intTypePromotion=1
ADSENSE

Quá trình thiết kế và chế tạo tấm lưới hạ nhiệt trong phân xưởng chế tạo máy p2

Chia sẻ: Asff Fasfa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

48
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

hiệt độ thích hợp ở thời kỳ này là 20cC, nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh h−ởng không tốt đến quá trình thụ phấn, tinh dẫn đến rụng nụ, rụng hoa. Thí dụ khi nhiệt độ thấp tới (-10 ữ -20C)sẽ làm cho bầu quả của nhiều loại rau bị chết rét. Các cây thuộc họ cà, họ bầu bí khi ra hoa, kết hạt yêu cầu nhiệt độ từ 20 ữ 300C.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Quá trình thiết kế và chế tạo tấm lưới hạ nhiệt trong phân xưởng chế tạo máy p2

  1. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 • Thêi kú sinh tr−ëng sinh thùc NhiÖt ®é thÝch hîp ë thêi kú nµy lµ 20cC, nhiÖt ®é qu¸ cao hoÆc qu¸ thÊp ®Òu ¶nh h−ëng kh«ng tèt ®Õn qu¸ tr×nh thô phÊn, tinh dÉn ®Õn rông nô, rông hoa. ThÝ dô khi nhiÖt ®é thÊp tíi (-10 ÷ -20C)sÏ lµm cho bÇu qu¶ cña nhiÒu lo¹i rau bÞ chÕt rÐt. C¸c c©y thuéc hä cµ, hä bÇu bÝ khi ra hoa, kÕt h¹t yªu cÇu nhiÖt ®é tõ 20 ÷ 300C. NÕu nhiÖt ®é ban ®ªm cao h¬n 220C hoÆc thÊp h¬n 150C, c©y cµ chua dÔ bÞ rông nô, rung hoa. 1.2.2. ¶nh h−ëng cña ¸nh s¸ng ¸nh s¸ng lµ yªu tè rÊt cÇn thiÕt ®èi víi s¶n xuÊt rau v× ¸nh s¸ng ®ãng vai trß quan träng trong qu¸ tr×nh quang hîp.Chóng ta ®· biÕt 90 ÷ 95% n¨ng suÊt c©y trång lµ do quang hîp. Kh«ng cã ¸nh s¸ng, c©y xanh kh«ng thÓ tiÕn hµnh quang hîp. V× ¸nh s¸ng thay ®æi sÏ lµm diÔn biÕn c¸c qu¸ tr×nh quan träng nh−:quang tæng hîp, sù n¶y mÇm cña h¹t,sù lín lªn cña l¸, sù tho¸t h¬i n−íc vµ sù ra hoa.v.v… ¸nh s¸ng ®Çy ®ñ ssÏ lµm t¨ng bÒ dÇy cña m«, t¨ng hµm l−îng diÖp lôc, thóc ®Èy qu¸ tr×nh quang hîp. Tr¸i l¹i,trong ®iÒu kiÖn thiÕu ¸nh s¸ng c©y sinh tr−ëng khã kh¨n, hµm l−îng diÖp lôc gi¶m,thÞt l¸ mÒm vµ xèp, gian bµo chøa ®Çy n−íc, do ®ã lµm gi¶m kh¶ n¨ng chèng chÞu víi ®iÒu kiÖn bÊt lîi. Qu¸ tr×nh quang hîp cña c©y bÞ ngõng ë c−êng ®é ¸nh s¸ng 4,31 lux. §iÓm bï s¸ng cña nhiÒu lo¹i rau lµ 1080 lux. 1.2.3.¶nh h−ëng cña n−íc N−íc lµ nguyªn nh©n h¹n chÕ lín nhÊt ®Õn n¨ng suÊt v¸ chÊt l−îng rau h¬n bÊt kú mét yÕu tè nµo kh¸c. N−íc ®ãng vai trß quan trong trong ®íi sèng c©y rau, hµm l−îng n−íc trong rau chiÕm tõ 75 ÷ 95%.Theo I.B.Libner Nonneck th× hµm l−îng n−íc tõ 85 ÷ 95%. Khoa c¬ ®iÖn - 13 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  2. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Cung cÊp ®Çy ®ñ n−íc cho rau trong qu¸ tr×nh sinh tr−ëng lµ biÖn ph¸p c¬ b¶n ®Ó ®¹t n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng tèt (c©y rau t−¬i, ngon vµ cã h−¬ng vÞ). N−íc thiÕu c©y rau sinh tr−ëng kÐm,thÊp bÐ , cßi cäc, n¨ng suÊt chÊt l−îng gi¶m. N−íc thõa trong qu¸ tr×nh sinh tr−ëng lµm cho c©y mÒm yÕu, nång ®é ®−êng thÊp, nång ®é c¸c chÊt hßa tan gi¶m… dÉn ®Õn chÊt l−îng kÐm. N−íc lµ yÕu tè c¬ b¶n ®Ó quang hîp,¶nh h−ëng ®Õn qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt trong c©y, ®Õn tr¹ng th¸i chÊt nguyªn sinh.n−íc cßn cã t¸c dông quan träng trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn, ®iÒu chØnh sù ®ãng më khÝ khæng, sù gi·n në vµ sù lín lªn cña l¸. V× vËy n−íc co vai trß trong quyÕt ®Þnh ®Õn sù sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y rau. Cã n−íc th× c©y míi thùc hiÖn ®−îc c¸c ho¹t ®éng sèng, nªn cã thÓ nãi kh«ng cã n−íc th× kh«ng cã sù sèng. N−íc lµ thµnh phÇn c¬ b¶n cÊu t¹o nªn chÊt nguyªn sinh. C¸c qu¸ tr×nh trao ®ái chÊt trong c©y ®Òu cÇn cã n−íc tham gia nh− tæng hîp vµ ph©n gi¶i chÊt h÷u c¬. N−íc lµ nguyªn liÖutham gia vµo qu¸ tr×nh quang hîp, n−íc cÇn thiÕt cho sù vËn chuyÓn vËt chÊt trong c©y, lµ dung m«i hßa tan c¸c chÊt, duy tr× ®é c¨ng cña tÕ bµo, lµm cho c©y ë tr¹ng th¸i c©n b»ng.v.v… C¸c tr¹ng th¸i c©n b»ng n−íc trong c©y:thÓ hiÖn b»ng tû sè gi÷a l−îng n−íc bay h¬i (T) vµ l−îng n−íc c©y hót(A): + C©n b»ng n−íc d−¬ng T/A=1. + C©n b»ng n−íc ©m T/A>1. + §iÒu kiÖn tèi thÝch T/A
  3. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Nh×n chung trong qu¸ tr×nh sinh tr−ëng c©y rau hÊp thu 70%N, 20%P vµ 80%K bãn vµo ®Êt trong suèt vô trång. Rau lµ c©y trång cã thêi gian sinh tr−ëng ng¾n, chÊt dinh d−ìng phong phó, n¨ng suÊt cao. Thêi vô khÈn tr−¬ng, vô nä tiÕp vô kia, mét n¨m gieo trång 2 ÷ 3 vô. C©y rau hót thu ®−îc chÊt dinh d−ìng trong ®Êt phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè: nhiÖt ®é, oxy, vµ n−íc trong ®Êt. Yªu cÇu cña c©y rau víi chÊt dinh d−ìng còng thay ®æi theo qu¸ tr×nh sinh tr−ëng.Thêi kú nay mÇm c©y lín lªn nhê chÊt dù tr÷ trong h¹t,khi c©y cã 4 ÷ 5 l¸ thËt, kh¶ n¨ng quang hîp cña c©y yÕu v× vËy cÇn cã dinh d−ìng tõ m«i tr−êng ®Êt. Thêi kú nµy hÖ dÔ rÊt mÉn c¶m víi nång ®é dung dÞch ®Êt.Thêi kú h×nh thµnh c¸c c¬ quan sö dông(b¾p, th©n, cñ,rÔ, qu¶,…) lµ thêi kú tèc ®é sinh tr−ëng rÊt m¹nh, cÇn cung cÊp ®Çy ®ñ chÊt dinh d−ìng, ®Æc biÖt lµ c¸c chÊt dinh d−ìng hßa tan. Víi c¸c rau kh¸c nhau yªu cÇu víi c¸c nguyªn tè ®a l−îng còng thay ®æi: Lo¹i rau hót nhiÒu chÊt dinh d−ìng nh− c¶i b¾p gièng trung vµ gièng muén; lo¹i rau hót dinh d−ìng trung b×nh nh− cµ chua,cµ…; lo¹i rau hót Ýt chÊt dinh d−ìng nh−: xµ l¸ch, rau diÕp.v.v… Ngoµi nh÷ng yÕu tè trªn c©y trång cßn chÞu ¶nh h−ëng cña giã, cña vËt h¹i nh− cá d¹i, s©u h¹i.v.v… 1.3 øng dông tù ®éng hãa vµo thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é trong nhµ l−íi 1.3.1. Kh¸i qu¸t vÒ lÞch sö ph¸t triÓn cña ngµnh tù ®éng ho¸ Kh«ng chØ ngµy nay con ng−êi míi ph¸t minh ra c¸c lo¹i m¸y mãc tù ®éng s¶n xuÊt lµm viÖc thay thÕ con ng−êi mµ ngay tõ khi x· héi cßn ch−a ph¸t triÓn, c«ng cô lao ®éng cßn th« s¬ con ng−êi ®· mong muèn ®iÒu ®ã nªn ngay tõ tr−íc c«ng nguyªn c¸c m¸y tù ®éng c¬ häc vµ ®ång hå n−íc cã phao ®iÒu chØnh ®· xuÊt hiÖn ë Ai cËp cæ ®¹i vµ Hy l¹p. B−íc sang thêi kú trung cæ albert ®· chÕ t¹o ra m¸y tù ®éng c¬ khÝ thùc hiÖn chøc n¨ng cña ng−êi g¸c cæng. Tuy nhiªn c¸c lo¹i m¸y mãc thêi kú nµy kh«ng cã ¶nh h−ëng g× ®Õn c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thêi ®ã. Khoa c¬ ®iÖn - 15 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  4. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 Tù ®éng ho¸ chØ thùc sù ®−îc øng dông vµo s¶n xuÊt khi mét thî c¬ khÝ martop ng−êi Nga ®· chÕ t¹o thµnh c«ng m¸y tiÖn chÐp h×nh ®Ó tiÖn c¸c chi tiÕt ®Þnh h×nh vµo n¨m 1712 vµ ®Õn n¨m 1765, p«nzul«p ng−êi Nga ®· chÕ t¹o ®−îc hÖ diÒu chØnh møc ®Çu tiªn, nã ®−îc øng dông ®Ó gi÷ cè ®Þnh møc n−íc trong nåi h¬i kh«ng phô thuéc vµo l−îng tiªu hao h¬i n−íc. N¨m 1784, james watt ng−êi Anh ®· sö dông bé ®iÒu tèc ly t©m trong m¸y h¬i n−íc, dïng ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é cña m¸y h¬i n−íc. Tõ ®ã, tù ®éng ho¸ ®· trë thµnh mét lÜnh vùc quan träng trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu ph¸t triÓn s¶n xuÊt. B−íc sang ®Çu thÕ kû XIX nhiÒu c«ng tr×nh cã môc ®Ých hoµn thiÖn c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh tù ®éng cña m¸y h¬i n−íc ®· ®−îc thùc hiÖn. Cho ®Õn cuèi thÕ kû nµy ®· xuÊt hiÖn thªm c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh tù ®éng cho tuabin h¬i n−íc. N¨m 1873, Spender ®· chÕ t¹o ®−îc m¸y tiÖn tù ®éng cã æ cÊp ph«i mang c¸c cam. N¨m 1880 nhiÒu h·ng trªn thÕ giíi nh− Pittler Luding Lower cña §øc, h·ng RSK cña Anh… ®· chÕ t¹o ®−îc m¸y tiÖn dïng ph«i thÐp thanh. N¨m 1887, §.G St«le«p ®· chÕ t¹o ®−îc phÇn tö c¶m quang ®Çu tiªn, mét trong nh÷ng phÇn tö hiÖn ®¹i quan trong nhÊt trong kü thuËt tù ®éng ho¸. Còng trong thêi gian nµy c¸c c¬ së lý thuyÕt ®iÒu khiÓn vµ ®iÒu chØnh tù ®éng b¾t ®Çu ®−îc nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn m¹nh mÏ. N¨m 1876 - 1877, I.A V−snhegratxki ®· cho ®¨ng t¶i c¸c c«ng tr×nh " lý thuyÕt c¬ së cña c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh" vµ "C¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh t¸c ®éng trùc tiÕp". C¸c ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ æn ®Þnh vµ chÊt l−îng cña qu¸ tr×nh qu¸ ®é do «ng ®Ò xuÊt vÉn ®−îc dïng cho ®Õn ngµy nay. C¸c thµnh tùu ®¹t ®−îc trong lÜnh vùc tù ®éng ho¸ ®· cho phÐp trong nh÷ng thËp kû ®Çu cña thÕ kû XX xuÊt hiÖn nhiÒu lo¹i m¸y tù ®éng hiÖn ®¹i. còng trong thêi gian nµy sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c hÖ thèng truyÒn tin ®· gãp phÇn ®Èy m¹nh sù ph¸t triÓn vµ øng dông cña tù ®éng ho¸ vµo c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Vµo kho¶ng gi÷a thÕ kû XX, tù ®éng ho¸ kh«ng chØ ¸p dông trong s¶n xuÊt Khoa c¬ ®iÖn - 16 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  5. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 mµ cßn ®−îc ®−a vµo c¸c cuéc chiÕn tranh v× môc ®Ých c¸ nh©n, nhiÒu n−íc ®· ¸p dông thµnh tùu cña tù ®éng ho¸ vµo chiÕn tranh ®Ó m−u lîi riªng do vËy mµ tù ®éng ho¸ cµng ®−îc hä thóc ®Èy ph¸t triÓn, tõ yªu cÇu n©ng cao tØ lÖ b¾n tróng cña ph¸o phßng kh«ng, nguyªn lý ®iÒu khiÓn ph¶n håi ®· ®−îc ®Ò xuÊt ®−a kü thuËt tù ®éng ho¸ b−íc sang mét trang ph¸t triÓn míi. Cuèi thÕ kû XX, do nhu cÇu vÒ l−¬ng thùc cña thÕ giíi mµ c¸c n−íc ph¸t triÓn ®· cho ra ®êi c¸c m¸y tù ®éng s¶n xuÊt trong n«ng nghiÖp. §Çu nh÷ng n¨m 80 ë Nga ®· xuÊt hiÖn c¸c m¸y sÊy ®Ó b¶o qu¶n n«ng s¶n, ë NhËt cho ra ®êi c¸c m¸y tù ®éng nu«i c¸… Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c n−íc cã nÒn c«ng nghiÖp ph¸t triÓn tiÕn hµnh r«ng r·i tù ®éng ho¸ trong s¶n xuÊt lo¹i nhá. §iÒu nµy ph¶n ¸nh xu thÕ chung cña nÒn kinh tÕ thÕ giíi tõ s¶n xuÊt lo¹i lín vµ hµng khèi sang s¶n xuÊt lo¹i nhá vµ hµng khèi thay ®æi. Nhê c¸c thµnh tùu to lín cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ c¸c lÜnh vùc khoa häc kh¸c, ngµnh c«ng nghiÖp gia c«ng c¬ cña thÕ giíi trong nh÷ng n¨m cuèi cua thÕ kû XX ®· cã sù thay ®æi s©u s¾c. Sù xuÊt hiÖn cña mét lo¹t c¸c c«ng nghÖ mòi nhän nh− kü thuËt linh ho¹t( Agile Engineening) hÖ ®iÒu hµnh s¶n xuÊt qua mµn h×nh( Visual Manufacturing System) kü thuËt t¹o mÉu nhanh ( Rapid Prototyping) c«ng nghÖ Nan« ®· cho phÐp tù ®éng ho¸ toµn phÇn kh«ng chØ trong s¶n xuÊt hµng khèi mµ cßn trong san xuÊt lo¹i nhá vµ ®¬n chiÕc. ChÝnh sù thay ®æi nhanh cña s¶n xuÊt ®· liªn kÕt chÆt chÏ c«ng nghÖ th«ng tin víi c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y, lµm xuÊt hiÖn mét lo¹t c¸c thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tù ®éng ho¸ hoµn toµn míi nh− c¸c lo¹i m¸y mãc ®iÒu khiÓn sè, c¸c trung t©m gia c«ng, c¸c hÖ tèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh l«gic PLC ( Programmable Logic Control), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t FMS( Flexble Manufacturing Systems), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt tÝch hîp CIM( Computer Integadted Manufacturing) cho phÐp chuyÓn ®æi nhanh s¶n phÈm gia c«ng víi thêi gian chuÈn bÞ s¶n xuÊt Ýt, rót ng¾n chu kú s¶n phÈm, ®¸p øng tèt tÝnh thay ®æi nhanh cua s¶n phÈm hiÖn ®¹i. VÒ mÆt kü thuËt, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ ph¸t triÓn qua 3 giai ®o¹n: • Giai ®o¹n 1: Cho ®Õn nh÷ng n¨m 1940. Trong giai ®o¹n nµy c¬ së lý Khoa c¬ ®iÖn - 17 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  6. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®«ng ®−îc h×nh thµnh. Khi ®ã c¸c ph−¬ng ph¸p kh¶o s¸t hÖ “mét ®Çu vµo, mét ®Çu ra – Siso” nh−: Hµm truyÒn vµ biÓu ®å Bode ®Ó kh¶o s¸t ®¸p øng tÇn sè vµ æn ®Þnh; biÓu ®å Nyquist vµ dù tr÷ ®é lîi/pha ®Ó ph©n tÝch tÝnh æn ®Þnh cña hÖ kÝn. Vµo cuèi nh÷ng n¨m 1940 vµ ®Çu nh÷ng n¨m 1950 ph−¬ng ph¸p ®å thÞ thùc nghiÖm cña Evans ®· ®−îc hoµn thiÖn. Giai ®o¹n nµy ®−îc coi lµ “®iÒu khiÓn cæ ®iÓn”. • Giai ®o¹n 2: Xung quanh nh÷ng n¨m 1960, lµ giai ®o¹n ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÒu khiÓn ®−îc gäi lµ “®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i” (Modern control). HÖ kü thuËt ngµy cµng trë lªn phøc t¹p, cã “nhiÒu ®Çu vµo,nhiÒu ®Çu ra-MIMO”. §Ó m« h×nh ho¸ thuéc d¹ng nµy ph¶i cÇn ®Õn mét tËp c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ mèi liªn quan gi÷a c¸c tr¹ng th¸i cña hÖ. Vµ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn b»ng biÕn tr¹ng th¸i ®−îc h×nh thµnh. Còng trong thêi gian nµy, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tèi −u cã nh÷ng b−íc ph¸t triÓn lín dùa trªn nÒn t¶ng nguyªn lý cùc ®¹i cña POLTRYAGIN vµ lËp tr×nh ®éng lùc häc cña Bellman. §ång thêi, häc thuyÕt Kalman ®−îc hoµn thiÖn vµ nhanh chãng trë thµnh c«ng cô chuÈn, ®−îc sö dông trong nhiÒu lÜnh vùc ®Ó −íc l−îng trang th¸i bªn trong cña hÖ tõ tËp nhá tÝn hiÖu ®ã ®−îc. • Giai ®o¹n 3: Giai ®o¹n “®iÒu khiÓn bÒn v÷ng” ®−îc b¾t ®Çu tõ nh÷ng n¨m 1980. øng dông nh÷ng thµnh tùu cña toµn häc, c¸c nghiªn cøu vÒ ®iÒu khiÓn ®· ®−a ra ®−îc c¸c ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn ®Ó mét hÖ kü thuËt vÉn ®¶m b¶o ®−îc kü n¨ng sö dông khi cã t¸c ®éng cña nhiÔu vµ sai sè. Trong hai thËp kû cuèi, nhiÒu nh¸nh míi vÒ ®iÒu khiÓn còng ®· h×nh thµnh, ®ã lµ: ThÝch nghi, phi tuyÕn, h«n hîp, mê, neural. 1.3.2. Vai trß cña C«ng nghÖ th«ng tin trong tù ®éng ho¸ mÆc dï c¸c nguyªn lý vµ m¸y mãc ®iÒu khiÓn tù ®éng xuÊt hiÖn tr−íc m¸y tÝnh ®iÖn tö rÊt l©u nh−ng sù ra ®êi cña m¸y tÝnh ®iÖn tö nhÊt lµ sù ph¸t triÓn cña kü thuËt vi xö lý ®· ®−a tù ®éng ho¸ c«ng nghiÖp ®Õn viÖc ¸p dông tù ®éng ho¸ trong mäi mÆt cña x· héi loµi ng−êi. C«ng nghÖ th«ng tin hiÓu n«m na lµ c«ng nghÖ phÇn cøng vµ c«ng nghÖ phÇn Khoa c¬ ®iÖn - 18 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  7. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 mÒm cña m¸y tÝnh vµ m¹ng m¸y tÝnh ®iÖn tö. C¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®· ®−îc chÕ t¹o trªn nhiÒu c«ng nghÖ kh¸c nhau. Ta cã thÓ thÊy c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc tù ®éng b»ng c¸c cam chèt c¬ khÝ, c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¹t ®éng b»ng nguyªn lý khÝ nÐn, thuû lùc, r¬le c¬ ®iÖn, m¹ch ®iÖn tö t−¬ng tù, m¹ch ®iÖn tö sè... C¸c thiÕt bÞ hÖ thèng nµy cã chøc n¨ng xö lý vµ møc tù ®éng thÊp so víi c¸c hÖ thèng tù ®éng hiÖn ®¹i ®−îc x©y dùng trªn nÒn t¶ng cña c«ng nghÖ th«ng tin. Trong khi c¸c hÖ thèng tin häc sö dông m¸y tÝnh ®Ó hç trî vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh qu¶n lý, th× c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng dïng m¸y tÝnh ®Ó ®iÒu khiÓn vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. ChÝnh v× vËy c¸c thµnh tùu cña c«ng nghÖ phÇn cøng vµ c«ng nghÖ phÇn mÒm cña m¸y tÝnh ®iÖn tö ®−îc ¸p dông vµ ph¸t triÓn cã chän läc vµ hiÖu qu¶ cho c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng. Vµ sù ph¸t triÓn nh− vò b·o cña c«ng nghÖ th«ng tin kÐo theo sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña lÜnh vùc tù ®éng ho¸. Ta cã thÓ thÊy qu¸ tr×nh c«ng nghÖ th«ng tin th©m nhËp vµo tõng phÇn tö, thiÕt bÞ thuéc lÜnh vùc tù ®éng ho¸ nh− ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh, thiÕt bÞ giao diÖn víi ng−êi vËn hµnh thËm chÝ vµo c¶ c¸c r¬le, contacto, nót bÊm mµ tr−íc kia hoµn toµn lµm b»ng c¬ khÝ. Tr−íc kia ®Çu ®o gåm phÇn tö biÕn ®æi tõ th©m sè ®o sang tÝn hiÖu ®iÖn, m¹ch khuyÕch ®¹i, m¹ch läc vµ m¹ch biÕn ®æi sang chuÈn 4 ÷ 20mA ®Ó truyÒn tÝn hiÖu ®o vÒ trung t©m xö lý. HiÖn nay ®Çu ®o ®· tÝch hîp c¶ chip vi xö lý, biÕn ®æi adc, bé truyÒn d÷ liÖu sè víi phÇn mÒn ®o ®¹c, läc sè, tÝnh to¸n vµ truyÒn kÕt qu¶ trªn m¹ng sè vÒ th¼ng m¸y tÝnh trung t©m. Nh− vËy ®Çu ®o ®· ®−îc sè ho¸ vµ ngµy cµng th«ng minh do c¸c chøc n¨ng xö lý tõ m¸y tÝnh trung t©m tr−íc kia nay ®· chuyÓn xuèng xö lý t¹i chç b»ng ch−¬ng tr×nh nhóng trong ®Çu ®o. T−¬ng tù nh− vËy víi c¬ cÊu chÊp hµnh nh− m«-t¬ ®· ®−îc chÕ t¹o g¾n kÕt h÷u c¬ víi c¶ bé Servo víi c¸c thuËt to¸n ®iÒu chØnh pid t¹i chç vµ kh¶ n¨ng nèi Khoa c¬ ®iÖn - 19 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  8. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 m¹ng sè tíi m¸y tÝnh chñ. C¸c tñ r¬le ®iÒu khiÓn chiÕm diÖn tÝch lín trong c¸c phßng ®iÒu khiÓn nµy ®−îc co gän trong c¸c PLC (programable logic Controller). C¸c bµn ®iÒu khiÓn víi hµng lo¹i c¸c ®ång hå chØ b¸o, c¸c phÝm, c¸c nóm ®iÒu khiÓn, c¸c bé tù ghi trªn giÊy cång kÒnh nay ®−îc thay thÕ b»ng mét vµi PC ( Personal Computer ). HÖ thèng c¸p truyÒn tÝn hiÖu analog 4 ÷ 20mA, 10V tõ c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh vÒ trung t©m ®iÒu khiÓn nh»ng nhÞt tr−íc ®©y ®· ®−îc thay thÕ b»ng vµi c¸p ®ång trôc hoÆc c¸p quang truyÒn d÷ liÖu sè. Cã thÓ nãi c«ng nghÖ th«ng tin ®· "chiÕm phÇn ngµy cµng nhiÒu'' vµo c¸c phÇn tö, hÖ thèng tù ®éng ho¸ . §å thÞ d−íi ®©y cho ta thÊy chøc n¨ng xö lý ë c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ trong 70 n¨m qua ph¸t triÓn nh− nµo. 108 1010 HÖ §K ph©n tÇn 106 HÖ tù tæ chøc HÖ §K ph©n cÊp 104 PLC 102 R¬le B¸n dÉn 100 1930 40 50 60 70 80 90 2000 H×nh 1.1: §å thÞ biÓu diÔn chøc n¨ng xö lý ë c¸c hÖ thèng T§H trong 70 n¨m qua Vµo nh÷ng n¨m 30 c¸c hÖ thèng tù ®éng b»ng cam chèt c¬ khÝ th−êng ho¹t ®éng ®¬n lÎ víi mét chøc n¨ng xö lý. C¸c hÖ thèng tù ®éng dïng r¬le ®iÖn tõ xuÊt hiÖn vµo nh÷ng n¨m 40 cã møc xö lý kho¶ng 10n chøc n¨ng. C¸c hÖ thèng tù ®éng Khoa c¬ ®iÖn - 20 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  9. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 dïng b¸n dÉn ho¹t ®éng theo nguyªn lý t−¬ng tù (Analog) cña thËp kû 60 cã møc xö lý kho¶ng 30 chøc n¨ng. Vµo nh÷ng n¨m 70 c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn kh¶ tr×nh PLC ra ®êi víi møc ®é xö lý lªn hµng tr¨m vµ vµo nh÷ng n¨m 80 víi sù tham gia cña c¸c m¸y tÝnh ®iÖn tö main frame mini ®· h×nh thµnh c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn ph©n cÊp víi sè chøc n¨ng xö lý lªn tíi 105. Sang thËp kû 90 víi sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ phÇn cøng còng nh− phÇn mÒm, c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn ph©n t¸n ra ®êi cho møc xö lý lªn tíi 107. Vµ sang thÕ kû 21, nh÷ng hÖ thèng tù ®éng cã tÝnh tæ chøc, cã t− duy hîp t¸c sÏ cã møc xö lý lªn tíi 109. Tuy nhiªn ®Ó ®¹t ®−îc ®é th«ng minh nh− nh−ng sinh vËt sèng cßn cÇn nhiÒu thêi gian h¬n n÷a vµ c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ cßn cÇn tÝch hîp trong nã nhiÒu c«ng nghÖ cao kh¸c nh− c«ng nghÖ c¶m biÕn, c«ng nghÖ vËt liÖu míi, c«ng nghÖ quan vµ laser §©y lµ xu thÕ ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng tù ®éng lµ ngµy cµng sö dung nhiÒu c«ng nghÖ míi h¬n trong cÊu tróc vµ ho¹t ®éng cña m×nh. Tr−íc kia c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ thiÕt kÕ cad th−êng lµ c¸c hÖ thèng sö dông m¸y tÝnh lín rÊt ®¾t tiÒn nªn chØ ë mét sè lÜnh vùc quan träng míi ®−îc ¸p dông. Ngµy nay víi chøc n¨ng sö lý ®å ho¹ ngµy cµng nhanh vµ m¹nh cña PC, thªm vµo ®ã gi¸ thµnh cña c¸c hÖ thèng cad trªn PC ngµy cµng rÎ nªn cad ®· ®i s©u len lái vµo tÊt c¶ c¸c ngµnh nghÒ vµ tíi mäi ngãc ng¸ch cña cuéc sèng tõ c¸c bµi tËp thiÕt kÕ cña sinh viªn ®Õn thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh x©y dùng lín... Trong ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, viÖc ¸p dông c«ng nghÖ th«ng tin ®· t¹o ra kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ toµn bé d©y truyÒn s¶n xuÊt. KiÕn tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn tr−íc kia tËp trung xö lý t¹i mét m¸y tÝnh th× nay c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh, giao diÖn víi ng−êi vËn hµnh ®Òu ®−îc th«ng minh ho¸ cã nhiÒu chøc n¨ng xö lý t¹i c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu chÊp hµnh, giao diÖn víi ng−êi vËn hµnh ®Òu ®−îc th«ng minh ho¸ cã nhiÒu chøc n¨ng xö lý t¹i chç vµ kh¶ n¨ng nèi m¹ng nhanh t¹o thµnh hÖ thèng m¹ng m¸y ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng theo chÕ ®é thêi gian thùc. Ngoµi c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t d©y chuyÒn s¶n xuÊt hÖ thèng cßn cã nhiÒu c¬ së d÷ liÖu, kh¶ n¨ng tù x¸c ®Þnh vµ kh¾c phôc háng hãc, kh¶ n¨ng thèng kª, b¸o c¸o vµ kÕt hîp víi m¹ng m¸y tÝnh qu¶n lý, lËp kÕ Khoa c¬ ®iÖn - 21 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  10. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 ho¹ch, thiÕt kÕ vµ kinh doanh t¹o thµnh hÖ thèng tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt toµn côc. Trong lÜnh vùc robot, víi sù ¸p dông c¸c thµnh tùu cña c«ng nghÖ th«ng tin robot ®· cã thÞ gi¸c vµ xóc gi¸c. ViÖc ¸p dông trÝ kh«n nh©n t¹o vµo robot ®· ®−a robot tõ øng dông chñ yÕu trong c«ng nghiÖp sang c¸c lÜnh vùc dÞch vô vµ y tÕ. KÕt hîp víi c¸c thµnh tùu cña c¬ ®iÖn tö, robot ngµy cµng uyÓn chuyÓn vµ th«ng minh h¬n. Trong t−¬ng lai robot kh«ng chØ thay thÕ ho¹t ®éng c¬ b¾p cña con ng−êi mµ cßn thay thÕ c¸c c«ng viÖc ®ßi hái ho¹t ®éng trÝ n·o cña con ng−êi. Lóc nµy hÖ thèng ®iÒu khiÓn cña robot kh«ng chØ lµ c¸c vi xö lý m¹ch mµ con cã sù hç trî cña m¸y tÝnh m¹ng n¬ron nh©n t¹o, xö lý song song nhóng trong robot. 1.3.3. vai trß cña tù ®éng ho¸ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt LÞch sö hoµn thiÖn cña c«ng cô vµ ph−¬ng tiÖn s¶n xuÊt trong x· héi v¨n minh ph¸t triÓn trªn c¬ së c¬ giíi ho¸, ®iÖn khÝ ho¸. Khi cã nh÷ng ®ét ph¸ míi trong lÜnh vùc c«ng nghÖ vËt liÖu vµ tiÕp theo lµ ®iÖn tö vµ tin häc th× c«ng nghÖ tù ®éng cã c¬ héi ph¸t triÓn m¹nh mÏ, ®em l¹i mu«n vµn lîi Ých thiÕt thùc cho x· héi. §ã lµ mÊu chèt cña n¨ng suÊt, chÊt l−îng vµ gi¸ thµnh. Trong thùc tiÔn khi ¸p dông tù ®éng ho¸ vµo s¶n xuÊt sÏ mang l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ kh«ng nhá: cho phÐp gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm vµ n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng, c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt nh− æn ®Þnh vÒ giê giÊc, chÊt l−îng gia c«ng ..., ®¸p øng c−êng ®é cao cña s¶n xuÊt hiÖn ®¹i, thùc hiÖn chuyªn m«n ho¸ vµ ho¸n ®æi s¶n xuÊt. Tõ ®ã sÏ t¨ng cao kh¶ n¨ng c¹nh tranh, ®¸p øng yªu cÇu s¶n xuÊt, t¨ng thÞ phÇn vµ kh¶ n¨ng b¸n hµng cho nhµ s¶n xuÊt. Trong mét t−¬ng lai rÊt gÇn tù ®éng ho¸ sÏ ®ãng mét vai trß v« cïng quan träng vµ kh«ng thÓ thiÕu, bëi v× nã kh«ng chØ øng dông trong s¶n xuÊt mµ nã cßn ®−îc øng dông ®Ó phôc vô ®êi sèng con ng−êi. Trong s¶n xuÊt no sÏ thay thÕ con ng−êi trong nh−ng c«ng viÖc c¬ b¾p nÆng nhäc, nh÷ng c«ng viÖc nguy hiÓm, ®éc h¹i hay c¶ nh÷ng c«ng viÖc tinh vi hiÖn ®¹i…, cßn trong ®êi sèng con ng−êi nh÷ng c«ng nghÖ nµy sÏ ®−îc øng dông ®Ó phôc vô cho nhu cÇu sèng, nã sÏ lµ nh−ng ph−¬ng tiÖn kh«ng thÓ thiÕu trong ®êi sèng cña chóng ta. Khoa c¬ ®iÖn - 22 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  11. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 1.3.4. øng dông cña tù ®éng ho¸ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt Tù ®éng ho¸ cã mÆt trong hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc cña s¶n xuÊt vµ ®êi sèng. Mçi øng dông co mét ®Æc ®iÓm vµ tÇm quan träng riªng, sau ®©y chóng t«i xin giíi thiÖu øng dông cña nã trong mét sè lÜnh vùc chÝnh: • Tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt ( factory automation ), trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cña c¸c ngµnh gang thÐp, dÇu má, ho¸ chÊt, n«ng nghiÖp, ng− nghiÖp, ch¨n nu«i, th−êng dïng c¸c lo¹i ®ång hå tù ®éng ho¸ vµ c¸c thiÕt bÞ tù ®éng ho¸ ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c th«ng sè s¶n xuÊt, thùc hiÖn tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ thiÕt bÞ s¶n xuÊt. Trong nh÷ng n−íc kinh tÕ ph¸t triÓn, tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt ®· ®¹t ®Õn tr×nh ®é rÊt cao, trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt hä ®· sö dông réng r·i kü thuËt ®iÒu khiÓn tù ®éng. Tõ nh÷ng n¨m 1960 ®Õn nay tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt ®· ph¸t triÓn nhanh chãng ë nh÷ng mÆt: Ng−êi m¸y c«ng nghiÖp, hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t, hÖ thèng qu¶n lý th«ng tin, kü thuËt nhãm, tù ®éng ho¸ kho tµng, nhµ m¸y tù ®éng ho¸ kh«ng cÇn c«ng nh©n, l¾p r¸p tù ®éng vµ phô trî m¸y tÝnh. • Tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh ( process automation ), lÜnh vùc nµy dïng trong c¸c hÖ thèng phøc t¹p h¬n, ®o l−êng vµ khèng chÕ c¸c ®¹i l−îng biÕn ®æi liªn tôc nh− l−u l−îng, ¸p suÊt, nhiÖt ®é, tèc ®é, dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p. Nã cã mÆt trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp nÆng vµ c¸c c«ng ®o¹n quan träng cña d©y truyÒn c«ng nghiÖp nhÑ. • Qu¶n lý cao èc, Kh¸ch s¹n, Trung t©m th−¬ng m¹i ( building control, building management), trong c¸c toµ nhµ cao èc, ng−êi ta bè trÝ dµy ®Æc kh¾p n¬i c¸p ®iÖn th«ng tin vµ do c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®iÖn tö tiÕn hµnh qu¶n lý tù ®éng ho¸ ®èi víi hÖ thèng ®iÒu hoµ nhiÖt ®é cña mçi phßng, hÖ thèng chiÕu s¸ng vµ hÖ thèng phßng ho¶, chèng trém, tù ®éng ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ liªn quan, chÕ t¹o n−íc l¹nh cÇn dïng cho thiÕt bÞ khëi ®éng ®iÒu hoµ nhiÖt ®é. Tr×nh ®é tù ®éng hoa cña toµ nhµ rÊt cao, cã thÓ hót n−íc th¶i, dïng giã nãng sÊy kh« c¸c vËt Èm... • Tù ®éng ho¸ c¸c khu vùc c«ng céng, nhµ ga, s©n bay ( public system automation), t¹i c¸c nhµ ga, s©n bay, viÖc qu¶n lý b¸n vÐ vµ kiÓm tra hµnh lý ®Òu ®−îc tù ®éng ho¸ mÆt kh¸c t¹i c¸c n¬i nµy viÖc phßng ch¸y lµ cùc kú quan träng, Khoa c¬ ®iÖn - 23 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
  12. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp T§H46 do ®ã hÖ thèng phßng ch¸y còng ®−îc tù ®éng ho¸ ... • Tù ®éng ho¸ v¨n phßng (office automation ), lîi dông c¸c thiÕt bÞ v¨n phßng tù ®éng ho¸, tù ®éng hoµn thµnh c¸c viÖc khëi th¶o, söa ch÷a, hiÖu ®Ýnh, ph©n ph¸t, l−u tr÷…, thùc hiÖn tù ®éng ho¸ toµn diÖn v¨n phßng. Môc tiªu chñ yÕu tù ®éng ho¸ v¨n phßng lµ tù ®éng ho¸ qu¶n lý xÝ nghiÖp. • Tù ®éng ho¸ gia ®×nh ( home automation), khi m¸y tÝnh tiÕn vµo c¸c gia ®×nh, cuéc sèng gia ®×nh sÏ thay ®æi toµn diÖn, con ng−êi sÏ ®−îc gi¶i phãng khái lao ®éng c«ng viÖc gia ®×nh phiÒn to¸i, xuÊt hiÖn mét c¸ch sèng míi mÎ cã tÝnh s¸ng t¹o, gia ®×nh cµng thªm an ninh, cuéc sèng cµng thªm thuËn tiÖn dÔ chÞu vµ ®Çy høng thó. • D−íi sù ®iÒu khiÓn cña m¸y tÝnh sÏ cã thÓ tù ®éng khëi ®éng ®iÒu chØnh theo giê giÊc, c¸c viÖc gia ®×nh nh− ®un n−íc, nÊu c¬m… sÏ cã thÓ ®iÒu khiÓn tõ xa ®Ó thùc hiÖn. Khi v¾ng nhµ, cã thÓ dïng ®iÖn tho¹i th«ng b¸o cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn trong nhµ lµm tr−íc c¸c viÖc chuÈn bÞ. NÕu nh− liªn kÕt m¸y tÝnh gia ®×nh víi m¸y tÝnh cöa hµng, ngµnh giao th«ng, ng©n hµng vµ bÖnh viÖn…, th× cã thÓ ngåi t¹i nhµ cã thÓ tham gia c¸c ho¹t ®éng nh− b×nh th−êng. • Trong n«ng nghiÖp: C«ng tr−êng thùc vËt lµ c¨n cø ®Þa s¶n xuÊt n«ng nghiÖp cña c«ng nghiÖp ho¸. NhiÖt ®é, ®é Èm cña c«ng tr−êng thùc vËt, thËm chÝ toµn bé qu¸ tr×nh −¬m gièng ®Òu cã thÓ sö dông ®iÒu khiÓn tù ®éng, ®Ó gi¶m bít søc ng−êi n©ng cao s¶n l−îng. Do ®ã, trong n«ng nghiÖp tù ®éng ho¸ còng ®· ®−îc øng dông tõ rÊt l©u. §Çu nh÷ng n¨m 80 Liªn X« (cò) ®· chÕ t¹o ra mét lo¹i m¸y tù ®éng øng dông trong n«ng nghiÖp. Khi lµm viÖc lo¹i m¸y nµy cã thÓ tù ®éng quan s¸t ®é Èm cña thæ nh−ìng nhiÖt ®é kh«ng khÝ vµ søc giã…, nã cã thÓ x¸c ®Þnh ph−¬ng ph¸p t−íi vµ tiÕn hµnh t−íi cho c©y trång, nhê mét lo¹i m¸y lµm m−a nh©n t¹o kh¸c. Còng cuèi nh÷ng n¨m 80 NhËt ®· ph¸t minh ra mét lo¹i m¸y tù ®éng −¬m gièng khoai t©y vµ mét lo¹i m¸y sö dông m¸y tÝnh diÒu khiÓn øng dông vµo viÖc nu«i c¸ n−íc ngät, lo¹i m¸y nµy sÏ tù ®éng kiÓm tra nhiÖt ®é n−íc, hµm l−îng Khoa c¬ ®iÖn - 24 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2