Wprowadzenie do SIMATIC PLC w automatyce akwakultury

Przegląd systemu i kluczowe funkcje

Inicjalizacja i kontrola napowietrzania

Po włączeniu systemu akwakultury, napowietrzacz jest automatycznie aktywowany, aby rozpocząć cyrkulację powietrza w stawie. Napowietrzanie jest kluczowym aspektem akwakultury, ponieważ zapewnia natlenienie wody, wspierając zdrowy wzrost ryb i zapobiegając stagnacji.

Zautomatyzowany cykl karmienia

Aby utrzymać stały harmonogram karmienia ryb, wdrożono cykl karmienia , w którym zawór otwiera się co 8 sekund, aby uwolnić pokarm do wody. Cykl ten jest kontrolowany przez timer w sterowniku PLC, co zapewnia, że ryby otrzymują odpowiednią ilość jedzenia w regularnych odstępach czasu. Taka automatyzacja zapobiega przekarmianiu lub niedokarmianiu, przyczyniając się do optymalnego zdrowia ryb.

Monitorowanie i kontrola jakości wody

Monitorowanie poziomu pH

Jednym z najważniejszych czynników w systemie akwakultury jest jakość wody. czujnik pH ciągle monitoruje poziom kwasowości wody. Gdy wartość pH wychodzi poza idealny zakres (5-7), uruchamiany jest alarm . To monitorowanie w czasie rzeczywistym zapewnia możliwość natychmiastowego podjęcia działań korygujących, aby uniknąć negatywnego wpływu na ryby lub życie wodne.

Monitorowanie temperatury

Podobnie, czujnik temperatury śledzi temperaturę wody. Ekstremalne temperatury mogą być szkodliwe dla organizmów wodnych, dlatego system jest zaprogramowany tak, aby uruchomić alarm gdy temperatura przekroczy 35°C lub spadnie poniżej 26°C. Utrzymanie kontroli temperatury wspiera stabilne i komfortowe środowisko dla życia wodnego.

Kontrola i zarządzanie poziomem wody

Wykrywanie niskiego poziomu wody

Utrzymanie prawidłowego poziomu wody w stawie jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemu. Sterownik PLC ciągle monitoruje poziom wody za pomocą czujnika poziomu. Jeśli poziom wody spadnie poniżej minimalnego progu, PLC aktywuje zawór dopływu wody, który otwiera się, aby umożliwić napływ wody. Po 3 sekundach włączana jest pompa wodna , napełniając staw do odpowiedniego poziomu.

Wykrywanie wysokiego poziomu wody

Natomiast, gdy poziom wody przekroczy maksymalny limit, PLC otwiera zawór spustowy w celu usunięcia nadmiaru wody. Po krótkim opóźnieniu aktywowana jest pompa spustowa , która obniża poziom wody do pożądanego zakresu, zapobiegając przelewaniu i utrzymując równowagę systemu.

Szczegółowe programowanie PLC dla systemów akwakultury

Sieć 1: Aktywacja systemu

Po naciśnięciu przycisku start (PB_START), bit pamięci SYSTEM_ON (M0.0) jest ustawiany na WYSOKI. To uruchamia cały system, a bit pamięci pozostaje WYSOKI nawet po zwolnieniu przycisku start. Naciśnięcie przycisku stop (PB_STOP) resetuje bit pamięci do NISKIEGO, dezaktywując system.

Sieć 2: Kontrola napowietrzania

W tej sekcji napowietrzacz (Q0.0) jest aktywowany tak długo, jak bit pamięci SYSTEM_ON jest WYSOKI. Zapewnia to ciągłe napowietrzanie podczas pracy systemu, dostarczając stałe natlenienie dla życia wodnego.

Sieć 3: Kontrola cyklu karmienia

Cykl karmienia jest inicjowany przez Timer 1 (TIMER1) w PLC. Po odliczeniu 8 sekund otwiera się zawór karmienia ryb (Q0.1). Po krótkim opóźnieniu Timer 2 (TIMER2) resetuje zawór karmienia, a system przygotowuje się do następnego cyklu karmienia.

Sieć 4: Aktywacja alarmu pH

Jeśli wartość pH (MW0) wody wyjdzie poza dopuszczalny zakres (5-7), uruchamiany jest alarm pH (Q0.2). Służy to jako ostrzeżenie, skłaniając operatorów systemu do podjęcia działań w celu przywrócenia bezpiecznego poziomu kwasowości wody.

Sieć 5: Aktywacja alarmu temperatury

Podobnie system monitoruje temperaturę wody (MW2). Jeśli temperatura wzrośnie powyżej 35°C lub spadnie poniżej 26°C, uruchamiany jest alarm temperatury (Q0.3), aby powiadomić operatora o ekstremalnych warunkach.

Sieć 6: Reakcja na niski poziom wody

Jeśli poziom wody spadnie poniżej minimalnego progu, PLC otwiera zawór dopływu wody (Q0.4) i uruchamia Timer 3 (TIMER3) do kontrolowania napływu wody. Po zakończeniu timera włączana jest pompa wodna (Q0.5), aby napełnić staw.

Sieć 7: Reakcja na wysoki poziom wody

Aby zarządzać nadmiernym poziomem wody, PLC otwiera zawór spustowy (Q0.6) i uruchamia Timer 4 (TIMER4) do kontroli odpływu. Po zakończeniu cyklu timera aktywowana jest pompa spustowa (Q0.7), aby usunąć nadmiar wody ze stawu.

Zalety automatyzacji akwakultury za pomocą SIMATIC PLC

Poprawa wydajności i dokładności

Wykorzystanie sterowników SIMATIC PLC do automatyzacji akwakultury pozwala na działanie systemów z większą precyzją i mniejszą ingerencją człowieka. Prowadzi to do poprawy jakości wody, optymalizacji cykli karmienia oraz lepszego zarządzania środowiskiem wodnym. Ponadto automatyzacja pomaga zapobiegać błędom i opóźnieniom w reagowaniu na problemy takie jak zaburzenia pH czy wahania temperatury, zapewniając zdrowsze środowisko dla ryb.

Monitorowanie i kontrola w czasie rzeczywistym

Monitorowanie parametrów takich jak pH wody, temperatura i poziom, w połączeniu z automatyzacją kluczowych funkcji jak napowietrzanie i karmienie, zapewnia utrzymanie systemu w idealnych warunkach. Możliwość natychmiastowej reakcji na alarmy i dostosowania działania daje niezrównaną kontrolę, pozwalając operatorom podejmować świadome decyzje na podstawie najnowszych danych.

Oszczędności i zrównoważony rozwój

Automatyzacja zmniejsza potrzebę stałego nadzoru manualnego, minimalizując koszty pracy i błędy ludzkie. Ponadto optymalne wykorzystanie zasobów, takich jak energooszczędne napowietrzacze i pompy, obniża koszty eksploatacji. Zrównoważony rozwój systemu jest wspierany przez zapewnienie, że zasoby są używane tylko wtedy, gdy jest to konieczne, co przyczynia się do ochrony środowiska.

Podsumowanie

Integracja sterowników SIMATIC PLC w systemach akwakultury stanowi znaczący postęp w technologii automatyzacji. Automatyzując karmienie, napowietrzanie, monitorowanie jakości wody oraz kontrolę poziomu wody, system zapewnia efektywną i zrównoważoną eksploatację środowisk akwakultury. Monitorowanie w czasie rzeczywistym i natychmiastowa reakcja na alarmy pomagają utrzymać idealne warunki dla życia wodnego, co przekłada się na lepszą wydajność i zdrowie.

Wdrożenie automatyzacji opartej na PLC w operacjach akwakultury to nie tylko technologiczna modernizacja, ale także mądre decyzje biznesowe, które mogą prowadzić do większej efektywności, niższych kosztów i zwiększonej zrównoważoności.