CN108803475A - 家禽养殖控制系统 - Google Patents

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刘少军
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Abstract

本发明属于家禽养殖的技术领域，具体涉及家禽养殖控制系统；解决的技术问题为：提供一种自动化程度较高的、可对养殖场多个子系统进行控制的家禽养殖控制系统；采用的技术方案为：包括：PLC控制器、人机交互设备、云平台和现场控制系统，PLC控制器与人机交互设备双向连接，PLC控制器的信号输出端通过通讯网关与云平台相连，PLC控制器通过I/O接口模块与现场控制系统双向连接；PLC控制器，用于实现与现场控制系统的数据交互，以及将各类数据上传至云平台；人机交互设备，用于进行指令输入以及对现场控制系统的状态进行显示；云平台，用于实现对整个家禽养殖控制系统进行数据保存和远程监控；现场控制系统，用于对养殖过程进行状态控制。

Description

家禽养殖控制系统
技术领域
本发明属于家禽养殖的技术领域，具体涉及家禽养殖控制系统。
背景技术
在家禽养殖过程中，电气控制部分担任非常重要的责任，它包含着以下控制部分：上料，喂料控制系统、集蛋控制系统、灯光控制系统、环境控制系统、报警控制系统、清粪控制系统等。
目前国内的电气系统会有以下缺点：
1、各个系统相对独立，一个系统一个功能，没有整合；
2、环境控制系统使用单片机，菜单式操作，不易改变工艺参数使用复杂，对养殖人员素质要求很高；
3、简单的环境控制器已经远远不能满足用户需求，市场上一些高端系列价格相对也比较高，国内品牌的稳定性有待提高；
4、各个系统独立运作，没有完整的报警系统，故障时无法最快的方式去排除；
5、没有手机短信报警功能；
6、没有相应的远程监控，无法通过收集的数据进行有效处理。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种自动化程度较高的、可对养殖场多个子系统进行控制的家禽养殖控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
家禽养殖控制系统，包括：PLC控制器、人机交互设备、云平台和现场控制系统，所述PLC控制器与人机交互设备双向连接，所述PLC控制器的信号输出端通过通讯网关与云平台相连，所述PLC控制器通过I/O接口模块与现场控制系统双向连接；所述PLC控制器，用于实现与现场控制系统的数据交互，以及将各类数据上传至云平台；所述人机交互设备，用于进行指令输入以及对现场控制系统的状态进行显示；所述云平台，用于实现对整个家禽养殖控制系统进行数据保存和远程监控；所述现场控制系统，用于对养殖过程进行状态控制。
优选地，所述现场控制系统包括：喂料子系统，用于实现上料和喂料控制；环境子系统，用于实现对窝舍的温湿度和通风控制；照明子系统，用于实现对窝舍的照明控制；集蛋子系统，用于实现蛋类的定时收集；报警子系统，用于当喂料子系统、环境子系统、照明子系统、集蛋子系统出现故障时发出报警信号。
优选地，还包括：智能终端，所述智能终端通过通讯网关与PLC控制器相连，所述智能终端用于对整个家禽养殖控制系统进行远程监控。
优选地，所述I/O接口模块包括：数字I/O接口模块和模拟I/O接口模块；所述数字I/O接口模块包括：数字输入模块和数字输出模块；所述模拟I/O接口模块包括：模拟输入模块和模拟输出模块。
优选地，所述喂料子系统包括：斜向上料电机、横向上料电机、斜向满料开关、横向满料开关、喂料行车前行电机、喂料行车返回电机、喂料前到位开关和喂料后到位开关；所述PLC控制器的端子Q5通过继电器KM2与斜向上料电机相连，所述PLC控制器的端子Q6通过继电器KM3与横向上料电机相连，所述PLC控制器的端子Q7通过继电器KM4与喂料行车前行电机相连，所述PLC控制器的端子Q6通过继电器KM8与喂料行车返回电机相连；所述PLC控制器的端子I1、端子I2、端子I3、端子I4分别与斜向满料开关、横向满料开关、喂料前到位开关、喂料后到位开关相连。
优选地，所述环境子系统包括：温度探头、二氧化碳探头、侧窗开到位开关、侧窗关到位开关、导流板开到位开关、导流板关到位开关、风机本地/远程切换开关、水泵、变频风机和风机组；所述温度探头、二氧化碳探头通过模拟输入模块与PLC控制器相连，所述侧窗开到位开关通过继电器KM15与数字输出模块相连，所述侧窗关到位开关通过继电器KM16与数字输出模块相连，所述导流板开到位开关通过继电器KM19与数字输出模块相连，所述导流板关到位开关通过继电器KM20与数字输出模块相连，所述水泵通过继电器KM13与数字输出模块相连；所述变频风机、风机组分别与数字输出模块相连。
优选地，所述照明子系统包括：灯光控制模块，所述灯光控制模块与模拟输出接口模块相连。
优选地，所述集蛋子系统包括：集蛋架左开启动开关、集蛋架右开启动开关、集蛋架停止开关；所述集蛋架左开启动开关、集蛋架右开启动开关、集蛋架停止开关分别与数字输入模块相连。
优选地，所述报警子系统包括：短信/电话报警装置；所述短信/电话报警装置将PLC控制器采集的报警信号发送至管理人员终端；所述报警信号包括：纵向风机过载信号、变频器故障信号、集蛋架头架停电信号、集蛋架尾架停电信号、高温信号。
优选地，所述PLC控制器为型号为TM241C40R的可编程控制器。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明，通过PLC控制器，将家禽养殖过程中涉及的喂料、环境控制、照明控制、集蛋管理、异常报警进行了统一的管理，通过人机交互设备实现了对整个家禽窝舍的电气控制，达到了分散收集，集中控制的目的，集成度高，自动化程度高。
2、本发明通过云平台的远程监控管理，养殖管理人员可以实时在任何地方，只要有网络都可以查看到养殖状态，第三方人员(养殖专家等)也可以通过智能终端指导养殖管理人员的工作，经过互动和信息交换，达到更好的经济效益。
3、本发明通过人机交互设备对现场控制系统进行操控，友好的界面易学易懂，可以让广大鸡农享受科技带来的进步，减少养鸡工作者的劳动强度
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明实施例一提供的家禽养殖控制系统的电路结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的家禽养殖控制系统的电路结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的家禽养殖控制系统的电路结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的PLC控制器与喂料子系统的电气连接示意图；
图5为本发明实施例四提供的I/O接口模块与环境子系统的电气连接示意图；
图6为本发明实施例四提供的I/O接口模块与照明子系统的电气连接示意图；
图7为本发明实施例四提供的I/O接口模块与集蛋子系统的电气连接示意图；
图8为本发明实施例四提供的人机交互设备的界面显示示意图；
图中：10为PLC控制器，20为机交互设备，30为云平台，40为现场控制系统，50为I/O接口模块，60为智能终端，70为通讯网关；
401为喂料子系统，402为环境子系统，403为照明子系统，404为集蛋子系统，405为报警子系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一提供的家禽养殖控制系统的电路结构示意图，如图1所示，家禽养殖控制系统，包括：PLC控制器10、人机交互设备20、云平台30和现场控制系统40，所述PLC控制器10与人机交互设备20双向连接，所述PLC控制器10的信号输出端通过通讯网关70与云平台30相连，所述PLC控制器通过I/O接口模块50与现场控制系统40双向连接；所述PLC控制器10，用于实现与现场控制系统40的数据交互，以及将各类数据上传至云平台30；所述人机交互设备20，用于进行指令输入以及对现场控制系统40的状态进行显示；所述云平台30，用于实现对整个家禽养殖控制系统进行数据保存和远程监控；所述现场控制系统40，用于对养殖过程进行状态控制；所述PLC控制器10为型号为TM241C40R的可编程控制器。
本发明，通过PLC控制器10，将家禽养殖过程中涉及的喂料、环境控制、照明控制、集蛋管理、异常报警进行了统一的管理，通过人机交互设备20实现了对整个家禽窝舍的电气控制，达到了分散收集，集中控制的目的，集成度高，自动化程度高。
图2为本发明实施例二提供的家禽养殖控制系统的电路结构示意图，如图2所示，在实施例一的基础上，所述现场控制系统40包括：喂料子系统401，用于实现上料和喂料控制；环境子系统402，用于实现对窝舍的温湿度和通风控制；照明子系统403，用于实现对窝舍的照明控制；集蛋子系统404，用于实现蛋类的定时收集；报警子系统405，用于当喂料子系统401、环境子系统402、照明子系统403、集蛋子系统404出现故障时发出报警信号。
图3为本发明实施例三提供的家禽养殖控制系统的电路结构示意图，如图3所示，在实施例一的基础上，还包括：智能终端60，所述智能终端60通过通讯网关70与PLC控制器10相连，所述智能终端60用于对整个家禽养殖控制系统进行远程监控。
本发明通过云平台30的远程监控管理，养殖管理人员可以实时在任何地方，只要有网络都可以查看到养殖状态，第三方人员(养殖专家等)也可以智能终端60指导养殖管理人员的工作，经过互动和信息交换，达到更好的经济效益。
本发明实施例四中，所述I/O接口模块50包括：数字I/O接口模块和模拟I/O接口模块；所述数字I/O接口模块包括：数字输入模块和数字输出模块；所述模拟I/O接口模块包括：模拟输入模块和模拟输出模块；所述数字输入模块的型号可为TM3DI16，所述数字输出模块的型号可为TM3DQ16，所述模拟输入模块的型号可为TM3T14，所述模拟输出模块的型号可为TM3AQ2。
图4为本发明实施例四提供的PLC控制器与喂料子系统的电气连接示意图；如图4所示，所述喂料子系统401可对多个窝舍进行喂料，即：包含有多个喂料行车前行电机和喂料行车返回电机。
本实施例四以一个窝舍喂料进行说明。
具体地，所述喂料子系统401包括：斜向上料电机、横向上料电机、斜向满料开关、横向满料开关、喂料行车前行电机、喂料行车返回电机、喂料前到位开关和喂料后到位开关；所述PLC控制器10的端子Q5通过继电器KM2与斜向上料电机相连，所述PLC控制器10的端子Q6通过继电器KM3与横向上料电机相连，所述PLC控制器10的端子Q7通过继电器KM4与喂料行车前行电机相连，所述PLC控制器10的端子Q6通过继电器KM8与喂料行车返回电机相连；所述PLC控制器10的端子I1、端子I2、端子I3、端子I4分别与斜向满料开关、横向满料开关、喂料前到位开关、喂料后到位开关相连。
本发明中的喂料子系统主要包含上料和喂料两个功能，可通过PLC控制器10设置为手动操作和自动操作两种模式，即：手动模式下，随时可以将饲料打入料斗，然后行车喂料；自动模式下，通过设定好时间，头架喂料前上料，然后进行喂料作业，一天可以设定多组时间段进行喂料。
图5为本发明实施例四提供的I/O接口模块与环境子系统的电气连接示意图，如图5所示，所述环境子系统402可对多个窝舍进行环境控制，即：包含有多个温度探头，多个侧窗、多个导流板、多个风机组。
本实施例四以一个窝舍环境控制进行说明。
具体地，所述环境子系统402包括：温度探头、二氧化碳探头、侧窗开到位开关、侧窗关到位开关、导流板开到位开关、导流板关到位开关、风机本地/远程切换开关、水泵、变频风机和风机组；所述温度探头、二氧化碳探头通过模拟输入模块与PLC控制器10相连，所述侧窗开到位开关通过继电器KM15与数字输出模块相连，所述侧窗关到位开关通过继电器KM16与数字输出模块相连，所述导流板开到位开关通过继电器KM19与数字输出模块相连，所述导流板关到位开关通过继电器KM20与数字输出模块相连，所述水泵通过继电器KM13与数字输出模块相连；所述变频风机、风机组分别与数字输出模块相连。
本发明中，为了给窝舍一个较为舒适的生存环境，窝舍要有合适的通风效果，通过设定一个温度，根据环境情况，风机将自动开启或关闭，变频风机将在合适的频率下运行，导流板将打开适当的开度，侧窗打开适当的开度，湿帘水泵在合适的时间运行或关闭。
由于合适的光照度对家禽的采食和产蛋都有帮助，因此，设置一个开启时灯光渐渐亮起，关闭时灯光渐渐熄灭的灯光控制尤为重要；图6为本发明实施例四提供的I/O接口模块与照明子系统的电气连接示意图，如图6所示，所述照明子系统403包括：灯光控制模块，所述灯光控制模块与模拟输出接口模块相连。
图7为本发明实施例四提供的I/O接口模块与集蛋子系统的电气连接示意图，如图7所示，所述的集蛋子系统404可对多个窝舍进行集蛋，即：包含多列集蛋架。
本实施例四以一个集蛋架进行说明。
具体地，所述集蛋子系统404包括：集蛋架左开启动开关、集蛋架右开启动开关、集蛋架停止开关；所述：集蛋架左开启动开关、集蛋架右开启动开关、集蛋架停止开关分别与数字输入模块相连。
本发明中，所述报警子系统405包括：短信/电话报警装置；所述短信/电话报警装置将PLC控制器10采集的报警信号发送至管理人员终端。
本发明中，所述报警信号包括：纵向风机过载信号、变频器故障信号、集蛋架头架停电信号、集蛋架尾架停电信号、高温信号。
图8为本发明实施例四提供的人机交互设备的界面显示示意图，本发明通过人机交互设备对现场控制系统进行操控，友好的界面易学易懂，可以让广大鸡农享受科技带来的进步，减少养鸡工作者的劳动强度。
本发明体用的家禽养殖控制系统在大型养殖场优势明显，使用本系统，1栋鸡舍(4万只鸡)平均3-4个工人减少到1-2人即可，并大大降低劳动强度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.家禽养殖控制系统，其特征在于：包括：PLC控制器(10)、人机交互设备(20)、云平台(30)和现场控制系统(40)，所述PLC控制器(10)与人机交互设备(20)双向连接，所述PLC控制器(10)的信号输出端通过通讯网关(70)与云平台(30)相连，所述PLC控制器通过I/O接口模块(50)与现场控制系统(40)双向连接；
所述PLC控制器(10)，用于实现与现场控制系统(40)的数据交互，以及将各类数据上传至云平台(30)；
所述人机交互设备(20)，用于进行指令输入以及对现场控制系统(40)的状态进行显示；
所述云平台(30)，用于实现对整个家禽养殖控制系统进行数据保存和远程监控；
所述现场控制系统(40)，用于对养殖过程进行状态控制。
2.根据权利要求1所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述现场控制系统(40)包括：
喂料子系统(401)，用于实现上料和喂料控制；
环境子系统(402)，用于实现对窝舍的温湿度和通风控制；
照明子系统(403)，用于实现对窝舍的照明控制；
集蛋子系统(404)，用于实现蛋类的定时收集；
报警子系统(405)，用于当喂料子系统(401)、环境子系统(402)、照明子系统(403)、集蛋子系统(404)出现故障时发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：还包括：智能终端(60)，所述智能终端(60)通过通讯网关(70)与PLC控制器(10)相连，所述智能终端(60)用于对整个家禽养殖控制系统进行远程监控。
4.根据权利要求2所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述I/O接口模块(50)包括：数字I/O接口模块和模拟I/O接口模块；所述数字I/O接口模块包括：数字输入模块和数字输出模块；所述模拟I/O接口模块包括：模拟输入模块和模拟输出模块。
5.根据权利要求2所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述喂料子系统(401)包括：斜向上料电机、横向上料电机、斜向满料开关、横向满料开关、喂料行车前行电机、喂料行车返回电机、喂料前到位开关和喂料后到位开关；
所述PLC控制器(10)的端子Q5通过继电器KM2与斜向上料电机相连，所述PLC控制器(10)的端子Q6通过继电器KM3与横向上料电机相连，所述PLC控制器(10)的端子Q7通过继电器KM4与喂料行车前行电机相连，所述PLC控制器(10)的端子Q6通过继电器KM8与喂料行车返回电机相连；
所述PLC控制器(10)的端子I1、端子I2、端子I3、端子I4分别与斜向满料开关、横向满料开关、喂料前到位开关、喂料后到位开关相连。
6.根据权利要求4所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述环境子系统(402)包括：温度探头、二氧化碳探头、侧窗开到位开关、侧窗关到位开关、导流板开到位开关、导流板关到位开关、风机本地/远程切换开关、水泵、变频风机和风机组；
所述温度探头、二氧化碳探头通过模拟输入模块与PLC控制器(10)相连，所述侧窗开到位开关通过继电器KM15与数字输出模块相连，所述侧窗关到位开关通过继电器KM16与数字输出模块相连，所述导流板开到位开关通过继电器KM19与数字输出模块相连，所述导流板关到位开关通过继电器KM20与数字输出模块相连，所述水泵通过继电器KM13与数字输出模块相连；
所述变频风机、风机组分别与数字输出模块相连。
7.根据权利要求4所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述照明子系统(403)包括：灯光控制模块，所述灯光控制模块与模拟输出接口模块相连。
8.根据权利要求4所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述集蛋子系统(404)包括：集蛋架左开启动开关、集蛋架右开启动开关、集蛋架停止开关；所述：集蛋架左开启动开关、集蛋架右开启动开关、集蛋架停止开关分别与数字输入模块相连。
9.根据权利要求4所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述报警子系统(405)包括：短信/电话报警装置；所述短信/电话报警装置将PLC控制器(10)采集的报警信号发送至管理人员终端；所述报警信号包括：纵向风机过载信号、变频器故障信号、集蛋架头架停电信号、集蛋架尾架停电信号、高温信号。
10.根据权利要求4所述的家禽养殖控制系统，其特征在于：所述PLC控制器(10)为型号为TM241C40R的可编程控制器。
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