Въведение в SIMATIC PLC в автоматизацията на аквакултурите

Преглед на системата и основни функции

Инициализация и контрол на аерацията

Когато аквакултурната система се включи,  аераторът се активира автоматично, за да започне циркулацията на въздуха в езерото. Аерацията е критичен аспект на аквакултурата, тъй като осигурява оксигенация на водата, подпомагайки здравословния растеж на рибите и предотвратявайки застояване.

Автоматизиран цикъл на хранене

За да се поддържа постоянен график за хранене на рибите, се прилага  цикъл на хранене , при който клапан се отваря на всеки 8 секунди, за да освободи храна във водата. Този цикъл се контролира от таймер в PLC, като се гарантира, че рибите получават подходящо количество храна на редовни интервали. Такава автоматизация предотвратява прехранване или недохранване, допринасяйки за оптималното здраве на рибите.

Мониторинг и контрол на качеството на водата

Мониторинг на pH нивото

Един от най-важните фактори в аквакултурната система е качеството на водата.  pH сензорът непрекъснато следи нивото на киселинност на водата. Когато стойността на pH излезе извън идеалния диапазон (5-7), се задейства  аларма . Този мониторинг в реално време осигурява възможност за незабавни коригиращи действия, за да се избегнат неблагоприятни ефекти върху рибите или водния живот.

Мониторинг на температурата

По същия начин  температурният сензор следи температурата на водата. Екстремните температури могат да бъдат вредни за водните организми, затова системата е програмирана да задейства  аларма когато температурата надвиши 35°C или падне под 26°C. Поддържането на контрол върху температурата осигурява стабилна и комфортна среда за водния живот.

Контрол и управление на нивото на водата

Откриване на ниско ниво на вода

Поддържането на правилното  ниво на вода в езерото е от съществено значение за правилната работа на системата. PLC непрекъснато следи нивото на водата чрез  сензор за ниво. Ако нивото на водата спадне под минималния праг, PLC активира  клапана за прием на вода, който се отваря, за да позволи постъпването на вода. След 3 секунди  водната помпа се включва, пълнейки езерото до подходящото ниво.

Откриване на високо ниво на вода

Обратно, когато нивото на водата надвиши максималния лимит, PLC отваря  клапана за източване за отстраняване на излишната вода. След кратко забавяне се активира  помпата за източване , която намалява нивото на водата до желаните граници, предотвратявайки преливане и поддържайки баланса на системата.

Подробно програмиране на PLC за аквакултурни системи

Мрежа 1: Активиране на системата

При натискане на  бутон за старт (PB_START), битът за памет  SYSTEM_ON (M0.0) се задава на ВИСОКО. Това задейства цялата система, като битът остава ВИСОК дори след отпускане на бутона за старт. Натискането на  бутон за стоп (PB_STOP) нулира бита на НИСКО, деактивирайки системата.

Мрежа 2: Контрол на аерацията

В този раздел  аераторът (Q0.0) се активира, докато битът за памет  SYSTEM_ON е ВИСОК. Това гарантира, че аерацията продължава, докато системата работи, осигурявайки постоянна оксигенация за водния живот.

Мрежа 3: Контрол на цикъла на хранене

 Цикълът на хранене се инициира от  Таймер 1 (TIMER1) в PLC. След изтичане на 8 секунди,  клапанът за рибна храна (Q0.1) се отваря. След кратко забавяне,  Таймер 2 (TIMER2) задейства нулирането на клапана за хранене и системата се подготвя за следващия цикъл на хранене.

Мрежа 4: Активиране на алармата за pH

Ако  стойността на pH (MW0) на водата излезе извън допустимия диапазон (5-7), се задейства  алармата за pH (Q0.2). Това служи като предупреждение, подтиквайки операторите на системата да предприемат действия за възстановяване на киселинността на водата до безопасни нива.

Мрежа 5: Активиране на алармата за температура

По същия начин системата следи  температурата на водата (MW2). Ако температурата се повиши над 35°C или спадне под 26°C, се задейства  алармата за температура (Q0.3), за да уведоми оператора за екстремното състояние.

Мрежа 6: Реакция при ниско ниво на вода

Ако нивото на водата спадне под минималния праг, PLC отваря  клапана за прием на вода (Q0.4) и стартира  Таймер 3 (TIMER3) за контрол на постъпването на вода. След изтичане на таймера,  водната помпа (Q0.5) се включва, за да напълни езерото.

Мрежа 7: Реакция при високо ниво на вода

За управление на прекомерното ниво на вода, PLC отваря  клапана за източване (Q0.6) и стартира  Таймер 4 (TIMER4) за контрол на източването. След приключване на таймера,  помпата за източване (Q0.7) се активира, за да отстрани излишната вода от езерото.

Ползи от автоматизацията на аквакултурата с SIMATIC PLC

Подобрена ефективност и точност

Използването на SIMATIC PLC за автоматизация на аквакултурни системи позволява по-прецизна работа с по-малко човешка намеса. Това води до подобрено качество на водата, оптимизирани цикли на хранене и по-добро общо управление на водните среди. Освен това автоматизацията помага да се предотвратят грешки и забавяния при реагиране на проблеми като дисбаланс на pH или температурни колебания, осигурявайки по-здрава среда за рибите.

Мониторинг и контрол в реално време

Мониторингът в реално време на параметри като pH на водата, температура и ниво, съчетан с автоматизацията на критични функции като аерация и хранене, гарантира, че системата остава в идеални условия. Възможността за незабавна реакция на аларми и корекция на операциите предоставя ненадминат контрол, позволявайки на операторите да вземат информирани решения въз основа на най-актуалните данни.

Спестяване на разходи и устойчивост

Автоматизацията намалява необходимостта от постоянен ръчен надзор, минимизирайки разходите за труд и човешките грешки. Освен това оптимизираното използване на ресурси, като енергийно ефективни аератори и помпи, намалява оперативните разходи. Устойчивостта на системата се подобрява чрез гарантиране, че ресурсите се използват само когато е необходимо, допринасяйки за общото опазване на околната среда.

Заключение

Интеграцията на SIMATIC PLC в аквакултурните системи представлява значителен напредък в технологиите за автоматизация. Чрез автоматизиране на храненето, аерацията, мониторинга на качеството на водата и контрола на нивото на водата, системата осигурява ефективна и устойчива работа на аквакултурните среди. Мониторингът в реално време и незабавните реакции на аларми помагат за поддържане на идеални условия за водния живот, което води до повишена продуктивност и здраве.

Внедряването на автоматизация, базирана на PLC, в аквакултурните операции не е просто технологично обновление, а умно бизнес решение, което може да доведе до по-голяма ефективност, по-ниски разходи и повишена устойчивост.