bctntlvn (68).pdf

Luận văn tốt nghiệp

Đề tài: " Nghiên cứu và thiết kế
mô hình điều khiển nhiệt độ
trong nhà lưới"

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn V¨n Tó _ Líp
T§H46

Më ®Çu
1. ®Æt vÊn ®Ò
B−íc sang thÕ kû XXI kû nguyªn cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ c«ng nghÖ sinh
häc nguån tµi nguyªn cña thÕ giíi ®ang dÇn c¹n kiÖt do sù khai th¸c thiÕu quy
ho¹ch cña con ng−êi, cïng víi nã lµ n¹n « nhiÔm m«i tr−êng vµ sù tµn ph¸ cña
thiªn nhiªn diÔn ra ë kh¾p mäi n¬i trªn thÕ giíi do qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸ vµ c«ng
nghiÖp ho¸. Lµm cho diÖn tÝch ®Êt canh t¸c n«ng nghiÖp ngµy cµng bÞ thu hÑp dÇn.
ThÕ nh−ng d©n sè thÕ giíi ngµy cµng t¨ng nhanh vµ nhu cÇu h−ëng thô cña con
ng−êi còng ngµy cµng cao. Lµm cho thÕ giíi sÏ kh«ng ®ñ c¸c s¶n phÈm n«ng
nghiÖp ®Ó cung cÊp cho mäi ng−êi nÕu ho¹t ®éng lao ®éng chØ thuÇn tuý lµ thñ
c«ng, nhá lÎ.
§Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy th× con ®−êng duy nhÊt lµ øng dông nh÷ng tiÕn bé
khoa häc kü thuËt vµo s¶n xuÊt ®Æc biÖt lµ øng dông tù ®éng ho¸ vµo s¶n xuÊt n«ng
ngiÖp.
Trªn thÕ giíi ®· cã nhiÒu n−íc sím nhËn biÕt ®−îc ®iÒu nµy vµ hä ®· øng
dông thµnh c«ng tù ®éng ho¸ vµo s¶n xuÊt n«ng nghiÖp vµ hä ®· ®¹t ®−îc nh÷ng
kÕt qu¶ rÊt cao vÒ n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng s¶n phÈm n«ng nghiÖp, ngµy nay hä vÉn
®ang lµ nh÷ng c−êng quèc vÒ s¶n xuÊt n«ng nghiÖp nh−: Hµ Lan, Ph¸p, Israel,
Trung Quèc, NhËt B¶n.v.v…
Cßn víi n−íc ta, n−íc ta thuéc nhãm n−íc ®ang ph¸t triÓn víi mét nÒn kinh
tÕ n«ng nghiÖp truyÒn thèng, tr¶i qua 20 n¨m ®æi míi nhÊt lµ sau nghÞ quyÕt kho¸n
10 cña Bé chÝnh trÞ (th¸ng 1 n¨m 1989) tíi nay nÒn n«ng nghiÖp n−¬c ta ®· cã
nh÷ng b−íc ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ ngµy cµng v÷ng ch¾c.
Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn nh− vò b·o cña khoa häc c«ng nghÖ vµ xu h−íng
toµn cÇu ho¸ nÒn kinh tÕ. NÒn kinh tÕ thÕ giíi vµ ViÖt Nam ®ang cã xu h−íng
chuyÓn m¹nh sang c¸c ngµnh c«ng nghiÖp vµ dÞch vô, ®Æc biÖt lµ c«ng nghÖ th«ng
tin. Víi ViÖt Nam nãi riªng th× n«ng nghiÖp vÉn lµ mét ngµnh kinh tÕ quan träng vµ
cã nh÷ng ®ãng gãp rÊt lín vµo tæng thu nhËp quèc d©n (HiÖn nay trªn 70% d©n c−
lao ®éng trong ngµnh n«ng nghiÖp vµ ®ãng gãp kho¶ng 30% GDP). ChÝnh v× vËy
Khoa c¬ ®iÖn -1- Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi

T§H46

mµ n«ng nghiÖp n−íc ta lu«n lu«n ®−îc sù quan t©m cña §¶ng vµ Nhµ N−íc, sau
§¹i héi §¹i BiÓu Toµn Quèc lÇn thø VII cña §¶ng(th¸ng 6 n¨m 1991) víi chñ
tr−¬ng ®Èy nhanh vµ m¹nh c«ng nghiÖp ho¸_hiÖn ®¹i ho¸ n«ng nghiÖp n«ng th«n
ViÖt Nam, nÒn n«ng nghiÖp n−íc ta d· ®¹t ®−îc kÕt qu¶ v« cïng to lín tõ chç thiÕu
®ãi ph¶i nhê tíi sù trî gióp cña céng ®ång quèc tÕ tíi nay ViÖt Nam ®· tù cung cÊp
®ñ l−¬ng thùc cho ng−êi d©n vµ v−¬n lªn trë thµnh mét n−íc xuÊt khÈu g¹o ®øng
®Çu thÕ giíi (Mçi n¨m ViÖt Nam xuÊt khÈu kho¶ng trªn 4.5 triÖu tÊn g¹o).
MÆc dï ®· ®¹t ®−îc nh÷ng thµnh qu¶ cao vÒ mÆt s¶n l−îng nh−ng vÒ mÆt
chÊt l−îng s¶n phÈm n«ng nghiÖp cña ViÖt Nam vÉn cßn nhiÒu vÊn ®Ò cÇn ph¶i
gi¶i quyÕt nh−: Tån d− ho¸ chÊt trong s¶n phÈm cßn nhiÒu do sö dông thuèc b¶o vÖ
thùc vËt bõa b·i thiÕu khoa häc cña ng− êi n«ng d©n.
V× vËy ®Ó ®¶m b¶o c¶ vÒ mÆt n¨ng suÊt còng nh− chÊt l−îng s¶n phÈm n«ng
nghiÖp ®Ó çc s¶n phÈm n«ng nghiÖp cña ViÖt Nam cã thÓ c¹nh ®¸p øng ®−îc nhu
cÇu cña ng−êi d©n trong n−íc vµ cã thÓ c¹nh tranh ®−îc trªn thÞ tr−êng quèc tÕ th×
chóng ta nªn lùa chän gi¶i ph¸p øng dông c«ng nghÖ cao vµo s¶n xuÊt n«ng nghiÖp,
trong ®ã Tù §éng Ho¸ ®ãng vai trß v« cïng quan träng vÒ mÆt kü thuËt phôc vô
s¶n xuÊt n«ng nghiÖp chÊt l−îng cao, nã ®¶m b¶o cho çc kh©u t−íi tiªu, ®iÒu tiÕt
nhiÖt ®é, ®é Èm.v.v…Do tÇm quan träng cña viÖc ¸p dông tù ®éng ho¸ vµo s¶n xuÊt
n«ng nghiÖp mµ chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Ò tµi:”Nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ m«
h×nh ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é trong nhµ l−íi”.
Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi chóng t«i ®· tiÕn hµnh kh¶o s¸t m« h×nh
thùc tÕ,nghiªn cøu mét sè m« h×nh thùc nghiÖm víi phÇn mÒm ®iÒu khiÓn
SIMATIC S7_200. Qua nhiÒu lÇn thÝ nghiÖm vµ trªn c¬ së tÝnh to¸n lý thuyÕt
chóng t«i kh¼ng ®Þnh m« h×nh chóng t«i x©y dùng ®¶m b¶o tÝnh thùc tÕ vµ cã thÓ
øng dông trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp ë n−íc ta hiÖn nay.
2. môc ®Ých cña ®Ò tµi
- Nghiªn cøu m« h×nh ®iÒu tiÕt khÝ hËu tù ®éng trong nhµ l−íi phôc vô s¶n
xuÊt rau an toµn, tõ ®ã thiÕt kÕ m« h×nh thùc nghiÖm trªn c¬ së sö dông çc thiÕt bÞ
cã s½n ë trong n−íc.


T§H46

-Nghiªn cøu c¬ së lý thuyÕt ®Ó x©y dùng m« h×nh dùa trªn phÇn mÒm lËp
tr×nh SIMATIC S7-200.
- øng dông phÇn mÒm SIMATIC S7-200 ®Ó x©y dùng ch−¬ng tr×nh ®iÒu
khiÓn.
3. Néi dung ®Ò tµi.
- Tæng quan ®Ò tµi.
- X©y dùng thuËt to¸n ®iÒu khiÓn m« h×nh.
- Chän thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn, thiÕt bÞ nhËp, xuÊt. X©y dùng m« h×nh thùc nghiÖm vµ
lËp tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ thèng tù ®éng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é trong nhµ l−íi.
4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
§Ó thùc hiÖn ®−îc néi dung ®Ò tµi nghiªn cøu, chóng t«i tiÕn hµnh ph−¬ng
ph¸p nghiªn cøu sau:
• Çc kÕt qu¶ nghiªn cøu kÕ thõa.
- KÕ thõa çc c«ng tr×nh nghiªn cøu cña thÕ hÖ tr−íc vÒ c¬ së lý thuyÕt cña
çc phÇn mÒm lËp tr×nh, cô thÓ lµ phÇn mÒm lËp tr×nh simatic S7-200.
- KÕ thõa çc m« h×nh s¶n xuÊt ®· cã trong thùc tiÔn.
• §Þnh h−íng nghiªn cøu.
- Nghiªn cøu phÇn mÒm lËp tr×nh trªn m¸y tÝnh.
- Thay ®æi ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh ®Ó t×m ra ph−¬ng ph¸p ®¬n gi¶n, dÔ sö
dông vµ hiÖu qu¶ nhÊt.
- X©y dùng ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
• Ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖp kiÓm chøng.
- Ch¹y thö m« h×nh nhiÒu lÇn, kiÓm tra ph¸t hiÖn lçi cña m« h×nh vµ lçi cña
ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, råi tõ ®ã hoµn thiÖn hÖ thèng.
• ThiÕt bÞ thÝ nghiÖm.
- M¸y tÝnh PC.
- Bé ®iÒu khiÓn SIMATIC S7 - 200 víi khèi xö lý cpu224.
- Bé m« pháng, hÖ thèng çp, d©y nèi.


T§H46

ch−¬ng i
tæng quan
1.1. thùc tr¹ng s¶n xuÊt rau ë viÖt nam
1.1.1. Thùc tr¹ng
ViÖt Nam n»m trong khu vùc chÞu ¶nh h−ëng cña khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa
do n»m tr¶i dµi trªn nhiÒu vÜ ®é, ®Þa h×nh bÞ chia c¾t nªn cã nhiÒu lo¹i khÝ hËu. V×
vËy chñng lo¹i c©y trång rÊt phong phó vµ ®a d¹ng, ®iÒu ®ã t¹o cho n«ng nghiÖp
ViÖt Nam rÊt nhiÒu ®iÒu kiÖn thuËn lîi ®Ó ph¸t triÓn. §Õn nay ngµnh n«ng nghiÖp
cña n−íc ta vÉn chiÕm mét vÞ trÝ quan träng trong nÒn kinh tÕ quèc d©n. §−îc sù
quan t©m cña §¶ng vµ Nhµ N−íc qua h¬n 10 n¨m ®æi míi chÝnh s¸ch n«ng nghiÖp,
ngµnh n«ng nghiÖp n−íc ta ®· cã nh÷ng b−íc ph¸t triÓn v÷ng ch¾c vµ ®¹t ®−îc
nh÷ng thµnh tùu v« cïng to lín tõ chç thiÕu l−¬ng thùc tíi nay n−íc ta kh«ng
nh÷ng ®· ®¶m b¶o ®−îc an ninh l−¬ng thùc mµ cßn v−¬n lªn trë thanh mét trong
nh÷ng n−íc xuÊt khÈu g¹o ®øng hµng ®Çu thÕ giíi.
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y do khoa häc kü thuËt ph¸t triÓn çc viÖn nghiªn
cøu, çc trung t©m nghiªn cøu n«ng nghiÖp ®· t¹o ra nh÷ng gièng c©y trång míi cã
n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng cao h¬n ®Ó thay thÕ cho çc lo¹i c©y trång truyÒn thèng.
Cïng víi sù ph¸t triÓn cña ®Êt n−íc nhu cÇu vÒ rau cña ng−êi d©n còng t¨ng lªn, ®Ó
®¸p øng nh÷ng nhu cÇu ®ã çc vïng chuyªn canh c©y rau, c©y hoa mÇu ng¾n ngµy
®· thay thÕ çch thøc trång rau truyÒn thèng b»ng çch ¸p dông nh÷ng tiÕn bé
khoa häc kü thuËt trång rau theo ph−¬ng thøc ®a canh, xen canh…, nh÷ng thay ®æi
nµy còng t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi ®Ó cho nhiÒu lo¹i s©u bÖnh ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ
cã thÓ bïng ph¸t thµnh dÞch.
§Ó ®Ò phßng s©u bÖnh h¹i c©y trång, ®Ó n©ng cao n¨ng suÊt chÊt l−îng s¶n
phÈm con ng−êi ®· nghiªn cøu vµ ®−a vµo øng dông nhiÒu çch thøc trång c©y,
ch¨m sãc c©y mµ ®Æc biÖt lµ c«ng nghÖ trång c©y kh«ng dïng ®Êt trong nhµ l−íi vµ


T§H46

trong nhµ kÝnh ®−îc tù ®éng ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu. Khi ®êi sèng cña nh©n d©n ngµy
cµng ®−îc n©ng cao th× yªu cÇu vÒ chñng lo¹i rau ph¶i phong phó vµ ®a d¹ng, ®ñ vÒ
sè l−îng, tèt vÒ chÊt l−îng vµ an toµn ®èi víi søc kháe con ng−êi.
Trong ( §Ò ¸n ph¸t triÓn rau, qu¶ vµ hoa c©y c¶nh thêi kú 1999 - 2010) cña
Bé n«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n ®−îc thñ t−íng chÝnh phñ phª duyÖt ngµy
03/09/1999. Cã x¸c ®Þnh môc tiªu cho ngµnh s¶n xuÊt rau hoa qu¶ lµ:’’§¸p øng
nhu cÇu rau cã chÊt l−îng cao cho nhu cÇu tiªu dïng trong n−íc, nhÊt lµ çc khu
d©n c− tËp chung (®« thÞ, khu c«ng nghiÖp) vµ xuÊt khÈu. PhÊn ®Êu ®Õn n¨m 2010
®¹t møc tiªu thô b×nh qu©n ®Çu ng−êi 100 ÷ 110kg rau/n¨m, gi¸ trÞ kim ng¹ch suÊt
khÈu ®¹t 690 triÖu USD”.(Gi¸o tr×nh C¢Y RAU cña t¸c gi¶ T¹ Thu Cóc).
Theo t¸c gi¶ T¹ Thu Cóc dù tÝnh t×nh h×nh s¶n xuÊt rau ë ViÖt Nam tõ n¨m
2000 ®Õn n¨m 2010.
B¶ng 1.1: Dù tÝnh diÖn tÝch rau cho çc vïng trong c¶ n−íc
(§¬n vÞ:1000ha)

Tªn vïng N¨m N¨m N¨m Tèc ®é t¨ng tr−ëng
2000 2005 2010 2000-2005 2005-2010
C¶ n−íc 437.0 574.0 729.0 5.31 5.14
MiÒn nói trung du BB 77.0 97.0 114.0 4.73 3.93
§ång b»ng B¾c Bé 105.0 130.0 161.0 4.39 4.39
Khu 4 cò 49.0 61.0 75.0 4.65 4.77
Duyªn h¶i Trung Bé 3.0 44.0 54.0 4.39 4.39
T©y Nguyªn 32.0 39.0 58.0 3.71 5.97
§«ng Nam Bé 42.0 56.0 75.0 5.82 5.82
§ång b»ng s«ng CL 93.0 135.0 177.0 7.73 6.70
B¶ng 1.2: Dù tÝnh n¨ng suÊt rau ë çc vïng trong c¶ n−íc
(§¬n vÞ:tÊn/ha)

2000 2005 2010 2000-2005 2005-2010
C¶ n−íc 13.7 14.8 15.8 1.4 1.4
MiÒn nói trung du BB 11.8 12.73 13.6 1.4 1.4
§ång b»ng B¾c Bé 17.4 18.6 19.9 1.3 1.4


T§H46

Khu 4 cò 9.1 9.7 10.4 2.1 2.1
Duyªn h¶i Trung Bé 11.1 11.9 12.8 1.4 1.4
T©y Nguyªn 15.7 17.2 18.3 1.8 1.5
§«ng Nam Bé 14.4 15.4 16.6 1.4 1.4
§ång b»ng s«ng CL 14.5 15.6 16.8 1.4 1.4

B¶ng 1.3: Dù tÝnh s¶n l−îng rau ë c¸c vïng trong c¶ n−íc
(§¬n vÞ:1000 tÊn)
2000 2005 2010 2000-2005 2005-2010
C¶ n−íc 6040 8424 11594 6.9 6.7
MiÒn nói trung du BB 911 1233 1545 6.2 5.4
§ång b»ng B¾c Bé 1824 2408 3206 5.7 5.8
Khu 4 cò 445 621 876 6.9 7.0
Duyªn h¶i Trung Bé 393 523 697 5.9 5.9
T©y Nguyªn 510 670 1058 5.6 7.6
§«ng Nam Bé 610 869 1239 7.3 7.3
§ång b»ng s«ng CL 1347 2100 2973 9.3 8.2

Qua 3 b¶ng trªn ta thÊy vïng §ång B»ng B¾c Bé vµ vïng §ång B»ng s«ng
Cöu Long lµ vïng trång rau lín nhÊt n−íc ta vÒ c¶ diÖn tÝch gieo trång vµ s¶n l−îng
rau. Cïng víi vïng trång rau T©y Nguyªn ( chñ yÕu lµ §µ L¹t _ L©m §ång) c¶ 3
vïng trång rau trªn lµ n¬i cung cÊp nguyªn liÖu cho c«ng nghiÖp chÕ biÕn vµ xuÊt
khÈu quan träng nhÊt n−íc ta.
Vïng s¶n xuÊt rau chuyªn canh ven thµnh phè vµ khu c«ng nghiÖp chiÕm
38% ÷ 40% diÖn tÝch vµ 45% ÷ 50% s¶n l−îng. T¹i ®©y phôc vô cho tiªu dïng cña
d©n c− tËp trung lµ chñ yÕu, chñng lo¹i rau vïng nµy rÊt ®a d¹ng phong phó vµ
n¨ng suÊt cao.
• HiÖn nay rau ®ang bÞ « nhiÔm nghiªm träng do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c
nhau trong ®ã cã:
- ¤ nhiÔm do ho¸ chÊt b¶o vÖ thùc vËt. Theo ViÖn B¶o VÖ Thùc VËt (1998)
hiÖn nay ë ViÖt Nam ®· vµ ®ang sö dông 270 lo¹i thuèc trõ bÖnh, 160 lo¹i thuèc trõ
cá, 12 lo¹i thuèc diÖt chuét, 26 lo¹i thuèc kÝch thÝch sinh tr−ëng víi sè l−îng ngµy


T§H46

cµng t¨ng.
Cßn theo Gi¸o s−. Ph¹m §×nh QuyÒn (Trung t©m nghiªn cøu tµi nguyªn vµ
m«i tr−êng §¹i Häc Quèc Gia Hµ Néi (CRES)): NÕu cuèi thËp kû 80 l−îng thuèc
b¶o vÖ thùc vËt ë ViÖt Nam míi chØ lµ 10.000 tÊn/n¨m, th× thËp kû 90 t¨ng gÊp ®«i
21.000 tÊn/n¨m (1992), thËm chÝ gÊp 3 lÇn-30.000 tÊn/n¨m (1995). ¤ng cho r»ng
kh«ng d−íi 90% ®Êt canh t¸c toµn quèc ®−îc phun thuèc b¶o vÖ thùc vËt.
Tuy chñng lo¹i nhiÒu song do thãi quen hoÆc sî rñi do cïng víi sù thiÕu
hiÓu biÕt hoÆc hiÓu biÕt cßn h¹n chÕ møc ®é ®éc h¹i cña ho¸ chÊt b¶o vÖ thùc vËt
nªn ®a sè hé n«ng d©n hay dïng mét sè lo¹i thuèc quen cã ®éc tè cao, thËm chÝ bÞ
cÊm nh−: monitor, wofatox, DDT. DÉn tíi ngµy cµng lµm cho s¶n phÈm rau ngµy
cµng « nhiÔm nÆng.
- Hµm l−îng (NO3-) trong rau qu¸ cao. Theo fao/who th× hµm l−îng (NO3-) ë
liÒu l−îng 4g/ngµy g©y ngé ®éc cßn 8g/ngµy th× cã thÓ g©y chÕt ng−êi. ë n−íc ta
viÖc sö dông ph©n ho¸ häc kh«ng cao so víi çc n−íc trong khu vùc nh−ng ¶nh
h−ëng cña ph©n ho¸ häc tíi sù tÝch luü (NO3-) trong rau lµ nguyªn nh©n lµm rau
kh«ng s¹ch. N−íc ta quy ®Þnh hµm l−îng (NO3-) trong rau nh− sau: c¶i b¾p
500mg/kg, cµ chua 150mg/kg, d−a chuét 150mg/kg.
- Tån d− kim lo¹i nÆng trong s¶n phÈm rau. Do sù l¹m dông ho¸ chÊt b¶o vÖ
thùc vËt cïng víi ph©n bãn çc lo¹i ®· lµm mét l−îng N, P, K, vµ ho¸ chÊt b¶o vÖ
thùc vËt röa tr«i x©m nhËp vµo m¹ch n−íc lµm « nhiÔm m¹ch n−íc ngÇm. Theo
Ph¹m B×nh Qu©n (1994) th× hµm l−îng kim lo¹i nÆng, ®Æc biÖt lµ asen (as) ë Mai
DÞch trong çc m−¬ng t−íi cao h¬n h¼n so víi ruéng lóa n−íc çc kim lo¹i nÆng
tiÒm Èn trong ®Êt hoÆc tõ çc nguån n−íc « nhiÔm qua n−íc t−íi ®−îc rau hÊp thô.
- Vi sinh vËt g©y h¹i trong rau do sö dông n−íc t−íi cã vi sinh vËt g©y h¹i
( ecoli, salmonella, trøng giun.) tuy ch−a ®−îc thèng kª, song t¸c h¹i cña nã lµ rÊt
lín.
- Do rau lµ nguån thùc phÈm quan träng ®èi víi ®êi sèng con ng−êi nªn gi¶i ph¸p
duy nhÊt ®èi víi ngµnh trång rau lµ nhanh chãng ®−a tiÕn bé vµo s¶n suÊt.


T§H46

§Æc ®iÓm chung cña çc c©y rau lµ yªu cÇu ®é Èm rÊt cao th−êng tõ 85-95%,
nÕu thiÕu n−íc c©y rau sÏ kh«ng sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn ®−îc vµ chóng cÇn mét
nhiÖt ®é æn ®Þnh, do vËy ®−a c©y rau vµo s¶n xuÊt thuû canh kh«ng dïng ®Êt vµ kÕt
hîp víi ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu trong nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh lµ rÊt phï hîp. Ph−¬ng
ph¸p nµy sÏ n©ng cao mét çch ®¸ng kÓ vÒ n¨ng xuÊt vµ c¶i thiÖn t−¬ng ®èi vÒ mÆt
« nhiÔm b¶o ®¶m an toµn cho ng−êi sö dông.
§Ó thùc hiÖn ®−îc ph−¬ng ph¸p thuû canh kh«ng dïng ®Êt vµ kÕt hîp víi
®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu nµy th× kh©u quan träng lµ cung cÊp dung dÞch cho c©y vµ cã
nh÷ng ph−¬ng ph¸p ®iÒu tiÕt khÝ hËu hîp lý, nªn viÖc ¸p dông tù ®éng ho¸, cô thÓ
lµ hÖ thèng t−íi tù ®éng vµ hÖ thèng tù ®éng ®iÒu tiÕt khÝ hËu sÏ t¹o mét b−íc ®ét
ph¸ míi cho ngµnh s¶n xuÊt rau an toµn ë n−íc ta hiÖn nay.
1.1.2. Trång rau trong nhµ l−íi ë ViÖt Nam vµ trªn thÕ giíi
• øng dông s¶n xuÊt rau s¹ch trong nhµ l−íi ë ViÖt Nam.
Tõ nh÷ng n¨m 80 cña thÕ kû XX n−íc ta ®· nhËp kü thuËt ch¨m sãc c©y
b»ng mµng che phñ, x©y dùng mét sè nhµ l−íi che phñ b¨ng PE.
Trong nh÷ng n¨m qua, khi ch−¬ng tr×nh vµ çc dù ¸n s¶n xuÊt rau s¹ch ®−îc
më réng ë çc thµnh phè lín cña n−íc ta th× c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau s¹ch trong nhµ
l−íi dÇn ®−îc giíi thiÖu vµ ®−îc s¶n xuÊt thö ë mét sè c¬ së s¶n xuÊt: ViÖn Nghiªn
Cøu Rau Qu¶, Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I, vïng trång rau lín §µ L¹t.v.v… ë
mét sè vïng nµy ®ang s¶n xuÊt rau s¹ch trong nhµ l−íi theo c«ng nghÖ cña §µi
Loan, Ca Na §a, Israel…
HiÖn nay ë ViÖn Nghiªn Cøu Rau Qu¶, Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I cßn
¸p dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau s¹ch trång rau trong dung dÞch (trång rau thñy
canh hoÆc trång rau kh«ng dïng ®Êt) theo c«ng nghÖ cña Israel vµ cña Ca Na §a.
Trång c©y trong nhµ l−íi lµ mét biÖn ph¸p kü thuËt rÊt cã triÓn väng vµ phï
hîp víi ®iÒu kiÖn kinh tÕ cña ng−êi n«ng d©n ViÖt Nam hiÖn nay. V× vËy cÇn ®Èy
m¹nh nghiªn cøu vµ tuyªn truyÒn réng r·i tíi mäi ng−êi d©n ®Ó c«ng nghÖ nµy
d−îc øng dông réng r·i vµo s¶n xuÊt rau s¹ch ®Ó phôc vô ®êi sèng cña ng−êi d©n vµ


T§H46

lµm nguyªn liÖu cho c«ng nghiÖp chÕ biÕn vµ xuÊt khÈu.
• øng dông s¶n xuÊt rau s¹ch trong nhµ l−íi trªn thÕ giíi
ë Mü, ®Õn thêi kú ®Çu nh÷ng n¨m 80 cña thÕ kû XX ®· cã h¬n 1000 khu
khoa häc c«ng nghÖ ®−îc ph©n bè trªn c¸c bang, víi diÖn tÝch lªn tíi hµng tr¨m
ngh×n ha.
ë Anh nh÷ng khu v−ên øng dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau b»ng mµng che phñ
PE ®−îc x©y dùng tõ nh÷ng n¨m 1930, ®Õn n¨m 1998 ®· cã trªn 400 khu, víi diÖn
tÝch h¬n 20.000ha.
ë Israel ®Õn gi÷a thËp kû 80 cña thÕ kû XX ®· x©y dùng ®−îc hµng tr¨m
khu, víi diÖn tÝch hµng ngµn ha.
ë NhËt tõ nh÷ng n¨m ®Çu cña thËp kû 60 hä ®· ¸p dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt
rau nµy vµ tíi ngµy nay hä ®· x©y dùng ®−îc nhiÒu khu v−ên s¶n xuÊt rau s¹ch
c«ng nghÖ cao víi diÖn tÝch lín vµ n¨ng suÊt rÊt cao.
ë Trung Quèc, theo thèng kª cña bé n«ng nghiÖp Trung Quèc tíi n¨m 1997
®· cã 450 khu øng dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau s¹ch trong nhµ l−íi cña Hµ Lan,
Ph¸p, Israel, §µi Loan.v.v.. víi diÖn tÝch mçi khu tõ 50 ha tíi 165 ha.
Ngoµi ra cßn cã nhiÒu n−íc kh¸c còng øng dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau vµ
hoa nh−:Hµ Lan, Ph¸p, §øc… ë mét sè n−íc nh−: Hµ Lan, Ph¸p, §øc, Israel, Anh,
Nga.v.v…ngoµi c«ng nghÖ trång c©y trong nhµ l−íi cã ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é, hä cßn ¸p
dông c«ng nghª s¶n xuÊt rau vµ hoa kh«ng dïng ®Êt trong nhµ kÝnh vµ ®· thu ®−îc
nh÷ng kÕt qu¶ rÊt cao, hä ®· trë thµnh nh÷ng n−íc xuÊt khÈu c«ng nghÖ vµ xuÊt
khÈu rau vµ hoa lín nh−: Hµ Lan, Mü, Trung Quèc.v.v…
(Tµi liÖu: b¸o c¸o t×nh h×nh s¶n xuÊt n«ng nghiÖp ë ViÖt Nam vµ trªn thÕ
giíi cña T¸c gi¶: Ph¹m Gia Trung vµ Vò Quèc H»ng. Nhµ xuÊt b¶n N«ng
nghiÖp 2004).
• ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p trång c©y trong nhµ l−íi cã ®iÒu tiÕt nhiÖt ®é.
+ Cã thÓ chñ ®éng ®−îc thêi vô gieo trång.
+ H¹n chÕ t¸c h¹i cña thêi tiÕt tiÕt kh¾c nhiÖt.


T§H46

+ Ýt bÞ cá d¹i, s©u bÖnh h¹i c©y trång.
+ N¨ng suÊt cao h¬n tõ 20 ®Õn 30% so víi trång ngoµi ®ång ruéng, s¶n phÈm
®¶m b¶o vÖ sinh an toµn thùc phÈm.
+ Kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr−êng do kh«ng sö dông thuèc b¶o vÖ thùc vËt.
• Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p trång c©y trong nhµ l−íi cã tù ®éng ®iÒu
tiÕt nhiÖt ®é.
+ Vèn ®Çu t− ban ®Çu lín, chi phÝ s¶n xuÊt lín.
+ Gi¸ thµnh s¶n phÈm cao.
+ Kü thuËt phøc t¹p.
1.2.Nh÷ng ¶nh h−ëng cña ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh ®Õn s¶n xuÊt rau.
Ng−êi trång rau muèn thµnh c«ng trong s¶n xuÊt rau th× ®iÒu quan träng ®Çu
tiªn lµ ph¶i hiÓu ®−îc mét çch s©u s¾c vµ toµn diÖn çc yÕu tè m«i tr−êng, yªu cÇu
vµ kh¶ n¨ng thÝch nghi cña c©y rau ®èi víi ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh trong qu¸ tr×nh
sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn. Mét sè yÕu tè vÒ m«i tr−êng nh− ®Þa h×nh, khÝ hËu vµ thêi
tiÕt lµ nh÷ng yÕu tè c¬ b¶n g©y ra khã kh¨n, trë ng¹i kh«ng nhá trong qu¸ tr×nh s¶n
xuÊt rau.
1.2.1. ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é
Trong s¶n xuÊt rau nhiÖt ®é lµ yÕu tè h¹n chÕ rÊt lín. ë 00C sÏ lµm mét sè
c©y chÕt rÐt, ë nhiÖt ®é 400C sÏ lµm cho nhiÒu c©y bÞ kh« hÐo vµ cã thÓ bÞ chÕt.
§èi víi nhiÒu lo¹i rau cã thÓ tån t¹i trong thêi gian dµi ë nhiÖt ®é 150C, thËm
chÝ 100C. HiÖu suÊt quang hîo cña hÇu hÕt çc lo¹i rau ngõng ë 300C. NhiÒu c©y
rau thùc hiÖn chøc n¨ng quang hîp cã hiÖu qu¶ tõ 12 ÷ 240C. §èi víi mét sè loµi
kh¸c th× quang hîp cã hiÖu qu¶ ë nhiÖt ®é 18 ÷ 210C hoÆc lµ 240C.
Tèc ®é sinh tr−ëng c©y rau phô thuéc vµo sù cung cÊp ®Çy ®ñ çc chÊt dinh
d−ìng, ®é Èm víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é thÝch hîp nhÊt.
Khi nhiÖt ®é v−ît qu¸ giíi h¹n, khÝ khæng sÏ ®ãng l¹i ¶nh h−ëng tíi qu¸
tr×nh trao ®æi khÝ CO2, qu¸ tr×nh quang hîp.v.v... dÉn ®Õn c©y sinh tr−ëng kÐm. NÕu
t×nh tr¹ng ®ã kÐo dµi c©y cã thÓ bÞ chÕt.
NhiÖt ®é thay ®æi theo vÜ ®é ®Þa lý, theo mïa, theo ngµy vµ gi÷a ngµy -

Khoa c¬ ®iÖn - 10 - Tr−êng §HNNI_ Hµ Néi

T§H46

®ªm. Yªu cÇu cña c©y rau ®èi víi nhiÖt ®é phô thuéc vµo nguån gèc , gièng, kü
thuËt trång trät vµ sù thuÇn hãa båi dôc cña con ng−êi.v.v...
§èi víi mçi lo¹i rau ®Òu yªu cÇu nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó sinh tr−ëng, ph¸t
triÓn. Khi v−ît qu¸ giíi h¹n nhiÖt ®é thÝch hîp c©y rau sinh tr−ëng ph¸t triÓn kÐm,
lµm gi¶m n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng. NhiÖt ®é qu¸ cao hoÆc qu¸ thÊp sÏ lµm c©y
ngõng sinh tr−ëng vµ chÕt.
ThÝ dô: NhiÖt ®é thÝch hîp cho c©y cµ chua lµ 220 C ÷ 240 C, nhiÖt ®é tèi cao
lµ 350C, nhiÖt ®é tèi thÊp lµ 100.
Trªn cïng mét c©y rau nh−ng ë thêi kú kh¸c nhau, yªu cÇu ®èi víi nhiÖt ®é
còng thay ®æi.
ThÝ dô,c©y khoai t©y : NÈy mÇm tèt ë nhiÖt ®é : 18 ÷ 200 C
Sinh tr−ëng th©n l¸ : 20 ÷ 220 C
H×nh thµnh th©n cñ : 16 ÷ 180 C
Theo I.B.Libner Nonneck ph©n lo¹i rau theo yªu cÇu vµ kh¶ n¨ng thÝch nghi
víi nhiÖt ®é nh− sau :
B¶ng 1.4: Ph©n lo¹i rau theo yªu cÇu ®èi víi nhiÖt ®é ®Ó sinh
tr−ëng (0 C)
Giíi h¹n trung b×nh Giíi h¹n réng
Tªn rau Cao ThÊp Tªn rau Cao ThÊp
Cµ 18÷ 30 -12 Sóp l¬ xanh 8÷ 27 -19
ít 18÷ 30 -12 §Ëu tÇm 5÷ 25 -20
CÇn T©y 10÷ 22 -12 Bixen 10÷ 30 -20
Spinach 12÷ 25 -13 C¶i B¾p 10÷ 30 -20
M¨ng T©y 15÷ 30 -15 Tái T©y 10÷ 30 -20
D−a chuét 20÷ 30 -15 Hµnh T©y 10÷ 30 -20
BÝ Ng« 15÷ 30 -15 Cµ chua 15÷ 35 -20
Ng« §−êng 15÷ 30 -15 Cµ Rèt 8÷ 30 -22
C¶i Cñ 14÷ 30 -16 Cñ C¶i §á 8÷ 30 -22
§Ëu B¾p 18÷ 35 -17


T§H46

Chóng ta cÇn hiÓu râ yªu cÇu cña c©y rau ®èi víi nhiÖt ®é qua tõng thêi kú
®Ó cã biÖn ph¸p kü thuËt thÝch hîp thóc ®Èy sù sinh tr−ëng, ph¸t triÓn cña c©y theo
h−íng cã lîi.
• Thêi kú h¹t n¶y mÇm
HÇu hÕt c¸c h¹t gièng rau ®Òu n¶y mÇm nhanh ë nhiÖt ®é 25 ÷ 300 C.
Lo¹i rau chÞu rÐt, h¹t b¾t ®Çu n¶y mÇm ë nhiÖt ®é 10 ÷ 150 C, nhiÖt ®é thÝch
hîp lµ 18 ÷ 200 C. NhiÖt ®é, n−íc vµ oxy trong ®Êt lµ ®iÒu kiÖn quan träng cho qu¸
tr×nh nÈy mÇm trong ®ã nhiÖt ®é lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh nhÊt. NÕu nhiÖt ®é trong ®Êt
qu¸ thÊp h¹t gièng sÏ kh«ng hót ®−îc n−íc, thêi gian nhiÖt ®é thÊp kÐo dµi, h¹t
gièng n»m l©u trong ®Êt cã thÓ do thiÕu oxy hoÆc do sù x©m nhiÔm cña s©u bÖnh
h¹i sÏ bÞ thèi.
• Thêi kú c©y con
ë thêi kú nµy c©y ®ßi hái nhiÖt ®é thÊp h¬n so víi nhiÖt ®é n¶y mÇm. NhiÖt
®é thÝch hîp cho nhiÒu lo¹i rau ë thêi kú nµy lµ tõ 18 ÷ 200C. NhiÖt ®é cao lµm cho
c©y h« hÊp m¹nh, tiªu hao chÊt dù tr÷, do ®ã c©y nhá bÐ, cßi cäc, cuèi cïng cho
c©y gièng xÊu.
• Thêi kú sinh tr−ëng sinh d−ìng
ë thêi kú nµy khèi l−îng th©n l¸ t¨ng tr−ëng rÊt nhanh, nhiÖt ®é cao mét chót
cã lîi cho qu¸ tr×nh quang hîp. NhiÖt ®é cao cßn thuËn lîi cho c©y thùc hiÖn c¸c
nhiÖm vô kh¸c nh− h« hÊp,qu¸ tr×nh hót n−íc cña c©y.v.v…
Nh÷ng c©y −u thÝch khÝ hËu m¸t l¹nh th× nhiÖt ®é thÝch hîp cho qu¸ tr×nh
tÝch lòy chÊt dinh d−ìng lµ 17 ÷ 180C. NÕu nhiÖt ®é cao trªn 250C th× sÏ g©y trë
ng¹i cho c¶i b¾p, c¶i bÑ…nhiÖt ®é cao trªn 300C th× nô hoa sóp l¬, th©n cñ khoai
t©y khã hÝnh thµnh vµ ph¸t triÓn.
Nh÷ng c©y rau −u thÝch khÝ hËu Êm ¸p, chÞu nhiÖt ®é cao nh− cµ, ít, cµ
chua… nhiÖt ®é thÝch hîp lµ 20 ÷ 300C. NhiÖt ®é thÊp sÏ g©y trë ng¹i cho lo¹i rau
nµy sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn.


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%.


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 çc 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 çc 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. Çc 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 çc chÊt, duy tr× ®é c¨ng cña tÕ bµo, lµm cho c©y ë tr¹ng th¸i c©n b»ng.v.v…
Çc 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<1.
Khi ®Çy ®ñ vµ c©n b»ng n−íc (T/A=1) th× tÊt c¶ çc ho¹t ®éng ®Òu thùc hiÖn
tèt, c©y sinh tr−ëng b×nh th−êng. Khi trong ®Êt thiÕu Èm hoÆc sù tho¸t h¬i n−íc qua
khÝ khæng qu¸ møc c©y kh«ng ®−îc cung cÊp n−íc kÞp thêi, c©y lu«n ë t×nh tr¹ng
khñng ho¶ng n−íc vµ sinh tr−ëng kÐm. HÇu hÕt çc lo¹i rau ®Òu cã nh÷ng thêi kú
sinh tr−ëng tíi h¹n riªng. NÕu khñng ho¶ng n−íc vµo çc thêi kú sinh tr−ëng tíi
h¹n ®ã th× sÏ ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng.
1.2.4 ¶nh h−ëng cña chÊt dinh d−ìng vµ ®é ph


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 çc
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 çc chÊt dinh d−ìng hßa tan.
Víi çc rau kh¸c nhau yªu cÇu víi çc 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 çc 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 çc 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 çc lo¹i m¸y
mãc thêi kú nµy kh«ng cã ¶nh h−ëng g× ®Õn çc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thêi ®ã.


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 çc 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 çc 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 çc 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
çc 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 çc 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 çc c«ng tr×nh " lý
thuyÕt c¬ së cña çc c¬ cÊu ®iÒu chØnh" vµ "Çc c¬ cÊu ®iÒu chØnh t¸c ®éng trùc
tiÕp". Çc 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.
Çc 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 çc hÖ thèng truyÒn tin ®· gãp phÇn ®Èy
m¹nh sù ph¸t triÓn vµ øng dông cña tù ®éng ho¸ vµo çc 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


T§H46

mµ cßn ®−îc ®−a vµo çc cuéc chiÕn tranh v× môc ®Ých ç 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 çc n−íc ph¸t
triÓn ®· cho ra ®êi çc m¸y tù ®éng s¶n xuÊt trong n«ng nghiÖp. §Çu nh÷ng n¨m 80
ë Nga ®· xuÊt hiÖn çc m¸y sÊy ®Ó b¶o qu¶n n«ng s¶n, ë NhËt cho ra ®êi çc m¸y
tù ®éng nu«i ç…
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, çc 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 çc thµnh tùu to lín cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ çc 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 çc 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 çc thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tù ®éng ho¸ hoµn toµn míi
nh− çc lo¹i m¸y mãc ®iÒu khiÓn sè, çc trung t©m gia c«ng, çc hÖ tèng ®iÒu
khiÓn theo ch−¬ng tr×nh l«gic PLC ( Programmable Logic Control), çc hÖ thèng
s¶n xuÊt linh ho¹t FMS( Flexble Manufacturing Systems), çc 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

T§H46

thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®«ng ®−îc h×nh thµnh. Khi ®ã çc 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 çc ph−¬ng tr×nh m« t¶ mèi liªn quan gi÷a çc 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, çc nghiªn cøu vÒ ®iÒu khiÓn ®· ®−a
ra ®−îc çc 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 çc 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


T§H46

mÒm cña m¸y tÝnh vµ m¹ng m¸y tÝnh ®iÖn tö.
Çc hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®· ®−îc chÕ t¹o trªn nhiÒu c«ng nghÖ kh¸c nhau.
Ta cã thÓ thÊy çc thiÕt bÞ m¸y mãc tù ®éng b»ng çc cam chèt c¬ khÝ, çc 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...
Çc thiÕt bÞ hÖ thèng nµy cã chøc n¨ng xö lý vµ møc tù ®éng thÊp so víi
çc hÖ thèng tù ®éng hiÖn ®¹i ®−îc x©y dùng trªn nÒn t¶ng cña c«ng nghÖ th«ng
tin.
Trong khi çc hÖ thèng tin häc sö dông m¸y tÝnh ®Ó hç trî vµ tù ®éng ho¸
qu¸ tr×nh qu¶n lý, th× çc 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 çc 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 çc 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¶ çc 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 çc 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 çc thuËt to¸n ®iÒu chØnh pid t¹i chç vµ kh¶ n¨ng nèi


T§H46

m¹ng sè tíi m¸y tÝnh chñ.
Çc tñ r¬le ®iÒu khiÓn chiÕm diÖn tÝch lín trong çc phßng ®iÒu khiÓn nµy
®−îc co gän trong çc PLC (programable logic Controller).
Çc bµn ®iÒu khiÓn víi hµng lo¹i çc ®ång hå chØ b¸o, çc phÝm, çc nóm
®iÒu khiÓn, çc bé tù ghi trªn giÊy cång kÒnh nay ®−îc thay thÕ b»ng mét vµi PC
( Personal Computer ).
HÖ thèng çp truyÒn tÝn hiÖu analog 4 ÷ 20mA, 10V tõ çc ®Çu ®o, c¬ cÊu
chÊp hµnh vÒ trung t©m ®iÒu khiÓn nh»ng nhÞt tr−íc ®©y ®· ®−îc thay thÕ b»ng vµi
çp ®ång trôc hoÆc çp quang truyÒn d÷ liÖu sè.
Cã thÓ nãi c«ng nghÖ th«ng tin ®· "chiÕm phÇn ngµy cµng nhiÒu'' vµo çc
phÇn tö, hÖ thèng tù ®éng ho¸ .
§å thÞ d−íi ®©y cho ta thÊy chøc n¨ng xö lý ë çc 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
104 HÖ §K ph©n cÊp

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 çc hÖ thèng T§H trong 70 n¨m qua

Vµo nh÷ng n¨m 30 çc hÖ thèng tù ®éng b»ng cam chèt c¬ khÝ th−êng ho¹t
®éng ®¬n lÎ víi mét chøc n¨ng xö lý. Çc 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. Çc hÖ thèng tù ®éng


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 çc 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 çc m¸y tÝnh ®iÖn tö main frame mini ®· h×nh thµnh çc 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, çc 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 çc 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 çc 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 çc hÖ thèng tù ®éng ho¸ thiÕt kÕ cad th−êng lµ çc 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 çc hÖ thèng cad trªn PC ngµy cµng rÎ nªn cad ®· ®i s©u len lái
vµo tÊt c¶ çc ngµnh nghÒ vµ tíi mäi ngãc ng¸ch cña cuéc sèng tõ çc bµi tËp thiÕt
kÕ cña sinh viªn ®Õn thiÕt kÕ çc 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 çc ®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 çc ®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 çc 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 ço vµ kÕt hîp víi m¹ng m¸y tÝnh qu¶n lý, lËp kÕ

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 çc 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 çc lÜnh vùc dÞch vô vµ y tÕ. KÕt
hîp víi çc 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 çc 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 çc 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.


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¶ çc 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
çc ngµnh gang thÐp, dÇu má, ho¸ chÊt, n«ng nghiÖp, ng− nghiÖp, ch¨n nu«i,
th−êng dïng çc lo¹i ®ång hå tù ®éng ho¸ vµ çc thiÕt bÞ tù ®éng ho¸ ®Ó ®iÒu khiÓn
çc 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 çc
hÖ thèng phøc t¹p h¬n, ®o l−êng vµ khèng chÕ çc ®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 çc ngµnh
c«ng nghiÖp nÆng vµ çc 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 çc toµ nhµ cao èc, ng−êi ta bè trÝ dµy ®Æc kh¾p n¬i
çp ®iÖn th«ng tin vµ do çc 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 çc 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« çc vËt Èm...
• Tù ®éng ho¸ çc khu vùc c«ng céng, nhµ ga, s©n bay ( public system
automation), t¹i çc 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 çc n¬i nµy viÖc phßng ch¸y lµ cùc kú quan träng,


T§H46

do ®ã hÖ thèng phßng ch¸y còng ®−îc tù ®éng ho¸ ...
• Tù ®éng ho¸ v¨n phßng (office automation ), lîi dông çc thiÕt bÞ v¨n
phßng tù ®éng ho¸, tù ®éng hoµn thµnh çc 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 çc 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 çch 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, çc 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 çc 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 çc 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 ç n−íc ngät, lo¹i m¸y nµy sÏ tù ®éng kiÓm tra nhiÖt ®é n−íc, hµm l−îng


T§H46

muèi trong n−íc vµ ®×nh ra ph−¬ng ph¸p cÊp thøc ¨n cho ç.
Trong ch¨n nu«i gia sóc, gia cÇm còng co nh÷ng lo¹i m¸y øng dông trong
c«ng viÖc nµy, nh− lo¹i m¸y tù ®éng ch¨n nu«i do Liªn X« ( cò) chÕ t¹o lo¹i m¸y
nµy cã thÓ chuÈn bÞ thøc ¨n gia sóc, ph©n ph¸t thøc ¨n gia sóc, v¾t s÷a, ®ì ®Î cho
lîn n¸i...
MÆc dï tù ®éng ho¸ trong n«ng nghiÖp ®· ®−îc øng dông tõ l©u, song nã chØ
ph¸t triÓn ë mét sè n−íc ph¸t triÓn, cßn ®èi víi çc n−íc chËm ph¸t triÓn, tuy co
nÒn n«ng nghiÖp chiÕm tû lÖ lín nh−ng viÖc øng dông tù ®éng ho¸ vµo n«ng nghiÖp
vÉn cßn rÊt chËm. HiÖn nay, ®−îc sù trî gióp cña n−íc ngoµi çc n−íc ®ang ph¸t
triÓn ®· ®−a dÇn tù ®éng ho¸ vµo s¶n xuÊt n«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ çc n−íc §«ng
Nam ¸ trong ®ã cã ViÖt Nam.
1.3.5. thµnh tùu cña tù ®éng ho¸ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt
ThÕ giíi ®ang ngµy cµng ph¸t triÓn, cuéc sèng con ng−êi ngµy çng thay ®æi,
hµng lo¹t çc m¸y mãc tù ®éng ®· vµ ®ang xuÊt hiÖn, robot ®−îc chÕ t¹o ra thay thÕ
con ng−êi ë nhiÒu mÆt…, ®ã lµ nh÷ng thµnh tùu cña ngµnh tù ®éng ho¸ mang l¹i.
Trong 40 n¨m qua nã ®· mang l¹i nh÷ng thµnh qu¶ to lín:
• DÉn h−íng vµ ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ trong kh«ng gian, bao gåm m¸y bay d©n
dông, tªn löa, m¸y bay chiÕn ®Êu, tµu vËn t¶i, vÖ tinh.HÖ thèng ®iÒu khiÓn nµy ®·
®¶m b¶o ®−îc tÝnh æn ®Þnh vµ chÝnh x¸c d−íi t¸c ®éng cña nhiÔu m«i tr−êng vµ cña
chÝnh hÖ thèng.
• HÖ thèng ®iÒu khiÓn trong s¶n xuÊt c«ng nghiÖp, tõ m¸y tù ®éng ®Õn m¹ch
tÝch hîp.Nh÷ng thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh ®· cã ®é chÝnh x¸c ®Þnh vÞ vµ l¾p
r¸p rÊt cao ®Ó t¹o ra nhiÒu s¶n phÈm cã chÊt l−îng tèt.
• HÖ thèng ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp, vÝ dô trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt
hydrocacbon vµ nhiÒu chÊt ho¸ häc kh¸c. HÖ ®iÒu khiÓn nµy ®· xö lý hµng ngµn
th«ng tin lÊy tõ c¶m biÕn ®Ó ®iÒu khiÓn hµng tr¨m c¬ cÊu chÊp hµnh : van, cÊp
nhiÖt, b¬m…, ®Ó cho ra s¶n phÈm víi yªu cÇu kh¾t khe vÒ tÝnh n¨ng kü thuËt.
• §iÒu khiÓn hÖ thèng truyÒn th«ng bao gåm: hÖ thèng ®iÖn tho¹i vµ internet.


T§H46

HÖ thèng ®iÒu khiÓn cã nhiÖm vô kiÓm so¸t møc n¨ng l−îng ë ®Çu vµo, ®Çu ra vµ
khi truyÒn dÉn, th«ng b¸o nh÷ng sù cè ®a d¹ng, phøc t¹p th−êng x¶y ra trong
truyÒn th«ng.
1.3.6. Môc ®Ých vµ ý nghÜa cña viÖc thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu tiÕt khÝ hËu trong
nhµ l−íi
Kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt lµ kü thuËt trång c©y tiªn tiÕn vµ hiÖn
®¹i, ngµy nay kü thuËt nµy ®−îc kÕt hîp víi tù ®éng ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu trong
nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh ®· vµ ®ang ®−îc øng dông réng r·i trªn thÕ giíi. Trång rau
b»ng ph−¬ng thøc kh«ng dïng ®Êt kÕt hîp víi tù ®éng ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu
trong nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh lµ gi¶i ph¸p cã hiÖu qu¶ nhÊt hiÖn nay trong viÖc s¶n
xuÊt rau an toµn mµ kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr−êng, tËn dông ®−îc mÆt b»ng
kh«ng gian (ngay c¶ trªn ®Êt nghÌo dinh d−ìng, nhiÔm ®éc, nhiÔm mÆn), h¹n
chÕ ®−îc nh÷ng t¸c h¹i cña thêi tiÕt kh¾c nghiÖt, tiÕt kiÖm ®−îc c«ng lao ®éng,
gi¶i phãng ®−îc søc lao ®éng nÆng nhäc khi trång c©y ngoµi ®Êt,chñ ®éng trång
®−îc nhiÒu vô trong n¨m, cã thÓ t¨ng sè vô gÊp 3 ÷ 4 lÇn vµ n¨ng suÊt cã thÓ cao
gÊp 20 lÇn so víi trång trªn ®Êt.
ChÝnh v× nh÷ng lîi Ých to lín ®ã mµ vÊn ®Ò ¸p dông tù ®éng hãa vµo ®iÒu tiÕt
tiÓu khÝ hËu trong nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh lµ v« cïng quan träng, cïng víi kü thuËt
trång c©y kh«ng dïng ®Êt th× hai biÖn ph¸p kü thuËt nµy sÏ lµ gi¶i ph¸p mÊu chèt
®−a nÒn n«ng nghiÖp n−íc ta vèn l¹c hËu sang mét giai ®o¹n míi, giai ®o¹n cña
nÒn n«ng nghiÖp tiªn tiÕn, hiÖn ®¹i, gãp phÇn chung trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp
hãa hiÖn ®¹i hãa n«ng nghiÖp n«ng th«n hiÖn nay.
Nh− vËy chóng ta ®· thÊy râ vai trß quan träng cña tù ®éng hãa trong ®êi
sèng con ng−êitrong mäi lÜnh vùc: Tõ y tÕ,vui ch¬i gi¶i trÝ, ®Õn c«ng nghiÖp,
n«ng nghiÖp… Do ®ã viÖc øng dông tù ®éng hãa vµo ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu
trong nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh nµy cµng trë nªn cÊp thiÕt, cïng víi kü thuËt trång
c©y kh«ng dïng ®Êt th× hai biÖn ph¸p kü thuËt nµy cÇn ®−îc nghiªn cøu kü l−ìng
®Ó sím ®−a vµo øng trong thùc tiÔn s¶n xuÊt n«ng nghiÖp chÊt l−îng cao ë ViÖt


T§H46

Nam.
1.4.kÕt luËn ch−¬ng I
Ngµy nay, trong mäi lÜnh vùc, mäi c«ng nghÖ s¶n xuÊt cô thÓ ®Òu cã sù gãp
mÆt cña tù ®éng ho¸. Ng−êi ta nãi tù ®éng ho¸ g¾n víi n¨ng xuÊt, chÊt l−îng s¶n
phÈm, c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ ®· gãp phÇn lín vµo qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña x· héi,
c¶i thiÖn ®êi sèng con ng−êi. Tõ ®ã mµ chóng ta nªn ®Ò cao vai trß cña nã ®Ó tiÕp
tôc häc tËp vµ nghiªn cøu ®Ó øng dông chóng mét çch hiÖu qu¶ h¬n vµ h÷u Ých
h¬n.
§èi víi n−íc ta, theo chñ ch−¬ng chÝnh s¸ch cña §¶ng vµ Nhµ N−íc, ®Èy
m¹nh c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ n«ng nghiÖp n«ng th«n ®Ó ®Õn 2010 ®−a
n−íc ta thµnh mét n−íc c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸. Th× c«ng nghÖ tù ®éng
ho¸ cµng trë nªn quan träng ®èi víi chóng ta, vµ cÇn cã nhiÒu c«ng tr×nh h¬n
n÷a nghiªn cøu vÒ tù ®éng ho¸ ®Ó cã thÓ øng dông vµo thùc tÕ mét çch ®¬n
gi¶n vµ hiÖu qu¶ nhÊt.
Tõ nh÷ng ph©n tÝch trong ch−¬ng I nµy cho thÊy mét triÓn väng to lín cña hÖ
thèng trång rau s¹ch trong nhµ l−íi cã tù ®éng ®iÒu tiÕt tiÓu khÝ hËu, cïng víi kü
thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt, trång rau trong dung dÞch hay trång rau thñy canh.
Sù kÕt hîp çc biÖn ph¸p kü thuËt nµy lµ rÊt hîp lý vµ kinh tÕ. V× ph−¬ng ph¸p ®iÒu
tiÕt khÝ hËu trong nhµ l−íi vµ nhµ kÝnh sÏ ®¶m b¶o cho c©y trång sinh tr−ëng vµ
ph¸t triÓn ë mét nhiÖt ®é phï hîp víi sinh lý cña c©y. Cßn ph−¬ng ph¸p thñy canh,
hÖ thèng t−íi nhá giät kh«ng chØ cung cÊp n−íc cho c©y mµ cßn kÌm theo c¶ chÊt
dinh d−ìng cÇn thiÕt cho c©y, sö dông ph−¬ng ph¸p t−íi nhá giät sÏ tiÕt kiÖm ®−îc
dung dÞch, cung cÊp cho c©y chÝnh x¸c kh«ng l·ng phÝ, h¬n n÷a theo ph−¬ng ph¸p
nµy c©y sÏ ®−îc trång trong nhµ l−íi, kh«ng tiÕp xóc víi ®Êt sÏ tr¸nh ®−îc çc mÇm
bÖnh vµ kh«ng ph¶i dïng thuèc b¶o vÖ thùc vËt, n«ng s¶n sÏ ®−îc ®¶m b¶o an toµn,
m«i tr−êng kh«ng bÞ « nhiÔm, rót ng¾n mïa vô, gi¶m bít c«ng lao ®éng, n¨ng suÊt
cao, hiÖu qu¶ kinh tÕ lín, cã thÓ ¸p dông s¶n xuÊt ®¹i trµ. §©y sÏ lµ mòi nhän cña
ngµnh n«ng nghiÖp hiÖn ®¹i.


T§H46

Ch−¬ng II
giíi thiÖu vÒ simatic s7-200
2.1. chän thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn
Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i chän thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lµ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn
logic kh¶ tr×nh PLC S7 - 200 víi khèi xö lý cpu 224.


T§H46

2.1.1. Giíi thiÖu chung vÒ S7 – 200.
S7 - 200 lµ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh lo¹i nhá cña h·ng Siemens
(CHLB §øc), cã cÊu tróc theo kiÓu module vµ cã çc module më réng. Çc module
nµy ®−îc sö dông cho nhiÒu nh÷ng øng dông lËp tr×nh kh¸c nhau. Thµnh phÇn c¬
b¶n cña S7 - 200 lµ khèi vi xö lý trung t©m CPU. HiÖn t¹i, nhê tiÕn bé cña khoa häc
c«ng nghÖ ®· cho ra ®êi çc thÕ hÖ S7 - 200 øng víi çc CPU212, CPU214,… ®Õn
CPU221, CPU222, CPU224, CPU226 . VÒ h×nh thøc bªn ngoµi, sù kh¸c nhau cña
çc lo¹i CPU nµy ®−îc nhËn biÕt nhê sè ®Çu vµo/ra vµ nguån cung cÊp.
VÝ dô: - CPU212 cã 8 cæng vµo vµ 6 cæng ra vµ cã kh¶ n¨ng ®−îc më réng
b»ng 2 module më réng.
- CPU214 cã 14 cæng vµo vµ 10 cæng ra vµ cã kh¶ n¨ng ®−îc më réng
b»ng 7 module më réng.
S7 - 200 cã nhiÒu lo¹i module më réng kh¸c nhau.
Sau ®©y lµ h×nh ¶nh mét sè S7 - 200 víi çc CPU t−¬ng øng:

2.1a 2.1b

2.2. nghiªn cøu PhÇn mÒm Simatic S7 – 200
2.2.1. Vßng quÐt
PLC thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh theo mét chu tr×nh lÆp mçi vßng lÆp lµ mét vßng
quÐt (scan cycle). Mçi vßng quÐt ®−îc b¾t ®Çu b»ng giai ®o¹n ®äc d÷ liÖu tõ çc
cæng vµo vïng bé ®Õm ¶o, tiÕp ®Õn lµ giai ®o¹n thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh sau ®ã lµ


T§H46

giai ®o¹n truyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm tra lçi, kÕt thóc vßng quÐt lµ giai ®o¹n
chuyÓn néi dung cña bé ®Öm ¶o tíi çc cæng.trong tõng vßng quÐt ch−¬ng tr×nh
®−îc thùc hiÖn b»ng lÖnh ®Çu tiªn vµ lÖnh kÕt thóc t¹i lÖnh kÕt thóc (MEND).
Thêi gian quÐt phô thuéc ®é dµi cña ch−¬ng tr×nh, kh«ng ph¶i vßng quÐt nµo
thêi gian quÐt còng b»ng nhau mµ nã phô thuéc çc lÖnh tho¶ m·n trong ch−¬ng
tr×nh. Trong thêi gian thùc hiÖn vßng quÐt nÕu cã tÝn hiÖu b¸o ng¾t ch−¬ng tr×nh sÏ
dõng l¹i ®Ó thùc hiÖn xö lý ng¾t, tÝn hiÖu b¸o ng¾t cã thÓ thùc hiÖn ë bÊt kú giai
®o¹n nµo
T¹i thêi ®iÓm thùc hiÖn lÖnh vµo/ra. Th«ng th−êng çc lÖnh kh«ng lµm viÖc
trùc tiÕp víi cæng vµo ra mµ chØ th«ng qua çc bé ®Öm ¶o cña cæng trong vïng nhí
tham sè. ViÖc truyÒn th«ng gi÷a bé ®Öm ¶o víi ngo¹i vi trong giai ®o¹n ®Çu vµ cuèi
do CPU ®¶m ®−¬ng.

4. TruyÒn d÷ liÖu 1. NhËp d÷ liÖu
tõ bé ®Öm ¶o ra tõ ngo¹i vi vµo
ngo¹i vi bé ®Öm ¶o

3. TruyÒn th«ng 2. Thùc hiÖn
vµ tù kiÓm tra lçi ch−¬ng tr×nh

H×nh 2.2: Vßng quÐt
2.2.2. Ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh
S7-200 lµ ng«n ng÷ lËp tr×nh. Th«ng qua S7-200 mµ ng−êi sö dông th«ng tin
®−îc víi bé diÒu khiÓn PLC bªn ngoµi. S7-200 biÓu diÔn mét m¹ch logic cøng
b»ng mét d·y çc lÖnh lËp tr×nh.
- Çch lËp tr×nh cho S7 -200 nãi riªng vµ cho bé PLC cña siemen nãi chung
dùa trªn hai ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n .
- Ph−¬ng ph¸p h×nh thang: (lader logic viÕt t¾t lµ LAD) ®©y lµ ph−¬ng ph¸p
®å ho¹ thÝch hîp ®èi víi nh÷ng ng−êi quen thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn logic, nh÷ng


T§H46

kü s− ngµnh ®iÖn.
- Ph−¬ng ph¸p liÖt kª: STL(Statement list) ®©y lµ d¹ng ng«n ng÷ lËp tr×nh
th«ng th−êng cña m¸y tÝnh. Bao gåm çc c©u lÖnh ®−îc ghÐp l¹i theo mét thuËt
to¸n nhÊt ®Þnh ®Ó t¹o mét ch−¬ng tr×nh. Ph−¬ng ph¸p nµy phï hîp víi çc kü s− lËp
tr×nh.
Mét ch−¬ng tr×nh ®−îc viÕt theo ph−¬ng ph¸p LAD cã thÓ ®−îc chuyÓn sang
d¹ng STL tuy nhiªn kh«ng ph¶i ch−¬ng tr×nh nµo viÕt theo d¹ng STL còng cã thÓ
®−îc chuyÓn sang d¹ng LAD.
Trong qu¸ tr×nh lËp tr×nh ®iÒu khiÓn chóng t«i viÕt theo ph−¬ng ph¸p LAD
do vËy khi chuyÓn sang STL th× bé lÖnh cña STL cã chøc n¨ng t−¬ng øng nh− çc
tiÕp ®iÓm, çc cuén d©y vµ çc hép d©y dïng trong LAD.
§Ó lµm quen vµ hiÓu biÕt çc thµnh phÇn c¬ b¶n trong LAD vµ STL ta cÇn
n¾m v÷ng çc ®Þnh nghÜa c¬ b¶n sau.
- §Þnh nghÜa vÒ LAD: LAD lµ mét ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å ho¹. Nh÷ng
thµnh phÇn dïng trong LAD t−¬ng øng víi çc thµnh phÇn cña b¶ng ®iÒu khiÓn
b»ng r¬le. Trong ch−¬ng tr×nh LAD çc phÇn tö c¬ b¶n dïng ®Ó biÓu diÔn lÖnh
logic sau.
+TiÕp ®iÓm: lµ biÓu t−îng (symbol) m« t¶ çc tiÕp ®iÓm cña r¬le. Çc tiÕp
®iÓm ®ã cã thÓ lµ th−êng më hoÆc th−êng ®ãng.
+Cuén d©y (Coil): Lµ biÓu t−îng m« t¶ r¬le ®−îc m¾c theo chiÒu dßng ®iÖn
cung cÊp cho r¬le.
+Hép(Box): Lµ biÓu t−îng m« t¶ çc hµm kh¸c nhau nã lµm viÖc khi cã
dßng ®iÖn ch¹y ®Õn hép. Nh÷ng d¹ng hµm th−êng biÓu diÔn b»ng hép lµ çc bé
thêi gian (Timer), bé ®Õm (Counter) vµ çc hµm to¸n häc.Cuén d©y vµ çc hép ph¶i
m¾c theo ®óng chiÒu dßng ®iÖn.
ChiÒu dßng ®iÖn trong m¹ng LAD ®i tõ ®−êng nguån bªn tr¸i sang ®−êng
nguån bªn ph¶i. §−êng nguån bªn tr¸i lµ d©y nãng ®−êng nguån bªn ph¶i lµ d©y
trung hoµ hay lµ ®−êng trë vÒ cña nguån cung cÊp (Khi sö dông ch−¬ng tr×nh tiÖn


T§H46

dïng Step 7 Micro / Dos hoÆc Step 7 Micro / Win th× ®−êng nguån bªn ph¶i kh«ng
®−îc thùc hiÖn ). Dßng ®iÖn ch¹y tõ tr¸i qua çc tiÕp ®iÓm ®ãng ®Õn çc cuén d©y
hoÆc çc hép trë vÒ nguån bªn ph¶i.
- §Þnh nghÜa vÒ STL: Ph−¬ng h¸p liÖt kª lÖnh lµ ph−¬ng ph¸p thÓ hiÖn
ch−¬ng tr×nh d−íi d¹ng tËp hîp çc c©u lÖnh. Mçi c©u lÖnh trong ch−¬ng tr×nh kÓ
c¶ çc lÖnh h×nh thøc biÓu diÔn mét chøc n¨ng cña PLC .
§Ó t¹o ra ch−¬ng tr×nh STL, ng−êi lËp tr×nh cÇn ph¶i hiÓu râ ph−¬ng thøc sö
dông 9 bit ng¨n xÕp logic cña S7-200. Ng¨n xÕp logic lµ mét khèi gåm 9 bit chång
lªn nhau. TÊt c¶ çc thuËt to¸n liªn quan ®Õn ng¨n xÕp ®Òu lµm viÖc víi bit ®Çu tiªn
hoÆc víi bit ®Çu vµ bit thø hai cña ng¨n xÕp. Gi¸ trÞ logic míi ®Òu cã thÓ ®−îc göi (
hoÆc ®−îc nèi thªm) vµo ng¨n xÕp. Khi phèi hîp hai bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp, th×
ng¨n xÕp sÏ ®−îc kÐo lªn mét bit. Ng¨n xÕp vµ tõng bit cña ng¨n xÕp ®−îc biÓu
diÔn nh− sau:
S0 Stack 0 - bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp (bit trªn cïng)
S1 Stack 1- bit thø hai cña ng¨n xÕp
S2 Stack 2- bit thø ba cña ng¨n xÕp
S3 Stack 3- bit thø t− cña ng¨n xÕp
S4 Stack 4- bit thø n¨m cña ng¨n xÕp
S5 Stack 5- bit thø s¸u cña ng¨n xÕp
S6 Stack 6- bit thø b¶y cña ng¨n xÕp
S7 Stack 7- bit thø t¸m cña ng¨n xÕp
S8 Stack 8- bit thø chÝn cña ng¨n xÕp
2.2.3. Có ph¸p lÖnh S7-200
Trong S7-200 cã mét khèi l−îng lÖnh t−¬ng ®èi lín chóng ®−îc chia lµm ba
nhãm chÝnh.
- Nhãm çc lÖnh mµ khi thùc hiÖn th× lµm viÖc ®éc lËp kh«ng phô thuéc vµo
gi¸ trÞ logic cña ng¨n xÕp.


T§H46

- Nhãm çc lÖnh chØ thùc hiÖn ®−îc khi bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp cã gi¸ trÞ
b»ng 1.
- Nhãm çc nh·n lÖnh ®¸nh dÊu vÞ trÝ trong tËp lÖnh.
Do çc lÖnh trong S7 – 200 lµ rÊt lín nªn chóng t«i chØ ®−a ra mét sè lÖnh
cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh lËp tr×nh.
2.2.3.1. LÖnh vµo/ra
- Load (LD): LÖnh LD n¹p gi¸ trÞ logic cña mét tiÕp ®iÓm vµo trong bit ®Çu
tiªn cña ng¨n xÕp, çc gi¸ trÞ logic cò cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy lïi xuèng mét
bÝt.
- Load Not (LDN): Lµ lÖnh n¹p gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña mét tiÕp ®iÓm
vµo trong bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp, çc gi¸ trÞ cò cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy lïi
xuèng mét bit .
Khi biÓu diÔn LAD çc lÖnh ®−îc thÓ hiÖn nh− sau:
- TiÕp ®iÓm th−êng më sÏ ®−îc ®ãng nÕu n=1.
- TiÕp ®iÓm th−êng ®ãng sÏ më nÕu n=1.
- TiÕp ®iÓm th−êng më sÏ ®ãng tøc thêi khi n=1.
- TiÕp ®iÓm th−êng ®ãng sÏ më tøc thêi khi n=1.
Çc lÖnh ®−îc biÓu diÔn trong STL nh− sau:
- LD n lÖnh n¹p gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp.
- LDN n lÖnh n¹p gi¸ logic nghÞch ®¶o cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn trong
ng¨n xÕp.
- LDI n lÖnh n¹p tøc thêi gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn trong ng¨n
xÕp.
- LDNI n lÖnh n¹p gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n
xÕp.
Trong ®ã n lµ to¸n h¹ng .
§èi víi çc lÖnh th−êng më, th−êng ®ãng, LD, LDN th× n lµ to¸n h¹ng ®Çu
vµo, ®Çu ra, bé nhí, bé ®Õm, bé thêi gian vµ miÒn .


T§H46

§èi víi çc lÖnh th−êng më ®ãng tøc thêi , th−êng ®ãng më tøc thêi, LDI,
DNI th× n lµ to¸n h¹ng ®Çu vµo.

2.2.3.2. Çc lÖnh ghi xo¸ gi¸ trÞ cho tiÕp ®iÓm
- SET (S): lÖnh dïng ®Ó ®ãng çc ®iÓm gi¸n ®o¹n ®· ®−îc thiÕt kÕ.
- RESET (R): LÖnh dïng ®Ó ng¾t çc ®iÓm gi¸n ®o¹n ®· ®−îc thiÕt kÕ.
Trong LAD, logic ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn ®ãng hoÆc ng¾t çc cuén d©y ®Çu ra.
Khi dßng ®iÒu khiÓn ®Õn çc cuén d©y th× çc cuén d©y ®ãng hoÆc më çc tiÕp
®iÓm (hoÆc mét d·y çc tiÕp ®iÓm).
Trong STL, lÖnh truyÒn tr¹ng th¸i bit ®Çu cña ng¨n xÕp çc ®iÓm thiÕt kÕ. NÕu bit
nµy cã gi¸ trÞ b»ng 1, çc lÖnh S vµ R sÏ ®ãng ng¾t tiÕp ®iÓm hoÆc mét d·y çc tiÕp
®iÓm (giíi h¹n tõ 1 ®Õn 255). Néi dung cña ng¨n xÕp kh«ng bÞ thay ®æi bëi çc
lÖnh nµy.
2.2.3.3. Çc lÖnh logic ®¹i sè Boolean
Lµ çc lÖnh mµ khi thùc hiÖn th× lµm viÖc ®éc lËp kh«ng phô thuéc gi¸ trÞ
logic cña ng¨n xÕp. Çc lÖnh tiÕp ®iÓm cña ®¹i sè Boolean cho phÐp t¹o lËp ®−îc
çc m¹ch logic (kh«ng cã nhí ). Khi thùc hiÖn çc lÖnh tiÕp ®iÓm ®¹i sè Boolean
trong LAD th× çc lÖnh nµy ®−îc biÓu diÔn th«ng qua cÊu tróc m¹ch , m¾c nèi tiÕp
hay song song çc tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng vµ çc tiÕp ®iÓm th−êng më. Cßn trong
STL çc tiÕp ®iÓm ®−îc thay b»ng çc lÖnh A ( And ) vµ O ( Or ) cho çc hµm hë
hoÆc çc lÖnh AN (And not), ON (Or not) cho çc hµm kÝn. Gi¸ trÞ cña ng¨n xÕp
thay ®æi phô thuéc vµo tõng lÖnh .
Ngoµi nh÷ng lÖnh lµm viÖc trùc tiÕp víi tiÕp ®iÓm, S7-200 cßn cã 5 lÖnh ®Æc
biÖt biÓu diÔn çc phÐp tÝnh cña ®¹i sè Boolean cho çc bit trong ng¨n xÕp, ®−îc
gäi lµ çc lÖnh Stack logic. §ã lµ çc lÖnh ALD (And load), OLD (Or load), LPS
(Logic push), LRD (Logic read) vµ LPP (Logic pop). LÖnh Stack logic ®−îc dïng
®Ó tæ hîp, sao chôp hoÆc xo¸ çc mÖnh ®Ò logic. LAD kh«ng cã bé ®Õm dµnh cho
lÖnh Stack logic. STL sö dông çc lÖnh Stack logic ®Ó thùc hiÖn ph−¬ng tr×nh tæng
thÓ cã nhiÒu biÓu thøc con.

T§H46

B¶ng lÖnh logic ®¹i sè boolean
LÖnh Chøc n¨ng To¸n h¹ng
O n LÖnh thùc hiÖn to¸n tö ^ (A) vµ V (O) gi÷a gi¸ n:
trÞ logic cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bÝt ®Çu tiªn I,Q,M,SM,
A n trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi vµo bÝt ®Çu
tiªn cña ng¨n xÕp. T,C,V
AN n LÖnh thùc hiÖn to¸n tö ^ (A) vµ V (O) gi÷a gi¸
trÞ logic nghÞch ®¶o cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bÝt
ON n ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi l¹i
vµo bit ®Çu cña ng¨n xÕp.
AI n LÖnh thùc hiÖn tøc thêi to¸n tö ^ (A) vµ V (O) n: I
gi÷a gi¸ trÞ logic cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bit (bit)
OI n ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi l¹i
vµo bit ®Çu cña ng¨n xÕp.
ANI n LÖnh thùc hiÖn to¸n tö ^ (A) vµ V(O) gi÷a gi¸ trÞ N: I
lo gic nghÞch ®¶o cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bÝt (bit)
ONI n ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi lai
vµo bÝt ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp.
B¶ng 2.1: B¶ng lÖnh logic ®¹i sè boolean
C¸c lÖnh Stack logic nh− c¸c lÖnh:
- LÖnh ALD ( And Load): LÖnh tæ hîp gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai
cña ng¨n xÕp b»ng phÐp tÝnh logic A. KÕt qu¶ ghi l¹i vµo bit ®Çu tiªn trong ng¨n
xÕp gi¸ trÞ cßn l¹i cña ng¨n xÕp ®−îc kÐo lªn mét bit.
VÝ dô:
S¬ ®å h×nh thang LiÖt kª lÖnh
LD I 1.0
I1.0 I1.1 Q1.1 LD I 1.1
O I 1.2
ADL
I1.2 = Q 1.1


T§H46

- LÖnh OLD ( Or Load): LÖnh tæ hîp gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai
trong ng¨n xÕp b»ng phÐp tÝnh logic O. KÕt qu¶ ®−îc ghi l¹i vµo bit ®Çu tiªn trong
ng¨n xÕp, gi¸ trÞ cßn l¹i cña ng¨n xÕp ®−îc kÐo lªn mét bit.
VÝ dô:
S¬ ®å h×nh thang LiÖt kª lÖnh
LD I0.1
I0.1 I0.2 Q0.1 LD I0.2
LD I0.3
A I0.4
I0.3 I0.4 OLD
AND
= Q0.1

Tuy nhiªn trong nhiÒu tr−êng hîp ta cã thÓ dùa vµo tÝnh giao ho¸n cña çc
phÐp tÝnh A vµ O trong ®¹i sè Boolean cã thÓ biÕn ®æi m¹ch logic phøc t¹p thµnh
m¹ch logic ®¬n gi¶n sao cho khi lËp tr×nh Simatic S7-200 chóng ta kh«ng cÇn dïng
çc lÖnh Stack logic n÷a.
2.2.3.4. Çc lÖnh so s¸nh.
Khi lËp tr×nh, nÕu çc quyÕt ®Þnh vÒ ®iÒu khiÓn ®−îc thùc hiÖn dùa trªn kÕt
qu¶ cña viÖc so s¸nh th× cã thÓ sö dông lÖnh so s¸nh theo byte, tõ hay tõ kÐp cña S7
- 200.

LAD sö dông lÖnh so s¸nh ®Ó so s¸nh çc gi¸ trÞ cña byte, tõ vµ tõ kÐp ( gi¸
trÞ thùc hoÆc nguyªn). Nh÷ng lÖnh so s¸nh th−êng lµ: so s¸nh b»ng (=), lín h¬n
hoÆc b»ng (>=), nhá h¬n hoÆc b»ng (<=). KÕt qu¶ cña phÐp so s¸nh cã gi¸ trÞ b»ng
0 (nÕu ®óng) vµ b»ng 1 (nÕu sai) do ®ã chóng ®−îc kÕt hîp víi çc lÖnh logic LD,
A, O ®Ó t¹o ra ®−îc çc phÐp so s¸nh nh−: kh¸c (<>), lín h¬n (>), nhá h¬n (<).
BiÓu diÔn çc lÖnh so s¸nh trong LAD nh− sau:
- LÖnh so s¸nh b»ng. n1 n2


T§H46

==x
TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1 = n2.
Trong ®ã: x lµ B (byte); I (Integer); D (double Integer); R (Real).
N to¸n h¹ng theo byte: VB, IB, QB, MB, SMB.
- LÖnh so s¸nh > =
n1 n2
>=x
TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1>=n2.
Trong ®ã n lµ to¸n h¹ng: VW, QW, IW, MW, SMW
- LÖnh so s¸nh < =
n1 n2
<=x
TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1<=n2.
Trong ®ã to¸n h¹ng n: VD, ID, QD, SMD, MD, h»ng sè.

2.2.3.5. LÖnh ®iÒu khiÓn Timer
Timer lµ t¹o thêi gian trÔ gi÷a tÝn hiÖu vµo vµ tÝn hiÖu ra nªn trong ®iÒu khiÓn
vÉn th−êng ®−îc gäi lµ kh©u trÔ. Lµ nhãm lÖnh chØ thùc hiÖn ®−îc khi bit ®Çu tiªn
cña ng¨n xÕp cã gi¸ trÞ logic b»ng 1.
S7-200 cã 64 Timer (víi CPU 212), 128 Timer (víi CPU 214) ®−îc chia lµm
hai lo¹i kh¸c nhau hoÆc 256 Timer (víi CPU224) ®ã lµ:
Timer t¹o thêi gian trÔ kh«ng cã nhí (On –Delay Timer) ký hiÖu lµ TON.
- Timer t¹o thêi gian trÔ cã nhí (Retentive On Delay Timer) ký hiÖu lµ TONR.
Hai lo¹i TON vµ TONR sÏ lµm viÖc ®Ó t¹o thêi gian trÔ mong muèn khi tÝn
hiÖu t¹i thêi ®iÓm cã s−ên lªn ë tÝn hiÖu ®Çu vµo, tøc lµ khi tÝn hiÖu ®Çu vµo chuyÓn
tr¹ng th¸i logic tõ 0 lªn 1 ®−îc gäi lµ thêi ®iÓm Timer ®−îc kÝch. §èi víi bé timer
kiÓu TON nã sÏ tù ®éng reset khi ®Çu vµo cã gi¸ trÞ logic b»ng 0, cßn ®èi víi bé
timer kiÓu TONR th× nã kh«ng tù ®éng reset mµ viÖc reset l¹i chØ ®−îc thùc hiÖn
b»ng lÖnh R. Timer TON ®−îc dïng ®Ó t¹o thêi gian trÔ trong mét kho¶ng thêi gian


T§H46

( miÒn liªn th«ng), cßn ®èi víi Timer TONR thêi gian trÔ sÏ ®−îc t¹o ra trong
nhiÒu kho¶ng thêi gian kh¸c nhau.
Khi sö dông Timer TON hoÆc Timer TONR chóng ta ph¶i chó ý ®Õn ®é ph©n
gi¶i cña chóng ®Ó ®Æt thêi gian sao cho phï hîp. Timer TON vµ Timer TONR bao
gåm ba lo¹i víi ba ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau: ®é ph©n gi¶i 1ms, 10ms vµ 100ms. Thêi
gian trÔ ®−îc t¹o ra chÝnh lµ tÝch cña ®é ph©n gi¶i cña bé Timer ®−îc chän vµ gi¸
trÞ ®Æt tr−íc cho Timer.
VÝ dô: Khi ta cho bé timer cã ®é ph©n gi¶i 10ms vµ gi¸ trÞ ®Æt tr−íc lµ
60 th× thêi gian trÔ lµ: =60*10ms =600ms.
Timer cña S7-200 cã nh÷ng tÝnh chÊt c¬ b¶n sau:
- C¸c bé Timer ®−îc ®iÒu khiÓn bëi mét cæng vµo vµ gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi. Gi¸
trÞ ®Õm tøc thêi cña Timer ®−îc nhËp trong thanh ghi 2 Byte (gäi lµ T-Word) cña
Timer, x¸c ®Þnh kho¶ng thêi gian trÔ kÓ tõ khi Timer ®−îc kÝch. Gi¸ trÞ ®Æt tr−íc
cña c¸c bé Timer ®−îc ký hiÖu trong LAD vµ STL lµ PT. Gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi cña
thanh ghi
T- Word th−êng xuyªn ®−îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ®Æt tr−íc cña Timer.
- Mçi bé Timer ngoµi thanh ghi 2 byte T-Word l−u gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi cßn
cã mét bit, ký hiÖu lµ T- bit, chØ tr¹ng th¸i logic ®Çu ra. Gi¸ trÞ logic cña bit nµy phô
thuéc vµo kÕt qu¶ so s¸nh gi÷a gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi víi gi¸ trÞ ®Æt tr−íc.
- Trong kho¶ng thêi gian tÝn hiÖu x(t) cã gi¸ trÞ logic 1, gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi
T-Word lu«n ®−îc cËp nhËt vµ thay ®æi t¨ng dÇn cho ®Õn khi nã ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i.
Khi gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi lín h¬n hay b»ng gi¸ trÞ ®Æt tr−íc th× T- bit cã gi¸ trÞ
logic 1.
øng víi mçi lo¹i CPU vµ ®é ph©n gi¶i chóng ta cã gi¸ trÞ giíi h¹n cña bé
Timer vµ ®−îc ký hiÖu riªng, tuú theo ta sö dông lÖnh ton hay TONR.
B¶ng 2.2: Gi¸ trÞ giíi h¹n cña bé timer nh− sau:
§é
Gi¸ trÞ
LÖnh ph©n CPU212 CPU214 CPU224
cùc ®¹i
gi¶i
1ms 32,767s T32 T32, T96 T32, T96
T33÷T36, T33÷T36,
10ms 327,67s T33 ÷T36
TON T97 ÷T100 T97 ÷T100
T37÷T63, T37÷T63,
100ms 3276,7s T37÷T63
T101÷T127 T101÷T255
TONR 1ms 32,767s T0 T0, T64 T0, T64


T§H46

T1 ÷ T4, T1÷T4,
10ms 327,67s T1÷T4
T65 ÷T68 T65 ÷T68
T5 ÷T31, T5÷T31,
100ms 3276,7s T5÷T31
T69 ÷T95 T69÷T95
2.2.3.6. LÖnh ®iÒu khiÓn bé ®Õm Counter
Counter lµ bé ®Õm thÓ hiÖn chøc n¨ng ®Õm theo s−ên xung trong S7 – 200.
Bé ®Õm Counter ®−îc chia lµm hai lo¹i: bé ®Õm tiÕn, ký hiÖu (CTU) vµ bé
®Õm tiÕn lïi, ký hiÖu (CTUD).
Bé ®Õm tiÕn CTU ®Õm sè s−ên lªn cña tÝn hiÖu logic ®Çu vµo tøc lµ ®Õm sè
lÇn thay ®æi tr¹ng th¸i logic 0 lªn 1 cña tÝn hiÖu. Sè s−ên xung ®Õm d−îc ghi vµo
thanh ghi 2 byte cña bé ®Õm giä lµ C_Word.
C_Word ®−îc gäi lµ gi¸ trÞ ®Õm tø thêi cña bé ®Õm vµ nã lu«n ®−îc so s¸nh
víi gi¸ trÞ ®Æt tr−íc cña bé ®Õm d−îc ký hiÖu lµ PV. Khi gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi b»ng
hoÆc lín h¬n gi¸ trÞ ®Æt tr−íc th× bé ®Õm b¸o ra ngoµi b»ng çch ®Æt gi¸ trÞ logic 1
vµo bit ®Æc biÖt C_bit.
Bé ®Õm tiÕn còng nh− bé ®Õm tiÕn lïi ®Òu cã ph©n lèi víi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn
xo¸ ®Ó thùc hiÖn viÖc ®Æt l¹i chÕ ®ä khëi ph¸t ban ®Çu (Reset) cho bé ®Õm ®−îc ký
hiÖu b»ng ch÷ çi ®Çu R trong LAD hoÆc qui ®Þnh lµ tr¹ng th¸i logic bit ®Çu tiªn
cña ng¨n xÕp trong STL.
Bé ®Õm ®−îc Reset khi tÝn hiÖu xo¸ cã tÝn hiÖu logic lµ 1 hoÆc khi lÖnh R ®−îc
thùc hiÖn víi C_bit.
Víi tÝnh n¨ng ®a d¹ng, linh ho¹t vµ dÔ sö dông cña Simatic S7 – 200 chóng
t«i øng dông nã ®Ó thµnh lËp ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
2.2.4. So¹n th¶o ch−¬ng tr×nh lËp tr×nh trªn phÇn mÒm S7 – 200
PhÇn mÒm Step 7 - Micro/Win 32, ng−êi dïng t¹o ra çc ch−¬ng tr×nh vµ cÊu
h×nh d−íi d¹ng mµ hä thÝch: biÓu ®å thang LAD (Ladder diagram), danh s¸ch lÖnh
STL (Statement list), biÓu ®å çc khèi chøc n¨ng (Function block diagram). Mét
hoÆc hai dù ¸n cã thÓ so¹n th¶o song song cïng mét lóc. ViÖc lËp tr×nh ®−îc ®¬n
gi¶n ho¸ mét çch ®¸ng kÓ nhê chøc n¨ng “kÐo vµ th¶” (drag and drop), c¾t, d¸n


T§H46

nhê sö dông bµn phÝm hoÆc con chuét. Mét sè chøc n¨ng míi cho phÐp viÖc t×m vµ
thay thÕ tù ®éng, xem tr−íc b¶n in (print preview), b¶ng th«ng tin vÒ çc biÓu
t−îng cã çc ®Þa chØ, biÓu t−îng còng nh− çc ®Þa chØ ®−îc hiÓn thÞ cho mçi phÇn tö
trong qu¸ tr×nh lµm viÖc vµ gi¸m s¸t t×nh tr¹ng lµm viÖc.
2.2.4.1. §Þnh cÊu h×nh lËp tr×nh
§©y lµ b−íc quan träng ®Çu tiªn cÇn thùc hiÖn gåm cã çc b−íc sau:
- Lùa chän trªn thanh thùc ®¬n Tools Options nh− trªn h×nh ?
- Hép tho¹i Options xuÊt hiÖn cho phÐp ta lùa chän ph−¬ng thøc lËp tr×nh thÝch
hîp nh−: Lùa chän cöa sæ so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh, ng«n ng÷ viÕt ch−¬ng tr×nh…..
- §Ó kÕt thóc ta nhÊn nót ENTER hoÆc kÝch vµo nót “OK” ®Ó x¸c nhËn
nh÷ng sù lùa chän ®ã.

H×nh 2.3: Lùa chän cÊu h×nh lËp tr×nh
2.2.4.2. T¹o vµ l−u tr÷ mét Project
• Çc thµnh phÇn cña mét Project
Mét Project bao gåm nh÷ng thµnh phÇn sau:
+ Progam Block : Bao gåm çc m· hãa cã thÓ thùc hiÖn ®−îc vµ çc lêi chó
thÝch. M· hãa cã thÓ thùc hiÖn ®−îc bao gåm ch−¬ng tr×nh chÝnh hay çc ng¾t vµ


T§H46

ch−¬ng tr×nh con. M· hãa ®−îc t¶i ®Õn PLC cßn çc chó thÝch ch−¬ng tr×nh th×
kh«ng.
+ Data Block: Khèi d÷ liÖu bao gåm çc d÷ liÖu ( nh÷ng gi¸ trÞ bé nhí ban
®Çu, nh÷ng h»ng sè ) vµ çc lêi chó thÝch. D÷ liÖu ®−îc t¶i ®Õn PLC , çc lêi chó
thÝch th× kh«ng.
+ Symtem Block: Symtem Block chøa çc th«ng tin vÒ cÊu h×nh nh− lµ çc
th«ng sè truyÒn th«ng, çc d¶i d÷ liÖu l−u gi÷, çc bé läc ®Çu vµo sè vµ t−¬ng tù vµ
th«ng tin mËt khÈu. Çc th«ng tin nµy ®−îc t¶i ®Õn PLC.
+ Symbol Table: Symbol Table cho phÐp ch−¬ng tr×nh sö dông nh÷ng ®Þa chØ
t−îng tr−ng. Nh÷ng ®Þa chØ nµy ®«i khi tiÖn Ých h¬n cho ng−êi lËp tr×nh vµ lµm cho
ch−¬ng tr×nh dÔ theo dâi h¬n . Ch−¬ng tr×nh biªn dÞch t¶i tíi PLC sÏ chuyÓn çc ®Þa
chØ t−îng tr−ng thµnh ®Þa chØ thùc. Th«ng tin trong Symbol Table sÏ kh«ng ®−îc t¶i
tíi PLC.
+ Status Chart : Status Chart cho phÐp theo dâi çch thøc xö lý d÷ liÖu ¶nh
h−ëng tíi viÖc thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh . Status Chart kh«ng ®−îc t¶i ®Õn PLC ,chóng
®¬n gi¶n lµ çch thøc qu¶n lý ho¹t ®éng cña PLC.
+ Cross Reference: Cöa sæ Cross Reference cho phÐp kiÓm tra nh÷ng b¶ng
chøa x¸c to¸n h¹ng sö dông trong ch−¬ng tr×nh vµ còng lµ vïng nhí ®· ®−îc g¸n (Bit
Usage vµ Bye Usage) . Trong khi ch−¬ng tr×nh so¹n th¶o ë chÕ ®é RUN, ta cã thÓ
kiÓm tra nh÷ng sè (EU, ED) ®ang ®−îc sö dông trong ch−¬ng tr×nh. Th«ng tin trong
Cross Reference vµ Usage kh«ng ®−îc t¶i ®Õn PLC.
• Çch t¹o ra mét Project
§Ó t¹o mét Project míi ta chØ cÇn kÝch ho¹t vµo biÓu t−îng Step7 - Micro/
Win32 th× mét Project míi sÏ ®−îc t¹o ra.
Ta cã thÓ t¹o mét Project míi sö dông thanh thùc ®¬n b»ng çch lùa chän
File New hoÆc Ên tæ hîp phÝm Ctr+N.
§Ó më mét Project cã s½n b»ng çch lùa chän File Open hoÆc Ên tæ hîp
phÝm Ctr+O vµ lùa chän tªn Project muèn më.


T§H46

• L−u tr÷ mét Project.
§Ó l−u tr÷ mét Project míi t¹o ra, ta lùa chän lÖnh trªn thanh thùc ®¬n
Project Save All hoÆc kÝch vµo biÓu tr−îng trªn thanh c«ng cô hoÆc
nhÊn tæ hîp phÝm Ctrl+S.
2.2.4.3. So¹n th¶o ch−¬ng tr×nh
Step7 - Micro/Win32 cho phÐp t¹o mét ch−¬ng tr×nh mµ cã thÓ sö dông mét
trong 2 cöa sæ lµ: LAD hoÆc STL.
• So¹n th¶o ch−¬ng tr×nh trong LAD.
Cöa sæ ®Ó so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh LAD cã d¹ng nh− sau:

H×nh 2.4: Cöa sæ so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh LAD

§Ó so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh, ta tiÕn hµnh theo nh÷ng b−íc sau:
+ NhËp tiªu ®Ò cho vïng so¹n th¶o b»ng çch kÝch ®óp vµo dßng ch÷ xanh çc
Network.
+ §Ó so¹n th¶o çc phÇn tö thang, ta kÝch vµo biÓu t−îng t−¬ng øng trªn
thanh chØ dÉn hoÆc lùa chän trªn dang s¸ch chØ dÉn.


bctntlvn (68).pdf

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (19)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (11)

Ähnlich wie bctntlvn (68).pdf

Ähnlich wie bctntlvn (68).pdf (20)

Mehr von Luanvan84

Mehr von Luanvan84 (12)

bctntlvn (68).pdf