Báo cáo bài tập lớn SCADA thiết kế hệ thống tưới tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN

ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI NHỎ GIỌT TỰ ĐỘNG
CHO CÂY TRỒNG TRONG NHÀ KÍNH

Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Tuấn Ninh
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Thị Hải Yến

Lớp

: KSCLC THCN K58

MSSV

: 20134718

Hà nội 12/06/2017

1


MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................ 2
1. Công nghệ tưới tự động ............................................................................ 3
1.1. Tưới tự động là gì ? ............................................................................ 3
1.2. Dụng cụ cần thiết ................................................................................ 3
1.3. Quy trình công nghệ tưới nhỏ giọt .................................................... 4
2. Xây dựng hệ thống .................................................................................... 5

2.1. Danh sách các biến vào ra của hệ thống........................................... 5
2.2. Lựa chọn Module ................................................................................ 6
2.3. Màn hình HMI .................................................................................... 6
3. Kết luận ...................................................................................................... 7
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 8

2


1. Công nghệ tưới tự động
1.1. Tưới tự động là gì ?
Tưới tự động, tưới thông minh không còn xa lạ hiện nay, nó đã giúp cho
ngành nông nghiệp có một trang mới khi mà giải phóng được sức lao động,
mang lại hiệu quả trong việc phát triển kinh tế. Bên cạnh đó thì tưới tự động
cũng giúp cảnh quan, được sinh động, đẹp đẽ với những kiểu vòi phun, béc
phun nghệ thuật, phun đẹp mắt.
Về cơ bản hệ thống tưới tự động có 4 dạng chính:
 Tưới phun mưa : Nước ra vòi phun, béc phun theo dạng mưa, từng
hạt từng hạt, có khả năng văng xa, tùy theo áp lực nước.
 Tưới phun sương : Nước ra các đầu voi dạng sương mù, đây là dạng
phổ biến được thiết kế trong nhà để phù hợp với không gian hẹp và
phù hợp với những khu vực trông hoa lan, vườn ươm….
 Tưới nhỏ giọt : Nước ra từ các đầu voi theo dạng từ giọt, từng giọt
một tưới trực tiếp và gốc cây thích hợp cho việc tưới không gian lớn
cho cây ăn quả, cây lâu năm.
 Tưới cảnh quan, tưới cỏ : Nước ra từ các đầu vòi theo dạng phun
mưa – là một dạng đặc biệt của tưới phun mưa, nhưng được với
những đầu tưới, béc tưới đặc biệt, tạo ra các hình khối, điều chỉnh
khu vực tưới đẹp mắt.
Trong đề tài này em xin đề cập đến quy trình tưới nhỏ giọt tự động trong

nhà kính.

1.2. Dụng cụ cần thiết
- Phần cứng:
 Máy bơm nước – tạo áp lực nước đủ mạnh cho hệ thống tưới đảm
bảo việc trong rau sach tai gia dinh của bạn hiệu quả nhất.
 Đường ống dẫn nước – Dẫn nước đi theo ý muốn.
 Hệ thống tự động : Cảm biến đo độ ẩm, cảm biến đo áp suất, hệ
thống điều khiển, mạch điều khiển, truyền, nhận dữ liệu,…
 Vòi phun nhỏ giọt
 Dây điện – Đấu, dẫn điện vào hệ thống khi cần.
 Đèn điện báo tín hiệu
 Băng dính, băng keo, băng tan – Phụ trợ đảm bảo cho hệ thống an
toàn, gắn kết…
- Phần mềm:
 Hệ thống giám sát và điều khiển.
3


1.3. Quy trình công nghệ tưới nhỏ giọt
- Cảm biến đo độ ẩm truyền dữ liệu đến bộ điều khiển để tưới nước
hoặc ngừng tưới nước một cách tự động (khô thì tưới, thừa nước thì
ngừng, luôn duy trì độ ẩm ở cây là ổn định để cây phát triển nhanh).
Có thể điều khiển tưới nước bằng tay khi cần thiết.
- Cảm biến đo mức nước truyền dữ liệu đến bộ điều khiển để xác định
xem có cần phải bơm nước vào bình hay không(cạn thì bơm, đầy thì
tự ngắt). Có thể điều khiển máy bơm nước bằng tay khi cần thiết.
- Cảm biến đo áp nước trên đường ống từ máy bơm lên bể nước truyền
dữ liệu đến bộ điều khiển để xem áp suất nước có quá tải đường ống
không.

- Khi nước được tưới ở đâu thì sẽ có đèn báo hiệu ở vị trí đó.

4


2. Xây dựng hệ thống
2.1. Danh sách các biến vào ra của hệ thống
Loại biến
AI

DI

STT
1
2
3
4
5
1
2
3
4

AO

DO

1
2
3

4
5
1
2
3
4
5
6

Tổng kết

Tên biến
Độ ẩm 1
Độ ẩm 2
Độ ẩm 3
Áp suất

Mô tả
Độ ẩm ở chậu 1
Độ ẩm ở chậu 2
Độ ẩm ở chậu 3
Áp suất trong ống nước từ máy
bơm lên đến bể chứa
Mức nước
Mức nước trong bể chứa
Van 1
Van điều khiển vòi tưới ở chậu
1
Van 2
Van điều khiển vòi tưới ở chậu

2
Van 3
Van điều khiển vòi tưới ở chậu
3
Công tắc bật
Công tắc điều khiển máy bơm
nước
DoAm1
Hiển thị độ ẩm ở chậu 1
DoAm2
Hiển thị độ ẩm ở chậu 2
DoAm3
Hiển thị độ ẩm ở chậu 3
NuocTrongBinh
Hiển thị mức nước trong bình
ApOngNuoc
Hiển thị áp suất trong ống nước
từ máy bơm lên đến bể chứa
DongVao1
Báo vòi nước 1 bật / tắt
DongVao2
Báo vòi nước 2 bật / tắt
DongVao3
Báo vòi nước 3 bật / tắt
DongVaoMayBom
Báo máy bơm bật / tắt
OnDinh
Báo áp suất trong ống nước ở
mức an toàn
QuaTai

Cảnh báo ống nước sắp vỡ
Có 5 AI, 4 DI, 5 AO, 6DO

5


2.2. Lựa chọn Module
Loại biến

AI

DI

AO

DO

Số lượng

5

4

5

6

Dự phòng

1

1

1

2

Tổng

6

5

6

8

Lựa chọn

1 DX722F (8DI, 8DO) + 1 AX722F(8AI,8AO)

2.3. Màn hình HMI

6


3. Kết luận
Nhờ bài tập này mà em có thể hiểu rõ hơn về quy trình thiết kế một quy
trình giám sát điều khiển cũng như biết sử dụng căn bản phần mềm
Freelance.

Hệ thống tưới nhỏ giọt tự động cho cây trồng trong nhà kính mà em vừa
giới thiệu trên đây vẫn còn khá đơn giản và không xét đến một số yếu tố như
(gió, nhiệt độ, lượng mưa,…) một phần là vì em triển khai trong mô hình
nhà kính. Mong rằng tương lai em sẽ có điều kiện để làm một mô hình
tương tự nhưng với quy mô to và hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn ạ !

7


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tài liệu hướng dẫn sử dụng của ABB
2. Tài liệu hướng dẫn lập trình FBD, hướng dẫn thiết kế trang màn hình
Digivis
3. />4. />
8