§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp
T§H46
Khoa c¬ ®iÖn - 109 - Tr−êng §HNNI_ Hµ
Néi
∑
=
−
n
k
kk XaY
1
).( = S = min. (3.35)
LÊy vi ph©n theo a ta cã:
-2∑
=
−
n
k
kk XaY
1
).( .Xk = 0 (3.36)
⇒ a.
2
1k
n
k
X
∑
=
= ∑
=
n
k
kk YX
1
.
⇒ a = ∑
=
n
k
kk YX
1
./
2
1k
n
k
X
∑
=
víi Xk.Yk = 96,82.
Thay sè vµo ta cã: a = 0177,0
82,96 = 5470.
VËy ta cã: Y = 5470.X .
Thay y = Y vµ x =
X
1 ta cã hµm sè biÓu diÔn sù t−¬ng quan cña hai ®¹i
l−îng x vµ y lµ:
y =
x
5470
Tõ hµm trªn ta vÏ ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p vµo c−êng
®é ¸nh s¸ng chiÕu vµo quang trë, h×nh 3.21.
H×nh 3.21: §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p cña quang trë
vµo c−êng ®é ¸nh s¸ng.
0
100
200
300
400
500
600
700
0 200 400 600 800 c−êng ®é s¸ng
(X100) lux
®iÖn ¸p (mV)
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp
T§H46
Khoa c¬ ®iÖn - 110 - Tr−êng §HNNI_ Hµ
Néi
Do ®Ò tµi cña ta chØ nghiªn cøu vÒ mét sè lo¹i c©y rau thuéc lo¹i C3 cho nªn
c−êng ®é ¸nh s¸ng phï hîp cho c¸c lo¹i c©y nµy lµ tõ 30000÷80000 lux.
Nh−ng do trong ®Ò khi tµi ta lµm thÝ nghiÖm ta chØ lµm víi bãng ®Ìn sîi ®èt
cã c«ng suÊt lµ 60W nªn c−êng ®é ¸nh s¸ng kh«ng ®ñ ®−îc 80000 lux
3.3. thuËt to¸n ®iÒu khiÓn m« h×nh
3.3. 1. Ho¹t ®éng cña hÖ thèng.
S¬ ®å tæng thÓ m« h×nh hÖ thèng.
H×nh 3.22: S¬ ®å tæng thÓ m« h×nh hÖ thèng.
Trong m« h×nh ta sö dông:
• M¸y tÝnh c¸ nh©n PC.
• Bé lËp tr×nh PLC S7 _ 200.
• Hai ®éng c¬: - §éng c¬ phun s−¬ng cã c«ng suÊt 0,37 KW.
- §éng c¬ cuèn m¸i.
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp
T§H46
Khoa c¬ ®iÖn - 111 - Tr−êng §HNNI_ Hµ
Néi
• HÖ thèng c¶m biÕn gåm: - Hai c¶m biÕn nhiÖt.
- Mét c¶m biÕn quang.
• HÖ thèng ®−êng èng dÉn vµ c¸c vßi phun s−¬ng.
• BÓ ®Ó cung cÊp n−íc s¹ch cho ®éng c¬.
∗ Ho¹t ®éng cña hÖ thèng:
Khi ng−êi ®iÒu khiÓn Ên Start th× hÖ thèng b¾t ®Çu lµm viÖc.
C¶m biÕn nhiÖt ®Æt trong nhµ l−íi nhËn tÝn hiÖu b»ng c¸ch c¶m biÕn nhiÖt ®é
kh«ng khÝ trong nhµ l−íi do nhµ l−íi hÊp thô nhiÖt cña ¸nh n¾ng mÆt trêi chiÕu
xuèng. Khi c¶m biÕn nhËn ®−îc tÝn hiÖu nhiÖt ®−a qua bé biÕn ®æi t−¬ng tù sè sau
®ã ®−îc ®−a vµo PLC ®Ó diÒu khiÓn. NÕu nhiÖt ®é lín h¬n nhiÖt ®é giíi h¹n ®Ó c©y
sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn (Ta ®Æt t > 300C) th× PLC ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®éng c¬
b¬m s−¬ng ho¹t ®éng. Trong qu¸ tr×nh ®éng c¬ phun s−¬ng ho¹t ®éng th× c¶m biÕn
nhiÖt ®é vÉn ho¹t ®éng b×nh th−êng nã vÉn c¶m biÕn nhiÖt ®é trong nhµ l−íi vµ
cung cÊp tÝn hiÖu vÒ cho PLC nÕu nhiÖt ®é gi¶m tíi giíi h¹n cho phÐp (t < 250C)
th× PLC sÏ ph¸t tÝn hiÖu ®Ó ng¾t nguån cung cÊp cho ®éng c¬ phun s−¬ng, lóc ®ã
®éng c¬ phun s−¬ng sÏ dõng.
C¶m biÕn quang ®−îc ®Æt trªn m¸i cña nhµ l−íi nh»m môc ®Ých lµ c¶m biÕn
c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu xuèng. Khi c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu
C¶m
biÕn
®iÒu
khiÓn
m¸y b¬m
KhuÕch
®¹i tÝn
hiÖu
H
×nh 3.2
3
:S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi
Nguån
nu«i
Xö lý
tÝn hiÖu
(PLC)
ChuyÓn
®æi tÝn
hiÖu
M¸y tÝnh
p
c
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp
T§H46
Khoa c¬ ®iÖn - 112 - Tr−êng §HNNI_ Hµ
Néi
xuèng nhá h¬n giíi h¹n cho phÐp, ®èi víi c¸c lo¹i c©y C3 (C¸c c©y rau C3 nh− cµ
chua, khoai t©y,cñ c¶i...) lµ 30000 ÷ 80000 lux. ( Tµi liÖu Trång Trät §¹i C−¬ng
do Hµ ThÞ Thanh B×nh chñ biªn).
Nh−ng trong ®Ò tµi ta ®Æt ë ng−ìng 40000 lux. Khi c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt
trêi chiÕu xuèng nhá h¬n 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn
quang lµ lín h¬n 73 mV), th× tÝn hiÖu ®−îc ®−a qua bé so s¸nh sau ®ã truyÒn tÝn
hiÖu tíi PLC , PLC sÏ truyÒn tÝn hiÖu ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cuèn m¸i, cuèn m¸i
l¹i.
Khi c¶m biÕn quang c¶m biÕn ®−îc c−êng ®é ¸nh s¸ng mÆt trêi lín h¬n
40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn quang lµ nhá h¬n 73 mV)
th× tÝn hiÖu truyÒn qua bé so s¸nh sau ®ã truyÒn tíi PLC , PLC sÏ truyÒn tÝn hiÖu
ra ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cuèn m¸i ®¶o chiÒu quay vµ tr¶i m¸i ra che l¹i.
3.3. 2. Giíi h¹n cña ®Ò tµi.
Do m« h×nh ta chØ sö dông 1m3 cho nªn viÖc ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é sÏ chÞu ¶nh
h−ëng rÊt lín cña m«i tr−êng v× thÕ mµ trong qu¸ tr×nh phun s−¬ng nhiÖt ®é cã thÓ
sÏ kh«ng gi¶m tíi nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó cho c©y sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn lµ tõ 180C
÷ 240C mµ chØ gi¶m ®−îc vµi ®é C.
ViÖc ta sö dông c¶m biÕn quang ë trªn m¸i còng gÆp ph¶i mét sè nh−îc
®iÓm nh−: Nh÷ng h«m trêi cã giã t©y dï c−êng ®é ¸nh s¸ng cña mÆt trêi yÕu nh−ng
kh«ng khÝ rÊt nãng, lóc ®ã c¶m biÕn nhËn tÝn hiÖu b¸o vÒ cho PLC, PLC ®iÒu khiÓn
®éng c¬ cuèn m¸i vµo ®iÒu ®ã sÏ cã h¹i cho c©y rau.
Mét giíi h¹n n÷a cña ®Ò tµi lµ: Ta chØ ®iÒu tiÕt tõ nhiÖt ®é cao xuèng nhiÖt ®é
thÊp mµ kh«ng ®iÒu tiÕt theo h−íng ng−îc l¹i, v× thÕ mµ khi gÆp ph¶i nh÷ng h«m
nhiÖt ®é ngoµi trêi h¹ thÊp xuèng d−íi nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó c©y sinh tr−ëng vµ ph¸t
triÓn th× hÖ thèng ngõng lµm viÖc vµ ph¶i sö dông tíi biÖn ph¸p kh¸c ®Ó gi÷ Êm cho
c©y rau.
Do ®Ò tµi cña ta chØ nghiªn cøu vÒ mét sè lo¹i c©y rau thuéc lo¹i C3 cho nªn
c−êng ®é ¸nh s¸ng phï hîp cho c¸c lo¹i c©y nµy lµ tõ 30000÷80000 lux.
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp
T§H46
Khoa c¬ ®iÖn - 113 - Tr−êng §HNNI_ Hµ
Néi
Nh−ng do trong ®Ò khi tµi ta lµm thÝ nghiÖm ta chØ lµm víi bãng ®Ìn sîi ®èt
cã c«ng suÊt lµ 60W nªn c−êng ®é ¸nh s¸ng kh«ng ®ñ ®−îc 80000 lux.
NÕu ta sö dông lo¹i bãng ®Ìn cã c«ng suÊt lín h¬n thi nhiÖt ®é táa vµo quang
trë sÏ lín ®iÒu ®ã sÏ lµm gi¶m ®é nh¹y cña quang trë .
MÆt kh¸c do ®éng c¬ ta sö dông ®Ó cuèn m¸i lµ ®éng c¬ mét chiÒu víi ®iÖn
¸p ®Þnh møc lµ 24V, nªn trong ®Ò tµi ta ®Æt cho c¶m biÕn quang ë ng−ìng c−êng ®é
¸nh s¸ng ®Ó PLC t¸c ®éng lµ 40000 lux. NÕu c¶m biÕn quang nhËn ®−îc tÝn hiÖu lµ
c−êng ®é ¸nh s¸ng ë møc thÊp h¬n 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña
c¶m biÕn quang lµ nhá h¬n 73 mV) th× PLC t¸c ®éng vµo ®éng c¬ cuèn m¸i cuèn
m¸i l¹i, cßn khi c¶m biÕn quang nhËn ®−îc tÝn hiÖu lµ c−êng ®é ¸nh s¸ng ë møc
trªn 40000 lux (t−¬ng ®−¬ng ®iÖn ¸p ra ë ch©n cña c¶m biÕn quang lµ lín h¬n 73
mV) th× PLC t¸c ®éng vµo ®éng c¬ cuèn m¸i ®¶o chiÒu quay vµ tr¶i m¸i ra che l¹i.
3.4. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é trong nhµ l−íi
3.4.1. Ph©n ®Þnh nh÷ng ®Çu vµo vµ nh÷ng ®Çu ra
PH©n c«ng tÝn hiÖu vµo
Ký hiÖu §Þa chØ PhÇn tö
ON I0.0 Nót Ên khëi ®éng, th−êng më.
I0.1 C«ng t¾c hµnh tr×nh trong, th−êng ®ãng.
I0.2 C«ng t¾c hµnh tr×nh ngoµi, th−êng më.
S1 AIW0 C¶m biÕn nhiÖt ®é.
S2 AIW2 C¶m biÕn quang.
PH©n c«ng tÝn hiÖu ra
Ký hiÖu §Þa chØ PhÇn tö
M1 Q0.0 §éng c¬ b¬m s−¬ng.
M2 Q0.1 §éng c¬ cuèn m¸i cuèn cuèn m¸i l¹i.
M3 Q0.2 §éng c¬ cuãn m¸i tr¶i m¸i ra.
3.4.2. L−u ®å thuËt to¸n