CN105028223A - 一种规模养殖智能投料控制系统 - Google Patents

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朱静
管其勇
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Abstract

本发明公开了一种规模养殖智能投料控制系统，所述控制系统包括PLC控制器、交流接触器、触摸屏、变频器、三相异步电动机、称重传感器、减速及位置检测模块、操作按钮以及电源模块；所述操作按钮、减速及位置检测模块、交流接触器与PLC控制器连接，触摸屏通过PROFIBUS总线与PLC控制器连接，称重传感器通过模拟量混合模块与PLC控制器连接，模拟量混合模块通过扩展电缆与PLC控制器连接，变频器的启停信号输入端及故障信号输出端与PLC控制器连接，变频器的频率运行信号输入端子与模拟量混合模块的模拟量输出端连接，称重传感器与模拟量混合模块的模拟量输入端连接，三相异步电动机经交流接触器的主触点与电源模块连接，电源模块为系统提供工作电源，本发明有效解决了现有的规模养殖所采用的自动投料控制装置的投料量无法精确控制、操作过于复杂、养殖信息无法实时显示、控制系统成本较高等，从而限制了养殖规模的进一步发展。

Description

一种规模养殖智能投料控制系统
技术领域
本发明涉及养殖智能投料自动控制设备技术领域，具体涉及一种规模养殖智能投料控制系统。
背景技术
规模养殖技术中自动投料控制一直是众多养殖企业关注的问题，传统养殖绝大多数采用人工投料方式，投料量完全依靠投料人员养殖经验来控制，投料量过多，会造成食料的浪费，污染的食料又会诱发家禽或家畜疾病的产生；投料量过少，家禽或家畜喂养不饱。同时，投料时间也不能精确控制，这样不能定时定量投料严重影响了规模养殖的养殖质量。近年来，也有很多规模养殖企业引进自动投料控制装置，但由于自动化程度较低、操作过于复杂、控制装置成本较高等一系列原因，使得规模养殖自动化投料设备的广泛应用受到阻碍。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种规模养殖智能投料控制系统，本发明有效解决了现有的规模养殖所采用的自动投料控制装置的投料量无法精确控制、操作过于复杂、养殖信息无法实时显示、控制系统成本较高等，从而限制了养殖规模的进一步发展。
本发明通过以下技术方案实现：
一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制器（1）、交流接触器（2）、触摸屏（3）、变频器（4）、三相异步电动机（5）、称重传感器（6）、减速及位置检测模块（7）、操作按钮（8）以及电源模块（9）；所述操作按钮（8）、减速及位置检测模块（7）、交流接触器（2）与PLC控制器（1）连接，触摸屏（3）通过PROFIBUS总线与PLC控制器（1）连接，称重传感器（6）通过模拟量混合模块（10）与PLC控制器（1）连接，模拟量混合模块（10）通过扩展电缆与PLC控制器（1）连接，变频器（4）的启停信号输入端及故障信号输出端与PLC控制器（1）连接，变频器（4）的频率运行信号输入端子与模拟量混合模块（10）的模拟量输出端连接，称重传感器（6）与模拟量混合模块（10）的模拟量输入端连接，三相异步电动机（5）经交流接触器（2）的主触点与电源模块（9）连接，电源模块（9）为系统提供工作电源。
本发明进一步技术改进方案是：
所述减速及位置检测模块（7）包括正向减速感应开关、反向减速感应开关以及料斗到位感应开关，每个养殖栏投料点均对应设置有减速及位置检测模块（7），正向减速感应开关、反向减速感应开关分别对称设置于养殖栏投料点两侧的料斗运行轨道上，料斗到位感应开关位于正向减速感应开关、反向减速感应开关之间的养殖栏投料点的正上方的料斗运行轨道上。
本发明进一步技术改进方案是：
所述操作按钮（8）包括加料点操作按钮（81）、养殖栏操作按钮（82）。
本发明进一步技术改进方案是：
所述控制系统还设置有工作状态及料斗到位指示灯（11），工作状态及料斗到位指示灯（11）与PLC控制器（1）连接。
本发明进一步技术改进方案是：
所述加料点操作按钮（81）包括每个养殖栏的栏号按钮、手/自动按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮。
本发明进一步技术改进方案是：
所述每个养殖栏操作按钮（82）均包括对应养殖栏的栏号按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮。
本发明进一步技术改进方案是：
所述PLC控制器（1）采用S7-226CN；变频器（4）型号为西门子MM420；触摸屏（3）采用TP170B；模拟量混合模块（10）为EM235。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
本发明采用PLC控制器、变频器及触摸屏综合应用技术，使用自适应投料控制实现对规模养殖的定时定量投料，即将每次经验投料量存放在系统中，系统根据家禽或家畜养殖日龄及投料微调量，实现对每个养殖栏进行定时、定量、定位投料。由于每个养殖栏均设为料斗到位指示、手/自动指示、下料按钮、停止下料按钮及急停按钮，实现手/自动投料的切换非常方便，而且操作简单，系统可视性好。
附图说明
图1为本发明系统结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括PLC控制器1、变频器4、触摸屏3、模拟量混合模块10、加料点操作按钮81、养殖栏操作按钮82、减速及位置检测模块7、交流接触器2、工作状态及料斗到位指示灯11、称重传感器6、三相异步电动机5及电源模块9，所述加料点操作按钮81、养殖栏操作按钮82、减速及位置检测模块7、交流接触器2、工作状态及料斗到位指示灯11与PLC控制器1连接，触摸屏3通过PROFIBUS总线与PLC控制器1连接，模拟量混合模块10通过扩展电缆与PLC控制器1连接，变频器4的启停信号输入端及故障信号输出端与PLC控制器1连接，变频器4的频率运行信号输入端子与模拟量混合模块10的模拟量输出端连接，称重传感器6与模拟量混合模块10的模拟量输入端连接，三相异步电动机5经交流接触器2的主触点与电源模块9的三相电源连接，电源模块的单相电源为交流接触器2提供工作电源，单相电源经过稳压电源为系统提供工作电源。所述变频器4用于调节料斗传输速度；所述加料点操作按钮81包括每一个养殖栏的栏号按钮、手/自动按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮等；所述养殖栏操作按钮82包括对应养殖栏的栏号按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮；所述称重传感器6用来对料斗内实时食料进行称重，通过差重方式决定每个养殖栏的投料量；所述减速及位置检测模块7包括正向减速感应开关、反向减速感应开关和一个料斗到位感应开关，正、反向减速感应开关分别设置在养殖栏投料点的两侧的料斗运行轨道上，料斗到位感应开关设置在养殖栏投料点的正上方料斗运行轨道上；所述工作状态及料斗到位指示灯11包括系统手/自动工作模式指示灯及每个养殖栏料斗到位指示灯；多个养殖栏的同一栏号按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮、手/自动按钮、手/自动操作状态指示灯均并联，都只占用PLC控制器1的一个输入或输出点数；所述触摸屏3用来设置系统参数、显示系统养殖信息及系统工作状态，包括规模养殖数量，养殖时间、投料量、料斗所在养殖栏栏号、手/自动操作状态、投料量微调按钮及上述所述按钮等；所述PLC控制器1采用S7-226CN；变频器4型号为西门子MM420；触摸屏3采用TP170B；模拟量混合模块10为EM235。
结合图1简述本发明的工作原理：
系统合上电源模块9后，按下自动操作模式按钮，此时系统工作在自动投料模式，各养殖栏处设置的系统工作模式指示灯常亮，表明系统处于自动投料工作模式，在投料时间到达到，首次投料时储有食料的料斗从加料点由三相异步电动机5的M1驱动向1号养殖栏运动，运行速度可由触摸屏3上设置，当料斗在前进方向上经过正向或者反向感应减速开关时开始减速，到达养殖栏投料点时触发料斗到位感应开关，并使电动机5的M1停止运行，此时设置在该养殖栏处的栏号指示灯亮，表明料斗运行到此，同时触摸屏3上也有料斗到达位置指示，然后开始下料，下料量由系统根据预先存储的投料量和微调投料量共同决定此时下料量，下料前通过称重传感器6记录当前料重，到达本次下料量时停止下料，下料时由三相异步电动机5的M2驱动转轴进行下料，M2采用三相异步低速电动机，转轴上带有较深的凹槽，这样可有效避免下料时堵料现象的发生，1号养殖栏投料结束后，料斗继续向2号养殖栏运行为其加料，如此进行到n号养殖栏。当料斗无料时，料斗自动向加料点运行，到达加料时点由三相异步电动机5的M3驱动皮带进行加料，由称重传感器6检测到料斗加料完成时停止加料，然后继续运行到加料未完成的养殖栏进行加料。所有养殖栏加料完成时，料斗停在当前加料栏处，因系统在每个养殖栏上方左右各设一个正向和反向减速开关，故系统可进行正反方向加料；如果养殖人员想通过手动方式进行加料，此时按下手动按钮，各养殖栏处设置的系统工作模式指示灯以秒级进行闪烁，表明系统处于手动投料工作模式，养殖人员可通过按下加料点、触摸屏或各养殖栏处设置的栏号按钮将料斗运行到此养殖栏，再通过按下下料按钮进行下料，下料完成后按下停止下料按钮结束下料。当变频器4发生故障时，通过其开关量输出将此信号发送给PLC控制器1，PLC控制器1发出停止运行信号从而停止料斗的运行，有效地保护了变频器4及三相异步电动机5的Ｍ1，同时，触摸屏3上故障指示灯亮起，提醒技术人员进行设备维修。
根据养殖规模可在养殖舍内设置两个以上均加料点，料斗需要加料时，料斗可根据当前位置与加料点的距离选择其一较近的加料点进行加料。同样也可以在比较长的养殖线上设置两个以上料斗，可同时进行投料。
本发明技术方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制器（1）、交流接触器（2）、触摸屏（3）、变频器（4）、三相异步电动机（5）、称重传感器（6）、减速及位置检测模块（7）、操作按钮（8）以及电源模块（9）；所述操作按钮（8）、减速及位置检测模块（7）、交流接触器（2）与PLC控制器（1）连接，触摸屏（3）通过PROFIBUS总线与PLC控制器（1）连接，称重传感器（6）通过模拟量混合模块（10）与PLC控制器（1）连接，模拟量混合模块（10）通过扩展电缆与PLC控制器（1）连接，变频器（4）的启停信号输入端及故障信号输出端与PLC控制器（1）连接，变频器（4）的频率运行信号输入端子与模拟量混合模块（10）的模拟量输出端连接，称重传感器（6）与模拟量混合模块（10）的模拟量输入端连接，三相异步电动机（5）经交流接触器（2）的主触点与电源模块（9）连接，电源模块（9）为系统提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述减速及位置检测模块（7）包括正向减速感应开关、反向减速感应开关以及料斗到位感应开关，每个养殖栏投料点均对应设置有减速及位置检测模块（7），正向减速感应开关、反向减速感应开关分别对称设置于养殖栏投料点两侧的料斗运行轨道上，料斗到位感应开关位于正向减速感应开关、反向减速感应开关之间的养殖栏投料点的正上方的料斗运行轨道上。
3.根据权利要求1或2所述的一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述操作按钮（8）包括加料点操作按钮（81）、养殖栏操作按钮（82）。
4.根据权利要求1或2所述的一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述控制系统还设置有工作状态及料斗到位指示灯（11），工作状态及料斗到位指示灯（11）与PLC控制器（1）连接。
5.根据权利要求3所述的一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述加料点操作按钮（81）包括每个养殖栏的栏号按钮、手/自动按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮。
6.根据权利要求3所述的一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述每个养殖栏操作按钮（82）均包括对应养殖栏的栏号按钮、下料按钮、停止下料按钮、急停按钮。
7.根据权利要求1或2所述的一种规模养殖智能投料控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（1）采用S7-226CN；变频器（4）型号为西门子MM420；触摸屏（3）采用TP170B；模拟量混合模块（10）为EM235。
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