Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp
TĐH46 Khoa cơ điện - 21 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội

dùng bán dẫn hoạt động theo nguyên lý tơng tự (Analog) của thập kỷ 60 có mức
xử lý khoảng 30 chức năng. Vào những năm 70 các thiết bị điều khiển khả trình
PLC ra đời với mức độ xử lý lên hàng trăm và vào những năm 80 với sự tham gia
của các máy tính điện tử main frame mini đã hình thành các hệ thống điều khiển
phân cấp với số chức năng xử lý lên tới 105. Sang thập kỷ 90 với sự phát triển của
công nghệ phần cứng cũng nh phần mềm, các hệ thống điều khiển phân tán ra đời
cho mức xử lý lên tới 107. Và sang thế kỷ 21, những hệ thống tự động có tính tổ
chức, có t duy hợp tác sẽ có mức xử lý lên tới 109. Tuy nhiên để đạt đợc độ
thông minh nh nhng sinh vật sống còn cần nhiều thời gian hơn nữa và các hệ
thống tự động hoá còn cần tích hợp trong nó nhiều công nghệ cao khác nh công
nghệ cảm biến, công nghệ vật liệu mới, công nghệ quan và laser Đây là xu thế phát
triển của các hệ thống tự động là ngày càng sử dung nhiều công nghệ mới hơn
trong cấu trúc và hoạt động của mình.
Trớc kia các hệ thống tự động hoá thiết kế cad thờng là các hệ thống sử
dụng máy tính lớn rất đắt tiền nên chỉ ở một số lĩnh vực quan trọng mới đợc áp
dụng. Ngày nay với chức năng sử lý đồ hoạ ngày càng nhanh và mạnh của PC, thêm
vào đó giá thành của các hệ thống cad trên PC ngày càng rẻ nên cad đã đi sâu len lỏi
vào tất cả các ngành nghề và tới mọi ngóc ngách của cuộc sống từ các bài tập thiết
kế của sinh viên đến thiết kế các công trình xây dựng lớn
Trong điều khiển quá trình công nghệ, việc áp dụng công nghệ thông tin
đã tạo ra khả năng tự động hoá toàn bộ dây truyền sản xuất. Kiến trúc hệ thống
điều khiển trớc kia tập trung xử lý tại một máy tính thì nay các đầu đo, cơ cấu
chấp hành, giao diện với ngời vận hành đều đợc thông minh hoá có nhiều
chức năng xử lý tại các đầu đo, cơ cấu chấp hành, giao diện với ngời vận hành
đều đợc thông minh hoá có nhiều chức năng xử lý tại chỗ và khả năng nối

Từ đó sẽ tăng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng yêu cầu sản xuất, tăng thị phần và
khả năng bán hàng cho nhà sản xuất.
Trong một tơng lai rất gần tự động hoá sẽ đóng một vai trò vô cùng quan
trọng và không thể thiếu, bởi vì nó không chỉ ứng dụng trong sản xuất mà nó còn
đợc ứng dụng để phục vụ đời sống con ngời. Trong sản xuất no sẽ thay thế con
ngời trong nhng công việc cơ bắp nặng nhọc, những công việc nguy hiểm, độc hại
hay cả những công việc tinh vi hiện đại, còn trong đời sống con ngời những công
nghệ này sẽ đợc ứng dụng để phục vụ cho nhu cầu sống, nó sẽ là nhng ph
ơng
tiện không thể thiếu trong đời sống của chúng ta.
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp
TĐH46 Khoa cơ điện - 23 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội

1.3.4. ứng dụng của tự động hoá trong quá trình sản xuất
Tự động hoá có mặt trong hầu hết tất cả các lĩnh vực của sản xuất và đời
sống. Mỗi ứng dụng co một đặc điểm và tầm quan trọng riêng, sau đây chúng tôi
xin giới thiệu ứng dụng của nó trong một số lĩnh vực chính:
Tự động hoá sản xuất ( factory automation ), trong quá trình sản xuất của
các ngành gang thép, dầu mỏ, hoá chất, nông nghiệp, ng nghiệp, chăn nuôi,
thờng dùng các loại đồng hồ tự động hoá và các thiết bị tự động hoá để điều khiển
các thông số sản xuất, thực hiện tự động hoá quá trình sản xuất và thiết bị sản xuất.
Trong những nớc kinh tế phát triển, tự động hoá sản xuất đã đạt đến trình độ rất
cao, trong quá trình sản xuất họ đã sử dụng rộng rãi kỹ thuật điều khiển tự động.
Từ những năm 1960 đến nay tự động hoá sản xuất đã phát triển nhanh chóng ở
những mặt: Ngời máy công nghiệp, hệ thống sản xuất linh hoạt, hệ thống quản lý
thông tin, kỹ thuật nhóm, tự động hoá kho tàng, nhà máy tự động hoá không cần

sáng tạo, gia đình càng thêm an ninh, cuộc sống càng thêm thuận tiện dễ chịu và
đầy hứng thú.
Dới sự điều khiển của máy tính sẽ có thể tự động khởi động điều chỉnh
theo giờ giấc, các việc gia đình nh đun nớc, nấu cơm sẽ có thể điều khiển từ xa
để thực hiện. Khi vắng nhà, có thể dùng điện thoại thông báo cho hệ thống điều
khiển trong nhà làm trớc các việc chuẩn bị. Nếu nh liên kết máy tính gia đình với
máy tính cửa hàng, ngành giao thông, ngân hàng và bệnh viện, thì có thể ngồi tại
nhà có thể tham gia các hoạt động nh bình thờng.

Trong nông nghiệp:
Công trờng thực vật là căn cứ địa sản xuất nông nghiệp của công nghiệp
hoá. Nhiệt độ, độ ẩm của công trờng thực vật, thậm chí toàn bộ quá trình ơm
giống đều có thể sử dụng điều khiển tự động, để giảm bớt sức ngời nâng cao sản
lợng. Do đó, trong nông nghiệp tự động hoá cũng đã đợc ứng dụng từ rất lâu.
Đầu những năm 80 Liên Xô (cũ) đã chế tạo ra một loại máy tự động ứng
dụng trong nông nghiệp. Khi làm việc loại máy này có thể tự động quan sát độ ẩm
của thổ nhỡng nhiệt độ không khí và sức gió, nó có thể xác định phơng pháp
tới và tiến hành tới cho cây trồng, nhờ một loại máy làm ma nhân tạo khác.
Cũng cuối những năm 80 Nhật đã phát minh ra một loại máy tự động ơm
giống khoai tây và một loại máy sử dụng máy tính diều khiển ứng dụng vào việc
nuôi cá nớc ngọt, loại máy này sẽ tự động kiểm tra nhiệt độ nớc, hàm lợng
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp
TĐH46 Khoa cơ điện - 25 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội

muối trong nớc và đình ra phơng pháp cấp thức ăn cho cá.
Trong chăn nuôi gia súc, gia cầm cũng co những loại máy ứng dụng trong


Khoa cơ điện - 26 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội

Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ kiểm soát mức năng lợng ở đầu vào, đầu ra và
khi truyền dẫn, thông báo những sự cố đa dạng, phức tạp thờng xảy ra trong
truyền thông.
1.3.6. Mục đích và ý nghĩa của việc thiết kế mô hình điều tiết khí hậu trong
nhà lới
Kỹ thuật trồng cây không dùng đất là kỹ thuật trồng cây tiên tiến và hiện
đại, ngày nay kỹ thuật này đợc kết hợp với tự động điều tiết tiểu khí hậu trong
nhà lới và nhà kính đã và đang đợc ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Trồng rau
bằng phơng thức không dùng đất kết hợp với tự động điều tiết tiểu khí hậu
trong nhà lới và nhà kính là giải pháp có hiệu quả nhất hiện nay trong việc sản
xuất rau an toàn mà không gây ô nhiễm môi trờng, tận dụng đợc mặt bằng
không gian (ngay cả trên đất nghèo dinh dỡng, nhiễm độc, nhiễm mặn), hạn
chế đợc những tác hại của thời tiết khắc nghiệt, tiết kiệm đợc công lao động,
giải phóng đợc sức lao động nặng nhọc khi trồng cây ngoài đất,chủ động trồng
đợc nhiều vụ trong năm, có thể tăng số vụ gấp 3 ữ 4 lần và năng suất có thể cao
gấp 20 lần so với trồng trên đất.
Chính vì những lợi ích to lớn đó mà vấn đề áp dụng tự động hóa vào điều tiết
tiểu khí hậu trong nhà lới và nhà kính là vô cùng quan trọng, cùng với kỹ thuật
trồng cây không dùng đất thì hai biện pháp kỹ thuật này sẽ là giải pháp mấu chốt
đa nền nông nghiệp nớc ta vốn lạc hậu sang một giai đoạn mới, giai đoạn của
nền nông nghiệp tiên tiến, hiện đại, góp phần chung trong công cuộc công nghiệp
hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn hiện nay.
Nh vậy chúng ta đã thấy rõ vai trò quan trọng của tự động hóa trong đời
sống con ngờitrong mọi lĩnh vực: Từ y tế,vui chơi giải trí, đến công nghiệp,
nông nghiệp Do đó việc ứng dụng tự động hóa vào điều tiết tiểu khí hậu
trong nhà lới và nhà kính này càng trở nên cấp thiết, cùng với kỹ thuật trồng
cây không dùng đất thì hai biện pháp kỹ thuật này cần đợc nghiên cứu kỹ lỡng

dinh dỡng cần thiết cho cây, sử dụng phơng pháp tới nhỏ giọt sẽ tiết kiệm đợc
dung dịch, cung cấp cho cây chính xác không lãng phí, hơn nữa theo phơng pháp
này cây sẽ đợc trồng trong nhà lới, không tiếp xúc với đất sẽ tránh đợc các mầm
bệnh và không phải dùng thuốc bảo vệ thực vật, nông sản sẽ đợc đảm bảo an toàn,
môi trờng không bị ô nhiễm, rút ngắn mùa vụ, giảm bớt công lao động, năng suất
cao, hiệu quả kinh tế lớn, có thể áp dụng sản xuất đại trà. Đây sẽ là mũi nhọn của
ngành nông nghiệp hiện đại.

.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp
TĐH46 Khoa cơ điện - 28 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội


S7 - 200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemens
(CHLB Đức), có cấu trúc theo kiểu module và có các module mở rộng. Các module
này đợc sử dụng cho nhiều những ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ
bản của S7 - 200 là khối vi xử lý trung tâm CPU. Hiện tại, nhờ tiến bộ của khoa học
công nghệ đã cho ra đời các thế hệ S7 - 200 ứng với các CPU212, CPU214, đến
CPU221, CPU222, CPU224, CPU226 . Về hình thức bên ngoài, sự khác nhau của
các loại CPU này đợc nhận biết nhờ số đầu vào/ra và nguồn cung cấp.
Ví dụ: - CPU212 có 8 cổng vào và 6 cổng ra và có khả năng đợc mở rộng
bằng 2 module mở rộng.
- CPU214 có 14 cổng vào và 10 cổng ra và có khả năng đợc mở rộng
bằng 7 module mở rộng.
S7 - 200 có nhiều loại module mở rộng khác nhau.
Sau đây là hình ảnh một số S7 - 200 với các CPU tơng ứng:
2.2. nghiên cứu Phần mềm Simatic S7 200
2.2.1. Vòng quét
PLC thực hiện chơng trình theo một chu trình lặp mỗi vòng lặp là một vòng
quét (scan cycle). Mỗi vòng quét đợc bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các
cổng vào vùng bộ đếm ảo, tiếp đến là giai đoạn thực hiện chơng trình sau đó là
2.1a
2.1b
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Văn Tú _ Lớp
TĐH46 Khoa cơ điện - 30 - Trờng ĐHNNI_ Hà Nội


1. Nhập dữ liệu
từ ngoại vi vào
bộ đệm ảo
3. Truyền thông
và tự kiểm tra lỗi
4. Truyền dữ liệu
từ bộ đệm ảo ra
ngoại vi
.