اتوماسیون مرغداری
سیستم اتوماسیون در واحدهای مرغداری می تواند به عنوان ابزاری جهت کنترل و نظارت بیشتر برای شرایط محیطی در اختیار بهره برداران قرار گیرد.
تهویه به عنوان یکی از موثرترین فاکتور های پرورش طیور، دارای پیچیدگی ها و ظرافت های خاصی است. محاسبه درست تهویه و شیوه اعمال مناسب آن به اطلاعات کافی در زمینه طیور و مهمتر از آن بررسی دائمی شرایط سالن نیاز دارد.
این مورد، استفاده از سیستم های اتوماتیک کنترل تهویه را اجتناب ناپذیر می کند.
از دیدگاه کنترل یک سیستم اتوماسیون تهویه، از اجزای اصلی زیر تشکیل می شود:
1- برنامه تهویه
2- سیستم اتوماسیون
3- سازه و تجهیزات
برنامه تهویه
همانطور که مشاهده می شود اولین و مهمترین بخش، داشتن یک برنامه مدون و مبتنی بر اصول تهویه می باشد. این برنامه می بایست علاوه بر تامین شرایط آسایش پرنده به توانایی های سیستم اتوماسیون و نوع سازه و تجهیزات توجه داسته باشد. معمولا در مستندات مرتبط با شرایط محیطی در نژاد های مختلف طیور، اطلاعاتی راجع به دما و رطوبت مورد نیاز پرنده، میزان تهویه حداقلی، حداکثر میزان گازها و آلاینده ها، زمان و تعداد دفعات خاموشی، حدود تهویه انتقالی، شرایط تهویه تونلی، نحوه ی استفاده از خنک کننده های تبخیری و... ارائه شده است.
تمام این موارد متاثر از پارامتر های مختلفی همچون سن گله، دمای بیرون و... می باشد. یک برنامه تهویه مناسب می بایست تمامی این الزامات و حدود را به درستی در نظر بگیرد. اما نکته مهمتر نحوه ی اعمال و پیاده سازی این محاسبات در سالن می باشد. چگونگی پیاده سازی محاسبات مرتبط با تهویه کاملا متاثر از نوع سازه و تجهیزات سالن مرغدای می باشد. برای مثال فرض کنید که محاسبات در یک سن خاص و باتوجه به یک دمای بیرون مشخص عدد 25000m3/h رابه عنوان تهویه حداقل در نظر گرفته است. این مقدار تهویه را به طرق مختلفی می توان پیاده سازی کرد. مثلا با کارکرد حدود دو دقیقه ای یک فن 140 سانتی متر در یک بازه 5 دقیقه ای می توان به این مقدار تهویه دست پیدا کرد.(دو دقیقه روشن،3 دقیقه خاموش)
همچنین می توان با 4 دقیقه کارکرد یک فن 1متری در هر 5 دقیقه نیز بر این عدد رسید.
علاوه براین در صورت در اختیار داشتن اینورتر می توان فن 1 متری را در فرکانس حدود 40هرتز راه اندازی کرد و همین مقدار تهویه را بدست آورد.
فرکانس 32 هرتزبرای فن بزرگ و کارکرد 3 دقیقه در 5 دقیقه نیز به همین نتیجه منجر میشود.
همانطور که مشاهده می شود نحوه ی پیاده سازی محاسبات تهویه در سالن بسیار متنوع می باشد. عاملی که منجر به تصمیم گیری درست در مورد روش پیاده سازی می گردد، شرایط سالن (سازه) و تجهیزات است. میزان درز سالن، نوع و تعداد پنجره های اینلت، نوع و تعداد هواکش ها،موقعیت هواکش ها، نوع و پراکندگی سیستم گرمایشی، طول و عرض سالن، شرایط اقلیمی و... همگی می توانند درانتخاب روش درست پیاده سازی تهویه موثر باشند.
علاوه براین که هر یک از روش های اشاره شده در مثال ساده ی فوق، دارای معایب و مزایای خاص خود هستند و هیچ یک از آنها را نمی توان به طور مطلق بر سایر روش ها برتری داد.
به عنوان یک مثال دیگر می توان به روش تامین رطوبت با استفاده از مهپاش اشاره کرد.
فرض کنیم تامین رطوبت 50% در سالن مد نظر باشد. ساده ترین روش پیاده سازی، استفاده از یک سنسور رطوبت و کنترل خروجی مهپاش به صورت off/on است. یعنی زمانی که رطوبت زیر 50% بود، فرمان کارکرد مهپاش صادر می شود و زمانی که عدد رطوبت به 55% رسید مهپاش خاموش می شود.
این روش احتمالا در تامین رطوبت مشکلی نداشته باشد.اما می تواند به خیسی بستر منجر شود. علاوه بر این سرد شدن بیش از حد سالن نیز مشکل دیگر استفاده از مهپاش به روش فوق است. استفاده از ترکیب هم زمان دما و رطوبت می تواند مشکل کاهش دمای سالن بر اثر استفاده از مهپاش را حل کند.
برای مثال اگر دمای هدف در سالن 28 درجه سانتی گراد باشد، مهپاش تنها زمانی کار کند که رطوبت از 50% کمتر بوده و دما نیز از 27 درجه سانتی گراد بیشتر باشد. در مورد مشکل خیس شدن بستر نیز می توان از بیشینه زمان کارکرداستفاده کرد. یعنی در صورتی که شرایط رطوبت و دمای سالن مناسب باشد (temp>27 & hum<50) مهپاش در یک بازه زمانی 2 دقیقه ای، تنها 30 ثانیه کارکند. عدد 30 ثانیه در بازه 2 دقیقه ای بسته به اندازه و ارتفاع نصب نازلها، فشار پمپ و... می تواند متغیر باشد.
می توان یک قدم از این فراتر رفت:
زمان کارکرد مهپاش در بازه 2 دقیقه ای وابسته به دمای بیرون باشد.
مثلا در دمای بیرون کمتر از 5 درجه سانتی گراد مهپاش کار نکند، در دمای 10 درجه سانتی گراد 20 ثانیه در 2 دقیقه، در دمای بیرون نزدیک به دمای هدف 30 ثانیه در 2 دقیقه و در دمای بیرون 5 درجه بیشتر از دمای هدف 50 ثانیه در 2 دقیقه کار کند. شرط فوق کمک می کند تا در فصل سرد استفاده از مهپاش منجر به کاهش دما و مصرف سوخت بیش از حد نشود و در فصل گرم نیز به عنوان خنک کننده استفاده شود.
می توان در ساعات خاموشی مانع کارکرد مهپاش شد. حتی می توان علاوه بر تمامی شروط فوق زمان کارکرد مهپاش را با استفاده از کنترلرPID به منظور تثبیت رطوبت سالن بر روی عدد 50% (یا هر عدد دیگر) تنظیم نمود. حتی می توان سن گله را نیز در عمکرد مهپاش در نظر گرفت. می توان شروط بیشتری را نیز در کنترل مهپاش لحاظ کرد.
همانطور که مثال فوق نشان می دهد، کنترل تجهیز ساده و کمتر مورد توجهی همچون مهپاش از جزئیات قابل توجهی برخوردار است.
پس سوال مهم این است که برنامه کنترل تهویه تا چه حد می بایست پیچیده باشد. برای پاسخ به این سوال اشاره به یک نکته الزامی است.
کنترل تهویه در مرغداری بنابر ماهیت و حساسیت پرنده، ذاتا فرآیندی پیچیده است. به این مفهوم که نمی توان با استفاده از روش های ساده، دخالت نیروی انسانی را در کنترل به حداقل رساند. برای مثال اگر در کنترل مهپاش شرط دمای سالن گنجانده نشود، قطعا در شرایطی، اپراتور سالن مجبور به خاموش کردن دستی مهپاش می شود و در صورت اطمینان بیش از حد به سیستم اتوماسیون و یا فراموشی و... کاهش دمای سالن منجر به تبعاتی در فرایند پرورش خواهد شد.
پس با توجه بر پیچیدگی ذاتی فرایند پرورش روش های کنترل نیز می بایست شرایط متعددی را در نظر بگیرند.اما تا کجا؟
دو عامل اساسی در تعیین حد پیچیدگی سیستم کنترل موثر هستند:
1- قابلیت کنترلر (سیستم اتوماسیون)
2- درک اپراتور از عملکرد روش کنترل
قابلیت های سیستم اتوماسیون یکی از موارد محدود کننده ی روشن کنترل است. هرچه سیستم اتوماسیون از انعطاف پذیری بیشتری در روش کنترل برخوردار باشد، امکان استفاده از روش های پیچیده تر و احتمالا کارا تر فراهم خواهد بود.
اما با فرض در اختیار داشتن یک سیستم اتوماسیون با قبلیت بالا باز هم می بایست به محدودیت ایجاد شده توسط اپراتور توجه کرد. جهت بهره بردای درست از یک سیستم اتوماسیون لازم است، اپراتور درک درستی از عملکرد کلی کنترل داشته باشد. این امر به منظور رفع سریع عیوب احتمالی تجهیزات و ... ضروری است. البته قطعا منظور از درک عملکرد کلی روش کنترل، اطلاع و اشراف بر جزئیات روش کنترل نیست. آن چه که مهم است این است که در صورت خرابی احتمالی هر یکی از تجهیزات، اپراتور قادر باشد خراب شدن تجهیز مورد نظر را تشخیص دهد و آنرا با عملکرد اتومات اشتباه نگیرد.
برای مثال در مثال مربوط به مهپاش، اپراتور باید بتواند خاموش بودن طولانی مدت مهپاش را بدرستی تفسیر کند.
آيا خاموش بودن طولانی مدت مهپاش مربوط به رطوبت بالا یا دمای پایین سالن و یا دمای پایین بیرون است، و یا این که نقصی در تجهیزات برقی و یا خود مهپاش باعث شده است که مهپاش روشن نشود.
در نتیجه تا زمانی که پیچیدگی روش کنترل، مانع تفسیر درست اپراتور از عملکرد تجهیزات نشود، استفاده از روش های کنترل با کارایی بالاتر و طبعا پیچیده تر می تواند در کسب نتایج بهتر موثر باشد.
کمتر..
