PLC为什么适合规模化猪场

上传时间:2019-09-07 14:59:03    来源:

猪的生产性能会受到营养、遗传和环境等的影响。现代化,规模化养殖场愈加重视环境控制,给猪创造一个舒适、干净和安全的生活环境,这样能够提高猪的育肥和生产能力。

规模化养猪场内的饲养猪只数量多,猪活动范围相对小,受环境应激的影响相对大。猪场环境的温度、湿度、光照和通风等都会影响到猪。比如在冬季,猪舍温度低,为了保温,猪舍的门窗紧闭,这时猪舍内会累积大量的有害气体,猪长期生活在这种环境下,会引发呼吸道疾病以及应激综合征。

要保证给猪场内的猪提供一个舒适和干净卫生的生活环境,减少环境应激。现代化,规模化的猪场若拥有控温、控湿和通风等环境控制设施,能及时调整猪舍内环境。依靠人工来控制猪舍内的环境,第一很难及时的给猪舍提供最佳的生长环境,第二非洲猪瘟下带来的生物安全问题,要求减少人的流动,降低生物安全风险,所以需要自动控制系统,来帮助猪场达到最佳的生产环境。

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在调节猪舍内的环境过程中,涉及到一系列的数据的采集(如温度、湿度、风速、各种气体的检测等),数据的分析、比较和计算,执行器的运动等。这一系列的过程都需要控制器来完成,而猪场的现场和使用环境(温度高,湿度大,离高压设施较近等)对控制器也有一定的要求,尤其是可靠性。

PLC(可编程逻辑控制器)具有很强的可靠性,能在很恶劣的环境下(如温度高、湿度大、金属粉尘多、距离高压设备近、有较强的高频电磁干扰,故障修复时间短)长期连续可靠地工作,在设计制造中,PLC采取了精选元器件及多层次抗干扰等方法,保证了可编程逻辑控制器的可靠性。在PLC的使用过程中的平均无故障时间通常在10万小时以上,有些PLC的平均无故障时间可以达到几十万小时以上,如三菱公司的F12系列的平均无故障时间可达到30万小时,一些高档的MTBF还要高得多,这是其他电气设备根本做不到的。

绝大多数的用户都将可靠性作为选取控制装置的首要条件。因此PLC在硬件和软件方面均采取了一系列的抗干扰措施。

在硬件方面, 首先是选用优质器件,采用合理的系统结构,加固简化安装,使它能抗振动冲击。对印制电路板的设计、加工及焊接都采取了极为严格的工艺措施。对于工作过程中最常见的瞬间强干扰,采取的措施主要是采用隔离和滤波技术。PLC的输入和输出电路一般都用光电耦合器传递信号,做到电浮空,使CPU与外部电路完全切断了电的联系,有效地抑制了外部干扰对PLC的影响。

在PLC的电源电路和IO接口中,还设置多种滤波电路,除了采用常规的模拟滤波器(如LC滤波和H型滤波)外,还加上了数字滤波,以消除和抑制高频干扰信号,同时也削弱了各种模板之间的相互干扰。用集成电压调整器对微处理器的+5V电源进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。在PLC内部还采用了电磁屏蔽措施,对电源变压器、CPU、存储器、编程器等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。

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PLC维护方便,PLC的控制程序可通过编程器输入PLC的用户程序存储器中,编程器不仅能对PLC控制程序进行写入、读出、检测、修改,还能对PLC的工作进行监控,使得PLC的操作及维护都很方便。PLC还具有很强的自诊断能力,能随时检查出自身的故障,并显示给操作人员,如1/0通道的状态、RAM的后备电池的状态、数据通信的异常、PLC内部电路的异常等信息。正是通过PLC的这种完善的诊断和显示能力,当PLC主机或外部的输入装置及执行机构发生故障时,使操作人员能迅速检查、判断故障原因,确定故障位置,以便采取迅速有效的措施。如果是PLC本身故障,在维修时只需要更换插入式模板或其他易损件即可完成,既方便又减少了影响生产的时间。

PLC设计、施工、调试周期短,用可编程控制器完成顶控制工程时, 由于其硬、软件齐全,设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了继电器硬接线实现控制功能,使得控制柜的设计及安装接线工作量大为减少,缩短了施工周期。同时,由于用户程序大都可以在实验室模拟调试,模拟调试好后再将PLC控制系统在生产现场进行联机统调,使得调试方便、快速、安全,因此大大缩短了设计和投运周期。

可以预测,经过此次非洲猪瘟,猪场设备的现代化、智能化将进行一次升级,规模化的猪场,为了迎接老龄化时代带来的工人荒和生物安全的挑战,许多感知和执行都将由设备自动进行,而人仅仅只是做决策。