1. 研究目的与意义
本次设计的主要内容为:本课题研究的是用于某养猪场的干料智能饲喂系统。该系统主要由上位机组态软件和饲喂车组成。上位机组态软件供饲喂员工查看饲喂车的运行情况,以及每栏猪的饲喂情况,包括是否完成本次加料,本次喂料的重量等,以及通过设定每栏猪是否进行饲喂,饲喂车由PLC控制模块、电机驱动机构、盛料箱等构成。该饲喂车可以在猪舍来回直线移动、自动称重定时加料、加料口自动定位、每栏猪的加料重量可以设定等功能,每到一个猪栏,自动停下按设定的料量进行加料,最终完成全部加料工作。
毕业设计意义:基于国内对猪肉的需求,本文开发了一套智能喂食系统,设计了智能喂食控制系统,实现了代替人工喂食任务[1]。主要目的是减少人工饲养的工作强度,节约供给费用,改善生产效率,减少工作人员出入养猪场的次数,同时减少生猪及工作人员感染的可能性,在养猪场的控制中心看到猪的健康状态和喂食小车工作情况,及时解决喂食过程的问题。
2. 课题关键问题和重难点
为了立足国内生猪喂养的需要,研制开发了一套智能饲喂系统,设计智能饲喂车,实现代替饲养员自动完成干料饲喂的任务。主要目的是减轻饲养员的工作强度,节省饲养成本,提高产生效率,减少饲养员进出猪场的次数,同时降低了生猪感染生病的机会,并且可以在养猪场管理员的办公室查看饲喂车的工作情况,及时排解饲喂过程中的问题。本文设计的主要是通过饲喂小车运行对猪舍槽位下料来代替人工下料的饲喂系统,该系统主要软件部分主要由上位机与PLC构成,硬件部分主要由饲喂小车、上料下料机构组成。通过上位机登录系统设定不同用户可有不同的操作权限,上位机组态提供饲喂小车的操作和各猪舍料槽的供给状态,包括饲喂小车的运行方式及运行状态、上料与下料的方式与下料重量设置及,都由PLC控制、电机驱动机构、通信模块等构成。饲喂小车可以在养猪场内直线性地前后移动,可以自动计量和定时喂食。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着中国改革开放的进一步深化,中国经济增长方式正在由粗放型经济增长方式向集约型经济增长方式转变[1]。集约型经济增长方式是指在生产规模不变的基础上,采用新技术和新工艺,通过提高科技含量和改进机器设备等方式来增加产量。其基本特征是以提高生产要素的质量和利用效率,最终来实现经济增长。
近 20 多年来,我国集约化生产在养殖领域取得了高速发展,畜禽养殖的模式由过去的饲养规模少、分散经营、分布在牧区或农区,转变为现在的饲养规模大、集中经营、分布在城市郊区或新城区的模式[2]。
我国是世界上人口最多的国家,同时又是一个养猪大国,养猪产业占整个养殖业的很大比重。所养殖的生猪,猪肉质量好、口感好,深受周边市场的欢迎。仅浙江省嘉兴南湖区,2007 年全区生猪饲养量在 200 万头以上,生猪产值达 13 亿元,每年要外调肉猪 100 万头以上[3]。猪肉又是我国最主要食用的肉类,导致我国对猪肉的需求有不断扩大的趋势,由于猪价的持继走高,养猪的经济效益非常好,生猪饲养量有不断增加的趋势,使得养猪产业不断扩大[4]。
4. 研究方案
本文的内容主要包括智能饲喂控制系统完成功能的分析、整体硬件结构的设计、触摸屏组态设计、PLC程序设计以及系统的安装与调试。通过对智能饲喂系统的所完成的功能分析,设计软硬件。确定系统的特定硬件和软件设计,最后通过整个系统的安装调试和操作来测试系统是否满足设计要求。该系统的设计流程如下:
(1)系统功能的分析
通过对系统的需求分析,该控制系统需要完成对饲喂小车的自动定位、自动上料下料、手动自动控制等功能。上位机操作侧来实现对猪舍槽位参数的设置及饲喂小车的运行参数设置与各个电机运行状态显示,PLC控制侧实现了对饲喂小车定位调速、自动上料下料、手动自动控制方式切换、报警提示等特殊功能。
5. 工作计划
第 1 周:接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;翻译相关英文资料
第 2 周:阅读相关资料,理解有关内容;写出开题报告一份;
第 3 周:确定PLC品牌型号、输入输出设备、硬件控制电路,参阅有关资料,分析机械部分工作原理,归纳总结、提炼电气控制要求;
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