Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nông nghiệp giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế của Việt Nam. Tuy nhiên, trước sự phát triển của công nghệ thông tin, yêu cầu khắt khe về chất lượng nông sản trong quá trình hội nhập quốc tế, diện tích đất canh tác bị thu hẹp do đô thị hóa và tác động của biến đổi khí hậu trong bối cảnh dân số gia tăng, ngành nông nghiệp đang đối mặt với nhiều thách thức lớn. Việc chuyển dịch sang nông nghiệp công nghệ cao – ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật như tự động hóa, công nghệ cảm biến, công nghệ tưới nhỏ giọt, nhà kính và Internet vạn vật (IoT) – được xác định là giải pháp then chốt nhằm nâng cao năng suất, tiết kiệm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm và bảo vệ môi trường. Các dữ liệu thực tiễn cho thấy khoa học công nghệ đóng góp trên 30% giá trị gia tăng trong sản xuất nông nghiệp và 38% trong sản xuất giống cây trồng, vật nuôi; mức độ cơ giới hóa khâu làm đất đối với cây hàng năm đạt khoảng 94% và khâu thu hoạch lúa đạt 50% (khu vực đồng bằng đạt 90%).

Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài "Mô hình trồng cây thông minh" được thực hiện nhằm ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động vào quy trình chăm sóc cây trồng, hướng tới khả năng ứng dụng thực tế trong môi trường sản xuất công nghiệp.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  • Nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Xây dựng mô hình trồng cây thông minh sử dụng bộ điều khiển logic lập trình được (PLC) SIMATIC S7-1200 của hãng Siemens.
    2. Thiết kế phần cứng và nguyên lý hoạt động cho hệ thống chiếu sáng/sưởi ấm và hệ thống tưới nước tự động.
    3. Lập trình điều khiển và giám sát toàn bộ hệ thống dựa trên PLC S7-1200 và giao diện màn hình HMI.
  • Mục tiêu nghiên cứu:
    1. Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển tự động vòng kín áp dụng cho môi trường vi khí hậu cây trồng.
    2. Xây dựng hoàn chỉnh mô hình phần cứng gồm mạch xử lý trung tâm, hệ thống cảm biến, hệ thống chiếu sáng, hệ thống tưới cây và các khối chấp hành công nghiệp.
    3. Đánh giá khả năng ứng dụng và độ ổn định của hệ thống trong việc chăm sóc đối tượng thực nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng sinh học được kiểm nghiệm là cây giá đỗ; đối tượng kỹ thuật là bộ điều khiển PLC Siemens S7-1200, hệ thống cảm biến (nhiệt độ PT100, độ ẩm đất LM393, cảm biến mưa), các thiết bị chuyển đổi tín hiệu, rơ le bán dẫn (SSR), relay trung gian, máy bơm và đèn gia nhiệt.
  • Phạm vi nghiên cứu: Đề tài giới hạn đối tượng thực nghiệm sinh học chuyên biệt là cây giá đỗ, không thực hiện thử nghiệm trên các loại cây trồng khác. Thời gian giao đề tài từ ngày 26/01/2022 đến ngày 19/06/2022 tại Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ; giai đoạn chạy thực nghiệm thu thập số liệu nhiệt độ diễn ra liên tục trong 10 ngày (từ ngày 18/12/2022 đến ngày 27/12/2022).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài vận dụng hệ thống lý thuyết về kỹ thuật điều khiển tự động và truyền thông công nghiệp, kết hợp các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

  • Khung lý thuyết điều khiển tự động:
    • Hệ thống điều khiển vòng kín (Closed-loop Control System hay Feedback Control System): Hoạt động dựa trên việc so sánh liên tục giữa tín hiệu đặt hay tín hiệu tham chiếu $r(t)$ (Setpoint) với tín hiệu hồi tiếp $y_{ht}(t)$ (Measured Signal) từ cảm biến đo lường để tính toán sai số $e(t) = r(t) - y_{ht}(t)$. Trên cơ sở đó, thuật toán điều khiển tạo ra tín hiệu điều khiển $u(t)$ (Controller Output) tác động lên đối tượng điều khiển nhằm đưa biến được điều khiển $y(t)$ (Controlled Variable) bám sát giá trị mong muốn.
    • Cấu trúc hệ thống điều khiển nhiệt độ: Tín hiệu nhiệt độ từ môi trường được đo bởi cảm biến nhiệt điện trở, chuyển đổi thành tín hiệu tương tự (Analog) hoặc số (Digital) đưa vào PLC để so sánh với ngưỡng cài đặt, từ đó điều khiển rơ le cấp nguồn cho cơ cấu gia nhiệt hoặc thiết bị làm mát.
    • Thuật toán điều khiển tỉ lệ - tích phân - vi phân (PID): Triển khai thông qua khối hàm chuẩn PID_Compact tích hợp trên phần mềm TIA Portal để điều khiển góc pha công suất đèn sợi đốt qua rơ le bán dẫn SSR.
  • Lý thuyết truyền thông và phần mềm:
    • Chuẩn truyền thông Profinet: Sử dụng giao thức TCP/IP, ISO-on-TCP hoặc S7 Communication qua cáp mạng CAT5 chuẩn RJ45 để kết nối giữa máy tính lập trình, PLC S7-1200 và màn hình giao diện người - máy (HMI).
    • Giao thức Modbus: Khảo sát các dạng Modbus ASCII, Modbus RTU (truyền nhị phân trên chuẩn RS485/RS232) và Modbus TCP/IP (đóng gói khung tin Modbus trong gói TCP/IP trên nền Ethernet theo mô hình Master - Slave / Client - Server).
    • Môi trường tích hợp TIA Portal V15 (Totally Integrated Automation Portal): Nền tảng hợp nhất quản lý cơ sở dữ liệu chung cho việc lập trình logic PLC, cấu hình mạng phần cứng, thiết kế giao diện HMI và chẩn đoán lỗi hệ thống.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tế:
    • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu chuyên ngành về kiến trúc PLC Siemens S7-1200, thông số kỹ thuật các linh kiện phần cứng công nghiệp (bộ nguồn DPS-50S-24, bộ chuyển đổi tín hiệu AT-TR, cảm biến RTD PT100, SSR, module relay).
    • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế mạch nguyên lý, lắp đặt đấu nối tủ điện phần cứng, xây dựng thuật toán logic trên TIA Portal V15, nạp chương trình vào PLC S7-1200, vận hành thực tế mô hình nuôi trồng giá đỗ và tiến hành đo đạc, ghi nhận dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm và sự phát triển chiều cao của cây.
    • Phương pháp trao đổi khoa học: Tham khảo ý kiến chuyên môn và tiếp thu các định hướng kỹ thuật từ cán bộ hướng dẫn trong suốt quá trình hoàn thiện đề tài.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc phân tầng chức năng, kết hợp giữa mạch động lực, mạch điều khiển và phần mềm giám sát.

Cấu tạo phần cứng và thiết bị sử dụng

Tên thiết bị / Linh kiện Mã hiệu / Quy cách Đặc tính kỹ thuật chính Vai trò trong mô hình
Bộ điều khiển logic lập trình Siemens SIMATIC S7-1200 Tích hợp cổng Profinet, đầu vào/ra số (DI/DO), đầu vào tương tự (AI); hỗ trợ module mở rộng Signal Board, Signal Module Xử lý trung tâm, tính toán thuật toán PID, thực thi logic điều khiển tưới và chiếu sáng
Bộ chuyển đổi nguồn DPS-50S-24 Điện áp vào 100–240VAC (50/60Hz), điện áp ra 24VDC, dòng định mức 2.1A Cung cấp nguồn một chiều 24VDC ổn định cho PLC và các mạch điều khiển
Cảm biến nhiệt độ RTD PT100 Cảm biến nhiệt điện trở bạch kim; cấu trúc kết nối 2 dây (loại W), 3 dây (loại X), 4 dây (loại Y) Đo lường nhiệt độ trong buồng nuôi trồng với độ ổn định và độ chính xác cao
Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ AT Series Signal Converter (loại AT-TR) Nhận đầu vào PT100, ngõ ra 2 kênh Analog, độ chính xác $\le \pm 0.5%$, thời gian đáp ứng $\le 500,\text{ms}$, nguồn AC 85~265V / DC 100~300V Chuẩn hóa tín hiệu điện trở từ PT100 thành tín hiệu Analog tiêu chuẩn đưa về ngõ vào AI của PLC
Rơ le bán dẫn (SSR) Solid State Relay AC Điều khiển chuyển mạch góc pha analog ngõ vào 4–20mA hoặc 0–10VDC; điện áp tải tới 600VAC, dòng định mức 25–125A; tích hợp mạch snubber Điều chỉnh tuyến tính công suất nguồn cấp cho bóng đèn gia nhiệt dựa trên đầu ra của bộ điều khiển PID
Cảm biến độ ẩm đất Module cảm biến kèm IC so sánh LM393 Điện áp hoạt động 3.3V–5V; ngõ ra Analog (A0) và Digital (D0); kích thước PCB $3 \times 1.6,\text{cm}$; có biến trở chỉnh ngưỡng Cắm trực tiếp vào giá thể trồng để phát hiện trạng thái độ ẩm, xuất mức thấp (0V) khi đủ ẩm, mức cao (5V) khi khô
Cảm biến mưa Module phát hiện nước mưa Điện áp 5VDC; tấm cảm biến $54 \times 40,\text{mm}$; ngõ ra Digital TTL (D0) và Analog (A0) Phát hiện nước bề mặt và hỗ trợ kiểm soát độ ẩm môi trường
Rơ le trung gian & Module Relay 5V Relay kiếng & Module relay 5V 10A Tiếp điểm hợp kim bạc (Silver alloy) chịu tải 220V/10A; có tiếp điểm thường mở (NO), thường đóng (NC), chân chung (COM) Đóng cắt mạch nguồn cấp cho máy bơm tưới nước tự động
Module chuyển đổi I2C Module LCD I2C (Driver HD44780) Điện áp 2.5–6VDC; địa chỉ mặc định 0x27; giao tiếp 2 dây (SDA, SCL); tích hợp chiết áp chỉnh độ tương phản Rút gọn số chân giao tiếp cho màn hình hiển thị phụ
Màn hình giám sát Siemens HMI Kết nối cáp mạng chuẩn CAT5 (Profinet) với PLC Giao diện điều khiển, cài đặt thông số và hiển thị biểu đồ nhiệt độ thời gian thực

Xây dựng chương trình điều khiển trên TIA Portal V15

Chương trình điều khiển được thiết kế theo cấu trúc khối chức năng (Function Block - FB) và khối tổ chức (Organization Block - OB) trong môi trường TIA Portal V15:

  • Mạch điều khiển hệ thống chung (Network 1): Thiết lập nút nhấn Start/Stop tổng thể để bật hoặc tắt toàn bộ chu trình hoạt động của mô hình.
  • Xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ: Xây dựng Function Block chuyên biệt cho cảm biến nhiệt độ PT100. Tín hiệu Analog nhận từ bộ chuyển đổi AT-TR được đọc vào PLC qua địa chỉ ngõ vào tương tự, sau đó quy đổi tuyến tính về thang đo nhiệt độ thực tế độ Celsius (°C).
  • Xử lý tín hiệu cảm biến đất: Xây dựng Function Block đọc trạng thái từ chân D0/A0 của cảm biến độ ẩm đất để nhận biết tình trạng thiếu nước của giá thể.
  • Thuật toán điều khiển hệ thống tưới: Khi cảm biến đất gửi tín hiệu báo đất khô (thiếu nước), chương trình kích hoạt ngõ ra điều khiển máy bơm nước hoạt động trong chu kỳ đúng 2 giây. Sau khi hoàn tất 2 giây bơm, chương trình tự động ngắt máy bơm và reset lại trạng thái hàng đợi của hệ thống tưới nhằm chống ngập úng.
  • Thuật toán điều khiển nhiệt độ PID (PID_Compact): Khởi tạo một Organization Block ngắt chu kỳ để thực thi khối hàm PID_Compact. Tín hiệu nhiệt độ thực tế từ Function Block PT100 được gán vào biến quá trình (Process Value - Input), kết hợp với nhiệt độ cài đặt (Setpoint). Hàm PID tính toán và xuất tín hiệu ngõ ra Analog/PWM đến rơ le bán dẫn SSR để điều biến công suất của bóng đèn sưởi.
  • Thiết lập giao diện HMI: Cấu hình liên kết địa chỉ biến (Tag) giữa PLC S7-1200 và giao diện HMI qua đường truyền Ethernet, cho phép người vận hành giám sát trạng thái thiết bị, theo dõi đồ thị đáp ứng nhiệt độ và thay đổi ngưỡng cài đặt.

Nội dung chính theo từng chương

Bố cục của báo cáo đồ án gồm 5 chương cụ thể như sau:

Chương 1: TỔNG QUAN

Chương này nêu bật lý do chọn đề tài từ yêu cầu hiện đại hóa nông nghiệp Việt Nam, mục tiêu nghiên cứu thiết kế mô hình trồng cây thông minh ứng dụng PLC S7-1200, giới hạn đối tượng thực nghiệm là cây giá đỗ, phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm, cùng bố cục tổng quát của báo cáo.

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương 2 trình bày toàn diện nền tảng lý thuyết và cơ sở kỹ thuật:

  • Khái niệm hệ thống điều khiển tự động, phân biệt vòng hở và vòng kín, vai trò của các biến trạng thái $r(t)$, $u(t)$, $y(t)$, $y_{ht}(t)$, $e(t)$.
  • Phân tích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị phần cứng: Bộ chuyển đổi nguồn DPS-50S-24; Bộ chuyển đổi tín hiệu AT-TR (thời gian trễ $\le 500,\text{ms}$, sai số $\le \pm 0.5%$); Cảm biến nhiệt điện trở PT100 với 3 phương pháp đấu dây (2 dây loại W, 3 dây loại X, 4 dây loại Y); Rơ le bán dẫn SSR điều khiển góc pha; Rơ le trung gian; Module cảm biến độ ẩm đất LM393; Cảm biến mưa; Module relay 5V; Module chuyển đổi LCD I2C.
  • Tổng quan dòng PLC SIMATIC S7-1200, các tiêu chuẩn công nghiệp đáp ứng (UL 508, CSA C22.2, VDE 0160, EN 61131-2), các phương thức truyền thông Profinet, Point-to-point (RS232/RS485) và Modbus TCP/IP.
  • Giới thiệu phần mềm TIA Portal V15 và quy trình cấu hình địa chỉ IP kết nối máy tính với PLC.

Chương 3: NỘI DUNG THỰC HIỆN

Chương 3 chi tiết hóa quy trình thiết kế và triển khai mô hình:

  • Thiết kế sơ đồ kết nối điện phần cứng: Sơ đồ nối dây giữa cảm biến đất, cảm biến mưa với module I2C/PLC; Sơ đồ nối dây bộ chuyển đổi tín hiệu AT-TR với PT100 và PLC S7-1200; Sơ đồ kết nối mạch điều khiển máy bơm và mạch điều khiển bóng đèn sưởi qua SSR.
  • Lập trình phần mềm điều khiển: Cấu hình khối lệnh Start/Stop; Lập trình Function Block chuẩn hóa tín hiệu nhiệt độ và tín hiệu độ ẩm đất; Viết logic điều khiển máy bơm nước chạy 2 giây và tự ngắt; Cấu hình tham số và thiết lập khối hàm PID_Compact điều khiển nhiệt độ; Thiết kế và kết nối màn hình giám sát HMI.

Chương 4: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương 4 công bố các kết quả vận hành thực tế:

  • Hình ảnh mô hình vật lý hoàn chỉnh khi đưa vào vận hành.
  • Đánh giá đáp ứng của bộ điều khiển PID_Compact: Khi nhiệt độ môi trường thấp hơn nhiệt độ cài đặt, ngõ ra PID hoạt động 100% công suất để tăng nhiệt nhanh; khi nhiệt độ tiệm cận giá trị cài đặt, đầu ra công suất giảm dần; khi nhiệt độ vượt giá trị cài đặt, đầu ra tiếp tục hạ xuống mức thấp để giữ ổn định nhiệt độ buồng nuôi trồng.
  • Biểu đồ ghi nhận diễn biến nhiệt độ liên tục trong 10 ngày (từ 18/12/2022 đến 27/12/2022 - Bảng 1).
  • Đánh giá sự phát triển của cây giá đỗ qua các giai đoạn thực nghiệm đạt chiều cao 5 cm, 6 cm; xác định độ chính xác trong toàn bộ quá trình chăm sóc đạt 98%.

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN

Chương 5 tổng kết lại toàn bộ khối lượng công việc đã hoàn thành so với mục tiêu đề ra (xây dựng thành công phần cứng, lập trình điều khiển tự động ổn định, độ chính xác cao) và đề xuất các định hướng nâng cấp, mở rộng hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả thực nghiệm:
    • Mô hình phần cứng và giải pháp điều khiển tự động hoạt động ổn định, tin cậy.
    • Hệ thống điều khiển nhiệt độ sử dụng thuật toán PID_Compact kết hợp SSR và cảm biến PT100 điều tiết nhiệt độ chính xác theo giá trị đặt.
    • Hệ thống tưới tự động phản hồi chính xác theo tín hiệu độ ẩm đất, thực thi đúng quy trình bơm 2 giây giúp duy trì độ ẩm giá thể mà không gây ngập úng.
    • Độ chính xác trong toàn bộ quá trình tự động chăm sóc cây trồng đạt mức 98%.
    • Đối tượng thực nghiệm là cây giá đỗ sinh trưởng tốt, phát triển đồng đều, ghi nhận đạt các mốc chiều cao 5 cm và 6 cm theo dõi qua các ngày thử nghiệm.
    • Dữ liệu nhiệt độ được giám sát và lưu trữ liên tục qua biểu đồ hoạt động trong 10 ngày thử nghiệm từ 18/12/2022 đến 27/12/2022.
  • Đóng góp của đề tài:
    • Ứng dụng thành công các thiết bị và chuẩn giao tiếp điều khiển công nghiệp (PLC S7-1200, TIA Portal V15, RTD PT100, SSR góc pha, HMI) vào bài toán tự động hóa nông nghiệp vi mô, tạo tiền đề để chuyển giao hoặc nhân rộng quy mô trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao.
    • Cung cấp giải pháp mẫu hoàn chỉnh về mặt kỹ thuật, từ sơ đồ đấu nối phần cứng, phương pháp chuyển đổi tín hiệu cảm biến đến cấu trúc chương trình lập trình PID trong môi trường TIA Portal.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Mô hình thực nghiệm hiện tại mới chỉ tập trung nghiên cứu và đánh giá trên một đối tượng duy nhất là cây giá đỗ, chưa tiến hành thử nghiệm trên các loại cây trồng khác có chu kỳ sinh trưởng dài ngày và yêu cầu chăm sóc phức tạp hơn.
    • Hệ thống chấp hành và cảm biến mới tập trung chính vào hai thông số môi trường là nhiệt độ và độ ẩm đất/nước tưới.
  • Hướng phát triển:
    • Mở rộng đối tượng kiểm nghiệm sang nhiều loại rau mầm và cây trồng nông nghiệp khác.
    • Tích hợp thêm các hệ thống cảm biến môi trường nâng cao như cảm biến đo độ pH, cảm biến dinh dưỡng đất, cảm biến cường độ ánh sáng và nồng độ khí $\text{CO}_2$.
    • Nâng cấp và mở rộng khả năng kết nối mạng công nghiệp diện rộng hoặc tích hợp các nền tảng giám sát dữ liệu từ xa qua giao thức Modbus TCP/IP và IoT.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Cơ điện tử, Kỹ thuật Điện - Điện tử hoặc Kỹ thuật Nông nghiệp công nghệ cao.
  • Những người thực hiện các đề tài nghiên cứu, khóa luận tốt nghiệp có liên quan đến việc ứng dụng PLC Siemens S7-1200 trong giám sát và điều khiển vi khí hậu nhà kính/buồng trồng cây.
  • Phần đáng tham khảo nhất trong đồ án gồm:
    1. Chương 2 và 3: Phương pháp phối ghép và sơ đồ nối dây chi tiết giữa cảm biến RTD PT100 với bộ chuyển đổi tín hiệu AT-TR và ngõ vào Analog của PLC; cách điều khiển công suất tải AC qua rơ le bán dẫn SSR ngõ vào Analog.
    2. Chương 3: Cấu trúc xây dựng các khối Function Block chuẩn hóa tín hiệu, logic điều khiển máy bơm định thời và cách thức cấu hình, cài đặt tham số khối hàm PID_Compact trên phần mềm TIA Portal V15.

Câu hỏi thường gặp

  • Bộ điều khiển trung tâm và phần mềm lập trình được sử dụng trong đề tài là gì? Đề tài sử dụng bộ điều khiển logic lập trình PLC SIMATIC S7-1200 của hãng Siemens và được lập trình, cấu hình toàn diện trên nền tảng phần mềm TIA Portal V15 (Totally Integrated Automation Portal).
  • Cảm biến nhiệt độ được sử dụng là loại nào và tín hiệu được xử lý ra sao trước khi vào PLC? Hệ thống sử dụng cảm biến nhiệt điện trở bạch kim RTD PT100. Do ngõ ra của PT100 là giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ, tín hiệu này được đưa qua bộ chuyển đổi tín hiệu AT Series (model AT-TR) có độ chính xác $\le \pm 0.5%$ và thời gian phản hồi $\le 500,\text{ms}$ để chuyển đổi thành tín hiệu Analog tiêu chuẩn trước khi cấp vào chân ngõ vào Analog của PLC S7-1200.
  • Quy trình điều khiển hệ thống tưới cây tự động diễn ra như thế nào? Cảm biến độ ẩm đất (kèm module so sánh LM393) cắm vào giá thể sẽ liên tục theo dõi độ ẩm. Khi phát hiện đất khô (thiếu nước), chương trình PLC kích hoạt máy bơm nước hoạt động trong thời gian đúng 2 giây, sau đó tự động ngắt bơm và reset lại trạng thái hệ thống để chống úng nước.
  • Hệ thống điều khiển nhiệt độ sử dụng thuật toán gì và cơ cấu chấp hành nào? Hệ thống sử dụng thuật toán điều khiển vòng kín thông qua khối hàm PID_Compact được cấu hình trong Organization Block của TIA Portal V15. Ngõ ra điều khiển từ khối PID được truyền đến rơ le bán dẫn SSR (Solid State Relay điều khiển góc pha) để điều chỉnh công suất phát nhiệt của bóng đèn sưởi.
  • Đối tượng thực nghiệm của đồ án là gì và độ chính xác của quá trình chăm sóc đạt bao nhiêu phần trăm? Đối tượng thực nghiệm duy nhất của đề tài là cây giá đỗ. Quá trình vận hành thực nghiệm cho thấy mô hình hoạt động ổn định và đạt độ chính xác trong quá trình chăm sóc là 98%, cây giá đỗ sinh trưởng tốt đạt chiều cao từ 5 cm đến 6 cm.

Kết luận

Đồ án "Mô hình trồng cây thông minh" do sinh viên Ngô Triều Phong và Diệp Minh Phát thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Đỗ Vinh Quang đã hoàn thành tốt các mục tiêu nghiên cứu và nhiệm vụ kỹ thuật đề ra. Đề tài đã xây dựng thành công mô hình vật lý tích hợp hoàn chỉnh giữa bộ điều khiển PLC Siemens S7-1200, màn hình HMI, cảm biến nhiệt PT100, cảm biến độ ẩm đất LM393 cùng các cơ cấu chấp hành công nghiệp SSR và máy bơm. Thuật toán điều khiển nhiệt độ PID_Compact và logic tưới định thời vận hành ổn định, mang lại độ chính xác chăm sóc đạt 98% trong suốt đợt thử nghiệm 10 ngày trên đối tượng cây giá đỗ. Đây là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thực tiễn cao cho việc nghiên cứu và ứng dụng tự động hóa công nghiệp vào sản xuất nông nghiệp công nghệ cao.