B¸o c¸o tãm t¾t

NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A

§Æt vÊn ®Ò

Trong nhiÒu n¨m qua ngµnh n«ng nghiÖp n−íc ta cã nhiÒu nh÷ng thµnh

tùu v−ît bËc, kh«ng chØ ®ñ cung cÊp nguån l−¬ng thùc, thùc phÈm cho ®Êt

n−íc mµ cßn xuÊt khÈu ra thÞ tr−êng thÕ giíi. Víi thµnh tùu to lín ®ã, chóng

ta ph¶i kÓ ®Õn ngµnh ch¨n nu«i gia cÇm ®· gãp phÇn quan träng cho nÒn kinh

tÕ quèc d©n. Sù ph¸t triÓn cña ngµnh ch¨n nu«i nãi chung vµ ngµnh ch¨n nu«i

gia cÇm nãi riªng ®· ®em l¹i lîi Ých kinh tÕ cho c¸c hé n«ng d©n, tõng b−íc

xo¸ ®ãi gi¶m nghÌo vµ ngµy cµng cã nhiÒu hé gia ®×nh lµm giµu trªn m¶nh ®Êt

cña m×nh nhê vµo kinh tÕ trang tr¹i. Ngµy nay, nÒn kinh tÕ trang tr¹i ®−îc ph¸t

triÓn réng r·i trªn c¶ n−íc víi quy m« võa vµ lín do ®ã vÊn ®Ò con gièng lµ

hÕt søc bøc xóc.

Êp trøng nh©n t¹o b»ng m¸y Êp c«ng nghiÖp lµ ph−¬ng ph¸p tèi −u ®Ó

s¶n xuÊt con gièng trong thêi gian ng¾n, tû lÖ Êp në cao, ®Æc biÖt cã thÓ Êp

®−îc mét sè l−îng trøng lín, vµ chÊt l−îng con gièng ®−îc n©ng cao.

Trong qu¸ tr×nh Êp trøng, Èm ®é lµ mét trong nh÷ng th«ng sè rÊt quan

träng nã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn qu¸ tr×nh Êp në. V× vËy viÖc ®¶m b¶o l−îng Èm

cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh Êp në lµ hÕt søc quan träng cho tõng giai ®o¹n Êp.

Ngµy nay, viÖc ®−a PLC vµo c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt c«ng nghiÖp ®·

®¸p øng tèt c¸c yªu cÇu trong ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸, nã ®· trë thµnh yÕu tè

chÝnh ®Ó n©ng cao h¬n n÷a hiÖu qu¶ cña s¶n xuÊt trong c«ng nghiÖp n−íc ta.

ViÖc ®−a PLC vµo ®iÒu khiÓn cho m¸y Êp trøng c«ng nghiÖp lµ rÊt cÇn thiÕt, v×

nã ®¶m b¶o ®iÒu khiÓn chÝnh x¸c c¸c th«ng sè cho qu¸ tr×nh Êp në vµ cho hiÖu

qu¶ Êp në cao, hÖ thèng ®iÒu khiÓn ngän nhÑ, dÔ dµng thao t¸c, mang l¹i hiÖu

qu¶ kinh tÕ cao cho ng−êi n«ng d©n. Do vËy chóng t«i sö dông PLC S7- 200 víi

CPU 224 ®Ó thùc hiÖn tù ®éng ®iÒu khiÓn ®é Èm cho m¸y Êp trøng gia cÇm.

§−îc sù ph©n c«ng cña bé m«n §iÖn, víi sù h−íng dÉn cña thÇy gi¸o

NguyÔn V¨n §−êng, chóng t«i tiÕn hµnh thùc hiÖn ®Ò tµi:

"Tù ®éng ®iÒu khiÓn ®é Èm m¸y Êp trøng gia cÇm b»ng bé ®iÒu chØnh PID

sè S7 - 200" ®· ®¹t ®−îc nh÷ng thµnh c«ng ®¸ng kÓ.

- 1 -

B¸o c¸o tãm t¾t

NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A

Ch−¬ng 1

Tæng quan vÒ Êp trøng gia cÇm vµ ®IÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp

trøng gia cÇm

Trong m¸y Êp trøng c«ng nghiÖp, cã hai chÕ ®é Êp lµ Êp ®¬n kú vµ Êp ®a

kú, t−¬ng øng víi hai chÕ ®é Êp nµy ta cã m¸y Êp ®¬n kú vµ m¸y Êp ®a kú. C¸c

chÕ ®é Êp kh¸c nhau th× yªu cÇu vÒ nhiÖt ®é vµ ®é Èm lµ kh¸c nhau.

Êp ®¬n kú lµ chÕ ®é Êp mµ tÊt c¶ sè trøng trong m¸y ®Òu ®−îc ®−a vµo

cïng mét lóc nªn chóng cã tuæi Êp vµ tuæi në gièng nhau.

Êp ®a kú lµ lµ chÕ ®é Êp mµ trøng ®−îc ®−a vµo buång Êp theo tõng ®ît,

th«ng th−êng lµ 3 ®ît, mçi ®ît c¸ch nhau lµ mét tuÇn.

1.1 Yªu cÇu vÒ ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm.

§é Èm lµ mét trong nh÷ng yÕu tè rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh Êp. Yªu

cÇu cô thÓ ®−îc x¸c ®Þnh theo c¸c b¶ng d−íi ®©y:

* Yªu cÇu Èm ®èi víi m¸y Êp ®¬n kú

B¶ng 1.1: B¶ng th«ng sè vÒ ®é Èm cña tõng giai ®o¹n Êp

trong m¸y Êp ®¬n kú (®èi víi trøng gµ)

C¸c giai ®o¹n Êp §é Èm t−¬ng ®èi ((cid:31)%) NhiÖt ®é nhiÖt kÕ −ít

30 ÷ 310C 1 ÷ 5 ngµy 60 ÷ 61%

29 ÷ 29,50C 6 ÷ 11 ngµy 55 ÷ 57%

28 ÷ 28,50C 12 ÷ 18 ngµy 50 ÷ 53%

300C 19 ngµy 60%

32 ÷ 330C 20 ÷ 21 ngµy 70 ÷ 75%

- 3 -

B¸o c¸o tãm t¾t

NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A

* Yªu Èm ®èi víi m¸y Êp ®a kú

B¶ng 1.2: B¶ng th«ng sè vÒ ®é Èm cña tõng giai ®o¹n trong m¸y Êp ®a kú

(®èi víi trøng gµ)

C¸c giai ®o¹n Êp §é Èm t−¬ng ®èi ((cid:31)%) NhiÖt ®é nhiÖt kÕ −ít

1 ÷ 15 ngµy 55 ÷ 57% 29 ÷29,50C

16 ÷21 ngµy 68 ÷ 75% 30 ÷ 32,50C

1.2 HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®é Èm trong m¸y Êp trøng gia cÇm

* Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®é Èm

Trong c¸c m¸y Êp thÕ hÖ cò, ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®ãng ng¾t th−êng

®−îc sö dông nhiÒu. Ngµy nay, trong c¸c m¸y Êp hiÖn ®¹i Ýt ®−îc sö dông.

Trong c¸ch t¹o Èm b»ng ph−¬ng ph¸p vung n−íc qua c¸nh qu¹t trong m¸y,

ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p ®ãng ng¾t ®Ó ®iÒu chØnh Èm ®é. Trong ®Ò tµi

nµy, chóng t«i sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®é Èm liªn tôc. Nguyªn lý cña

ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh liªn tôc lµ sö dông c¸c thiÕt bÞ b¸n dÉn c«ng suÊt lín

®Ó ®iÒu khiÓn quay ®éng c¬ cÊp Èm cho m¸y Êp trøng gia cÇm.

- 4 -

B¸o c¸o tãm t¾t

NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A

* S¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn Èm ®é trong m¸y Êp trøng gia cÇm

HÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng th«ng th−êng ®−îc ph©n thµnh hai lo¹i: hÖ

thèng ®iÒu chØnh kiÓu hë vµ hÖ thèng ®iÒu chØnh m¹ch vßng kÝn. Trong giíi

h¹n cña ®Ò tµi ta sö dông ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tù ®éng m¹ch vßng kÝn.

ϕ e UϕSv Bé t¹o Èm Bé ®iÒu khiÓn PID

UϕPv C§ vµ K§

H×nh 1.2: S¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn Èm ®é

§©y lµ s¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn Èm ®é ë d¹ng ®¬n gi¶n nhÊt,

lµm viÖc theo s¬ ®å m¹ch vßng kÝn, cã vßng ph¶n håi lµ bé c¶m biÕn tÝn hiÖu

Èm ®−îc chuyÓn ®æi vµ khuÕch ®¹i thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p UϕPv. TÝn hiÖu ph¶n

håi ®−îc so s¸nh víi tÝn hiÖu ®Æt tr−íc UϕSv ®−a ra ®é sai lÖch e (e= UϕSv-

UϕPv). Bé ®iÒu khiÓn sÏ ®iÒu khiÓn bé t¹o Èm lµm viÖc theo tÝn hiÖu sai lÖch e. * Quy luËt ®iÒu khiÓn tû lÖ vi tÝch ph©n (PID)

Bé ®iÒu khiÓn PID ®−îc thùc hiÖn bëi khèi PLC S7- 200- CPU 224. Gi¸ trÞ

t¸c ®éng ®iÒu chØnh cña quy luËt ®iÒu khiÓn tû lÖ vi tÝch ph©n ®−îc x¸c ®Þnh bëi:

(1.1)

de = Km

I

⎛ ⎜⎜ ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

+ + e e.dt ∫ .T d 1 T de dt U = KP.e + KI ∫ e.dt + KD dt

NhËn xÐt: ViÖc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè KP, TI, Td lµ vÊn ®Ò rÊt khã trong

ph¹m vi cña ®Ò tµi.

- 5 -

B¸o c¸o tãm t¾t

NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A

* §iÒu chØnh tèc ®é quay ®éng c¬ b»ng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng xung

PWM

Tèc ®é cña qu¹t thæi ®−îc ®iÒu khiÓn bëi ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng

xung. Néi dung cña ph−¬ng ph¸p ®−îc tr×nh bµy d−íi h×nh sau:

+E U®k Ura

OA UT

- E

a)

U UT U®k

0 t

∝ Ura

0 t

b)

a) Kh©u so s¸nh ®iÒu chÕ ®é réng xung b) Gi¶n ®å thêi gian xung ®Çu vµo vµ ®Çu ra

Trong ®ã: UT, U®k lÇn l−ît lµ ®iÖn ¸p tùa vµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn.

H×nh 1.3: Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng xung

- 6 -

B¸o c¸o tãm t¾t

NguyÔn V¨n TrÝ - §iÖn 45A

Ch−¬ng 2

PLC S7 - 200 vµ c¸c module më réng

2.1 CÊu tróc vµ nguyªn lý lµm viÖc cña PLC S7 – 200

* S¬ ®å khèi hÖ thèng PLC S7- 200

ThiÕt bÞ lËp tr×nh

Bé nhí

Giao diÖn xuÊt

CPU Giao diÖn nhËp

Nguån c«ng suÊt

H×nh2.1: S¬ ®å khèi hÖ thèng PLC S7 - 200

* Nguyªn lý lµm viÖc cña PLC S7- 200

PLC thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh theo chu tr×nh lÆp. Mçi vßng lÆp ®−îc gäi

lµ vßng quÐt (Scan). Mçi vßng quÐt ®−îc b¾t ®Çu b»ng giai ®o¹n ®äc d÷ liÖu tõ

c¸c cæng vµo vïng bé ®Öm ¶o, tiÕp theo lµ giai ®o¹n thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh.

Trong tõng vßng quÐt, ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc hiÖn b»ng lÖnh ®Çu tiªn vµ kÕt

thóc b»ng lÖnh kÕt thóc (MEND). Sau giai ®o¹n thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh lµ giai

®o¹n truyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm lçi. Vßng quÐt ®−îc kÕt thóc b»ng giai ®o¹n

chuyÓn c¸c néi dung cña bé ®Öm ¶o tíi c¸c cæng ra.

- 7 -