- Trang Chủ
- Nông nghiệp
- Giáo trình hình thành ứng dụng điều tiết hóa chất bảo vệ thực vật gây nên tồn dư kim loại p2
Xem mẫu
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
vµ thêi gian t−íi ®Ó ®¶m b¶o tiªu chuÈn t−íi ®Þnh tr−íc theo yªu cÇu sinh lý cña
c©y trång, phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn ®Êt ®ai, ®Þa h×nh vµ thêi tiÕt khÝ hËu.
Tïy theo c¸ch t−íi n−íc vµo r·nh vµ cho thÊm vµo ®Êt mµ chia ra hai
lo¹i r·nh t−íi: r·nh tho¸t vµ r·nh ngËp.
R·nh tho¸t lµ lo¹i r·nh, n−íc võa tõ kªnh t−íi ch¶y vµo r·nh, võa thÊm
hai bªn r·nh lµm Èm ®Êt. Tïy theo ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ®Êt ®ai mµ l−u l−îng
n−íc ch¶y trong r·nh tõ 0,05-2 l/s vµ chiÒu dµi r·nh tõ 50-500m, thêi gian t−íi
tõ 1-2 giê ®Õn 2-3 ngµy.
Khi t−íi r·nh tho¸t, n−íc võa ch¶y trong r·nh võa ngÊm hai bªn r·nh,
lµm Èm ®Êt, nªn th−íng cã l−îng n−íc ch¶y ®i ë cuèi r·nh kho¶ng tõ 20-60%
l−îng n−íc t−íi. §Ó gi¶m l−îng n−íc ch¶y ®i ®ã, th× khi n−íc ®· ch¶y ®Õn
cuèi r·nh ng−êi ta gi¶m l−u l−îng n−íc vµo r·nh tõ 1,5-3 lÇn. Nh− thÕ, vËn tèc
n−íc ch¶y trong r·nh ®· thÊm −ít ®−îc gi¶m xuèng, kh«ng lµm xãi mßn r·nh,
®Êt vÉn ®−îc lµm Èm ®Òu, mµ Ýt cã n−íc thõa ch¶y ®i ë cuèi r·nh.
R·nh ngËp lµ lo¹i r·nh t−íi lµm Èm ®Êt hai bªn r·nh chñ yÕu b»ng
l−îng n−íc tr÷ trong r·nh sau khi th«i dÉn n−íc vµo r·nh. Lo¹i r·nh ngËp
®−îc øng dông chñ yÕu trªn ruéng ph¼ng hay cã ®é dèc rÊt nhá (nhá h¬n
0,002). R·nh ngËp s©u 20-25cm chiÒu réng trªn mÆt 50-60cm vµ chiÒu dµi
r·nh 40-80m.
§Ó lµm Èm ®Êt ®Òu, chiÒu dµi r·nh lµm sao ®Ó khi ë ®Çu r·nh n−íc ngËp
1/3 ®é s©u r·nh th× ë cuèi r·nh n−íc kh«ng ngËp qu¸ ¾ r·nh.
¦u ®iÓm cña t−íi r·nh lµ x©y dùng ®ång ruéng dÔ dµng thÝch øng víi
tõng ®iÒu kiÖn cô thÓ vÒ ®Êt ®ai, khÝ hËu vµ c©y trång. §¶m b¶o ®Êt ®−îc t¬i
xèp, kh«ng ph¸ vì líp kÕt cÊu trªn mÆt ruéng, vÉn gi÷ ®−îc tho¸ng khÝ lµm
cho c©y trång ph¸t triÓn thuËn lîi. §¶m b¶o ®óng l−îng n−íc theo nhu cÇu cña
c©y trång. TiÕt kiÖm n−íc, Ýt hao phÝ do bèc h¬i vµ ngÊm xuèng s©u.
1.2.3. Ph−¬ng ph¸p t−íi d¶i
Tr−êng dhnni – hµ néi 13 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
T−íi d¶i dïng ®Ó t−íi cho c¸c lo¹i c©y trång gieo dÇy hoÆc hµng hÑp
nh− ®ay, võng, l¹c, ®ç, c¸c thøc ¨n cho ch¨n nu«i. Còng dïng ®Ó t−íi cho ng«
vµ c¸c v−ên c©y. ë vïng kh« h¹n, cã thÓ t−íi lµm Èm ®Êt tr−íc khi gieo.
Nh÷ng yÕu tè kü thuËt t−íi d¶i lµ chiÒu dµi vµ chiÒu réng d¶i, l−u l−îng
riªng cña n−íc ch¶y ë ®Çu d¶i tÝnh b»ng lit/s/m, thêi gian t−íi vµ chiÒu cao
giíi h¹n cña bê d¶i.
Nh÷ng yÕu tè kü thuËt cña t−íi d¶i còng phô thuéc vµo nh÷ng ®iÒu kiÖn
nh− t−íi r·nh nh−ng chñ yÕu vµo ®é dèc ngang cña mÆt ruéng.
T−íi d¶i thÝch hîp nhÊt víi ®é dèc mÆt ruéng tõ 0,002-0,008. NÕu ®é
dèc lín h¬n 0,02 th× kh«ng t−íi d¶i ®−îc v× tèc ®é ch¶y trªn mÆt ruéng lín,
n−íc kh«ng kÞp ngÊm lµm Èm ®Êt l−îng n−íc ch¶y ®i sÏ nhiÒu, l·ng phÝ n−íc
vµ g©y bµo mßn líp ®Êt trªn mÆt ruéng.
Cã hai c¸ch t−íi d¶i: t−íi tõ ®Çu d¶i vµ t−íi tõ bªn c¹nh d¶i.
NÕu t−íi tõ ®Çu d¶i th× chia ruéng ra tõng d¶i theo h−íng dèc nhÊt. NÕu
hÖ thèng kªnh t−íi bè trÝ theo s¬ ®å däc th× ph¶i ®µo c¸c m−¬ng dÉn n−íc theo
chiÒu ngang d¶i. NÕu hÖ thèng kªnh t−íi bè trÝ theo s¬ ®å ngang th× lÊy n−íc
trùc tiÕp tõ kªnh t−íi t¹m thêi.
T−íi tõ bªn c¹nh d¶i ®−îc ¸p dông trong c¸c tr−êng hîp ®Þa h×nh trªn
ruéng phøc t¹p gå ghÒ vµ dèc theo h−íng ngang d¶i.
Kh¸c víi t−íi ®Çu d¶i lµ ë gi÷a c¸c d¶i kh«ng cã bê gi÷ n−íc, mµ c¸c
r·nh t−íi s©u tõ 25-30cm. ChiÒu réng d¶i khi t−íi bªn th−êng lµ 8-12m tïy
theo chiÒu réng lµm viÖc cña c¸c lo¹i m¸y gieo vµ m¸y thu ho¹ch.
N−íc tõ kªnh t−íi ch¶y vµo r·nh t−íi. ë r·nh t−íi kho¶ng 10-15m cã
mét chç lÊy n−íc vµo d¶i. Nªn chän chç lÊy n−íc ë vÞ trÝ cao cña d¶i. n−íc tõ
r·nh t−íi chay vµo mét d¶i (t−íi mét bªn) hay t−íi cho c¶ hai d¶i bªn r·nh
t−íi (t−íi hai bªn) tuy theo ®Þa h×nh vµ c¸ch bè trÝ r·nh.
Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng t−íi nay lµ lµm Èm ®Êt kh«ng ®Òu vµ tèn n−íc
Tr−êng dhnni – hµ néi 14 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
do ngÊm s©u xuèng r·nh t−íi.
MÆc dï vËy tïy thuéc vµo ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, ph−¬ng ph¸p canh t¸c vµ
c©y trång ng−êi ta vÊn dïng ph−¬ng ph¸p t−íi nµy.
1.2.4. Ph−¬ng ph¸p t−íi phun m−a
Ph−¬ng ph¸p t−íi phun m−a lµ ph−¬ng ph¸p t−íi míi ®−îc ph¸t triÓn
réng r·i trong vßng 40 n¨m nay. Nguyªn t¾c chÝnh cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ
dïng hÖ thèng m¸y b¬m, èng dÉn n−íc vµ vßi phun ®Ó t¹o thµnh m−a t−íi
n−íc cho c¸c lo¹i c©y trång.
¦u ®iÓm næi bËt cña ph−¬ng ph¸p t−íi phun m−a lµ cã thÓ t−íi trong
nh÷ng ®iÒu kiÖn sau:
- Khi tiªu chuÈn t−íi nhá, cã thÓ ®iÒu chØnh trong ph¹m vi lín (30-
900m3/ha).
- T−íi trªn ®Êt xèp nh− ®Êt c¸t vµ c¸t pha, cã ®é thÊm n−íc lín.
- T−íi trªn mäi ®Þa h×nh phøc t¹p: nh− dèc kh«ng, kh«ng b»ng ph¼ng…
vµ tiÕt kiÖm n−íc t−íi (®èi víi vïng nguån n−íc t−íi h¹n chÕ).
T−íi phun m−a lµ n©ng cao hÖ sè sö dông h÷u Ých cña hÖ thèng t−íi vµ
sö dông n−íc trªn ®ång ruéng. ë Mü hÖ sè sö dông h÷u Ých khi t−íi phun m−a
lµ 0,67, cßn ph−¬ng ph¸p t−íi kh¸c lµ 0,56; ë NhËt lµ 0,75-0,80 cßn c¸c
ph−¬ng ph¸p t−íi kh¸c lµ 0,65-0,7.
T−íi phun m−a thuËn tiÖn cho viÖc phßng trõ s©u bÖnh vµ chèng cá d¹i.
Cã thÓ hßa lÉn c¸c lo¹i thuèc cïng víi n−íc t−íi cho c©y trång.
T−íi phun m−a cßn lµm t¨ng n¨ng suÊt c¸c lo¹i s¶n phÈm c¸c lo¹i c©y
trång. ë Italia khi t−íi phun m−a cho nho, ng−êi ta ®· nhËn thÊy chÊt l−îng
nho tèt h¬n, hµm l−îng ®−êng trong nho t¨ng 2%. ë ViÖt Nam, qua thÝ nghiÖm
t−íi phun m−a t¹i ®åi chÌ 66- Hîp t¸c x· Tiªn Phó- Phï Ninh- VÜnh Phóc cho
thÊy n¨ng suÊt chÌ t¨ng ®−îc 50% so víi ®èi chøng kh«ng t−íi.
Tuy nhiªn, t−íi phun m−a kh«ng thÝch hîp ë vïng cã giã m¹nh. ViÖc
Tr−êng dhnni – hµ néi 15 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
phôc vô kü thuËt vµ tæ chøc phôc vô c¸c hÖ thèng m¸y phun m−a phøc t¹p, c©n
cã ®éi ngò c«ng nh©n cã tr×nh ®é kü thuËt. C¸c thiÕt bÞ phun m−a do c«ng
nghiÖp chÕ t¹o hiÖn nay cã n¨ng suÊt ch−a cao, ch−a ®¸p øng ®Çy ®ñ c¸c yªu
cÇu trong s¶n xuÊt, ch−a phï hîp víi ®iÒu kiÖn sinh lý trong tõng giai ®o¹n
ph¸t triÓn cña c©y trång vµ thÝch øng víi c¸c lo¹i ®Êt ®ai ®Þa h×nh kh¸c nhau.
Nh×n chung gi¸ thµnh t−íi trªn mét ®¬n vÞ s¶n phÈm cßn cao.
Tuy cã nh÷ng nh−îc ®iÓm trªn, nh− do nh÷ng −u ®iÓm cña t−íi phun
m−a nªn ph−¬ng ph¸p t−íi nµy ®ang ®−îc ¸p dông réng r·i ë nhiÒu n−íc vµ
ph¸t triÓn víi tèc ®é cao.
Theo tµi liÖu cña Tritrexèp n¨m 1970 ë TiÖp Kh¾c 97% t−íi b»ng ph−¬ng
ph¸p phun m−a; ë §øc 79%; ë itsaren 90%; Anh 80%; Hungari 72%...
ë ViÖt Nam hiÖn nay ®ang ®−îc ¸p dông rÊt phæ biÕn ph−¬ng ph¸p t−íi
phun m−a cho c¸c vïng chuyªn canh rau ë Hµ Néi, H¶i Phßng, §µ l¹t… c¸c
vïng trång c©y c«ng nghiÖp nh− Cµ phª, chÌ, cao su… ë T©y Nguyªn, L©m
§ång… ®· mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ ®¸ng khÝch lÖ.
1.2.5. T−íi nhá giät
T−íi nhá giät lµ mét ph−¬ng ph¸p míi ®ang ®−îc øng dông nhiÒu ë
Itsaren, Mü, óc vµ mét sè n−íc kh¸c cã khÝ hËu kh« c»n, nguån n−íc Ýt, dïng
®Ó t−íi cho c¸c lo¹i c©y ¨n qu¶, rau….
Nguyªn t¾c cña t−íi nhá giät lµ dïng mét hÖ thèng èng dÉn b»ng cao su
hoÆc chÊt dÎo cã ®−êng kÝnh tõ 1,5 – 2cm, ®Ó dÉn n−íc tõ ®−êng èng cã ¸p,
do tr¹m b¬m cung cÊp ch¹y däc theo c¸c hµng c©y. ë c¸c gèc c©y cã l¾p c¸c
vßi cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc l−îng n−íc ch¶y ra. N−íc do cÊu t¹o cña vßi sÏ
nhá giät xuèng gèc c©y lµm Èm ®Êt.
−u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ tiÕt kiÓm ®−îc nhiÒu n−íc t−íi so víi t−íi
r·nh vµ t−íi phun m−a v× Ýt tiªu hao l−îng n−íc do bèc h¬i vµ thÊm xuèng s©u.
HiÖu suÊt sö dông n−íc t−íi ®−îc t¨ng lªn vµ ®¶m b¶o ®óng chÕ ®é
Tr−êng dhnni – hµ néi 16 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- .
®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
n−íc cña ®Êt theo nhu cÇu cña tõng c©y trång.
Ph¹m vi t−íi n−íc trªn mÆt ®Êt nhá nªn trªn mÆt ®Êt phÇn lín vÉn gi÷
®−îc kh«, c¸c lo¹i cá d¹i kh«ng ®ñ ®é Èm ®Ó ph¸t triÓn vµ vÉn gi÷ ®−îc
tho¸ng khÝ.
1.2.6. T−íi ngÇm
Ph−¬ng ph¸p t−íi nµy ®−îc nghiªn cøu øng dông ë Liªn X« cò tõ n¨m
1935. Nguyªn t¾c lµ dïng hÖ thèng ®−êng èng ®Én n−íc trong ®Êt vµ n−íc sÏ
thÊm lµm Èm ®Êt.
−u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ ®¶m b¶o ®é Èm cÇn thiÕt trong suèt
thêi gian sinh tr−ëng cña c©y trång, lµm t¨ng n¨ng suÊt c©y trång so víi c¸c
ph−¬ng ph¸p t−íi kh¸c.
Líp ®Êt trªn mÆt vÉn gi÷ ®−îc kh« hoÆc Èm Ýt do ®ã gi÷ ®−îc tho¸ng
lµm cho vi sinh vËt ho¹t ®éng tèt, lµm t¨ng ®é ph× cña ®Êt.
Cho phÐp dông ph©n hãa häc hßa lÉn víi n−íc t−íi, trùc tiÕp bãn vµo hÖ
thèng rÔ c©y trång, lµm t¨ng thªm hiÖu qu¶ cña ph©n bãn.
HÖ thèng t−íi kh«ng lµm trë ng¹i c¸c kh©u s¶n xuÊt b¨ng c¬ khÝ trªn
®ång ruéng, thuËn tiÖn cho viÖc tù ®éng hãa viÖc t−íi n−íc vµ t¨ng n¨ng suÊt
lao ®éng t−íi.
Tuy nhiªn, viÖc më réng t−íi ngÇm trong s¶n xuÊt cßn h¹n chÕ, ch−a
ph¸t triÓn réng r·i v× x©y dùng hÖ thèng t−íi phøc t¹p, gi¸ thµnh ®Çu t− trang
thiÕt bÞ vµ x©y dùng c¬ b¶n cao.
1.3. øng dông tù ®éng ho¸ vµo thiÕt kÕ hÖ thèng t−íi nhá giät
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 c¸c 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 c¸c m¸y tù ®éng c¬ häc vµ ®ång hå n−íc cã phao
Tr−êng dhnni – hµ néi 17 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
®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 c¸c lo¹i m¸y mãc thêi kú nµy kh«ng cã ¶nh h−ëng g× ®Õn c¸c
qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thêi ®ã.
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 c¸c 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 c¸c 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 c¸c 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 c¸c 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 c¸c 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 c¸c c«ng tr×nh "
lý thuyÕt c¬ së cña c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh" vµ "C¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh t¸c ®éng
trùc tiÕp". C¸c 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.
Tr−êng dhnni – hµ néi 18 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- .
®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
C¸c 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 c¸c hÖ thèng truyÒn tin ®·
gãp phÇn ®Èy m¹nh sù ph¸t triÓn vµ øng dông cña tù ®éng ho¸ vµo c¸c 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 mµ cßn ®−îc ®−a vµo c¸c cuéc chiÕn tranh v× môc ®Ých c¸ 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 c¸c n−íc
ph¸t triÓn ®· cho ra ®êi c¸c m¸y tù ®éng s¶n xuÊt trong n«ng nghiÖp. §Çu
nh÷ng n¨m 80 ë Nga ®· xuÊt hiÖn c¸c m¸y sÊy ®Ó b¶o qu¶n n«ng s¶n, ë NhËt
cho ra ®êi c¸c m¸y tù ®éng nu«i c¸….
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c 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 c¸c thµnh tùu to lín cña c«ng nghÖ th«ng
tin vµ c¸c 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 c¸c 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 c¸c thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tù ®éng ho¸ hoµn toµn míi nh− c¸c lo¹i m¸y
Tr−êng dhnni – hµ néi 19 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
mãc ®iÒu khiÓn sè, c¸c trung t©m gia c«ng, c¸c hÖ tèng ®iÒu khiÓn theo
ch−¬ng tr×nh l«gic PLC ( Programmable Logic Control), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt
linh ho¹t FMS( Flexble Manufacturing Systems), c¸c 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
thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®«ng ®−îc h×nh thµnh. Khi ®ã c¸c 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 c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ mèi liªn quan
gi÷a c¸c 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, c¸c nghiªn cøu vÒ ®iÒu
khiÓn ®· ®−a ra ®−îc c¸c 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.
Tr−êng dhnni – hµ néi 20 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
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 c¸c 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 mÒm cña m¸y tÝnh vµ m¹ng m¸y tÝnh ®iÖn tö.
C¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ ®· ®−îc chÕ t¹o trªn nhiÒu c«ng nghÖ kh¸c
nhau. Ta cã thÓ thÊy c¸c thiÕt bÞ m¸y mãc tù ®éng b»ng c¸c cam chèt c¬ khÝ,
c¸c 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…..
C¸c thiÕt bÞ hÖ thèng nµy cã chøc n¨ng xö lý vµ møc tù ®éng thÊp so
víi c¸c hÖ thèng tù ®éng hiÖn ®¹i ®−îc x©y d−ng trªn nÒn t¶ng cña c«ng
nghÖ th«ng tin.
Trong khi c¸c hÖ thèng tin häc sö dông m¸y tÝnh ®Ó hç trî vµ tù ®éng
ho¸ qu¸ tr×nh qu¶n lý, th× c¸c 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 c¸c 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 c¸c 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¶ c¸c 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
Tr−êng dhnni – hµ néi 21 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
- . ®å ¸n tèt nghiÖp sv. L−¬ng v¨n kiªn
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 va
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 c¸c 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 c¸c thuËt to¸n ®iÒu chØnh pid t¹i chç vµ kh¶
n¨ng nèi m¹ng sè tíi m¸y tÝnh chñ.
C¸c tñ r¬le ®iÒu khiÓn chiÕm diÖn tÝch lín trong c¸c phßng ®iÒu khiÓn
nay ®−îc co gän trong c¸c PLC (programable logic Controller).
C¸c bµn ®iÒu khiÓn víi hµng lo¹i c¸c ®ång hå chØ b¸o, c¸c phÝm, c¸c
nóm ®iÒu khiÓn, c¸c bé tù ghi trªn giÊy cång kÒnh nay ®−îc thay thÕ b»ng mét
vµi PC ( Personal Computer ).
HÖ thèng c¸p truyÒn tÝn hiÖu analog 4-20mA, 10V tõ c¸c ®Çu ®o, c¬ cÊu
chÊp hµnh vÒ trung t©m ®iÒu khiÓn nh»ng nhÞt tr−íc ®©y ®· ®−îc thay thÕ b»ng
vµi c¸p ®ång trôc hoÆc c¸p quang truyÒn d÷ liÖu sè.
Cã thÓ nãi c«ng nghÖ th«ng tin ®· "chiÕm phÇn ngµy cµng nhiÒu'' vµo
c¸c phÇn tö, hÖ thèng tù ®éng ho¸ .
®å thÞ d−íi ®©y cho ta thÊy chøc n¨ng xö lý ë c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ trong
70 n¨m qua ph¸t triÓn nh− nµo.
Tr−êng dhnni – hµ néi 22 45a – khoa c¬ ®iÖn
®iÖn
nguon tai.lieu . vn
