn tăng năng suất ngoài việc nghiên cứu các giống cây cho năng suất cao th việc áp dụng tự động hóa chăm sóc cũng góp phần không nhỏ Tự động hóa chăm sóc cây trồng bao gồm tự động tưới nước, tự động cung cấp dinh dưỡng, tự động thu hoạch, Mặt khác, do sự gia tăng dân số, sự phát triển của sản xuất nên nhu cầu nước cho sản xuất và sinh hoạt tăng mạnh Tuy nhiên, hiện tượng biến đổi khí hậu ngày càng rõ rệt

và khó lường đã ảnh hướng rất mạnh đến nguồn cung cấp nước cũng như chất lượng nguồn nước, dẫn tới vấn đề thiếu nước đã trở thành vấn đề toàn cầu, từ

đó yêu cầu cấp bách là phải sử dụng nước tiết kiệm, hiệu quả Vì thế trong các

hệ thống tự động chăm sóc cây trồng thì hệ thống tự động tưới đóng vai tr quan trọng và rất được quan tâm nghiên cứu

Các hệ thống tưới tự động ban đầu được xây dựng bằng cách sử dụng các bộ hẹn giờ để bật – tắt hệ thống tưới thay cho con người [1] Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của các thiết bị cảm biến, thiết bị điều khiển có lập trình, hệ thống tưới thông minh [2-11 đã được phát triển để điều khiển quá

tr nh tưới đáp ứng được nhu cầu thực tế của cây trồng, sự thay đổi của thời

tiết và tiết kiệm nước tối đa Trong đó, hệ thống tưới thông minh nổi tiếng nhất có thể kể đến hệ thống tưới nhỏ giọt của Israel [2] Hệ thống tưới nhỏ giọt Israel gồm nhiều ống nhỏ như những mao mạnh trong cơ thể để dẫn nước tới từng gốc cây Nhờ hệ thống tưới nhỏ giọt mà Isreal với chỉ khoảng 20% diện tích có thể trồng trọt còn lại phần lớn là cao nguyên đá và cát nhưng đã sản xuất hầu hết thực phẩm cho chính dân cư của m nh và cũng xuất khẩu một lượng lớn nông sản ra thế giới và mang về 3 tỷ USD mỗi năm Với hệ thống tưới nhỏ giọt của israel thông minh được điều khiển bởi máy tính và cảm biến sẽ tự động đóng mở van tưới khi nhận thấy độ ẩm của rễ cây đạt mức thích hợp, việc giám sát hệ thống tưới có thể thực hiện qua máy tính, điện thoại Tuy nhiên, điểm yếu của hệ thống tự động tưới này là giá thành tương đối đắt

Để đáp ứng như cầu ứng dụng thành tựu nghiên cứu khoa học vào nông nghiệp, đã có nhiều hệ thống tưới tự động được đưa xây dựng ở trong nước và được đưa vào ứng dụng trong thực tế [12-15 Để điều khiển chế độ tưới, các

hệ thống này, chủ yếu sử dụng các bộ hẹn giờ hoặc các bộ điều khiển lập trình đơn giản Một số hệ thống cho phép giám sát, điều khiển từ xa qua điện thoại [16 , tuy nhiên nhược điểm của các hệ thống này là sử dụng các thiết bị điều khiển có độ ổn định thấp, phức tạp trong vận hành hệ thống

Chính vì thế, nhu cầu về một hệ thống điều khiển tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp có tuổi thọ cao, độ ổn định và chất lượng tốt mà vẫn

có thể đưa ra chế độ tưới phù hợp với sự thay đổi của thông số môi trường, vào từng giai đoạn phát triển của cây trồng, vào chu tr nh tưới của người nông dân, đồng thời người nông dân có thể dễ dàng thiết lập thông số, dễ dàng điều khiển- giám sát hệ thống tưới từ xa là rất cần thiết Tuy nhiên, vấn đề khó khăn là khi sử dụng các thiết bị công nghiệp là việc thực hiện truyền thông – giám sát từ xa còn gặp nhiều khó khăn, chính v thế, đề tài tập trung nghiên

cứu phương thức truyển thông – giám sát cho hệ thống tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp từ đó xây dựng hệ thống truyển thông – giám sát cho hệ thống tưới tự động nhằm đáp ứng tốt nhất bài toán tưới trong nhà lưới, nhà kính

ối tượng nghiên cứu

- Hệ thống tưới tự động cho nhà lưới – nhà kính

- Các phương pháp truyền thông – giám sát từ xa trong công nghiệp

Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu các hệ thống tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp

và các phương pháp truyền thông – điều khiển từ xa cho bài toán tưới tự động

sử dụng các thiết bị công nghiệp

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Giải quyết được bài toán truyền thông – điều khiển từ xa cho hệ thống tưới tự động cho nhà lưới nhà kính, cụ thể là :

+ Cho phép người dùng có thể giám sát hệ thống từ xa qua máy tính, điện thoại;

+ Cho phép người dùng có thể điều khiển, thay đổi thông số hệ thống

từ xa qua máy tính, điện thoại

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu các hệ thống tưới tự động, các phương pháp truyền thông trong công nghiệp qua sách, bài báo, luận văn, luận án,

Nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm điều khiển – giám sát từ xa hệ thống tưới tự động

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa lí luận

- Ứng dụng các kiến thức liên quan đến truyền thông – giám sát vào bài toán tự động tưới nước cho cây trồng giúp bổ sung, hoàn thiện lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao

Ý nghĩa thực tiễn

- Hệ thống tự động tưới nước - dinh dưỡng cho cây trồng sẽ là một mô hình giúp sinh viên, học viên cao học thực hành, thực tập các kiến thức liên quan đến chuyên môn được đào tạo như lý thuyết điều khiển tự động, hệ thống truyền thông – giám sát, Các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu này

có thể đưa vào áp dụng nhằm tăng năng suất cây trồng, giảm chi phí sản xuất, tiết kiệm nhân công hoặc có thể kết hợp với các nghiên cứu để khai thác thành quả của công nghệ cao cho lĩnh vực trồng trọt

Nội dung cơ bản của luận văn gồm các chương sau:

Chương 1: Tổng quan về bài toán tưới tự động

Chương 2: Hệ thống truyền thông công nghiệp

Chương 3: Nghiên cứu xây dựng hệ thống truyền thông – giám sát từ xa cho hệ thống tưới tự động

Sau thời gian tìm hiểu và nghiên cứu và đặc biệt dưới sự hướng dẫn của

Thầy TS Vũ Ngọc Kiên, PGS.TS Đào Huy Du luận văn của em đã được

hoàn thành

Trong quá trình thực hiện luận văn, chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo và sự góp ý chân thành của các bạn

C ƯƠN 1 TỔNG QUAN VỀ BÀ O N ƯỚI TỰ ỘNG

1.1 Tổng quan về bài toán tưới tự động

Hiện nay, ở các nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển đã áp dụng tự động vào sản xuất nông nghiệp, qua đó giảm sức lao động và tăng năng suất

Ví dụ người nông dân nước Mỹ, chiếm 2 dân số nước này ngoài việc cung cấp đủ lương thực cho hơn 250 triệu người trong nước c n suất khẩu ra nước ngoài Ở Israel, nông nghiệp là lĩnh vực mà 95% là khoa học và chỉ 5% lao động Ngày nay, tuy chiếm chưa đến 2% dân số Israel, nhưng những nông trang sản xuất đến 12 lượng hàng hóa xuất khẩu của cả nước Để đạt được điều đó, người nông dân đã áp dụng tối đa tự động hóa trong quá tr nh sản xuất Một số h nh ảnh áp dụng tự động hóa sản xuất nông nghiệp:

Hình 1.1 nh nh t i n c cho c cánh ng 1]

Như vậy có thể thấy, muốn tăng năng suất ngoài việc nghiên cứu các giống cây cho năng suất cao th việc áp dụng tự động hóa chăm sóc cũng góp phần không nhỏ Tự động hóa chăm sóc cây trồng bao gồm tự động tưới nước, tự động cung cấp dinh dưỡng, tự động thu hoạch, Mặt khác, do sự gia tăng dân số, sự phát triển của sản xuất nên nhu cầu nước cho sản xuất và sinh hoạt tăng mạnh Tuy nhiên, hiện tượng biến đổi khí hậu ngày càng rõ rệt và khó lường đã ảnh hướng rất mạnh đến nguồn cung cấp nước cũng như chất lượng

nguồn nước, dẫn tới vấn đề thiếu nước đã trở thành vấn đề toàn cầu, từ đó yêu cầu cấp bách là phải sử dụng nước tiết kiệm, hiệu quả Vì thế trong các hệ thống tự động chăm sóc cây trồng thì hệ thống tự động tưới đóng vai tr quan trọng và rất được quan tâm nghiên cứu

Các hệ thống tưới tự động ban đầu được xây dựng bằng cách sử dụng các bộ hẹn giờ để bật – tắt hệ thống tưới thay cho con người [1] Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của các thiết bị cảm biến, thiết bị điều khiển có lập trình, hệ thống tưới thông minh [2-11 đã được phát triển để điều khiển quá

tr nh tưới đáp ứng được nhu cầu thực tế của cây trồng, sự thay đổi của thời tiết và tiết kiệm nước tối đa Trong đó, hệ thống tưới thông minh nổi tiếng nhất có thể kể đến hệ thống tưới nhỏ giọt của Israel [2] Hệ thống tưới nhỏ giọt Israel gồm nhiều ống nhỏ như những mao mạnh trong cơ thể để dẫn nước tới từng gốc cây Nhờ hệ thống tưới nhỏ giọt mà Isreal với chỉ khoảng 20% diện tích có thể trồng trọt còn lại phần lớn là cao nguyên đá và cát nhưng đã sản xuất hầu hết thực phẩm cho chính dân cư của m nh và cũng xuất khẩu một lượng lớn nông sản ra thế giới Với sự hỗ trợ của máy tính, cảm biến hệ thống tưới nhỏ giọt của Israel thông minh sẽ tự động đóng mở van tưới khi nhận thấy độ ẩm của rễ cây đạt mức thích hợp, việc giám sát hệ thống tưới có thể thực hiện qua máy tính, điện thoại Tuy nhiên, điểm yếu của hệ thống tự động tưới này là giá thành tương đối đắt

Để đáp ứng như cầu ứng dụng thành tựu nghiên cứu khoa học vào nông nghiệp, đã có nhiều hệ thống tưới tự động được đưa vào ứng dụng trong thực

tế [12-15 Để điều khiển chế độ tưới, các hệ thống này, chủ yếu sử dụng các

bộ hẹn giờ hoặc các bộ điều khiển lập tr nh đơn giản Một số hệ thống cho phép giám sát, điều khiển từ xa qua điện thoại [16 , tuy nhiên nhược điểm của các hệ thống này là sử dụng các thiết bị điều khiển có độ ổn định thấp, phức tạp trong vận hành hệ thống

1.2 Các thành phần trong hệ thống tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp

1.2.1 Nhà lưới – nhà kính và các hệ thống tưới

Nhà lưới và nhà kính đều là những mô hình canh tác nông nghiệp hiện đại được sử dụng phổ biến hiện nay Cả hai mô h nh đều sẽ tạo ra một môi trường sống lý tưởng cho các loại cây trồng vật nuôi và từ đó mang lại năng suất, chất lượng cao hơn Hiện nay có 3 hệ thống tưới thường được sử dụng trong trồng trọt tại Việt Nam

1.2.1.1 Hệ thống t i nhỏ giọt

Là hệ thống cung cấp nước vào vùng gần gốc cây dưới dạng các giọt nước nhỏ chậm để rễ cây dễ dàng hấp thụ Đây là hệ thống sử dụng các đầu phun nhỏ giọt với áp lực rất nhỏ và cung cấp đều đặn một lượng nước nhất định cho cây trồng, đảm bảo cây luôn được cung cấp đủ độ ẩm mỗi giờ

Ưu điểm của hệ thống tưới nhỏ giọt

Tiết kiệm nước

Giữ độ ẩm đồng đều trong các tầng đất trồng rau

Phù hợp với nhu cầu của từng loại cây trồng

Cấu tạo của hệ thống tưới nhỏ giọt

Hình 1.2 Cấu trúc hệ thống t i nhỏ giọt cho cây tr ng

1.2.1.2 Hệ thống t i phun s ơng

Là hệ thống cung cấp nước cho cây bằng cách tạo thành những hạt sương tưới trực tiếp lên cây Hệ thống này thường được dùng cho các loại cây bụi, cây tầm thấp Đây là phương pháp tưới sử dụng hệ thống ống nước và vòi phun được đặt trên cao để có thể tưới được nước đến một diện tích rộng cây trồng mà tất cả các cây đều được cung cấp nước

Ưu điểm của hệ thống tưới phun sương

Làm mát lá

Làm mát cho cây

Làm mát nhà trồng

Điều tiết khí hậu bên trong nhà lưới

Cấu tạo của hệ thống tưới phun sương

Hình 1.3 Cấu tạo hệ thống t i phun s ơng 1.2.1.3 Hệ thống t i phun s ơng kết hợp t i nhỏ giọt cho nhà l i, nhà kính

Hệ thống tưới phun sương là hệ thống sử dụng máy bơm áp cao biến nước thành những tia sương mỏng, nhỏ, nhẹ Những hạt nước này có kích thước rất nhỏ, dễ dàng thấm vào không khí, tạo độ ẩm cho không khí làm cho nhiệt độ trong những nhà kính giảm xuống, làm mát cho cây trồng Chúng ta

có thể đi dây ống PE 16mm ở phía trên cây trồng, sau đó lắp các đầu phun

sương dọc theo hàng dây PE với số lượng đầu tưới tuỳ vào khoảng cách cây trồng Chúng ta có thể sử dụng bộ phun sương 4 hướng hoặc loại hàng cao cấp như FLF 4 hướng Như vậy, nhiệt độ trong nhà kính vào những ngày hè

oi bức sẽ được giảm đi phần nào, giúp ích rất nhiều cho cây trồng

Thế nhưng, chỉ hệ thống phun sương ở phía trên thôi thì sẽ không đủ nước tưới cung cấp cho cây trồng nên ta sẽ kết hợp thêm một hệ thống tưới nhỏ giọt dưới các luống cây

Tóm lại, khi ta kết hợp hệ thống phun sương phía trên và tưới nhỏ giọt phía dưới trong nhà kính th ta đồng thời giải quyết được 2 vấn đề lớn về nhiệt độ trong nhà và lượng nước tưới cho cây trồng

1.2.2 Các yếu tố môi trường ảnh hướng đến cây trồng trong nhà lưới – nhà kính

Yếu tố môi trường bao gồm tất cả các điều kiện bên ngoài ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng Những yếu tố môi trường không hoạt động độc lập, các yếu tố này luôn quan hệ với nhau, ví dụ – luôn có mối quan hệ hữu cơ giữa ẩm độ và độ thoáng đất

Đối với cây trồng, những yếu tố môi trường quan trọng bao gồm những yếu tố sau (mỗi yếu tố đều có thể là yếu tố giới hạn sinh trưởng của cây)

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật trong đất Nhiệt độ thấp ức chế hoạt động của vi khuẩn nitrate hóa pH cũng có thể giảm khi nhiệt

độ cao, do vi sinh vật hoạt động mạnh

Nhiệt độ đất cũng ảnh hưởng đến hấp thu nước và dinh dưỡng đối với cây trồng

Ẩm độ đất

Nước là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự phát triển của cây trồng Cây trồng sống và phát triển được nhờ chất dinh dưỡng trong đất và được nước

h a tan, đưa lên cây qua hệ thống rễ Nước giúp cây trồng thực hiện các quá

tr nh vận chuyển các chất khoáng trong đất giúp điều kiện quang hợp, h nh thành sinh khối tạo nên sự sinh trưởng của cây trồng

V vậy trong đất cần có một độ ẩm thích hợp để cây trồng hút được dễ dàng Đất ngập úng hay thiếu nước đều ảnh hưởng không tốt cho sự sinh trưởng của cây trồng Cây trồng bị ngập nước dẫn đến các tế bào rễ không hô hấp được Nên không cung cấp đủ oxy cho hoạt động của các tế bào rễ cùng với việc tích lũy các chất độc hại Do đó, sẽ làm chết đi các lông hút ở rễ, không thể h nh thành được lông hút mới Cây không thể hút nước nên lâu ngày sẽ dẫn đến héo và chết cây

Cây yêu cầu đất phải có độ ẩm thích hợp Đảm bảo sức giữ nước của đất luôn luôn bé hơn sức hút nước của cây và đất có tính thấm nước tốt để độ

ẩm đó nhanh chóng chuyển đến cung cấp cho cây trồng Độ ẩm đất thích hợp trong tầng đất, bộ rễ hoạt động thay đổi theo yêu cầu sinh lý của từng loại cây trồng Qua các thời kỳ sinh trưởng khác nhau đối với cây trồng cạn

Giới hạn trên của độ ẩm thích hợp thường trùng với độ chứa ẩm tối đa của đất Phụ thuộc vào thành phần cơ giới và kết cấu đất, nằm trong phạm vi

Khả năng cung cấp nước – sinh trưởng cây trồng bị hạn chế khi ẩm độ đất quá cao hay quá thấp Chúng ta có thể kiểm soát được thông qua phương pháp tưới tiêu Ẩm độ đủ sẽ cải thiện được sự hấp thu dinh dưỡng

Sự mất nước từ tế bào bảo vệ là nguyên nhân làm giảm sức trương của

tế bào và khí khổng nhanh chóng được đóng lại Việc thoát hơi nước từ cây trồng là do tế bào khí khổng, yếu tố cần được quan tâm đến đó là ẩm

độ tương đối

Ẩm độ tương đối của không khí relative humidity (viết tắt là RH) là đơn vị đo lường của lượng nước trong không khí ở trạng thái bão h a, được tính bằng phần trăm Khi không khí bão h a với nước, giá trị tại nhiệt độ đã cho được xác định là 100 Hai thành phần tạo nên ẩm độ tương đối là nhiệt

độ và tổng lượng hơi nước có mặt trong không khí

Sự sống thật sự luôn muốn hướng đến sự cân bằng Các chất hóa học tập trung ở nơi có nồng độ cao luôn có xu hướng di chuyển đến nơi có nồng

độ thấp để duy tr trạng thái cân bằng Nước là một hợp chất hóa học v thế nó

sẽ được khuếch tán hoặc di chuyển đến nơi khác để cân bằng

Ví dụ, nếu ẩm độ tương đối xung quanh lá cây thấp, khi đó tốc độ thoát hơi nước qua lá sẽ tăng lên Điều này giải thích tại sao, trong những điều kiện trồng trọt đặc biệt có thể cây trồng sẽ bị khô rất nhanh dẫn đến cây bị héo khi gió thổi và ẩm độ tương đối của không khí thấp

Hình 1.4 Cơ chế óng mở của khí khổng

Trong điều kiện tối kéo dài có thể làm cho khí khổng đóng lại và làm giảm đáng kể khả năng hấp thụ CO2, nó làm giảm khả năng quang hợp, tác động trực tiếp đến năng suất

Việc giảm tốc độ quang hợp rõ ràng khi đó cây trồng sẽ chậm phát triển

và bao gồm cả sức khỏe cây trồng cũng giảm Kết quả là cây trồng thiếu năng lượng và chết

Mặt khác, độ ẩm không khí cao cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng

Cây trồng cũng giống như con người, có thể được làm mát bởi sự thoát hơi nước như là việc điều h a nhiệt độ trong suốt những ngày nắng nóng Một

số bộ phận cây trồng sẽ thực hiện cơ chế đối phó lại với điều kiện nhiệt độ cao và ẩm độ cao dẫn đến làm giảm sự sinh trưởng của cây trồng Một lý do khác, ẩm độ cao là điều kiện lý tưởng cho nấm bệnh sinh sôi và phát triển

Khi ẩm độ tương đối tăng cao, nấm bệnh phát triển Cây trồng phản ứng lại với môi trường và thích nghi với điều kiện ẩm độ cao, kết quả chức năng đóng mở của khí không dựa trên sức trương của tế bào theo hàm lượng nước mất đi

Độ ẩm tối ưu nằm trong khoảng 50 – 80 tùy vào từng loại cây trồng khác nhau Bạn có thể trang bị một dụng cụ đo độ ẩm giá rẻ trong vườn của bạn để luôn theo dõi chỉ số quan trọng này

Trong trường hợp ẩm cao > 80 , cần tăng cường sự thông gió Hạn chế khu vực xung quanh nhà lưới bị che lấp bở chướng ngại (nhà kho, cây lớn) làm cản gió, điều này làm giảm khả năng thông gió

Năng lượng mặt trời

Chất lượng, cường độ và thời gian chiếu sáng là các chỉ tiêu quan trọng của ánh sáng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng

Chất lượng ánh sáng là yếu tố chúng ta không kiểm soát được

Cường độ ánh sáng là tính chất quan trọng do tiến tr nh quang hợp có

liên quan mật thiết với cường độ ánh sáng Bắp có dạng lá thẳng sẽ hấp thu nhiều ánh sáng hơn dạng lá x e ngang

hời gian chiếu sáng

- Quang kỳ – Cây trồng có liên quan đến độ dài ngày

- Cây ngày dài – Chỉ ra hoa khi độ dài ngày dài hơn 12 giờ Cây ngũ cốc

- Cây ngày ngắn – Chỉ ra hoa khi độ dài ngày ngắn hơn 12 giờ

- Cây trung tính với quang kỳ- ra hoa trong khoảng độ dài ngày rộng

Cà chua, bông vải

hành phần của khí quyển

CO2 chiếm 0.03 thể tích không khí Quang tổng hợp biến đổi

CO2 thành chất hữu cơ trong cây CO2 sẽ được trả lại khí quyển bởi tiến tr nh

hô hấp hay phân giải chất hữu cơ Trong môt điều kiện nào đó, nếu nồng độ

CO2 giảm có thể sẽ là yếu tố giới hạn sinh trưởng của cây trồng Khi tăng nồng độ có thể năng suất cây trồng tăng như các nghiên cứu trên lúa, cà chua, dưa chuột, hoa, khoai tây

Chất lượng không khí Nếu không khí bị ô nhiễm cao, có thể gây ngộ độc cho cây như sulfur dioxide, carbon monoxide, hydrofluoric acid

ộ thoáng khí của đất

Đất bị nén chặt với dung trọng cao, cấu trúc kém thường là đất có độ thóang khí kém Độ rỗng của đất được chiếm giữ bởi không khí và nước nên nước và không khí trong đất có tỉ lệ nghịch Đất thoát nước tốt, thường hàm lượng oxy h a tan không là yếu tố giới hạn sinh trưởng của cây Cây trồng khác nhau, mức độ nhạy cảm với hàm lượng oxy trong đất khác nhau, ví dụ cây lúa nước và cây thuốc lá

Phản ứng của đất

pH đất ảnh hưởng đến khả năng hữu dụng của 1 số chất dinh dưỡng như khả năng hữu dụng của P thấp trên đất chua, Al h a tan mạnh trên đất chua có thể gây độc cho cây Một số vi sinh vật gây bệnh chịu ảnh hưởng bởi

pH, ví dụ bệnh ghẽ vỏ khoai tây có thể kiểm soát được khi pH<5,5

Các yếu tố sinh học ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng

Bón phân với liều lượng cao có thể làm tăng sinh trưởng dinh dưỡng (thân lá) và cây sẽ mẫn cảm với nhiều loại bệnh Nhưng trường hợp rễ bị hại bởi tuyến trùng, làm giảm khả năng hấp thu dinh dưỡng của rễ, nên cần thiết phải bón nhiều phân hơn Cỏ dại là yếu tố cạnh tranh nước, dinh dưỡng và ánh sáng với cây trồng, ngoài ra rễ cỏ c n tiết ra nhiều hợp chất có hại cho rễ cây trồng (allelopathy)

Các chất dinh dưỡng khoáng tối cần thiết cho sinh trưởng cây trồng

Tất cả các nguyên tố hóa học tham gia trực tiếp vào quá tr nh trao đổi chất của cây Các nguyên tố hóa học không phải là dinh dưỡng (được cung cấp từ nước và không khí), bao gồm carbon, hydrogen, oxygen

1.2.3 Các thành phần của hệ thống tưới tự động sử dụng các thiết bị công nghiệp

Hệ thống nhà lưới được đặt tại Trung tâm sản xuất cây trồng ứng dụng công nghệ cao - Khoa Nông học – Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên

Hình 1.7 Nhà l i

Nhà lưới có diện tích 910m2

(chiều dài 45,22m, chiều rộng 20,22m) được xây dựng bằng các khung, cột đỡ bằng sắt và được bao bọc xung quanh bằng các loại lưới lưới chắn côn trùng và lưới che nắng Nhà lưới có khả năng che chắn nắng, mưa, gió lớn, ngăn côn trùng và giảm tác động của mặt trời đối với các loại cây trồng Nhà lưới thuộc dạng nhà lưới kín được phủ lưới toàn bộ mái và xung quanh công trình với thiết kế kiểu mái nghiêng, chiều cao chỉ từ 2m - 4m

1.2.3.1 Hệ thống bơm - ờng ống – van

Khu nhà lưới – Mô hình sản xuất cây trồng ứng dụng công nghệ cao - Khoa Nông học – Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên được sử dụng để trồng thử nghiệm và nghiên cứu nhiều loại cây trồng khác nhau, do vậy hệ thống tưới trong khu nhà cần được thiết kế kết hợp hệ thống phun sương (phun mưa) phía trên và tưới nhỏ giọt phía dưới và hệ thống làm mát

để đồng thời giải quyết được 2 vấn đề về điều chỉnh linh hoạt hệ thống tưới theo các loại cây trồng khác nhau cũng như kiểm soát được nhiệt độ, độ ẩm trong nhà lưới

Hệ thống đường ống – van cấp nước trong khu nhà lưới được thiết kế theo cấu trúc như sau:

Hình 1.8 Sơ cấu trúc hệ thống ờng ống – van cấp n c và dinh d ỡng

cho cây tr ng trong khu nhà l i

1.2.3.2 Hệ thống t i phun

Hệ thống tưới phun có cấu trúc như sau

Hình 1.9 Sơ bố trí ờng ống hệ thống t i phun

Thông số hệ thống tưới phun như sau

+ Chiều dài đường ống cấp PVC 22: 86m

+ Chiều dài đường ống cấp PVC 16: 264m

+ Số lượng béc tưới: 84 béc

+ Số lượng van tay: 12 van

Hệ thống tưới phun có 1 đường cấp chung sử dụng ống nhựa PVC 22, sau đó được chia thành 2 nhánh cấp PVC 22 và kết nối với 6 lộ sử dụng ống nhựa PVC 16 chạy dọc theo chiều dài nhà lưới tạo thành 1 hệ thống cấp nước khép kín

Hình 1.10 Béc t i phun

PE16 đều có 1 van tay) Với lộ nhỏ dài 20m (V1-V3) sẽ được chia thành 4 đường ống cấp (dài 22m) sử dụng dây PE16 đến béc tưới nhỏ giọt (đầu mỗi đương ống cấp PE16 đều có 1 van tay) Như vậy, cơ bản, hệ thống tưới nhỏ giọt chia nhà lưới thành 4 khu vực tưới

Hệ thống tưới nhỏ giọt sử dụng 400 bộ đầu nhỏ giọt chia 4 gắn sẵn (01 đầu nhỏ giọt Clicktiff 8L/h + 01 đầu chia 4 + 04 đoạn dây 3/5 dài 60cm + 04

và que nhỏ giọt lyberine 2L/h) được kết nối với dây PE16 như h nh sau:

(a) Đầu nhỏ giọt Clicktiff 8L/h (b) Đầu chia 4 (c) Que nhỏ giọt lyberine 2L/H

(d) Bộ đầu nhỏ giọt chia 4 gắn sẵn

Hình 1.12 Các thành phần của bộ ầu nhỏ giọt chia 4 gắn sẵn 1.2.3.4 Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát của nhà lưới được thiết kế như sau

Hình 1.13 Hệ thống ờng ống cấp n c làm mát

Để làm mát và đối lưu không khí cho nhà lưới, được sử dụng hệ thống tấm cooling pad kết hợp với quạt hút công nghiệp, quạt đối lưu với thông số như sau

+ Số lượng tấm cooling pad: 4 tấm

+ Số lượng quạt hút công nghiệp: 03 quạt

+ Số lượng quạt đối lưu (quạt hướng trục): 12 quạt

(a) Tấm cooling pad (b) Quạt hướng trục (c) Quạt hút công nghiệp

Hình 1.14 Các thành phần của hệ thống làm mát và ối l u không khí cho

nhà l i 1.2.3.5 Hệ thống van

Để điều khiển đường cấp nước và dung dịch cho hệ thống tưới phun và tưới nhỏ giọt, hệ thống làm mát, được sử dụng 4 van điện từ theo sơ đồ kết cấu như sau

Hình 1.15 Sơ kết nối ờng ống và van iện từ

Các van điện từ được phân phối như sau

+ Van điện từ số 1 điều khiển cấp nước tưới nhỏ giọt cho khu 1

+ Van điện từ số 2 điều khiển cấp nước tưới nhỏ giọt cho khu 2

+ Van điện từ số 3 điều khiển cấp nước tưới phun

+ Van điện từ số 4 điều khiển cấp nước cho hệ thống làm mát

Thông số kỹ thuật của van điện từ như sau

Hình 1.16 Van iện từ 24VAC 1.2.3.6 Bơm

Trong hệ thống tưới, th bơm có vài tr quan trọng, bơm đảm bảo cung cấp cho hệ thống tưới đủ lưu lượng, đủ áp suất và tiết kiệm chi phí trong quá trình vận hành

Bơm được chọn trong hệ thống tưới có thông số như sau: Pentax CM160 (CM-160), P=1,1 kw, U=220VAC/50Hz, cột áp 29,5-40,5m, lưu lượng: 20-120 lít/phút

1.2.3.7 Hệ thống c m biến

Để có thể điều khiển – giám sát được môi trường trong nhà kính, chúng

ta cần đo được các thông số môi trường như độ ẩm của đất, độ ẩm không khí, nhiệt độ, cường độ sáng trong nhà kính Do vậy, hệ thống cảm biến gồm 04 cảm biến độ ẩm đất, 01 cảm biến cường độ ánh sáng, 01 cảm biến nhiệt độ và

độ ẩm và 1 phao báo mức bể chứa

a C m biến ộ ẩm ất

Độ ẩm của đất là lượng nước trong mẫu đất bị mất đi khi mẫu đất bị đốt nóng đến nhiệt độ 105°C Độ ẩm thường được biểu diễn theo % của khối lượng đất khô

Công thức tính độ ẩm đất

100

w d

m

m

trong đó:

W độ ẩm của đất (%)

mw khối lượng nước trong mẫu đất (g)

Khối lượng nước trong mẫu đất được xác định bằng độ chênh lệch khối lượng của mẫu đất trước và sau khi sấy khô ở nhiệt độ 105°C

md khối lượng đất khô trong mẫu đất (g)

Độ ẩm đất c n được biểu thị bằng tỷ số phần trăm dung tích nước trong đất so với tổng thể tích của đất Khi độ ẩm đất thấp hơn một giới hạn nào đó, thực vật không hút đủ nước thì sẽ bị hạn

Để đáp ứng được yêu cầu đo độ ẩm đất trong nhà kính, hệ thống sử dụng cảm biến như sau:

Hình 1.17 C m biến ộ ẩm ất

Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm đất PR-3000-TR có đầu dò bằng thép không

gỉ được đưa vào bề mặt đất để kiểm tra độ ẩm và nhiệt độ của đất một cách nhanh chóng Phần đo độ ẩm được thiết kế dựa trên nguyên tắc FDR, bằng cách đo hằng số điện môi của đất để đo thể tích độ ẩm của đất, phần nhiệt độ

sử dụng phần tử điện trở platin chính xác, sản phẩm được tích hợp sẵn hiệu

chuẩn độ trôi và Mạch bù nhiệt độ, có thể thích ứng với hầu hết các ứng dụng Cảm biến đã được hiệu chuẩn với cảm biến chính xác cao của Đức và phương pháp cân làm khô đất thực tế, với độ chính xác cao, phản hồi nhanh và đầu ra

ổn định Cảm biến ít bị ảnh hưởng bởi hàm lượng muối trong đất và phù hợp với các chất đất khác nhau Có thể chôn cảm biến trong đất lâu dài, chống điện phân lâu dài, chống ăn mòn và hoàn toàn không thấm nước

Bảng 1.1 Thông số cảm biến độ ẩm đất

Công suất tiêu thụ

Công suất đầu vào

0.4W (Nguồn cấp 12VDC）

Công suất đầu ra

0.3W (Nguồn cấp 12VDC） Nhiệt độ hoạt động -40 oC ~ +60 oC

Khả năng chịu nhiệt

b C m biến nhiệt ộ và ộ ẩm không khí

Để đo nhiệt độ và độ ẩm không khí trong nhà lưới, chúng tôi lựa chọn cảm biến có thông số kỹ thuật như sau:

Bảng 1.2 Thông số cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí

Công suất tiêu thụ Công suất đầu vào 1,2W

Nhiệt độ, độ ẩm hoạt

o

C ~ +60 oC; 0%RH~80%RH

Dải nhiệt độ làm việc

của đầu dò nhiệt độ -40

Để đo cường độ ánh sáng trong nhà lưới, chúng tôi lựa chọn cảm biến

có thông số kỹ thuật như sau

Bảng 1.3 Thông số cảm biến cường độ ánh sáng

Sự ổn định lâu dài Cường độ sáng ≤5 / năm

Thời gian đáp ứng Cường độ sáng 0,1 giây

Tín hiệu đầu ra

Điện áp 0 ~ 5V / 0 ~ 10V

Hình 1.19 C m biến c ờng ộ ánh sáng

d Phao báo mức bể chứa

Khi hệ thống tưới hoạt động, bơm sẽ hút nước từ bể chứa ngầm, do dung tích bể chứa có giới hạn 5m3, nên sau một thời gian hoạt động, bể chứa

có thể không c n đủ nước cho máy bơm hoạt động Vì vậy, cần thiết phải lắp đặt một cảm biến báo mức bể chứa

1.2.3.8 Tủ iều khiển trung tâm

Để đáp ứng nhu cầu điều khiển – giám sát tự động tưới nước và dinh dưỡng cho cây trồng trong nhà lưới, tủ điều khiển cần có các chức năng sau

+ Cho phép hoặc không cho phép điều khiển từ xa;

+ Điều khiển các thiết bị động lực: Bơm – van điện từ hoạt động theo các chế độ được lựa chọn;

+ Trao đổi dữ liệu với máy tính và điện thoại để cho phép người dùng điều khiển – giám sát từ xa

Để tủ điều khiển thực hiện được chức năng như trên, cấu trúc phần cứng của hệ thống điều khiển – giám sát theo sơ đồ nguyên lý như sau

Hình 1.22 Sơ nguyên lý hệ thống iều khiển – giám sát hệ thống tự ộng

n c và dinh d ỡng cho cây tr ng trong nhà l i

Để tủ điều khiển thực hiện được các chức năng theo yêu cầu, các thiết

bị trong tủ như sau

a1 Bộ iều khiển PLC

Để đáp ứng yêu cầu của tủ điều khiển trung tâm, bộ điều khiển PLC

S7-1200 với thông số kỹ thuật như sau

Bộ lập trình SIMATIC S7-1200, CPU 1212C, AC/DC/relay

Module đầu vào tương tự 6ES7231-4HF32-0XB0

- Nguồn điện: 24 VDC; D ng tiêu thụ : 65 mA; Công suất tiêu thụ : 1.8 W

- Đầu vào Analog : 8AI; Điện áp đầu vào cho phép ±35 V; D ng đầu vào cho phép 40 mA; Chu kỳ 100 µs

- Phạm vi đầu vào: Voltage: ±10V, ±5V, ±2.5V or ±1.25V; Current: 4 to 20

mA, 0 to 20 mA

Bộ cấp nguồn 1 chiều

Bộ nguồn cấp điện cho PLC : 6EP1333-2BA20 – Bộ nguồn SITOP PSU100S 24 V/5 A là bộ nguồn công nghệ cao thuộc dòng bộ nguồn SITOP Modular

Hình 1.25 Modul ngu n SITOP PSU100S

Thông số: Dòng SITOP PSU100S

- Nguồn đầu vào 120/230 VAC

- Nguồn đầu ra 24 VDC

- Dòng điện đầu ra 5A

Sơ đồ đầu nối hệ thống động lực

nh 1.26 Sơ ấu nối c m biến và rơ le trong tủ iều khiển trung tâm b.Khối ngu n

Gồm các thiết bị

- Áp tô mát MCCB 50A 3P; MCB 32A 2P

- Biến áp cách ly Chint 380V/220V,500VA

- Bộ cắt sét 20kA

- Bộ lọc nguồn YUNSANDA EMI filter CW4L2-20A-T 115/250V 50/60Hz

Sơ đồ động lực

Hình 1.27 Sơ ấu cấp ngu n ộng lực trong tủ iều khiển trung tâm

c Các thiết bị iều khiển

Hình 1.28 Sơ nối dây các thiết bị iều khiển

Các thiết bị điều khiển gồm

Điều khiển bơm 1 pha P=1.5kw

+ Áp tô mát MCB 32A 3P

+ Công tắc tơ: 18A 3P

+ Rơ le nhiệt: 7-10A 3P

+ Rơ le điều khiển : 24VDC 12A 2NO+2NC

+ Đèn báo 230V 22mm

+ Công tắc chuyển mạch 2 vị trí 250V 22mm 1NO

+ Màn hình HMI 7 inch TFT LCD, Độ phân giải: 800 x 480; Màu sắc:

65.536 màu

Tủ điều khiển trung tâm hoàn thiện như sau

Hình 1.29 Tủ iều khiển trung tâm

1.3 Kết luận chương 1

Trong chương này, tác giả đã đạt được một số nội dung sau

1 Đã nghiên cứu và đánh giá hệ thống nhà lưới - nhà kính, các hệ thống tưới cho cây trồng trong nhà lưới – nhà kính Qua các kết quả nghiên cứu cho thấy để cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây trồng thì hệ thống tự