(Đồ án hcmute) hệ thống tưới nước tự động cho hoa ly dùng plc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG

HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO
HOA LY DÙNG PLC

GVHD: TS. NGUYỄN MINH TÂM
SVTH: PHẠM TRẦN HOÀI THIỆN
MSSV: 12141663
SVTH: LÊ TRUNG THẮNG
MSSV: 12141658

SKL 0 0 4 3 6 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2016

do an


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP
---------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG

ĐỀ TÀI:

HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO
HOA LY DÙNG PLC

GVHD: TS. Nguyễn Minh Tâm
SVTH1: Phạm Trần Hồi Thiện
MSSV: 12141663
SVTH2: Lê Trung Thắng
MSSV: 12141658

Tp. Hồ Chí Minh – 07/2016

do an


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP
---------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:

HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG
CHO HOA LY DÙNG PLC
GVHD: TS. Nguyễn Minh Tâm

SVTH1: Phạm Trần Hoài Thiện
MSSV: 12141663
SVTH2: Lê Trung Thắng
MSSV: 12141658

Tp. Hồ Chí Minh – 07/2016

do an


MỤC LỤC
Trang bìa .........................................................................................................................
Nhiệm vụ đồ án ...............................................................................................................
Lịch trình.........................................................................................................................
Phiếu đánh giá khóa luận tốt nghiệp ...............................................................................
Cam đoan ........................................................................................................................
Lời cảm ơn ......................................................................................................................
Mục lục ...........................................................................................................................
Liệt kê hình vẽ ................................................................................................................
Liệt kê bảng vẽ ................................................................................................................
Tóm tắt ............................................................................................................................

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN ............................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu ............................................................................................................. 1
1.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 1
1.4. Giới hạn .............................................................................................................. 2
1.5. Bố cục ................................................................................................................ 2

CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................. 4

2.1 Quy trình trồng hoa ly ........................................................................................ 4
2.1.1Chu trình trồng hoa ly ...................................................................................... 4
2.1.2Kĩ thuật trồng, tưới nước, chăm sóc hoa ly ...................................................... 6
2.2Giới thiệu phần cứng ........................................................................................... 9
2.2.1aNguyên Lý Chuyển Đổi Điện Áp Bộ Nguồn 24VDC .................................... 9
2.2.1bBộ nguồn 24VDC ......................................................................................... 12
2.2.2 Bộ nguồn 5VDC ............................................................................................ 13
2.2.3PLC S7-1200 .................................................................................................. 14
2.2.3aPhân loại PLC ............................................................................................... 14
2.2.3b Cấu trúc bên trong ....................................................................................... 17
2.2.3c Cách đấu dây................................................................................................ 18
2.2.3d Các module mở rộng của PLC .................................................................... 19
2.2.4 Phương pháp lập trình điều khiển ................................................................. 21

do an


2.2.4a Giao tiếp giữa PLC và người lập trình ........................................................ 22
2.2.4bGiao Thức PROFINET - Dựa Trên Chuẩn Ethernet Công Nghiệp ............. 23
2.2.5 Mạch cảm biến độ ẩm đất .............................................................................. 25
2.2.6 Cảm biến cường độ ánh sáng quang trở ........................................................ 27
2.2.7 Máy bơm nước .............................................................................................. 28
2.2.7a Cấu tạo chung máy bơm nước ..................................................................... 29
2.2.7b Nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm ......................................................... 29
2.2.8 CB (Circuit breaker) ...................................................................................... 30
2.2.9 Relay .............................................................................................................. 31
2.2.10 Mạch điều khiển động cơ bước TB6560 ..................................................... 31
2.3 Giới thiệu phần mềm ........................................................................................ 35
2.3.1 SCADA và phần mềm giám sát Wincc ......................................................... 35
2.3.1a Tổng quan về SCADA ................................................................................. 35

2.3.1b Phần mềm Wincc ......................................................................................... 43
2.3.1c Phần mềm lập trình cho PLC S7-1200 ........................................................ 43
2.3.2 Phần mềm giám sát qua Internet ................................................................... 45
2.3.2a Tổng quan phần mềm Edit Plus ................................................................... 45
2.3.2b Tổng quan phần mềm Webserver ................................................................ 45

CHƯƠNG 3.TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ. ................................................. 47
3.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 47
3.2 Tính toán thiết kế hệ thống ............................................................................... 47
3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối mơ hình .......................................................................... 47
3.2.2 Tính tốn chọn linh kiện, thiết bị cho từng khối ............................................ 48
3.2.2a Khối điều khiển trung tâm............................................................................ 48
3.2.2b Cảm biến ...................................................................................................... 49
3.2.2c Relay............................................................................................................. 50
3.2.2d Máy bơm ...................................................................................................... 51
3.2.2e Nút nhấn, đèn báo, công tắc chuyển mạch 3 trạng thái ............................... 52
3.2.2f Động cơ bước (Step Motor) .......................................................................... 54

do an


3.2.2g Khối nguồn ................................................................................................... 54
3.3 Thiết kế phần cơ khí .......................................................................................... 56
3.3.1 Thiết kế mơ hình ............................................................................................ 56
3.3.2 Kết nối các thiết bị và linh kiện ..................................................................... 58
3.3.2a Khối điều khiển trung tâm PLC S7-1200..................................................... 58
3.3.2b Khối điều khiển động cơ bước Driver Tb6560 ............................................ 60
3.3.2c Khối Relay.................................................................................................... 61

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ...................................................... 63

4.1 Giới thiệu. .......................................................................................................... 63
4.2 Thi công hệ thống ............................................................................................... 63
4.2.1 Thi công phần cứng ......................................................................................... 63
4.2.2 Thi cơng phần mềm ......................................................................................... 67
4.2.2a Lập trình cho PLC.......................................................................................... 67
4.2.2b Thiết kế giao diện Wincc ............................................................................... 73
4.2.2c Thiêt kế 1 trang Web ..................................................................................... 76
4.3 Chạy chương trình – kết quả .............................................................................. 81
4.4 Hướng dẫn sử dụng hệ thống .............................................................................. 83

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ .................................. 87
5.1 Kết quả .............................................................................................................. 87
5.2 Nhận xét và đánh giá ......................................................................................... 90

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. ........................... 91
6.1 Kết luận . ............................................................................................................. 92
6.2 Hướng phát triển ................................................................................................. 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 92
PHU LỤC

.......................................................................................................... 93

do an


LIỆT KÊ HÌNH VẼ
Hình

Trang

Hình 2.1a Giống Sorbonne ............................................................................................ 4
Hình 2.1b Giống Acpulco ............................................................................................. 4
Hình 2.2 Hình dạng mợt bợ ng̀n xung trong thực tế ................................................. 10
Hình 2.3Sơ đồ khối một bộ nguồn xung ....................................................................... 11
Hình 2.4 Bộ nguồn tổ ong 24VDC ............................................................................... 12
Hình 2.5 Bợ ng̀n 5VDC ............................................................................................. 13
Hình 2.6a Sơ đờ ngun lý mạch ng̀n 5V ................................................................. 13
Hình 2.6b Mạch ng̀n 5V đã thi cơng ......................................................................... 13
Hình 2.7 PLC S7-1200 .................................................................................................. 16
Hình 2.8 Cấu trúc bên trong PLC.................................................................................. 18
Hình 2.9 Sơ đồ đấu dây S7-1200/CPU 1212C .............................................................. 19
Hình 2.10 Các module mở rợng .................................................................................... 20
Hình 2.11 Phương pháp lập trình điều khiển ................................................................ 21
Hình 2.12 Các kết nối của PLC S7-1200 ...................................................................... 22
Hình 2.13. Sự tích hợp của các hệ thống cốt yếu khác nhau trong PROFINET chính. 24
Hình 2.14 Cảm biến đợ ẩm đất...................................................................................... 26
Hình 2.15Sơ đờ ngun lý cảm biến độ ẩm đất ............................................................ 26
Hình 2.16Sơ đồ nguyên lý cảm biến quang trở............................................................. 28
Hình 2.17Cấu tạo của máy bơm nước ........................................................................... 28
Hình 2.18 CB ................................................................................................................ 30
Hình 2.19ReLay ............................................................................................................ 31
Hình 2.20Mạch cầu Tb6560 .......................................................................................... 32
Hình 2.21Sơ đờ ngun lý mạch TB 6560 .................................................................... 32
Hình 2.22Sơ đồ khối Tb6560 ........................................................................................ 33
Hình 2.23 Sơ đồ nối dây Tb6560 với thiết bị................................................................ 33
Hình 2.24Cấu trúc phần cứng của mạng SCADA ........................................................ 39
Hình 2.25Mô hình phần mềm của một hệ SCADA ...................................................... 40
Hình 3.1 Sơ đờ khối của hệ thống ................................................................................. 48
Hình 3.2 Biểu đờ điện áp và đợ ẩm ............................................................................... 49

Hình 3.3 Biểu đồ điện áp và cường độ ánh sáng quang trở .......................................... 50
Hình 3.4. Sơ đờ kết nối Relay với các thiết bị .............................................................. 51
Hình 3.5 Relay .............................................................................................................. 51

do an


Hình 3.6 Máy bơm nước 12W ...................................................................................... 52
Hình 3.7 Nút nhấn không đèn tròn ................................................................................ 53
Hình 3.8 Contact chuyển mạch khơng đèn ................................................................... 53
Hình 3.9 Đợng cơ bước ................................................................................................. 54
Hình 3.10 Sơ đờ khối cấp ng̀n ................................................................................... 55
Hình 3.11 Tởng quan việc tưới nước ............................................................................ 56
Hình 3.12 Mơ hình thiết kế ban đầu .............................................................................. 56
Hình 3.13Vị trí đặt các thiết bị và chậu hoa .................................................................. 57
Hình 3.14Bờn chứa nước tưới cây ................................................................................ 57
Hình 3.15 Bảng điện thiết kế ban đầu ........................................................................... 58
Hình 3.16 Sơ đồ khối bộ điều khiển trung tâm ............................................................. 59
Hình 3.17 Sơ đồ nối dây các thiết bị với bộ điều khiển trung tâm ............................... 59
Hình 3.18 Sơ đồ khối Driver TB 6560 ......................................................................... 61
Hình 3.19 Sơ đồ kết nối khối driver TB 6560 với các thiết bị ...................................... 61
Hình 3.20 Mạch đợng lực.............................................................................................. 62
Hình 4.1 Mơ hình bể chứa nước và máy bơm............................................................... 63
Hình 4.2 Mơ hình vườn tưới cây ................................................................................... 64
Hình 4.3 Mái che ........................................................................................................... 64
Hình 4.4 Cắm que dò vào đất ........................................................................................ 65
Hình 4.5 Bảng điện đã thi cơng ..................................................................................... 65
Hình 4.6 Tởng thể mơ hình ........................................................................................... 66
Hình 4.7 Giao diện chính của TIA ................................................................................ 67
Hình 4.8 Cách tạo mợt project trong TIA ..................................................................... 67

Hình 4.9 Cách gắn kết phần mềm với thiết bị............................................................... 68
Hình 4.10 Giao diện chính của project ......................................................................... 68
Hình 4.11 Lưu đờ chương trình chính ........................................................................... 69
Hình 4.12 Chương trình con chế đợ Manual ................................................................. 70
Hình 4.13Chương trình con chế đợ Auto ...................................................................... 71
Hình 4.14 Cấu hình IP cho máy tính ............................................................................. 72
Hình 4.15 Kết nối PLC với máy tính ............................................................................ 73
Hình 4.16 Trình tự tạo mợt WinCC project .................................................................. 74
Hình 4.17 Trình tự kết nối PLC với Wincc .................................................................. 74

do an


Hình 4.18 Giao diện ban đầu của Wincc ...................................................................... 75
Hình 4.19 Giao diện Wincc đã thiết kế ......................................................................... 75
Hình 4.20 Tạo mợt file HTML ...................................................................................... 76
Hình 4.21 Giao diện để thiết kế Web ............................................................................ 76
Hình 4.22 Minh họa code header line ........................................................................... 77
Hình 4.23 Mợt thư mục Webser .................................................................................... 78
Hinh 4.24 Giao diện trang Web đã thiết kế ................................................................... 79
Hình 4.25 Cấu hình phần Webserver ............................................................................ 80
Hình 4.26 Thiết lập các thơng số Webserver ................................................................ 81
Hình 4.27 Chương trình TIA đang hoạt đợng ............................................................... 81
Hình 4.28 Giao diện WinCC khi chạy thực tế .............................................................. 82
Hình 4.29 Giao diện khi đăng nhập vào Web ............................................................... 82
Hình 4.30 Giao diện giám sát Websever đang chạy ..................................................... 83
Hình 4.31 Đèn báo bợ ng̀n đã được cấp ng̀n ......................................................... 84
Hình 4.32 Đèn báo PLC đã được cấp ng̀n................................................................. 84
Hình 4.33 Điều khiển chay hoặc dừng chương trình .................................................... 85
Hình 4.34 Lưu đờ vận hành hệ thống ............................................................................ 86

Hình 5.1 Mô hình đã thi công ....................................................................................... 88
Hình 5.2 PLC đang chạy ............................................................................................... 88
Hình 5.3 Đèn báo mơ hình đang hoạt đợng .................................................................. 89
Hình 5.4 Giám sát mơ hình qua internet ....................................................................... 89
Hình 5.5 Giám sát mơ hình qua Wincc ......................................................................... 90

do an


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1.

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, nghề trồng hoa ly ở nước ta đang rất phát triển. Bên

cạnh những điều kiện thuận lợi cho việc trồng hoa ly như là khí hậu thích hợp, nhiều
vùng ít bị thiên tai (bão, lũ…), khơng địi hỏi diện tích trồng nhiều. Việc trồng hoa ly
đem lại lợi nhuận rất cao, rủi ro ít. Đặc biệt khi mỗi dịp xuân về có giá lên đến khoảng
50.000 VND/1 cành[1].
Tuy nhiên, việc trồng hoa ly không phải là đơn giản, đòi hỏi kĩ thuật cao, đúng
thời vụ. Nhiều hộ nông dân khi trồng hoa không đảm bảo được lượng nước tưới thích
hợp dẫn đến việc úng rễ, nụ và hoa trổ khơng đúng thời vụ.
Trước tình hình đó, nhóm em đã nghĩ ra hướng giải quyết cụ thể cho vấn đề này
bằng việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào nuôi trồng cây hoa ly với đề tài “Hệ Thống
Tưới Nước Tự Động Cho Hoa Ly Dùng PLC”. Sau khi đề tài này được hoàn tất chúng
em hi vọng là có thể mang lại hiệu quả cho việc trồng hoa.
Trong đề tài này nhóm em sẽ thực hiện việc tưới nước cho hoa ly một cách tự
động đúng theo những yếu tố sinh trưởng thích hợp của cây hoa ly như đảm bảo đúng

độ ẩm, cường độ ánh sáng, tránh mưa tránh gió. Giám sát mơ hệ thống vườn hoa ly
bằng máy tính và có thể giám sát từ xa qua Internet.

1.2.

MỤC TIÊU
Mục tiêu của đề tài là xây dựng mơ hình trồng hoa ly, áp dụng hệ thống điều

khiển tự động dùng PLC vào mơ hình này và giám sát mơ hình qua máy tính hoặc
Internet để giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao chất lượng trong sản xuất.

1.3.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 NỘI DUNG 1: Thu thập dữ liệu quy trình trồng hoa ly, tưới nước hoa ly.
 NỘI DUNG 2: Các giải pháp thiết kế hệ thống, mơ hình tưới hoa ly tự động.

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
 NỘI DUNG 3: Thiết kế hệ thống điều khiển. Tìm hiểu về PLC S7-1200 của hãng
Siemens, cách viết chương trình.
 NỘI DUNG 4: Thiết kế hệ thống giám sát. Tìm hiểu về phần mềm Wincc, cách
viết giao diện trên Wincc và trên internet.

 NỘI DUNG 5: Thi cơng mơ hình.
 NỘI DUNG 6: Đánh giá kết quả thực hiện và hướng mở rộng.

1.4.

GIỚI HẠN
Đề Tài “Hệ thống tự động tưới nước cho hoa ly dùng PLC” có các giới hạn bao

gồm:
 Các thơng số kỹ thuật cho từng giai đoạn phát triển của hoa ly mà nhóm em đưa
vào mơ hình để điều khiển và giám sát như: độ ẩm của đất, cường độ ánh sáng.
 Nghiên cứu về PLC từ đó biết cách ứng dụng PLC S7-1200 vào việc điều khiển
và giám sát các thông số kỹ thuật của hoa ly.
 Nghiên cứu về SCADA từ đó ứng dụng Wincc vào việc điều khiển và giám sát
các thông số kỹ thuật của hoa ly.
 Nghiên cứu về phần mềm TIA PORTAL V13 để viết chương trình cho PLC và
phần mềm Wincc Runtime Advance để viết giao diện cho Wincc.

1.5.

BỐ CỤC

 Chương 1:Tổng Quan
Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung
nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.
 Chương 2:Cơ Sở Lý Thuyết.
Trình bày cơ sở lý thuyết về PLC, giám sát và thu thập dữ liệu SCADA,
phương thức truyền dữ liệu kết nối giữa PLC và máy tính, cảm biến độ ẩm, ánh
sáng, động cơ.
 Chương 3:Thiết Kế và Tính Tốn

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Chương này nói về cách thiết kế tính tốn bố trí các thiết bị, lựa chọn và sử dụng
linh kiện phù hợp với các mục tiêu trong mơ hình. Thiết kế mạch động lực, xây
dựng bảng điều khiển, mô tả cách hoạt động của các linh kiện.
 Chương 4:Thi Cơng Mơ Hình
Chương này nói về việc trình tự thi cơng mơ hình, chạy mơ hình.
 Chương 5: Nhận Xét và Đánh Giá
Nhận xét và đánh giá kết quả đạt được.
 Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển
Kết luận sau khi thực hiện mơ hình, hướng phát triển của đề tài.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

3


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.

QUY TRÌNH TRỒNG HOA LY [2]

2.1.1. Chu trình trồng hoa ly
Chọn giống: Hiện nay ở Việt Nam trồng phổ biến một số giống lily sau:
-Giống Sorbonne (chu vi củ 14/16, 16/18, 18/20, >20cm): Cao 85-100cm, có 3-7
hoa, hoa màu hồng nhạt, lá nhỏ, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày (giống được cơng
nhận chính thức 5/2009).
-Giống Acpulco (16/18, 18/20): Cao 95-110cm, có 4-7 hoa, hoa hồng đậm có
đốm chấm đỏ, lá to, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày (giống được công nhận tạm
thời 5/2006).
- Giống Tiber (16/18, 18/20): Cao 80-100cm, có 4-6 hoa, hoa hồng nhạt, lá nhỏ,
thời gian sinh trưởng 85-100 ngày (giống được cơng nhận tạm thời 5/2006).

Hình 2.1a. Giống Sorbonne

Hình 2.1b. Giống Acpulco

Xác định thời vụ trồng: Việc xác định thời vụ trồng rất quan trọng để hoa trổ
đúng dịp tết hoặc dịp lễ mới có thể bán chạy và lợi nhuận cao, và tùy vào từng loài có
thời vụ trồng khác nhau, Ví dụ đối với giống Sorbonne, để thu hoa vào dịp tết thì thời
điểm trồng thích hợp là:

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

do an

4

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- Vùng đồng bằng sông Hồng (Hà Nội, Bắc Ninh…): 20/9-27/9 (âm lịch).
- Vùng miền núi phía Bắc (Mộc Châu, Sa Pa, Bắc Cạn…): 5/9-12/9 (âm lịch).
- Vùng miền Trung (từ Thanh Hóa trở vào Huế…): 25/9-2/10 (âm lịch).
Bảng 2.1. Thời vụ trồng cây

Chuẩn bị nhà che: hạn chế ảnh hưởng từ các tác động từ thiên nhiên như mưa,
gió hoặc nắng gắt. Sử dụng nhà che cịn có thể giúp người chăm sóc thuận tiện hơn
cho việc giám sát vườn hoa.
Chuẩn bị đất/giá thể trồng lily
Yêu cầu chung của đất/giá thể trồng lily:
- Tơi xốp, thốt nước tốt, khơng chứa mầm bệnh hại.
- Độ dẫn điện dung dịch đất: EC=0,5-0,8mS/cm.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

5


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- pH: Đối với nhóm lily thơm pH=5,5-6,5; Đối với nhóm lily khơng thơm
pH=6,0-7,0.

2.1.2. Kỹ thuật trồng, tưới nước, chăm sóc hoa ly
Kích cỡ củ giống đem trồng: có chu vi là 14/16 cm, 16/18cm, 18/20cm hoặc
>20cm. Củ có kích cỡ càng lớn thì càng nhiều hoa nhưng dễ bị bệnh cháy lá.
Ví dụ: đối với giống Sorbonne:
- Củ 14/16: cây cao 60-70cm, ít hoa (2-3 hoa/cây), không bị cháy lá.

- Củ 16/18: cây cao 80-90cm, ít hoa (3-5 hoa/cây), khơng bị cháy lá.
- Củ 18/20: cây cao 90-100, nhiều hoa (5-7 hoa/cây), ít bị cháy lá.
Kỹ thuật trồng:
* Đối với trồng đất:
- Lên luống: mặt luống rộng 1m rạch 5 hàng; rộng 1,2m rạch 6 hàng; rãnh sâu
10-12cm.
- Mật độ trồng: căn cứ vào kích cỡ củ. Ví dụ giống Sorbonne (18/20cm) trồng 25
củ/m2 (khoảng cách 20 x 20cm).
- Trồng xong lấp đất dày 8-10cm, tưới đẫm nước (cho nước ngấm cả phần củ).
* Đối với trồng chậu
- Dùng chậu nhựa hoặc chậu sứ có kích thước, kiểu dáng khác nhau. Chậu có
đường kính 26cm trồng 3 củ/chậu; đường kính 35cm trồng 5 củ/chậu; chiều cao chậu
tối thiểu là 30cm.
- Cách trồng:
+ Cho giá thể vào chậu (dày tối thiểu 5cm), đặt mầm củ quay ra phía ngồi thành
chậu để khi cây mọc lên sẽ thẳng và phân bố đều trên mặt chậu, sau đó phũ giá thể dày

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

do an

6


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
8-10cm (tính từ đỉnh củ). Khi trồng xong phải tưới nước đảm bảo độ ẩm cho củ và giá
thể.
+ Xếp chậu với chậu cách nhau 10-15cm (tính từ mép chậu).
Kỹ thuật tưới nước
- Ln phải giữ ẩm cho đất trong suốt quá trình trồng (độ ẩm thích hợp từ 7585%) [1].

- Tưới cây ở phần gốc, tránh làm lá và nụ bị ướt.
- Nên sử dụng hệ thống tưới nhỏ giọt cho lily với chế độ tưới 30 phút/ngày.
- Kinh nghiệm kiểm tra lượng nước tưới vừa đủ: Bóp chặt 1 nắm đất sau khi tưới,
khơng thấy nước rỉ ra ngồi tay, đất nắm thành cục, khi gõ nhẹ vào nắm đất sẽ bị vỡ
ra.
Kỹ thuật chiếu sáng:
Hoa ly thích hợp với cường độ ánh sáng từ 12 nghìn đến 15 nghìn lux [1].
Che phủ sau trồng
- Che phủ mặt luống: sau khi trồng xong dùng trấu hoặc rơm dạ phủ lên mặt
luống.
- Che lưới đen: dùng 2 lớp lưới đen che cách mặt luống (chậu) từ 2,0-2,5m. Sau
15-20 ngày bỏ 1 lớp lưới đen ra. Khi cây bắt đầu xuất hiện nụ thì kéo lớp lưới đen cịn
lại ra. Những ngày nắng nóng thì che lưới đen lại.
Kỹ thuật bón phân
Sau trồng 3 tuần (cây lily cao 15-20cm) tiến hành bón phân thúc.

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

7


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Loại phân bón thúc chính thường dùng là NPK Đầu Trâu (13-13-13+TE), ở mỗi
giai đoạn sinh trưởng của cây có bổ sung thêm phân đạm, lân, kali khác nhau, nên hòa
phân với nước để tưới.
- Lần 1: sau trồng 3 tuần: dùng NPK Đầu trâu (13-13-13+TE) lượng dùng
2kg/100m2.
- Lần 2: bón sau lần 1 từ 7-10 ngày. Lượng bón cho 100m2: 0,2kg đạm Urê +

3kg NPK Đầu Trâu.
- Lần 3: khi cây sắp xuất hiện nụ. Lượng bón cho 100m2: 0,3kg đạm Urê + 4kg
NPK Đầu Trâu + 0,5kg lân Lâm Thao + 1kg Canxi Nitrat.
- Lần 4: khi đang xuất hiện nụ hoa. Lượng bón cho 100m2: 0,2kg đạm Urê + 4kg
NPK Đầu Trâu + 0,5kg lân Lâm Thao + 0,3kg kali clorua + 1kg Canxi Nitrat.
- Lần 5: sau lần 4 từ 7-10 ngày. Lượng bón cho 100m2: 4kg NPK Đầu trâu +
0,5kg lân Lâm Thao+ 0,3kg kali clorua.
- Lần 6: sau lần 5 từ 7-10 ngày. Lượng bón cho 100m2: 4kg NPK Đầu Trâu +
0,4kg lân Lâm Thao.
Điều khiển sinh trưởng cho lily
Biện pháp rút ngắn thời gian sinh trưởng cho hoa nở sớm: Khi đã ấn định thời
điểm thu hoạch, nếu trước khi thu hoạch 35 ngày, nhiệt độ dưới 180C, chiều dài nụ
hoa vẫn nhỏ hơn 3cm, có thể dùng nilon quây kín và thắp điện vào ban đêm hoặc phun
chế phẩm Đầu trâu 902 (có tác dụng rút ngắn thời gian sinh trưởng của lily từ 3-6
ngày).
Biện pháp kéo dài thời gian sinh trưởng cho hoa nở muộn: muốn kéo dài thời
gian sinh trưởng của lily cần tổng hợp các biện pháp hạ nhiệt độ, giảm ánh sáng bằng
cách che nắng, hạn chế tưới nước... Nếu phát hiện hoa có khả năng nở sớm hơn so với

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

8


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
thời điểm tiêu thụ thì có thể xếp các chậu hoa vào trong kho lạnh (12-15oC) trước khi
tiêu thụ.

2.2.

GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG
Thiết bị đầu vào: Bàn phím, nút nhấn, cơng tắc chuyển mạch 3 trạng thái, màn

hình, cảm biến cường độ ánh sáng và cảm biến độ ẩm đất.
Thiết bị đầu ra: đèn DC 24V, động cơ bước, relay, máy bơm nước.
Thiết bị điều khiển trung tâm: PLC S7-1200 1212DC/DC/DC, máy tính.
Các chuẩn truyền dữ liệu: USB, Ethernet, Internet, I2C.
Thiết bị lưu trữ:bộ nhớ RAM, ROM, thẻ nhớ, đĩa USB.
Thiết bị thời gian thực:real-time trong PLC S7-1200.
Thiết bị giao diện điều khiển: máy tính.

2.2.1a. Nguyên Lý Chuyển Đổi Điện Áp Bộ Nguồn 24VDC
Nguồn xung là bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang
nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với
một biến áp xung. Chúng ta biết rằng nguồn tuyến tính cổ điển sử dụng biến áp sắt từ
để làm nhiệm vụ hạ áp rồi sau đó dùng chỉnh lưu kết hợp với IC nguồn tuyến tính tạo
ra các cấp điện áp một chiều mong muốn như: 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V,....
Những bộ nguồn như trên thường rất cồng kềnh và tốn vật liệu nên khơng cịn
được sử dụng nhiều.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

9


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hình 2.2. Hình dạng một bộ nguồn xung trong thực tế.
Nhìn vào board mạch trên ta thấy rằng một bo nguồn xung sẽ bao gồm những
linh kiện cơ bản sau (một số kiểu sẽ có thêm những thành phần khác hoặc khơng có
những linh kiện trên nhưng hầu hết là giống nhau):
- Biến áp xung: Cũng cấu tạo gồm các cuộn dây quấn trên một lõi từ giống như
biến áp thơng thường chỉ có điều biến áp này sử dụng lõi ferit còn biến áp thường sử
dụng lõi thép kỹ thuật điện . Với cùng một kích thước thì biến áp xung cho cơng suất
lớn hơn biến áp thường rất nhiều lần. Ngoài ra biến áp xung hoạt động tốt ở dải tần cao
còn biến áp thường chỉ hoạt động ở dải tần thấp.
- Cầu chì: Bảo vệ mạch nguồn bị ngắn mạch
- Cuộn lọc nhiễu, tụ lọc sơ cấp, điode chỉnh lưu: có nhiệm vụ biến đổi điện áp
xoay chiều 220V thành điện áp một chiều tích trữ trên tụ lọc sơ cấp để cung cấp năng
lượng cho cuộn sơ cấp của máy biến áp xung
- Sị cơng suất: đây là một linh kiện bán dẫn dùng như một cơng tắc chuyển
mạch, đó có thể là transistor, mosfet, IC tích hợp, IGBT có nhiệm vụ đóng cắt điện từ
chân (+) của tụ lọc sơ cấp vào cuộn dây sơ cấp của biến áp xung rồi cho xuống mass.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

10


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- Tụ lọc nguồn thứ cấp: Dùng để tích trữ năng lượng điện từ cuộn thứ cấp của
biến áp xung để cấp cho tải tiêu thụ. Chúng ta biết rằng khi cuộn sơ cấp của biến áp
được đóng cắt điện liên tục bằng sị cơng suất thì xuất hiện từ trường biến thiên dẫn
đến cuộn thứ cấp của biến áp cũng xuất hiện một điện áp ra. Điện áp này được chỉnh

lưu qua một vài diode rồi đưa ra tụ lọc thứ cấp để san phẳng điện áp.
- IC quang và IC TL43: Có nhiệm vụ tạo ra một điện áp cố định để khống chế
điện áp ra bên thứ cấp ổn định theo mong muốn. Chúng sẽ làm nhiệm vụ khống chế
dao dộng đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp của biến áp xung sao cho điện áp ra bên thứ
cấp đạt yêu cầu
Một bộ nguồn xung nói chung thơng thường sẽ có một sơ đồ khối như hình dưới đây:

Hình 2.3. Sơ đồ khối một bộ nguồn xung
Đầu tiên điện áp đầu vào sẽ từ 80V cho đến 220V xoay chiều qua các cuộn lọc
nhiễu rồi vào đi ốt chỉnh lưu thành điện một chiều cỡ khoảng gần 130 -300V( tùy từng
điện áp AC đầu vào) trên tụ lọc nguồn sơ cấp. Tụ lọc nguồn sơ cấp có nhiệm vụ tích
năng lượng điện một chiều cho cuộn dây sơ cấp biến áp xung hoạt động. Các tụ lọc sơ
cấp thường thấy như 4,7uF - 400V, 10uF-400V, 220uF-400V, 10uF-200V.Cuộn dây
sơ cấp của biến áp xung được cấp điện theo xung cao tần thông qua khối chuyển mạch
bán dẫn là các linh kiện như transistor, mosfet hay IGBT. Các xung điện này được tạo
ra nhờ bộ tạo xung hoặc các mạch dao động điện tử. Các mạch dao động tạo xung
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

11


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
thường gặp như Viper22, Viper12, hx202, Tl494, Sg3525,
Ở bên cuộn thứ cấp của biến áp xung sẽ có những mạch chỉnh lưu cho ra điện một
chiều cấp điện cho tải tiêu thụ. Điện áp thứ cấp này sẽ được duy trì ở một điện áp nhất
định như 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24 V nhờ mạch ổn áp. Đồng thời mạch hồi
tiếp sẽ lấy tín hiệu điện áp ra để đưa vào bộ tạo xung dao động nhằm khống chế sao
cho tần số dao động ổn định với điện áp ra mong muốn. Các IC ổn áp thường dùng là

7805, 7809, 7812, 7818. IC ghim áp đưa vào mạch hồi tiếp là IC431, còn IC hồi tiếp là
opto couple PC817.

2.2.1b. Bộ Nguồn DC 24V
Bộ nguồn 24VDC hay còn gọi là bộ nguồn tổ ong 24VDC được sử dụng để
chuyển đổi điện áp từ xoay chiều 220VAC thành nguồn 1 chiều 24VDC để cung cấp
cho các thiết bị điện hoạt động ở điện áp 24VDC.
Bộ nguồn tổ ong 24VDC được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị điện công nghiệp
và dân dụng. Cấp nguồn cho sản phẩm như đèn led trong nghành quảng cáo, thiết bị
ngoại vi, điều khiển tự động …

Hình 2.4. Bộ nguồn tổ ong ngõ ra 24VDC

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

12


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của bộ nguồn tổ ong ngõ ra 24VDC
Đặc tính

Giá trị

Điện áp ngõ vào

220VAC

Điện áp ngõ ra

24VDC

Sai số điện áp đầu ra

1 ÷ 3%

Cơng suất thực tế

82%

Nhiệt độ làm việc

0 ÷ 70ºC

2.2.2. Bộ Nguồn DC 5VDC
Bộ nguồn DC 5V là thiết bị để biến đổi điện áp từ 220V sang 5V/1A

Hình 2.5. Bộ chuyển đổi điện áp 220V-5V

Hình 2.6a. Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 5V

Hình 2.6b. Mạch nguồn 5V đã thi cơng

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP

do an

13

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.2.3.PLC S7-1200
Giới thiệu về PLC S7-1200 [3]
Bộ điều khiển PLC S7-1200 mang lại khả năng điều khiển linh hoạt và hiệu quả
cho hầu hết các thiết bị để hỗ trợ việc điều khiển tự động như người dùng mong muốn.
Với thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh hoạt và tập lệnh mạnh mẽ đã giúp S7-1200 trở
thành một giải pháp hoàn hảo cho việc điều khiển đa dạng nhiều ứng dụng khác nhau.
CPU có kết hợp một bộ vi điều khiển, tích hợp nguồn cung cấp, mạch ngõ vào và
mạch ngõ ra, xây dụng trên PROFINET, I/O tốc độ cao, ngõ ra analog nhỏ gọn để thiết
lập bộ điều khiển mạnh mẽ. Sau khi bạn download chương trình, CPU chứa logic được
yêu cầu đến màn hình và điều khiển thiết bị trong ứng dụng của bạn.PLC giám sát ngõ
vào và điều khiển ngõ ra dựa trên tập lệnh bạn sử dụng trong chương trình, trong đó
bao gồm tập lệnh Boolean, bộ đếm, thời gian, những phép tính phức tạp, và giao tiếp
với nhiều thiết bị thông minh khác.
CPU cung cấp cổng PROFINET cho để giao tiếp mạng PROFINET. Thêm vào
đó module đã có sẵn để giao tiếp trên PROFIBUS, GPRS, RS485 hoặc RS232.

2.2.3a.Phân Loại PLC [4]
Việc phân loại S7-1200 dựa vào CPU mà nó trang bị.
Các loại PLC thông dụng: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C.
Thơng thường S7-1200 được phân ra làm hai loại chính:


Loại cấp điện 220VAC:

- Ngõ vào: kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (Từ 15VDC – 30VDC).
- Ngõ ra: Relay.

- Ưu điểm của loại này là dung ngõ ra Relay. Do đó có thể sử dụng ngõ ra ở

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

14


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
nhiều cấp điện áp khác nhau (có thể sử dụng 0V, 24V, 220V …).
- Tuy nhiên, nhược điểm của nó là do ngõ ra Relay nên thời gian đáp ứng không

nhanh cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung, hoặc Output tốc độ cao.


Loại cấp điện áp 24VDC:

- Ngõ vào: kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (Từ 15VDC – 30VDC).
- Ngõ ra: Transistor.
- Ưu điểm của loại này là ngõ ra Transistor. Do đó có thể sử dụng ngõ ra này để

biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao.
- Tuy nhiên, nhược điểm của loại này là do ngõ ra transistor nên chỉ có thể sử

dụng ở cấp điện áp duy nhất là 24VDC, do vậy sẽ gặp rắc rối cho những ứng dụng có
cấp điện áp khác nhau. Trong trường hợp này, phải thông qua một Relay 24VDC đệm.
Bảng 2.3. Các loại PLC
Đặc trưng

CPU 1211C

Kích thước (mm)

90 x 100 x 75

Bộ nhớ người dùng:
 Bộ nhớ làm việc:
 Bộ nhớ tải:
 Bộ nhớ sự kiện:
Phân vùng I/O:
 Digital I/O
 Analog I
Tốc độ xử lý
Modul mở rộng

CPU 1212C

CPU 1214C
110 x 100 x 75

25 Kbytes.
 1 Mbytes.
 2 Kbytes.

50 Kbytes.
 2 Mbytes.
 2 Kbytes.

 6 inputs / 4 8 inputs / 6 14 intputs / 10 outputs.

outputs.
outputs.
 2 inputs.
 2 inputs.
 2 inputs.
1024 bytes (inputs) và 1024 bytes (outputs).
Khơng

2

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

8

15


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Mạch tín hiệu

1

Modul giao tiếp

3 (left-size expansion ).

Bộ đếm tốc độ cao

3

4

6

3 – 100Khz

3 - 100Khz

3 - 100Khz

1 – 30Khz

3 – 30Khz

3 – 80Khz

3 – 80Khz

1 – 20Khz

3 – 20Khz

 Trạng thái đơn:
 Trang thái đôi:

3 – 80Khz

Mạch ngõ ra

2

Thẻ nhớ

Thẻ nhớ Simatic(tùy chọn).

Thời gian lưu trữ khi 240h.
mất điện
PROFINET

1 cổng giao tiếp Ethernet.

Tốc độ thực thi phép 18us.
toán số thực
Tốc độ thi hành

0,1us.

1. 1. Nguồn cung cấp (24V).
2. 2. Thẻ nhớ.
3. 3. Các bộ phận nối dây có thể tháo
được.
4. 4. Đèn tín hiệu I/O trên board.
5. 5. Cổng kết nối PROFINET.

Hình 2.7. PLC S7-1200

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

do an

16