工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖中的自動(dòng)控制技術(shù)

1、工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖中的自動(dòng)控制技術(shù)工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖中的自動(dòng)控制技術(shù)工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖是集機(jī)、電、化、儀、生物工程和水處理技術(shù)為一體，建立起一個(gè)水體循環(huán)的封閉養(yǎng)殖工廠(chǎng)，在人工控制條件下進(jìn)行高密度、工業(yè)化養(yǎng)殖生產(chǎn)。其生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)一系列生物、物理和化學(xué)手段，對(duì)養(yǎng)殖水體和生態(tài)條件進(jìn)行處理、監(jiān)測(cè)和控制，創(chuàng)造出最適宜養(yǎng)殖生物生長(zhǎng)的水體環(huán)境，達(dá)到最快的生產(chǎn)速度，從而使單位體積水體產(chǎn)量獲得極大的提高。該養(yǎng)殖方式特點(diǎn)是養(yǎng)殖密度高，有利于節(jié)約用地；養(yǎng)殖水體循環(huán)使用，

2、降低了水資源的損耗，減少了污染；因此，工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖符合“資源節(jié)約、環(huán)境友好型”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，具有廣闊的發(fā)展前景。自動(dòng)控制技術(shù)是工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的重要方面。應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，可以對(duì)養(yǎng)殖水體和微生態(tài)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行最佳調(diào)節(jié)和控制，最大限度的發(fā)揮工廠(chǎng)化養(yǎng)殖的效能，達(dá)到精準(zhǔn)控制養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程的目的。養(yǎng)殖過(guò)程的影響因子很多，并且有些參數(shù)相互影響，變量較多，多因子全過(guò)程控制比較困難，影響較大的主要參數(shù)包括溶解O、pH值、溫度、濁度、氨氮

3、、鹽度、堿度、傳導(dǎo)率等。自動(dòng)控制技術(shù)主要是研究這些參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制方法，為工廠(chǎng)化養(yǎng)殖的自動(dòng)化和精準(zhǔn)化提供技術(shù)支持。自動(dòng)控制技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展。建立設(shè)備配套性能完好、技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高、系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠確保養(yǎng)殖系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性、安全性和適應(yīng)性，為養(yǎng)殖生產(chǎn)提供可靠的水質(zhì)和生態(tài)條件。1.工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)控制系統(tǒng)組成1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程的影響因子很多，

4、各種參數(shù)相互之間的影響比較大，控制規(guī)律和系統(tǒng)組成復(fù)雜。把多種復(fù)雜的多因子控制系統(tǒng)，分解為單因子的調(diào)節(jié)與控制，就變成了簡(jiǎn)化的控制系統(tǒng)，如圖1所示。(控制系統(tǒng)的顯示監(jiān)視系統(tǒng))通過(guò)對(duì)PLC的管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)全養(yǎng)殖場(chǎng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中所有設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。界面具有開(kāi)放性、靈活性、高可靠性和易于操作性:模塊和接口界面設(shè)計(jì)都采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件由標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)用的軟件模塊和功能模塊組成。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控是指各養(yǎng)殖車(chē)間設(shè)有多個(gè)PLC控制子站根據(jù)每個(gè)車(chē)間養(yǎng)殖品種的不同要求，

5、設(shè)定自身的優(yōu)化程序?qū)崿F(xiàn)本車(chē)間內(nèi)的設(shè)備調(diào)節(jié)和優(yōu)化控制功能。中心控制室PLC可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)PLC站直接控制車(chē)間有關(guān)設(shè)備。如果中心控制室PLC發(fā)生故障不會(huì)影響?zhàn)B殖場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)車(chē)間PLC站的控制功能如果PLC網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)PLC站發(fā)生故障值班操作員可通過(guò)就地控制開(kāi)關(guān)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。1.3工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則在設(shè)計(jì)工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)控制系統(tǒng)過(guò)程中，要認(rèn)真考慮控制參數(shù)的可控性和實(shí)現(xiàn)控制的可能性，有些受多因子影響的參數(shù)，就要從控制方法的角度考慮

6、控制技術(shù)的創(chuàng)新性。自動(dòng)控制設(shè)計(jì)的基本思想是:準(zhǔn)確性與經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合；生產(chǎn)過(guò)程控制功能和危險(xiǎn)分散在PLC控制子站，控制安全的監(jiān)督和管理集中到控制中心。1.3.1自動(dòng)控制的準(zhǔn)確性原則自動(dòng)控制系統(tǒng)要完成準(zhǔn)確控制的功能，要確定控制的方法和控制的精度范圍。首先根據(jù)特性曲線(xiàn)、數(shù)學(xué)模型、有關(guān)規(guī)定、測(cè)定值等對(duì)各處理單元的工藝控制過(guò)程和參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析和準(zhǔn)確表達(dá)；其次是根據(jù)主要干擾的頻率和振幅確定相應(yīng)工藝過(guò)程控制任務(wù)協(xié)調(diào)工藝各單元之間的關(guān)系確立整體工藝控制

7、過(guò)程實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制目標(biāo)。1.3.2控制系統(tǒng)的安全性原則安全可靠的實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)是設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系的根本要求。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中由于需要控制的設(shè)備和元件很多邏輯關(guān)系復(fù)雜各種設(shè)備和單元都有可能發(fā)生故障或出現(xiàn)誤動(dòng)作這都會(huì)造成一定的損失。工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出于安全生產(chǎn)的考慮一般采用三級(jí)控制層:就地手動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。就地手動(dòng)是指通過(guò)設(shè)備旁的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控是指由現(xiàn)場(chǎng)PLC執(zhí)行控制設(shè)備的任務(wù)；遠(yuǎn)程監(jiān)控是指由養(yǎng)殖場(chǎng)控制