Introdução ao SIMATIC PLC na Automação de Aquicultura

Visão Geral do Sistema e Principais Recursos

Inicialização e Controle de aeração

Quando o sistema de aquicultura é ligado, o aerador é ativado automaticamente para iniciar a circulação de ar no tanque. A aeração é um aspecto crítico da aquicultura, pois garante a oxigenação da água, promovendo o crescimento saudável dos peixes e prevenindo a estagnação.

Ciclo de Alimentação Automatizado

Para manter um cronograma consistente de alimentação dos peixes, um ciclo de alimentação é implementado, onde uma válvula abre a cada 8 segundos para liberar ração na água. Este ciclo é controlado por um temporizador no PLC, garantindo que os peixes recebam a quantidade adequada de alimento em intervalos regulares. Essa automação evita a superalimentação ou subalimentação, contribuindo para a saúde ideal dos peixes.

Monitoramento e Controle da Qualidade da Água

Monitoramento do Nível de pH

Um dos fatores mais importantes em um sistema de aquicultura é a qualidade da água. O sensor de pH monitora continuamente o nível de acidez da água. Quando o valor do pH sai da faixa ideal (5-7), um alarme é acionado. Esse monitoramento em tempo real garante que ações corretivas possam ser tomadas imediatamente para evitar efeitos adversos nos peixes ou na vida aquática.

Monitoramento da Temperatura

Da mesma forma, o sensor de temperatura acompanha a temperatura da água. Temperaturas extremas podem ser prejudiciais aos organismos aquáticos, por isso o sistema está programado para disparar um alarme quando a temperatura ultrapassa 35°C ou cai abaixo de 26°C. Ao manter o controle da temperatura, o sistema suporta um ambiente estável e confortável para a vida aquática.

Controle e Gestão do Nível da Água

Detecção de Nível Baixo de Água

Manter o nível de água correto no tanque é essencial para garantir o funcionamento adequado do sistema. O PLC monitora continuamente o nível da água usando um sensor de nível. Se o nível da água cair abaixo de um limite mínimo, o PLC ativa a válvula de entrada de água, que se abre para permitir a entrada de água. Após 3 segundos, a bomba de água é ligada, enchendo o tanque até o nível apropriado.

Detecção de Nível Alto de Água

Por outro lado, quando o nível da água ultrapassa o limite máximo, o PLC abre a válvula de drenagem para remover o excesso de água. Após um breve atraso, a bomba de drenagem é ativada para reduzir o nível da água de volta à faixa desejada, prevenindo transbordamentos e mantendo o equilíbrio do sistema.

Programação Detalhada do PLC para Sistemas de Aquicultura

Rede 1: Ativação do Sistema

Ao pressionar o botão de início (PB_START), o bit de memória SYSTEM_ON (M0.0) é definido como ALTO. Isso aciona todo o sistema, e o bit de memória permanece ALTO mesmo após o botão de início ser liberado. Pressionar o botão de parada (PB_STOP) redefine o bit de memória para BAIXO, desativando o sistema.

Rede 2: Controle de Aeração

Nesta seção, o aerador (Q0.0) é ativado enquanto o bit de memória SYSTEM_ON estiver ALTO. Isso garante que a aeração continue enquanto o sistema estiver em funcionamento, proporcionando oxigenação consistente para a vida aquática.

Rede 3: Controle do Ciclo de Alimentação

O ciclo de alimentação é iniciado pelo Temporizador 1 (TIMER1) no PLC. Após contar até 8 segundos, a válvula de alimentação dos peixes (Q0.1) abre. Após um breve atraso, o Temporizador 2 (TIMER2) aciona o reset da válvula de alimentação, e o sistema se prepara para o próximo ciclo de alimentação.

Rede 4: Ativação do Alarme de pH

Se o valor do pH (MW0) da água sair da faixa aceitável (5-7), o alarme de pH (Q0.2) é acionado. Isso serve como um alerta, solicitando que os operadores do sistema tomem medidas para restaurar a acidez da água a níveis seguros.

Rede 5: Ativação do Alarme de Temperatura

Da mesma forma, o sistema monitora a temperatura da água (MW2). Se a temperatura subir acima de 35°C ou cair abaixo de 26°C, o alarme de temperatura (Q0.3) é acionado para notificar o operador sobre a condição extrema.

Rede 6: Resposta ao Nível Baixo de Água

Se o nível da água cair abaixo do limite mínimo, o PLC abre a válvula de entrada de água (Q0.4) e inicia o Temporizador 3 (TIMER3) para controlar a entrada de água. Quando o temporizador termina, a bomba de água (Q0.5) é ligada para encher o tanque.

Rede 7: Resposta ao Nível Alto de Água

Para gerenciar níveis excessivos de água, o PLC abre a válvula de drenagem (Q0.6) e inicia o Temporizador 4 (TIMER4) para controle da drenagem. Após o temporizador completar seu ciclo, a bomba de drenagem (Q0.7) é ativada para remover o excesso de água do tanque.

Benefícios da Automação da Aquicultura com SIMATIC PLC

Melhoria na Eficiência e Precisão

Ao usar PLCs SIMATIC para automação da aquicultura, os sistemas podem operar com maior precisão e menos intervenção humana. Isso leva a uma melhor qualidade da água, ciclos de alimentação otimizados e melhor gestão geral dos ambientes aquáticos. Além disso, a automação ajuda a prevenir erros e atrasos na resposta a problemas como desequilíbrios de pH ou variações de temperatura, garantindo um ambiente mais saudável para os peixes.

Monitoramento e Controle em Tempo Real

O monitoramento em tempo real de parâmetros como pH da água, temperatura e nível, combinado com a automação de funções críticas como aeração e alimentação, garante que o sistema permaneça em condições ideais. A capacidade de reagir instantaneamente a alarmes e ajustar operações oferece controle incomparável, permitindo que os operadores tomem decisões informadas com base nos dados mais recentes.

Economia de Custos e Sustentabilidade

A automação reduz a necessidade de supervisão manual constante, minimizando custos de mão de obra e erros humanos. Além disso, o uso otimizado de recursos, como aeradores e bombas energeticamente eficientes, reduz os custos operacionais. A sustentabilidade do sistema é aprimorada ao garantir que os recursos sejam usados apenas quando necessário, contribuindo para a conservação ambiental geral.

Conclusão

A integração dos PLCs SIMATIC em sistemas de aquicultura representa um avanço significativo na tecnologia de automação. Ao automatizar a alimentação, a aeração, o monitoramento da qualidade da água e o controle do nível da água, o sistema assegura a operação eficiente e sustentável dos ambientes de aquicultura. O monitoramento em tempo real e as respostas imediatas aos alarmes ajudam a manter condições ideais para a vida aquática, resultando em maior produtividade e saúde.

Incorporar a automação baseada em PLC nas operações de aquicultura não é apenas uma atualização tecnológica, mas uma decisão inteligente de negócios que pode levar a maior eficiência, menores custos e sustentabilidade aprimorada.