- 5
4.7. Kết quả thử nghiệm mô hình 10 1-
Sau khi thiết kế phần cứng ta tiến hành chạy thực nghiệm mô hình theo các ch−ơng trình điều khiển với các bộ điều khiển khác nhau ta thu đ−ợc kết quả:
a). Bộ thông số thực nghiệm khi thiết kế hệ thống đ−ờng ống
Trên cơ sở kết quả thu đ−ợc trên các bảng 2 - 3, 2 - 4, 2 - 5 ta nhận thấy mặc dù các vòi phun có cùng đ−ờng kính lỗ vòi phun có kết cấu t−ơng tự thì ta thấy với góc của vòi phun so với ph−ơng quỹ đạo chuyển động của dòng tia phun. θ = 64° thì chịu ảnh h−ởng bởi gió là ít nhất và có bán kính phun xa nhất do đó các thông số kỹ thuật tối −u đ−ợc lấy theo tr−ờng hợp này.
Bảng 2 - 3 Kết quả thử nghiệm vòi phun với các thông số kỹ thuật: ( d= 4mm, θ = 60°, α = 5°) Thông số Số TT áp lực ở đầu vòi phun P (Kg/cm2) Bỏn kớnh tia phun R (m)
Chiều cao tia phun H (mH20)
L−u l−ợng n−ớc qua vòi phun
(l/ph) 1 1,1 5,20 2,22 17,2 2 1,4 5,80 2,34 16,5 3 1,8 5,95 2,55 15,95 4 2,2 6,2 2,60 14,37 5 2,4 6,48 2,70 12,41 6 2,6 6,62 2,80 11,27 7 2,8 6,90 2,90 10,1
Bảng 2 - 4 Kết quả thử nghiệm vòi phun với các thông số kỹ thuật: ( d= 4mm, θ = 64°, α = 5°) Thông số Số TT áp lực ở đầu vòi phun P (Kg/cm2) Bán kính tia phun R (m)
Chiều cao tia phun H (mH20)
L−u l−ợng n−ớc qua vòi phun
(l/ph) 1 1,1 5,40 2,43 17,5 2 1,3 5,47 2,50 16,7 3 1,6 5,91 2,63 15,9 4 1,8 6,12 2,72 15,2 5 2,2 6,43 2,80 14,1 6 2,5 6,72 2,90 12,3 7 2,7 7,00 3,01 11,0
Bảng 2 - 5 Kết quả thử nghiệm vòi phun với các thông số kỹ thuật: ( d= 4mm, θ = 68°, α = 5°) Thông số Số TT áp lực ở đầu vòi phun P (Kg/cm2) Bán kính tia phun R (m)
Chiều cao tia phun H (mH20)
L−u l−ợng n−ớc qua vòi phun
(l/ph) 1 1,10 5,10 2,33 17,6 2 1,30 5,35 2,45 16,8 3 1,65 5,65 2,66 16,2 4 2,00 5,90 2,71 15,7 5 2,20 6,26 2,79 14,85 6 2,40 6,50 2,85 13,2 7 2,60 6,80 2,90 12,1
b). Kết quả thực nghiệm khi chạy mô hình
- Luật điều chỉnh PID với các tham số lựa chọn Kp = 1.5, Ti = 5, Td = 0.1;
Stt Nhiệt độ (°C) Độ ẩm (%) áp suất (at) Thời gian (s)
1 25.7 85 1.2 360 2 26.2 78 1.2 382 3 26.8 65 1.3 390 4 27.1 58 1.2 410 5 28.0 59 1.25 420 6 28.3 55 1.3 425 7 28.8 48 1.2 456 8 29.4 43 1.2 467 9 29.8 40 1.2 489 4.8. Kết luận ch−ơng IV
Thông qua ch−ơng 4 ta tiến hành thực nghiệm làm mạch điều khiển thông qua điều kiện và yêu cầu bài toán đã đặt ra ở các ch−ơng tr−ớc.
Mạch thiết kế ra đơn giản và dễ sử dụng với nhiều tính năng lựa chọn thông qua việc nhập tham số qua bàn phím và từ các cảm biến và đã đ−ợc kiểm nghiệm thực tế là chạy tốt.
Từ đó tiến hành thiết lập thuật toán điều khiển và lập trình các ứng dụng theo yêu cầu bài toán.
Hạn chế trong quá trình thiết kế mạch điều khiển là do điều kiện không cho phép cho nên không thiết kế đ−ợc các cảm biến độ ẩm, cảm biến áp suất và cảm biến bức xạ năng l−ợng mặt trời mà thay vào đó là ta đ−a tín hiệu t−ơng tự vào cho nên nó không phản ánh đ−ợc các trạng thái điều khiển thực tế.
Kết luận và đề nghị
1. Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu đề tài, mặc dù gặp nhiều khó khăn nh−ng với nỗ lực của bản thân cùng với sự h−ớng dẫn tận tình của thầy giáo ThS. Ngô Trí D−ơng các Thầy Cô trong Khoa Cơ Điện và các phòng ban chức năng cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp đến nay đề tài tốt nghiệp của tôi đã cơ bản hoàn thành. Từ kết quả nghiên cứu d−ợc trong đề tài "Nghiên cứu thiết kế mô hình điều khiển t−ới phun m−a phục vụ sản xuất rau an toàn". Chúng tôi đ−a ra một số kết luận và đề nghị sau:
Mặt tích cực
- Đề tài đã nêu đ−ợc quá trình phát triển của ngành tự động hoá quá trình sản xuất trong n−ớc cũng nh− trên thế giới, phân tích vai trò, ý nghĩa ứng dụng cũng nh− hạn chế của nó trong sản xuất.
- Nghiên cứu về thiết bị phần cứng của chip vi xử lý trên công nghệ PSoC và các linh kiện điện tử phụ trợ để tiến hành thiết kế mạch điều khiển.
- Nghiên cứu phần mềm PSoC Deisigner Version 4.2 và tiến hành thiết kế, lập trình điều khiển hệ thống với sơ đồ công nghệ thực tiễn.
- Xây dựng mô hình thực, chạy thử kiểm nghiệm lại lý thuyết.
Mặt hạn chế
- Do còn hạn chế về khả năng cũng nh− về mặt tài chính nên các cảm biến áp suất, cảm biến độ ẩm và cảm biến bức xạ vẫn ch−a làm thực mà phải dùng tín hiệu t−ơng tự thay thế cho nên kết quả kiểm nghiệm vẫn ch−a phản ánh chính xác độ biến thiên của hệ thống thực.
Mặt nhận thức
- Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu để thực hiện đề tài ngoài những hiểu biết vô cung quan trọng về sự phát triển của công nghệ tự động hoá, việc ứng dụng của tự động hoá vào sản xuất… Đề tài còn giúp tôi
tiếp cận với những kiến thức về điều khiển vi xử lý và các phần mềm lập trình đang đ−ợc ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động hiện nay nh−: Visual Basic, Multisim, Matlab, Orcad….
- Hơn thế nữa đề tài còn giúp tôi có thêm kiến thức thực tế về áp dụng tự động hoá trong nông nghiệp một lĩnh vực vô cùng quan trọng và cũng là nhiệm vụ của một kỹ s− tự động hoá nông nghiệp.
2. Đề nghị
Trong quá trình thiết kế mô hình điều khiển do thời gian, điều kiện kinh tế và nhận thức còn hạn chế nên việc tìm hiểu xây dựng mô hình, viết ch−ơng trình điều khiển ch−a hợp lý, các thông số còn sai số lớn. Kính mong bộ môn cùng khoa Cơ Điện tạo điều kiện tốt hơn nữa về thời gian cũng nh− thiết bị để đề tài có thể hoàn thành tốt hơn và có tính ứng dụng thực tế cao.
Mục lục
Mở đầu... - 1 -
1. Đặt vấn đề... - 1 -
2. Mục đích của đề tài ... - 3 -
3. Nội dung đề tài ... - 3 -
4. Ph−ơng pháp nghiên cứu ... - 3 -
Ch−ơng 1: Tổng quan... - 5 -
1.1. Tình hình sản xuất rau sạch trong n−ớc và trên thế giới ... - 5 -
1.1.1. Khái niệm rau sạch... - 5 -
1.1.2. Tình hình sản xuất rau sạch trong n−ớc... - 6 -
1.1.3. Tình hình sản xuất rau sạch trên thế giới... - 9 -
1.2. Các ph−ơng pháp t−ới... - 9 -
1.2.1. Ph−ơng pháp t−ới... - 9 -
1.2.2. Lựa chọn ph−ơng pháp t−ới... - 14 -
1.3. Vai trò của tự động hoá trong quá trình sản xuất... - 17 -
1.4. ứng dụng của tự động hoá trong nông nghiệp ... - 18 -
1.5. Mục đích và ý nghĩa việc thiết kế mô hình t−ới phun m−a ... - 18 -
1.6. Kết luận ch−ơng I ... - 19 -
Ch−ơng 2: Nghên cứu tính toán các thông số kỹ thuật của hệ thống t-ới phun m-a trồng rau sạch
- 20 - 2.1. Chế độ t−ới n−ớc cho rau sạch ... - 20 -
2.1.1. Đất, n−ớc và cây trồng... - 20 -
2.1.2. Tính toán mức t−ới... - 20 -
2.2. Bố trí sơ đồ hệ thống t−ới phun m−a và các thông số kỹ thuật ... - 22 -
2.2.1. C−ờng độ phun m−a... - 22 -
2.2.2. Kích th−ớc hạt m−a... - 23 -
2.2.3. Độ đồng đều khi t−ới... - 24 -
2.2.4. Năng suất t−ới phun m−a... - 25 -
2.2.6 Phân loại, lựa chọn vòi phun và đ−ờng ống phục vụ sản xuất rau an toàn...-
30 - 2.2.7. Các thông số cơ bản lựa chọn máy bơm... - 36 -
2.3. Thiết kế hệ thống t−ới phun m−a... - 38 -
2.4. Kết quả thực nghiệm ... - 43 -
2.5. Thiết kế giao diện ... - 49 -
2.5.1. Phần mềm thiết kế giao diện... - 49 -
2.6. Kết luận ch−ơng II... - 52 -
Ch−ơng 3:Nghiên cứu phần cứng và phần mềm của chip vi xử lý trên công nghệ pSOc của hãng cypress
- 53 - 3.1. Lựa chọn thiết bị điều khiển... - 53 -
3.2. Tổng quan cấu trúc và tính năng của PSoC ... - 54 -
3.3 Tìm hiểu cấu trúc phần cứng chip PSoC ... - 56 -
3.4. Phần mềm phát triển PSoC Designer 4.2... - 73 -
3.4.1. Cấu trúc của PSoC Designer... - 73 -
3.4.2. Các kiểu file và đuôi mở rộng... - 74 -
3.4.3. Tạo một dự án trong PSoC Deisigner... - 74 -
3.4.4. Trình soạn thảo cấu hình chip - Device Editor... - 76 -
3.4.5. Trình soạn thảo ứng dụng - Application Editor... - 79 -
3.5. Bộ điều khiển PID số... - 79 -
3.5.1. Thiết kế luật điều khiển PID số ... - 79 -
3.5.2. Tổng hợp hệ thống điều khiển... - 87 -
3.6 Kết luận ch−ơng III ... - 87 -
Ch−ơng 4: Thiết kế và thi công bộ điều khiển hệ thống t-ới phun m-a trên công nghệ PSoC - 88 - 4.1. Sơ đồ khối của bộ điều khiển ... - 88 -
4.2. Phân công tín hiệu điều khiển ... - 89 -
4.3. Thuật toán điều khiển... - 89 -
4.4.Thuyết minh sơ đồ... - 93 -
4.6.Cấu hình cho các User Module của chip CY8C27443... - 98 -
4.7. Kết quả thử nghiệm mô hình... - 101 -
4.8. Kết luận ch−ơng IV ... - 103 -
Kết luận và đề nghị... - 104 -
1. Kết luận ... - 104 -
2. Đề nghị... - 105 -