Đặt vấn đề Sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam ngày càng phát triển với chất lượng và sản lượng vượt bậc so với trước đây. Một trong những lý do chính đó là việc áp dụng mô hình nhà kính thông minh vào sản xuất. Mô hình này hiện nay được sử dụng ngày càng phổ biến. Với những ưu nhược điểm nổi bật, năng suất nông nghiệp từng bước được cải thiện rõ rệt giúp tăng giá trị kinh tế Với việc công nghệ đang bước vào thời kỳ 4.0 việc sử dụng các nguyên lý thiết bị điều khiển tự động để áp dụng vào nhiều mục đích sử dụng đang ngày càng cấp bách.
Qua đó ứng dụng PLC S7-1200 giám sát nhà trồng thông minh qua Webserver và truyền thông RS485 hiện nay rất cần thiết và nhận được sư quan tâm người tiêu dùng. Với những ưu điểm nổi bật sẵn có, việc sử dụng để thúc sự lớn mạnh về tăng gia trồng trọt nông nghiệp hay công nghiệp theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa sẽ phù hợp với nhu cầu đất nước ta. Giúp nước ta tiếp cận được với những công nghệ tiên tiến trên thế giới. Xây dựng được mô hình phát triển bền vững cho nền kinh tế.
Lý do chọn đề tài Xây dựng nhà kính để trồng rau sạch là một trong những mô hình hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp theo hướng theo hướng công nghệ cao. Sử dụng nhà kính để trồng rau đang ngày càng phổ biến ở nước ta. Không chỉ giúp hạn chế những ảnh hưởng của các yếu tố từ môi trường như là thời tiết hoặc sâu bệnh gây hại. Đồng thời làm tăng năng suất gấp 3 đến 4 lần so với trồng ở ngoài trời theo phương thức truyền thống.
Đồng thời với sự bùng nổ của cuộc cách mạng lần thứ tư. Giúp cho con người có thể truyền thông qua internet, 3G hoặc 4G. Thấy được những ưu điểm đó, chúng em đã chọn đề tài ứng dụng PLC S7-1200 giám sát nhà trồng thông minh qua Webserver và truyền thông RS485, giúp con người có thể làm chủ được thời gian, giảm nhân công và tăng năng suất lao động. Đó cũng là lý do mà chúng em chọn đề tài này.
Ngày nay khắp nơi trên thế giới đã có rất nhiều phương pháp ứng dụng công nghệ hiện đại vào canh tác và 1 trong số đó là mô hình điều khiển và giám sát qua mạng Internet không dây mà chúng em đang nghiên cứu và phát triển. Chúng em mong sự hướng dẫn và góp ý chân thành từ Thầy Cô. 1 Khóa luận tốt nghiệp Phạm Hoàng Ân Nguyễn Quốc Bảo Võ Anh Khoa Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu về PLC Simatic S7-1200: Nghiên cứu cấu trúc phần cứng, cấu trúc bộ nhớ của PLC S7-1200. Tìm hiểu cách sử dụng phần mềm TIA Portal dùng để lập trình cho họ PLC Simatic S7-1200.
Tìm hiểu truyền thông điều khiển và giám sát hệ thống từ xa. Thiết kế giao diện WEB Phương pháp nghiên cứu Vận dụng, kế thừa tài liệu tham khảo, khóa luận của các khóa trước. Tham khảo các ý kiến góp ý giáo viên hướng dẫn và cộng đồng mạng. Tìm hiểu, thu thập và phân tích tài liệu.
Tổng hợp, đúc kết tài liệu, ý kiến và đưa ra ý tưởng thực hiện. Áp dụng kết quả nghiên cứu, tổng hợp đưa vào thực nghiệm. Sửa đổi, đánh giá đưa ra kết quả hoàn thiện. Thời gian nghiên cứu Phần lớn thời gian dùng để tìm hiểu tư liệu và nghiên cứu.
Thời gian đầu tiến hành lắp đặt mô hình và cài đặt phầm mềm. Sau đó bắt đầu tiến hành cấu hình PLC, tìm hiểu và cấu hình web user defined và lập trình PLC. Sau đó, lắp thêm cảm biến cảm nhiệt độ và độ ẩm cho mô hình. Tiếp tục lập trình các chế độ sử dụng cho mô hình như Auto hay Manual.
Thời gian chuẩn bị hoàn tất thì test demo mô hình, thực hiện các giai đoạn cuối như nat port và add tên miền. Giai đoạn thời gian hoàn thiện sẽ tiến hành sửa đổi đánh giá kiểm tra kết quả chạy thực nghiệm mô hình. 2 Khóa luận tốt nghiệp Phạm Hoàng Ân Nguyễn Quốc Bảo Võ Anh Khoa CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Tổng quan về thiết kế một hệ thống tưới Ngoài phương pháp tưới thủ công, các phương pháp tưới còn lại đều cần được thiết kế, tính toán các thông số cho phù hợp. Nhìn chung, các phương pháp tưới có dùng ống đều có cùng nguyên lý tính toán trên cơ sở môn học cấp thoát nước và thủy lực đường ống, đó là: xác định diện tích tưới, nguồn nước, nhu cầu nước tưới phù hợp với từng loại cây trồng, diện tích, địa hình vùng tưới.Từ các thông số này, ta sẽ tính toán đường kính ống chính, ống phụ, ống nhánh, vận tốc nước chảy trong ống, áp lực nước trong ống; tính toán chiều dài của các loại ống, các chi tiết nối (co, van, vv…), số lượng các bét phun,ống dẫn đến gốc vv.và cuối cùng là lập bảng tổng hợp số lượng các loại vật tư, tính toán chi phí mua vật tư, tiền công xử lý vv.
Để thiết kế hệ thống tưới nước cho đồng ruộng, cần quan tâm đến các vấn đề sau: + Hình dạng vùng tưới như thế nào? + Diện tích vùng tưới lớn nhỏ ra sao ? + Số cây cần cung cấp nước tưới trên đơn vị diện tích ? + Nhu cầu nước của loại cây trồng/đơn vị thời gian (lít/ngày). + Địa hình khu tưới như thế nào? Để xác định hình dáng, diện tích vùng tưới, không có cách nào khác hơn là phải đo đạc. Nếu có điều kiện thì dùng máy kinh vĩ quang cơ để đo đạc địa chính, địa hình toàn khu đất. Trong trường hợp diện tích nhỏ (một, vài ha); có thể dùng máy định vị cầm tay (hiện nay rất phổ biến).
Khi đã có “cái nền” là hình dáng, diện tích khu đất, ta bắt đầu phát họa sơ đồ bố trí cây trồng. Cơ chế của nhà nước: Việt Nam là một quốc gia nông nghiệp truyền thống, dấu ấn của nông nghiệp thể hiện trên mọi mặt của đời sống xã hội. Trong cơ cấu nền kinh tế, nông nghiệp chỉ chiếm khoảng 17%, nhưng do dân số đông, trên 90 triệu người, khoảng 65% sống ở nông thôn, nên nông nghiệp có vị trí quan trọng trong xã hội. Do đó, Đảng và Nhà nước ta luôn 3 Khóa luận tốt nghiệp Phạm Hoàng Ân Nguyễn Quốc Bảo Võ Anh Khoa quan tâm đến phát triển nông nghiệp, xác định đây là một nhiệm vụ chiến lược cần thực hiện.
Cơ sở để tiến hành công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn Một là, chủ trương, đường lối phát triển nông nghiệp, nông thôn của Đảng Trong thời kỳ đổi mới, Đảng và Nhà nước ta ban hành nhiều chủ trương, chính sách, nhằm phát triển nông nghiệp, nông thôn. Nghị quyết 10 của Bộ Chính trị khóa VI, ngày 05-4-1988 là chính sách quan trọng của Việt Nam về nông nghiệp. Sự thành công của chính sách này thể hiện trong việc đổi mới quan hệ sản xuất, tạo tiền đề, động lực để phát triển nông nghiệp. Trong giai đoạn 1988 - 2008, những vấn đề về lương thực, nghèo đói, cơ sở hạ tầng đã được giải quyết về cơ bản, kinh tế nông nghiệp tăng trưởng đáng kể, diện mạo nông thôn có nhiều khởi sắc… Tuy nhiên, những kết quả đạt được chưa thực sự tương xứng với tiềm năng, lợi thế; chuyển dịch cơ cấu kinh tế chậm, năng suất còn thấp, chất lượng chưa cao, tình trạng nghèo đói còn tồn tại ở một số khu vực miền núi… Trước tình hình đó, Hội nghị Trung ương 7 (khóa X), ngày 05-8-2008 đã thông qua Nghị quyết số 26 - NQ/TW về nông nghiệp, nông dân, nông thôn, trong đó xác định: xây dựng nền nông nghiệp phát triển toàn diện theo hướng hiện đại, bền vững, sản xuất hàng hóa lớn, có năng suất, chất lượng, hiệu quả và khả năng cạnh tranh cao; phát triển toàn diện, hiện đại hóa nông nghiệp là then chốt; giải quyết đồng bộ vấn đề nông nghiệp, nông dân, nông thôn.
Hai là, chủ trương xây dựng nền kinh tế thị trường hiện đại Phát triển nền kinh tế Việt Nam theo hướng: “Xây dựng nền kinh tế thị trường hiện đại, hội nhập quốc tế, có nhiều hình thức sở hữu, nhiều thành phần kinh tế, vận hành đầy đủ, đồng bộ, hiệu quả theo quy luật kinh tế thị trường”(2) là chủ trương của Đại hội XII của Đảng. Đây là một điều kiện cơ bản để tiến hành công nghiệp hóa nông nghiệp. Trên phương diện kinh tế, công nghiệp hóa nông nghiệp là quá trình đầu tư nguồn vốn, kỹ thuật, công nghệ nhằm hiện đại hóa lực lượng sản xuất, nâng cao năng suất, hiệu quả sản xuất nông nghiệp và tiêu thụ sản phẩm. Đây là hoạt động tìm kiếm lợi nhuận của nhà nông và các nhà đầu tư.
Tuy nhiên, việc đầu tư khoa học, kỹ thuật, công nghệ trong nông nghiệp chỉ được thực hiện khi nhà đầu tư nhận thấy những lợi ích kinh tế từ công việc này. Đối với nông dân - chủ thể của quá trình phát triển nông nghiệp 4 Khóa luận tốt nghiệp Phạm Hoàng Ân Nguyễn Quốc Bảo Võ Anh Khoa - do gắn bó với nghề nông, nên công nghiệp hóa nông nghiệp là cách tốt nhất để phát triển kinh tế, cải thiện đời sống… Nếu thiếu cơ chế, chính sách hợp lý về đất đai, tài chính, tín dụng… nhà nông không thể thực hiện công việc này. Như vậy, chủ trương xây dựng nền kinh tế thị trường hiện đại của Việt Nam là điều kiện cơ bản để tiến hành công nghiệp hóa nông nghiệp. Ba là, xu thế công nghiệp hóa - hiện đại hóa trên thế giới Công nghiệp hóa, hiện đại hóa là một xu thế phát triển tất yếu của nhân loại.
Thực tiễn cho thấy, sự tiến bộ đột phá về khoa học - công nghệ là yếu tố quyết định sự thành công trong phát triển nông nghiệp. Vào thế kỷ XX, nền công nghiệp trên thế giới đã có sự phát triển mạnh, nhưng nhiều quốc gia vẫn ở trong tình trạng chậm phát triển và đói nghèo. Những năm 40 thế kỷ XX, trong nông nghiệp đã xuất hiện những cuộc cách mạng về kỹ thuật công nghệ. Sự phát triển của khoa học - công nghệ trong nông nghiệp đã làm tăng đáng kể năng suất, sản lượng lương thực.
Vào đầu những năm 2000, một lao động trong nông nghiệp có thể sản xuất một lượng lương thực đủ đáp ứng nhu cầu cho 90 người, cao gấp khoảng 9 lần so với những năm 40 của thế kỷ trước. Do vậy, “công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”(3). Đây là một xu thế phát triển chung và không có ngoại lệ.