Thiết Kế Hệ Thống Giám Sát Và Điều Khiển Nhà Kính Trồng Nấm Bào Ngư Chuyên Nghiệp

• Tác giả: Đỗ Văn Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Trần Vi Đô
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Đề tài: Thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển nhà kính trồng nấm bào ngư
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Mục tiêu đề tài
• 1.2. Giới hạn đề tài
• 1.3. Nội dung đề tài
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu
• 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Nhà kính
• 2.1.1. Phân loại nhà kính
• 2.1.2. Vật liệu làm nhà kính
• 2.1.3. Các cấu trúc mái nhà kính
• 2.1.4. Cấu trúc thiết kế nhà kính
• 2.2. Yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của nấm bào ngư
• 2.2.1. Quản lý nhiệt độ, độ ẩm
• 2.2.2. Điều kiện sinh trưởng tốt cho nấm bào ngư
• 2.2.3. Bộ điều khiển PLC
• 2.2.4. Các thiết bị ngoại vi
• 2.2.4.1. Cảm biến nhiệt độ
• 2.2.4.2. Cảm biến độ ẩm
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
• 3.1. Yêu cầu thiết kế
• 3.2. Sơ đồ khối hệ thống
• 3.3. Xây dựng nhà kính
• 3.3.1. Vật liệu làm nhà kính
• 3.3.2. Các dụng cụ cơ khí
• 3.3.3. Thiết kế nhà kính
• 3.4. Lựa chọn thiết bị
• 3.4.1. Bộ điều khiển trung tâm
• 3.4.4. Các thiết bị chấp hành
• 3.4.4.1. Sơ đồ nối dây Digital
• 3.4.4.2. Sơ đồ nối dây Analog Input
• 3.4.4.3. Sơ đồ nối dây Analog output
• 3.4.4.6. Sơ đồ điện đèn tín hiệu và bơm
• 3.4.4.7. Sơ đồ điện SSR và quạt
• 3.5. Thiết kế tủ điện
• 3.6. Lắp đặt thiết bị ngăn trồng nấm
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM
• 4.1. Yêu cầu thiết kế
• 4.2. Phần mềm Tiaportal
• 4.2.1. Giới thiệu phần mềm
• 4.2.2. Ưu – nhược điểm của phần mềm
• 4.2.3. Chương trình
• 4.3. Chương trình
• 4.4. Phần mềm SKTOOL
• 4.5. Phần mềm Visual Studio Code
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN
• 5.1. Mô hình nhà kính
• 5.2. Quá trình trồng nấm bào ngư
• 5.2.1. Giai đoạn bảo quản ủ nấm
• 5.2.2. Quá trình trồng nấm lứa 1
• 5.2.3. Quá trình trồng nấm lứa 2
• 5.2.4. Đánh giá chất lượng hệ thống
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.3. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát là một phần quan trọng trong đề tài 'Thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển nhà kính trồng nấm bào ngư'. Hệ thống này sử dụng các cảm biến để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, và ánh sáng trong nhà kính. Dữ liệu được xử lý và hiển thị trên giao diện HMI và web, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và điều chỉnh các thông số môi trường. Giám sát môi trường liên tục đảm bảo điều kiện sinh trưởng tối ưu cho nấm bào ngư.

1.1. Cảm biến và thu thập dữ liệu

Hệ thống sử dụng các cảm biến nhiệt độ và cảm biến độ ẩm để thu thập dữ liệu môi trường. Các cảm biến này được kết nối với PLC để xử lý dữ liệu. Dữ liệu sau đó được truyền lên giao diện HMI và web, cho phép người dùng giám sát từ xa. Phân tích dữ liệu giúp đưa ra các quyết định điều chỉnh kịp thời, đảm bảo môi trường phù hợp cho nấm bào ngư.

1.2. Giao diện giám sát

Giao diện HMI và web được thiết kế để hiển thị các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, và trạng thái hoạt động của hệ thống. Giao diện này cho phép người dùng điều chỉnh các thông số một cách dễ dàng. Giải pháp nông nghiệp này giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu sự can thiệp thủ công.

II. Điều khiển nhà kính

Điều khiển nhà kính là quá trình tự động hóa các thiết bị trong nhà kính để duy trì điều kiện môi trường tối ưu. Hệ thống sử dụng PLC để điều khiển các thiết bị như quạt, máy bơm, và hệ thống phun sương. Công nghệ tự động hóa giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, giảm thiểu sự can thiệp của con người.

2.1. PLC và điều khiển tự động

PLC là bộ điều khiển trung tâm của hệ thống, kết nối với các thiết bị ngoại vi như quạt, máy bơm, và hệ thống phun sương. PLC thực hiện các lệnh điều khiển dựa trên dữ liệu từ cảm biến, đảm bảo môi trường luôn ở trạng thái tối ưu. Hệ thống điều khiển này giúp tăng hiệu quả sản xuất và giảm chi phí vận hành.

2.2. Tối ưu hóa sản xuất

Hệ thống điều khiển tự động giúp tối ưu hóa sản xuất bằng cách duy trì các điều kiện môi trường phù hợp cho nấm bào ngư. Các thông số như nhiệt độ, độ ẩm được điều chỉnh tự động, giúp cây trồng phát triển tốt nhất. Nông nghiệp công nghệ cao này mang lại hiệu quả kinh tế cao, giảm thiểu rủi ro trong sản xuất.

III. Trồng nấm bào ngư

Trồng nấm bào ngư trong nhà kính đòi hỏi điều kiện môi trường đặc biệt. Hệ thống giám sát và điều khiển giúp duy trì nhiệt độ, độ ẩm, và ánh sáng phù hợp cho từng giai đoạn phát triển của nấm. Điều kiện sinh trưởng được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo năng suất và chất lượng nấm.

3.1. Điều kiện sinh trưởng

Nấm bào ngư cần nhiệt độ và độ ẩm ổn định để phát triển. Hệ thống giám sát và điều khiển giúp duy trì các điều kiện này một cách tự động. Quản lý nhà kính hiệu quả giúp tăng năng suất và chất lượng nấm, đồng thời giảm thiểu rủi ro do biến động môi trường.

3.2. Quy trình trồng nấm

Quy trình trồng nấm bào ngư bao gồm các giai đoạn từ ủ nấm đến thu hoạch. Hệ thống giám sát và điều khiển giúp điều chỉnh các thông số môi trường phù hợp với từng giai đoạn. Hệ thống tưới tiêu tự động đảm bảo cung cấp đủ nước và độ ẩm cần thiết cho nấm phát triển.