工廠化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖是一種集現(xiàn)代工程技術(shù)、水處理技術(shù)和生物技術(shù)為一體的高技術(shù)養(yǎng)殖方式，其主要特點(diǎn)是養(yǎng)殖密度高、排放污染少、節(jié)約資源，是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展方向。實(shí)現(xiàn)工廠化養(yǎng)殖關(guān)鍵是建立水體循環(huán)處理系統(tǒng)，包括去除水體中的固體物、懸浮物、有害溶解物和氣體，水體的消毒滅菌，以及控制水質(zhì)參數(shù)，達(dá)到水體循環(huán)使用的目的。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖水體參數(shù)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的重要作用就是有效控制溫度、pH、氨氮、COD、BOD、DO等水質(zhì)參數(shù)，使水體環(huán)境滿足高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖的要

2、求。養(yǎng)殖水體溫度會(huì)影響魚類的進(jìn)食等基本生命活動(dòng)，并會(huì)影響水體溶解氧的濃度；水體溶解氧不僅是魚類正常生長(zhǎng)的基本需求，同樣也是水體中其他微生物賴以生存的基本條件。因此實(shí)現(xiàn)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖水體參數(shù)在線自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 針對(duì)工廠化養(yǎng)殖工藝，論文以工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)為研究對(duì)象，以工廠化養(yǎng)殖水體溫度與溶解氧為控制參數(shù)，建立了水體循環(huán)處理系統(tǒng)和工廠化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，首先設(shè)計(jì)了自動(dòng)循環(huán)水系統(tǒng)，并在循環(huán)過程中通過沉淀、過濾、曝氣等工藝完

3、成了對(duì)養(yǎng)殖水體的自動(dòng)調(diào)節(jié)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)與自動(dòng)增氧系統(tǒng)。 通過對(duì)水體溫度的建模，根據(jù)水體溫度變化的滯后性特點(diǎn)，采用了前饋PID控制作為溫度自動(dòng)控制的算法，PLC控制閥門開關(guān)時(shí)間以及閥門開度，從而控制向養(yǎng)殖水體中添加冷熱水的量以及速率，達(dá)到控制溫度的目的；通過對(duì)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖過程的溶解氧消耗因素的分析，確定了魚類消化呼吸和魚類排泄物的生物轉(zhuǎn)化為主要耗氧因子，并根據(jù)魚類耗氧公式和氨氮轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程，提出增氧系統(tǒng)的計(jì)算方法，

4、初步研究了增氧機(jī)的變頻調(diào)速控制，達(dá)到了提高效率，降低成本的目的。通過PLC控制閥門以及變頻器，完成對(duì)水體溫度的調(diào)節(jié)以及溶解氧的調(diào)節(jié)。 本論文采用觸摸屏與WINCC軟件設(shè)計(jì)了多參數(shù)監(jiān)控畫面，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行狀況以及水體參數(shù)，并可將數(shù)據(jù)記錄，用圖表顯示，提供數(shù)據(jù)歷史查詢，而且與PLC完成了通訊，可通過監(jiān)控畫面直接控制系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行：采用漢字顯示屏作為實(shí)時(shí)顯示裝置，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況以及養(yǎng)殖水體的各參數(shù)，并完成了