Nghiên cứu và thiết kế mô hình điều khiển nhiệt độ trong nhà lưới

Nghiên cứu và thiết kế mô hình điều khiển nhiệt độ trong nhà lưới

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 1 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội Mở đầu 1. đặt vấn đề Bớc sang thế kỷ XXI kỷ nguyên của công nghệ thông tin và công nghệ sinh học nguồn tài nguyên của thế giới đang dần cạn kiệt do sự khai thác thiếu quy hoạch của con ngời, cùng với nó là nạn ô nhiễm môi trờng và sự tàn phá của thiên nhiên diễn ra ở khắp mọi nơi trên thế giới do quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá. Làm cho diện tích đất canh tác nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp dần. Thế nhng dân số thế giới ngày càng tăng nhanh và nhu cầu hởng thụ của con ngời cũng ngày càng cao. Làm cho thế giới sẽ không đủ các sản phẩm nông nghiệp để cung cấp cho mọi ngời nếu hoạt động lao động chỉ thuần tuý là thủ công, nhỏ lẻ. Để giải quyết vấn đề này thì con đờng duy nhất là ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất đặc biệt là ứng dụng tự động hoá vào sản xuất nông ngiệp. Trên thế giới đã có nhiều nớc sớm nhận biết đợc điều này và họ đã ứng dụng thành công tự động hoá vào sản xuất nông nghiệp và họ đã đạt đợc những kết quả rất cao về năng suất và chất lợng sản phẩm nông nghiệp, ngày nay họ vẫn đang là những cờng quốc về sản xuất nông nghiệp nh: Hà Lan, Pháp, Israel, Trung Quốc, Nhật Bản.v.v Còn với nớc ta, nớc ta thuộc nhóm nớc đang phát triển với một nền kinh tế nông nghiệp truyền thống, trải qua 20 năm đổi mới nhất là sau nghị quyết khoán 10 của Bộ chính trị (tháng 1 năm 1989) tới nay nền nông nghiệp nơc ta đã có những bớc phát triển mạnh mẽ và ngày càng vững chắc. Ngày nay với sự phát triển nh vũ bão của khoa học công nghệ và xu hớng toàn cầu hoá nền kinh tế. Nền kinh tế thế giới và Việt Nam đang có xu hớng chuyển mạnh sang các ngành công nghiệp và dịch vụ, đặc biệt là công nghệ thông tin. Với Việt Nam nói riêng thì nông nghiệp vẫn là một ngành kinh tế quan trọng và có những đóng góp rất lớn vào tổng thu nhập quốc dân (Hiện nay trên 70% dân c lao động trong ngành nông nghiệp và đóng góp khoảng 30% GDP). Chính vì vậy Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 2 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội mà nông nghiệp nớc ta luôn luôn đợc sự quan tâm của Đảng và Nhà Nớc, sau Đại hội Đại Biểu Toàn Quốc lần thứ VII của Đảng(tháng 6 năm 1991) với chủ trơng đẩy nhanh và mạnh công nghiệp hoá_hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn Việt Nam, nền nông nghiệp nớc ta dã đạt đợc kết quả vô cùng to lớn từ chỗ thiếu đói phải nhờ tới sự trợ giúp của cộng đồng quốc tế tới nay Việt Nam đã tự cung cấp đủ lơng thực cho ngời dân và vơn lên trở thành một nớc xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới (Mỗi năm Việt Nam xuất khẩu khoảng trên 4.5 triệu tấn gạo). Mặc dù đã đạt đợc những thành quả cao về mặt sản lợng nhng về mặt chất lợng sản phẩm nông nghiệp của Việt Nam vẫn còn nhiều vấn đề cần phải giải quyết nh: Tồn d hoá chất trong sản phẩm còn nhiều do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật bừa bãi thiếu khoa học của ng ời nông dân. Vì vậy để đảm bảo cả về mặt năng suất cũng nh chất lợng sản phẩm nông nghiệp để các sản phẩm nông nghiệp của Việt Nam có thể cạnh đáp ứng đợc nhu cầu của ngời dân trong nớc và có thể cạnh tranh đợc trên thị trờng quốc tế thì chúng ta nên lựa chọn giải pháp ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp, trong đó Tự Động Hoá đóng vai trò vô cùng quan trọng về mặt kỹ thuật phục vụ sản xuất nông nghiệp chất lợng cao, nó đảm bảo cho các khâu tới tiêu, điều tiết nhiệt độ, độ ẩm.v.vDo tầm quan trọng của việc áp dụng tự động hoá vào sản xuất nông nghiệp mà chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:Nghiên cứu và thiết kế mô hình điều khiển nhiệt độ trong nhà lới. Trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi đã tiến hành khảo sát mô hình thực tế,nghiên cứu một số mô hình thực nghiệm với phần mềm điều khiển SIMATIC S7_200. Qua nhiều lần thí nghiệm và trên cơ sở tính toán lý thuyết chúng tôi khẳng định mô hình chúng tôi xây dựng đảm bảo tính thực tế và có thể ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp ở nớc ta hiện nay. 2. mục đích của đề tài - Nghiên cứu mô hình điều tiết khí hậu tự động trong nhà lới phục vụ sản xuất rau an toàn, từ đó thiết kế mô hình thực nghiệm trên cơ sở sử dụng các thiết bị có sẵn ở trong nớc. Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 3 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội -Nghiên cứu cơ sở lý thuyết để xây dựng mô hình dựa trên phần mềm lập trình SIMATIC S7-200. - ứng dụng phần mềm SIMATIC S7-200 để xây dựng chơng trình điều khiển. 3. Nội dung đề tài. - Tổng quan đề tài. - Xây dựng thuật toán điều khiển mô hình. - Chọn thiết bị điều khiển, thiết bị nhập, xuất. Xây dựng mô hình thực nghiệm và lập trình điều khiển hệ thống tự động điều khiển nhiệt độ trong nhà lới. 4. Phơng pháp nghiên cứu Để thực hiện đợc nội dung đề tài nghiên cứu, chúng tôi tiến hành phơng pháp nghiên cứu sau: Các kết quả nghiên cứu kế thừa. - Kế thừa các công trình nghiên cứu của thế hệ trớc về cơ sở lý thuyết của các phần mềm lập trình, cụ thể là phần mềm lập trình simatic S7-200. - Kế thừa các mô hình sản xuất đã có trong thực tiễn. Định hớng nghiên cứu. - Nghiên cứu phần mềm lập trình trên máy tính. - Thay đổi phơng pháp lập trình để tìm ra phơng pháp đơn giản, dễ sử dụng và hiệu quả nhất. - Xây dựng chơng trình điều khiển. Phơng pháp thực nghiệp kiểm chứng. - Chạy thử mô hình nhiều lần, kiểm tra phát hiện lỗi của mô hình và lỗi của chơng trình điều khiển, rồi từ đó hoàn thiện hệ thống. Thiết bị thí nghiệm. - Máy tính PC. - Bộ điều khiển SIMATIC S7 - 200 với khối xử lý cpu224. - Bộ mô phỏng, hệ thống cáp, dây nối. Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 4 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội chơng i tổng quan 1.1. thực trạng sản xuất rau ở việt nam 1.1.1. Thực trạng Việt Nam nằm trong khu vực chịu ảnh hởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa do nằm trải dài trên nhiều vĩ độ, địa hình bị chia cắt nên có nhiều loại khí hậu. Vì vậy chủng loại cây trồng rất phong phú và đa dạng, điều đó tạo cho nông nghiệp Việt Nam rất nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển. Đến nay ngành nông nghiệp của nớc ta vẫn chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Đợc sự quan tâm của Đảng và Nhà Nớc qua hơn 10 năm đổi mới chính sách nông nghiệp, ngành nông nghiệp nớc ta đã có những bớc phát triển vững chắc và đạt đợc những thành tựu vô cùng to lớn từ chỗ thiếu lơng thực tới nay nớc ta không những đã đảm bảo đợc an ninh lơng thực mà còn vơn lên trở thanh một trong những nớc xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới. Trong những năm gần đây do khoa học kỹ thuật phát triển các viện nghiên cứu, các trung tâm nghiên cứu nông nghiệp đã tạo ra những giống cây trồng mới có năng suất và chất lợng cao hơn để thay thế cho các loại cây trồng truyền thống. Cùng với sự phát triển của đất nớc nhu cầu về rau của ngời dân cũng tăng lên, để đáp ứng những nhu cầu đó các vùng chuyên canh cây rau, cây hoa mầu ngắn ngày đã thay thế cách thức trồng rau truyền thống bằng cách áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật trồng rau theo phơng thức đa canh, xen canh, những thay đổi này cũng tạo điều kiện thuận lợi để cho nhiều loại sâu bệnh phát triển mạnh mẽ và có thể bùng phát thành dịch. Để đề phòng sâu bệnh hại cây trồng, để nâng cao năng suất chất lợng sản phẩm con ngời đã nghiên cứu và đa vào ứng dụng nhiều cách thức trồng cây, chăm sóc cây mà đặc biệt là công nghệ trồng cây không dùng đất trong nhà lới và Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 5 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội trong nhà kính đợc tự động điều tiết tiểu khí hậu. Khi đời sống của nhân dân ngày càng đợc nâng cao thì yêu cầu về chủng loại rau phải phong phú và đa dạng, đủ về số lợng, tốt về chất lợng và an toàn đối với sức khỏe con ngời. Trong ( Đề án phát triển rau, quả và hoa cây cảnh thời kỳ 1999 - 2010) của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đợc thủ tớng chính phủ phê duyệt ngày 03/09/1999. Có xác định mục tiêu cho ngành sản xuất rau hoa quả là:Đáp ứng nhu cầu rau có chất lợng cao cho nhu cầu tiêu dùng trong nớc, nhất là các khu dân c tập chung (đô thị, khu công nghiệp) và xuất khẩu. Phấn đấu đến năm 2010 đạt mức tiêu thụ bình quân đầu ngời 100 ữ 110kg rau/năm, giá trị kim ngạch suất khẩu đạt 690 triệu USD.(Giáo trình CÂY RAU của tác giả Tạ Thu Cúc). Theo tác giả Tạ Thu Cúc dự tính tình hình sản xuất rau ở Việt Nam từ năm 2000 đến năm 2010. Bảng 1.1: Dự tính diện tích rau cho các vùng trong cả nớc (Đơn vị:1000ha) Tốc độ tăng trởng Tên vùng Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 2000-2005 2005-2010 Cả nớc 437.0 574.0 729.0 5.31 5.14 Miền núi trung du BB 77.0 97.0 114.0 4.73 3.93 Đồng bằng Bắc Bộ 105.0 130.0 161.0 4.39 4.39 Khu 4 cũ 49.0 61.0 75.0 4.65 4.77 Duyên hải Trung Bộ 3.0 44.0 54.0 4.39 4.39 Tây Nguyên 32.0 39.0 58.0 3.71 5.97 Đông Nam Bộ 42.0 56.0 75.0 5.82 5.82 Đồng bằng sông CL 93.0 135.0 177.0 7.73 6.70 Bảng 1.2: Dự tính năng suất rau ở các vùng trong cả nớc (Đơn vị:tấn/ha) Tốc độ tăng trởng Tên vùng Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 2000-2005 2005-2010 Cả nớc 13.7 14.8 15.8 1.4 1.4 Miền núi trung du BB 11.8 12.73 13.6 1.4 1.4 Đồng bằng Bắc Bộ 17.4 18.6 19.9 1.3 1.4 Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 6 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội Khu 4 cũ 9.1 9.7 10.4 2.1 2.1 Duyên hải Trung Bộ 11.1 11.9 12.8 1.4 1.4 Tây Nguyên 15.7 17.2 18.3 1.8 1.5 Đông Nam Bộ 14.4 15.4 16.6 1.4 1.4 Đồng bằng sông CL 14.5 15.6 16.8 1.4 1.4 Bảng 1.3: Dự tính sản lợng rau ở các vùng trong cả nớc (Đơn vị:1000 tấn) Tốc độ tăng trởng Tên vùng Năm 2000 Năm 2005 Năm 2010 2000-2005 2005-2010 Cả nớc 6040 8424 11594 6.9 6.7 Miền núi trung du BB 911 1233 1545 6.2 5.4 Đồng bằng Bắc Bộ 1824 2408 3206 5.7 5.8 Khu 4 cũ 445 621 876 6.9 7.0 Duyên hải Trung Bộ 393 523 697 5.9 5.9 Tây Nguyên 510 670 1058 5.6 7.6 Đông Nam Bộ 610 869 1239 7.3 7.3 Đồng bằng sông CL 1347 2100 2973 9.3 8.2 Qua 3 bảng trên ta thấy vùng Đồng Bằng Bắc Bộ và vùng Đồng Bằng sông Cửu Long là vùng trồng rau lớn nhất nớc ta về cả diện tích gieo trồng và sản lợng rau. Cùng với vùng trồng rau Tây Nguyên ( chủ yếu là Đà Lạt _ Lâm Đồng) cả 3 vùng trồng rau trên là nơi cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu quan trọng nhất nớc ta. Vùng sản xuất rau chuyên canh ven thành phố và khu công nghiệp chiếm 38% ữ 40% diện tích và 45% ữ 50% sản lợng. Tại đây phục vụ cho tiêu dùng của dân c tập trung là chủ yếu, chủng loại rau vùng này rất đa dạng phong phú và năng suất cao. Hiện nay rau đang bị ô nhiễm nghiêm trọng do nhiều nguyên nhân khác nhau trong đó có: - Ô nhiễm do hoá chất bảo vệ thực vật. Theo Viện Bảo Vệ Thực Vật (1998) hiện nay ở Việt Nam đã và đang sử dụng 270 loại thuốc trừ bệnh, 160 loại thuốc trừ cỏ, 12 loại thuốc diệt chuột, 26 loại thuốc kích thích sinh trởng với số lợng ngày Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 7 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội càng tăng. Còn theo Giáo s. Phạm Đình Quyền (Trung tâm nghiên cứu tài nguyên và môi trờng Đại Học Quốc Gia Hà Nội (CRES)): Nếu cuối thập kỷ 80 lợng thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam mới chỉ là 10.000 tấn/năm, thì thập kỷ 90 tăng gấp đôi 21.000 tấn/năm (1992), thậm chí gấp 3 lần-30.000 tấn/năm (1995). Ông cho rằng không dới 90% đất canh tác toàn quốc đợc phun thuốc bảo vệ thực vật. Tuy chủng loại nhiều song do thói quen hoặc sợ rủi do cùng với sự thiếu hiểu biết hoặc hiểu biết còn hạn chế mức độ độc hại của hoá chất bảo vệ thực vật nên đa số hộ nông dân hay dùng một số loại thuốc quen có độc tố cao, thậm chí bị cấm nh: monitor, wofatox, DDT. Dẫn tới ngày càng làm cho sản phẩm rau ngày càng ô nhiễm nặng. - Hàm lợng (NO 3 - ) trong rau quá cao. Theo fao/who thì hàm lợng (NO 3 - ) ở liều lợng 4g/ngày gây ngộ độc còn 8g/ngày thì có thể gây chết ngời. ở nớc ta việc sử dụng phân hoá học không cao so với các nớc trong khu vực nhng ảnh hởng của phân hoá học tới sự tích luỹ (NO 3 - ) trong rau là nguyên nhân làm rau không sạch. Nớc ta quy định hàm lợng (NO 3 - ) trong rau nh sau: cải bắp 500mg/kg, cà chua 150mg/kg, da chuột 150mg/kg. - Tồn d kim loại nặng trong sản phẩm rau. Do sự lạm dụng hoá chất bảo vệ thực vật cùng với phân bón các loại đã làm một lợng N, P, K, và hoá chất bảo vệ thực vật rửa trôi xâm nhập vào mạch nớc làm ô nhiễm mạch nớc ngầm. Theo Phạm Bình Quân (1994) thì hàm lợng kim loại nặng, đặc biệt là asen (as) ở Mai Dịch trong các mơng tới cao hơn hẳn so với ruộng lúa nớc các kim loại nặng tiềm ẩn trong đất hoặc từ các nguồn nớc ô nhiễm qua nớc tới đợc rau hấp thụ. - Vi sinh vật gây hại trong rau do sử dụng nớc tới có vi sinh vật gây hại ( ecoli, salmonella, trứng giun.) tuy cha đợc thống kê, song tác hại của nó là rất lớn. - Do rau là nguồn thực phẩm quan trọng đối với đời sống con ngời nên giải pháp duy nhất đối với ngành trồng rau là nhanh chóng đa tiến bộ vào sản suất. Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 8 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội Đặc điểm chung của các cây rau là yêu cầu độ ẩm rất cao thờng từ 85-95%, nếu thiếu nớc cây rau sẽ không sinh trởng và phát triển đợc và chúng cần một nhiệt độ ổn định, do vậy đa cây rau vào sản xuất thuỷ canh không dùng đất và kết hợp với điều tiết tiểu khí hậu trong nhà lới và nhà kính là rất phù hợp. Phơng pháp này sẽ nâng cao một cách đáng kể về năng xuất và cải thiện tơng đối về mặt ô nhiễm bảo đảm an toàn cho ngời sử dụng. Để thực hiện đợc phơng pháp thuỷ canh không dùng đất và kết hợp với điều tiết tiểu khí hậu này thì khâu quan trọng là cung cấp dung dịch cho cây và có những phơng pháp điều tiết khí hậu hợp lý, nên việc áp dụng tự động hoá, cụ thể là hệ thống tới tự động và hệ thống tự động điều tiết khí hậu sẽ tạo một bớc đột phá mới cho ngành sản xuất rau an toàn ở nớc ta hiện nay. 1.1.2. Trồng rau trong nhà lới ở Việt Nam và trên thế giới ứng dụng sản xuất rau sạch trong nhà lới ở Việt Nam. Từ những năm 80 của thế kỷ XX nớc ta đã nhập kỹ thuật chăm sóc cây bằng màng che phủ, xây dựng một số nhà lới che phủ băng PE. Trong những năm qua, khi chơng trình và các dự án sản xuất rau sạch đợc mở rộng ở các thành phố lớn của nớc ta thì công nghệ sản xuất rau sạch trong nhà lới dần đợc giới thiệu và đợc sản xuất thử ở một số cơ sở sản xuất: Viện Nghiên Cứu Rau Quả, Trờng Đại học Nông nghiệp I, vùng trồng rau lớn Đà Lạt.v.v ở một số vùng này đang sản xuất rau sạch trong nhà lới theo công nghệ của Đài Loan, Ca Na Đa, Israel Hiện nay ở Viện Nghiên Cứu Rau Quả, Trờng Đại học Nông nghiệp I còn áp dụng công nghệ sản xuất rau sạch trồng rau trong dung dịch (trồng rau thủy canh hoặc trồng rau không dùng đất) theo công nghệ của Israel và của Ca Na Đa. Trồng cây trong nhà lới là một biện pháp kỹ thuật rất có triển vọng và phù hợp với điều kiện kinh tế của ngời nông dân Việt Nam hiện nay. Vì vậy cần đẩy mạnh nghiên cứu và tuyên truyền rộng rãi tới mọi ngời dân để công nghệ này dợc ứng dụng rộng rãi vào sản xuất rau sạch để phục vụ đời sống của ngời dân và Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 9 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu. ứng dụng sản xuất rau sạch trong nhà lới trên thế giới ở Mỹ, đến thời kỳ đầu những năm 80 của thế kỷ XX đã có hơn 1000 khu khoa học công nghệ đợc phân bố trên các bang, với diện tích lên tới hàng trăm nghìn ha. ở Anh những khu vờn ứng dụng công nghệ sản xuất rau bằng màng che phủ PE đợc xây dựng từ những năm 1930, đến năm 1998 đã có trên 400 khu, với diện tích hơn 20.000ha. ở Israel đến giữa thập kỷ 80 của thế kỷ XX đã xây dựng đợc hàng trăm khu, với diện tích hàng ngàn ha. ở Nhật từ những năm đầu của thập kỷ 60 họ đã áp dụng công nghệ sản xuất rau này và tới ngày nay họ đã xây dựng đợc nhiều khu vờn sản xuất rau sạch công nghệ cao với diện tích lớn và năng suất rất cao. ở Trung Quốc, theo thống kê của bộ nông nghiệp Trung Quốc tới năm 1997 đã có 450 khu ứng dụng công nghệ sản xuất rau sạch trong nhà lới của Hà Lan, Pháp, Israel, Đài Loan.v.v với diện tích mỗi khu từ 50 ha tới 165 ha. Ngoài ra còn có nhiều nớc khác cũng ứng dụng công nghệ sản xuất rau và hoa nh:Hà Lan, Pháp, Đức ở một số nớc nh : Hà Lan, Pháp, Đức, Israel, Anh, Nga.v.vngoài công nghệ trồng cây trong nhà lới có điều tiết nhiệt độ, họ còn áp dụng công nghê sản xuất rau và hoa không dùng đất trong nhà kính và đã thu đợc những kết quả rất cao, họ đã trở thành những nớc xuất khẩu công nghệ và xuất khẩu rau và hoa lớn nh: Hà Lan, Mỹ, Trung Quốc.v.v (Tài liệu: báo cáo tình hình sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam và trên thế giới của Tác giả: Phạm Gia Trung và Vũ Quốc Hằng. Nhà xuất bản Nông nghiệp 2004). Ưu điểm của phơng pháp trồng cây trong nhà lới có điều tiết nhiệt độ. + Có thể chủ động đợc thời vụ gieo trồng. + Hạn chế tác hại của thời tiết tiết khắc nhiệt. Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp TĐH46 Khoa cơ điện - 10 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội + ít bị cỏ dại, sâu bệnh hại cây trồng. + Năng suất cao hơn từ 20 đến 30% so với trồng ngoài đồng ruộng, sản phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. + Không gây ô nhiễm môi trờng do không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Nhợc điểm của phơng pháp trồng cây trong nhà lới có tự động điều tiết nhiệt độ. + Vốn đầu t ban đầu lớn, chi phí sản xuất lớn. + Giá thành sản phẩm cao. + Kỹ thuật phức tạp. 1.2.Những ảnh hởng của điều kiện ngoại cảnh đến sản xuất rau. Ngời trồng rau muốn thành công trong sản xuất rau thì điều quan trọng đầu tiên là phải hiểu đợc một cách sâu sắc và toàn diện các yếu tố môi trờng, yêu cầu và khả năng thích nghi của cây rau đối với điều kiện ngoại cảnh trong quá trình sinh trởng và phát triển. Một số yếu tố về môi trờng nh địa hình, khí hậu và thời tiết là những yếu tố cơ bản gây ra khó khăn, trở ngại không nhỏ trong quá trình sản xuất rau. 1.2.1. ảnh hởng của nhiệt độ Trong sản xuất rau nhiệt độ là yếu tố hạn chế rất lớn. ở 0 0 C sẽ làm một số cây chết rét, ở nhiệt độ 40 0 C sẽ làm cho nhiều cây bị khô héo và có thể bị chết. Đối với nhiều loại rau có thể tồn tại trong thời gian dài ở nhiệt độ 15 0 C, thậm chí 10 0 C. Hiệu suất quang hợo của hầu hết các loại rau ngừng ở 30 0 C. Nhiều cây rau thực hiện chức năng quang hợp có hiệu quả từ 12 ữ 24 0 C. Đối với một số loài khác thì quang hợp có hiệu quả ở nhiệt độ 18 ữ 21 0 C hoặc là 24 0 C. Tốc độ sinh trởng cây rau phụ thuộc vào sự cung cấp đầy đủ các chất dinh dỡng, độ ẩm với điều kiện nhiệt độ thích hợp nhất. Khi nhiệt độ vợt quá giới hạn, khí khổng sẽ đóng lại ảnh hởng tới quá trình trao đổi khí CO 2 , quá trình quang hợp.v.v . dẫn đến cây sinh trởng kém. Nếu tình trạng đó kéo dài cây có thể bị chết. Nhiệt độ thay đổi theo vĩ độ địa lý, theo mùa, theo ngày và giữa ngày - [...]... mức năng lợng ở đầu vào, đầu ra và khi truyền dẫn, thông báo những sự cố đa dạng, phức tạp thờng xảy ra trong truyền thông 1.3.6 Mục đích và ý nghĩa của việc thiết kế mô hình điều tiết khí hậu trong nhà lới Kỹ thuật trồng cây không dùng đất là kỹ thuật trồng cây tiên tiến và hiện đại, ngày nay kỹ thuật này đợc kết hợp với tự động điều tiết tiểu khí hậu trong nhà lới và nhà kính đã và đang đợc ứng dụng... tử tiến hành quản lý tự động hoá đối với hệ thống điều hoà nhiệt độ của mỗi phòng, hệ thống chiếu sáng và hệ thống phòng hoả, chống trộm, tự động điều khiển các thiết bị liên quan, chế tạo nớc lạnh cần dùng cho thiết bị khởi động điều hoà nhiệt độ Trình độ tự động hoa của toà nhà rất cao, có thể hút nớc thải, dùng gió nóng sấy khô các vật ẩm Tự động hoá các khu vực công cộng, nhà ga, sân bay ( public... vệ tinh.Hệ thống điều khiển này đã đảm bảo đợc tính ổn định và chính xác dới tác động của nhiễu môi trờng và của chính hệ thống Hệ thống điều khiển trong sản xuất công nghiệp, từ máy tự động đến mạch tích hợp.Những thiết bị điều khiển bằng máy tính đã có độ chính xác định vị và lắp ráp rất cao để tạo ra nhiều sản phẩm có chất lợng tốt Hệ thống điều khiển quá trình công nghiệp, ví dụ trong quá trình... tiên, một trong những phần tử hiện đại quan trong nhất trong kỹ thuật tự động hoá Cũng trong thời gian này các cơ sở lý thuyết điều khiển và điều chỉnh tự động bắt đầu đợc nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ Năm 1876 - 1877, I.A Vsnhegratxki đã cho đăng tải các công trình " lý thuyết cơ sở của các cơ cấu điều chỉnh" và "Các cơ cấu điều chỉnh tác động trực tiếp" Các phơng pháp đánh giá ổn định và chất lợng... với nhiệt độ qua từng thời kỳ để có biện pháp kỹ thuật thích hợp thúc đẩy sự sinh trởng, phát triển của cây theo hớng có lợi Thời kỳ hạt nảy mầm Hầu hết các hạt giống rau đều nảy mầm nhanh ở nhiệt độ 25 ữ 300 C Loại rau chịu rét, hạt bắt đầu nảy mầm ở nhiệt độ 10 ữ 150 C, nhiệt độ thích hợp là 18 ữ 200 C Nhiệt độ, nớc và oxy trong đất là điều kiện quan trọng cho quá trình nẩy mầm trong đó nhiệt độ. .. thuận tiện dễ chịu và đầy hứng thú Dới sự điều khiển của máy tính sẽ có thể tự động khởi động điều chỉnh theo giờ giấc, các việc gia đình nh đun nớc, nấu cơm sẽ có thể điều khiển từ xa để thực hiện Khi vắng nhà, có thể dùng điện thoại thông báo cho hệ thống điều khiển trong nhà làm trớc các việc chuẩn bị Nếu nh liên kết máy tính gia đình với máy tính cửa hàng, ngành giao thông, ngân hàng và bệnh viện,... Các thiết bị hệ thống này có chức năng xử lý và mức tự động thấp so với các hệ thống tự động hiện đại đợc xây dựng trên nền tảng của công nghệ thông tin Trong khi các hệ thống tin học sử dụng máy tính để hỗ trợ và tự động hoá quá trình quản lý, thì các hệ thống điều khiển tự động dùng máy tính để điều khiển và tự động hoá quá trình công nghệ Chính vì vậy các thành tựu của công nghệ phần cứng và công... chuẩn, đợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực để ớc lợng trang thái bên trong của hệ từ tập nhỏ tín hiệu đó đợc Giai đoạn 3: Giai đoạn điều khiển bền vững đợc bắt đầu từ những năm 1980 ứng dụng những thành tựu của toàn học, các nghiên cứu về điều khiển đã đa ra đợc các phơng pháp thiết kế bộ điều khiển để một hệ kỹ thuật vẫn đảm bảo đợc kỹ năng sử dụng khi có tác động của nhiễu và sai số Trong hai thập kỷ... dụng vào thực tế một cách đơn giản và hiệu quả nhất Từ những phân tích trong chơng I này cho thấy một triển vọng to lớn của hệ thống trồng rau sạch trong nhà lới có tự động điều tiết tiểu khí hậu, cùng với kỹ thuật trồng cây không dùng đất, trồng rau trong dung dịch hay trồng rau thủy canh Sự kết hợp các biện pháp kỹ thuật này là rất hợp lý và kinh tế Vì phơng pháp điều tiết khí hậu trong nhà lới và nhà. .. yếu tố quyết định nhất Nếu nhiệt độ trong đất quá thấp hạt giống sẽ không hút đợc nớc, thời gian nhiệt độ thấp kéo dài, hạt giống nằm lâu trong đất có thể do thiếu oxy hoặc do sự xâm nhiễm của sâu bệnh hại sẽ bị thối Thời kỳ cây con ở thời kỳ này cây đòi hỏi nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ nảy mầm Nhiệt độ thích hợp cho nhiều loại rau ở thời kỳ này là từ 18 ữ 200C Nhiệt độ cao làm cho cây hô hấp