CN109507974A - 一种大型畜牧供料系统的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型畜牧供料系统的控制系统，包括区域控制单元和执行单元，执行单元用于接收区域控制单元的执行指令并执行执行指令，执行单元包括赛盘干料线、气体料线和液体料线，赛盘干料线、气体料线和液体料线分别连接控制箱组，赛盘干料线用于给牲畜供干料，气体料线利用气压给牲畜提供饲料，液体料线用于给牲畜供料水混合物，区域控制单元通过通信模块分别与控制箱组连接，区域控制单元向控制箱组发送执行指令，控制箱组根据执行指令控制赛盘干料线、气体料线或液体料线工作。本发明的大型畜牧供料系统的控制系统操作简单，既可手动控制也可自动控制，节省人力物力。

Description

一种大型畜牧供料系统的控制系统

技术领域

本发明涉及畜牧养殖技术领域，特别涉及一种大型畜牧供料系统的控制系统。

背景技术

目前，我国养猪业以家庭散养为主，规模小，靠长期积累的经验管理猪场。在饲料供给环节，在恶劣的猪场环境下，基本靠人工运送和分配饲料，存在着劳动强度大、随意性大、不能按照猪的生长规律科学供给饲料，浪费严重，严重影响到猪场的效益和竞争力。

随着养猪产业工厂化、集约化的发展，猪场规模不断扩大，传统的家庭饲养方式已无法适应现代猪场的发展。于是，采用塞盘干料线、液体料线、气体料线等自动化料线进行饲料输送和分配的猪场越来越多，电气化设备越来越多，现代化水平越来越高。

目前，即使一些猪场采用了塞盘料线等自动化料线系统来输送和分配饲料，但每个房间里料线的运行，都是房间外面走廊里的控制箱单独控制，或者由工人手动启动和停止，或者事先将控制箱内的时控开关设置好启动时间，时间到时，驱动料线运行。料线和料线之间的控制完全独立，并且每条料线的故障信号，比如过载、最大运行时间、安全保护器件故障等，只能在每条料线的控制箱上显示。料线的控制逻辑是通过控制箱内接触器、继电器、计时器、时控开关等控制器件的接线逻辑来实现的。各种喂料数据、故障数据等不能保存，无法为系统的维护和猪场管理提供及时有效的帮助。企业的中上层管理人员无法在猪栏现场以外的控制室实时掌握料线的运行和故障情况，无法满足企业现代化的管理要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型畜牧供料系统的控制系统，以解决现有技术中大型畜牧供料系统操作模块不够智能且无法满足企业现代化的管理要求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种大型畜牧供料系统的控制系统，包括区域控制单元和执行单元，所述执行单元用于接收所述区域控制单元的执行指令并执行所述执行指令，

所述执行单元包括赛盘干料线、气体料线和液体料线，所述赛盘干料线、所述气体料线和所述液体料线分别连接控制箱组，所述赛盘干料线用于给牲畜供干料，所述气体料线利用气压给牲畜提供饲料，所述液体料线用于给牲畜供料水混合物，

所述区域控制单元通过通信模块分别与所述控制箱组连接，所述区域控制单元向所述控制箱组发送执行指令，所述控制箱组根据所述执行指令控制所述赛盘干料线、所述气体料线或所述液体料线工作。

可选的：还包括检测单元，所述检测单元连接所述现场控制箱组，所述检测单元包括称重传感器组、液位传感器和气体传感器，所述称重传感器组用于检测料塔或搅拌罐中饲料的重量，所述液位传感器组用于检测液体料线中料罐的液位，所述气体传感组用于检测所述气体料线中气泵和各料线管路内的气压。

可选的：所述赛盘干料线的输入端、液体料线的输入端和气体料线的输入端设置有料塔或搅拌罐，所述料塔的输出端或搅拌罐的输出端连接供料管线，所述供料塔和搅拌罐连接有多个下料机构，所述下料机构用于控制所述管线内的饲料下料。

可选的：所述控制箱组包括至少一个现场控制箱和现场称重箱，所述现场控制箱和所述现场称重箱均通过CANBus线与区域控制单元连接。

可选的：所述现场控制箱包括箱体和设置在箱体内的强电输出和控制电路所述箱体上设置有显示模块、指示灯模块、控制按钮和参数设置按钮，所述显示模块用于显示所述料线的运行以及设置信息，所述指示灯模块包括报警指示灯和自动运行指示灯，所述控制按钮包括启动按钮和停止按钮，所述参数设置按钮包括增加按钮和减少按钮。

所述控制电路包括输入模块、输出模块、处理模块和控制模块，所述输入模块的输入端连接所述料线的传感器控制开关，所述输入模块的输出端连接控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接所述输出模块的输入端，所述输出模块的输出端连接所述执行单元。

所述强电电路包括至少一个接触器和至少一个热继电器。

可选的：所述控制模块包括单片机，所述单片机分别连接有电源电路、CANBus通讯处理电路和信号处理电路，所述信号处理电路还分别连接输入模块和处理模块，所述CANBus通讯处理电路还连接CANBus输入和输出端口。

可选的：所述液位传感器组和所述气体传感器组均连接所述现场控制箱，电磁阀连接所述现场控制箱的继电器输出端，所述称重传感器组连接所述称重箱。

可选的：所述现场控制箱包括主控箱、显示屏和输入输出设备，所述显示屏和所述输入设备均连接所述主控箱，所述显示屏用于显示所述大型畜牧供料系统的运行状态，所述输入设备包括按键，所述大型畜牧供料系统的运行状态包括配料状态、送料状态、下料状态和故障提示状态。

可选的：所述区域控制单元通过网线与交换机相连，所述交换机连接有终端，所述终端包括手机、平板电脑或PC机。

可选的：所述显示模块包括液晶显示屏或可触摸显示屏。。

采用上述技术方案，可以实现供料系统的集约化、大型化、科学化的需要，以区域控制单元为控制大脑，通过各种传感器采集现场信息，利用气、液、电执行器件驱动相关设备，将整个养殖场所融合为一个整体，采用自动化方式代替现有的人工方式，在每个房间外根据需要设置合适个数的控制箱组以控制供料系统上的各个组件，比如电机，控制阀等，控制箱组通过通信模块与区域控制单元组网连接，在将房间内的数据集中反映在显示屏上的同时还能实现远程控制，区域控制单元还可以根据需要将采集的信息生成各种曲线和报表，提供报警和日志，为管理决策提供参考数据；各功能单元都是模块化设计，故障时可以灵活替换，响应速度快。部分单元发生故障时，在区域控制单元及终端的用户界面上会实时显示故障器件所在位置、原因，快速解除故障。

附图说明

图1为本发明大型畜牧供料系统的控制系统的结构框图；

图2为本发明大型畜牧供料系统的控制系统中电机控制箱箱体的结构示意图；

图3为本发明大型畜牧供料系统的控制系统中电机控制箱的控制电路的结构框图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种大型畜牧供料系统的控制系统，在本发明中以该供料系统设置在猪场内为例进行说明。该系统用于实现大型畜牧供料系统自动化，实现自动供料，不需人力控制。

图1为本控制系统的结构框图，如图1所示，本控制系统包括检测单元、区域控制单元和执行单元，在本发明的实施例中，区域控制单元通过通讯模块分别与检测单元和执行单元连接，检测单元用于检测供料系统的运行状态并发送给区域控制单元，执行单元用于接收区域控制单元的执行指令并执行执行指令。

具体的，大型畜牧供料系统一般包括赛盘干料线、气体料线和液体料线，所以在本发明的实施例中，执行单元包括赛盘干料线、气体料线和液体料线，各个料线上设置有电动或气动等执行机构，执行机构分别连接控制箱组，赛盘干料线用于给牲畜供干料，气体料线利用气压给牲畜提供饲料，液体料线用于给牲畜供料水混合物。。

其中，控制箱组包括多个电机控制箱、阀控箱和称重箱。

在本发明的实施例中，赛盘干料线上设置有料线驱动电机和下料机构电机，为了对料线驱动电机和下料机构电机进行控制，在每个房间里或外均需设置至少一个电机控制箱，电机控制箱的个数可以根据需要进行设定，在本发明的实施例中，在每个房间里或外均需设置一个电机控制箱，电机控制箱包括箱体和设置在箱体内的控制电路。

箱体的结构如图2所示，箱体上设置有显示模块1、指示灯模块、控制按钮和参数设置按钮，显示模块1可以是液晶显示屏也可以是可触摸显示屏，在本发明的实施例中，显示模块1为液晶显示屏，该液晶显示屏用于显示控制单元的运行信息，指示灯模块包括报警指示灯21和自动运行指示灯22，控制按钮包括启动按钮31和停止按钮32，参数设置按钮用于设置赛盘干料线的参数，包括增加按钮41和减少按钮42。

控制电路包括输入模块、输出模块、处理模块和控制模块，输入模块的输入端连接赛盘干料线的感应开关，由于在本发明的实施例中，赛盘干料线上设置有料线驱动电机和下料机构电机，所以感应开关包括料线驱动电机感应开关和下料机构电机感应开关，若是赛盘干料线中还设置有其他装置，相应的也需要增加该装置的感应开关。

干料线、气体料线和液体料线均包括设置在供料系统中的多个控制阀，为了对控制阀进行控制，还设置有阀控箱，阀控箱内设置有CANBus通讯处理电路，以建立与区域控制器的通讯连接，阀控箱上设置有多个阀接口以与多个控制阀连接。

区域控制单元包括主控箱、显示屏和输入设备，显示屏用于显示大型畜牧供料系统的运行状态。大型畜牧供料系统的运行状态包括配料状态、送料状态和下料状态。

区域控制器不仅通过通信模块及通讯线连接到现场控制箱，还连接有各种智能终端，包括手机、平板电脑或PC机，可以通过有线或无线的方式，访问区域控制器。各智能终端可以操作区域控制器，控制现场的各种设备。

称重传感器组连接至称重箱，称重箱内设置有控制芯片、信号处理模块和CANBus通讯处理电路，称重箱将称重传感器组发送的重量信号经信号处理模块处理后发送至控制芯片，控制芯片将相应的重量数据实时显示到液晶屏上，并且通过CANBus通讯处理电路和CANBus线传输到区域控制器，在浏览器上实时显示。

本发明实施例的控制系统具体是这样实现相关功能的：

1、自动喂食：位于喂食器中的称重传感器实时监测喂食器中饲料的重量，并通过称重箱将饲料重量数据发送给区域控制单元，区域控制单元可以根据该饲料重量数据确定是否需要增加喂食器中饲料的量，若需要增加，区域控制单元向电机控制箱发送下料指令，电机控制箱根据下料指令打开下料机构电机控制开关使下料机构下料；当喂食器中饲料足够多或者达到预设的值时，区域控制单元向电机控制箱发送停止下料指令，电机控制箱根据停止下料指令关闭下料机构电机控制开关使下料机构停止下料，喂食器可以根据需要自动下料。

2、自动配料：检测系统管道搅拌罐中饲料的重量的称重传感器实时监测管道中饲料的重量，并通过称重箱将饲料重量数据发送给区域控制单元，区域控制单元可以根据该饲料重量数据确定是否需要增加喂食罐中饲料的量，若需要增加，区域控制单元向电机控制箱发送运输指令，且向液体料线中的阀控箱发生送水指令；电机控制箱根据运输指令打开料线驱动电机控制开关使料线驱动电机运输干料至搅拌机，阀控箱根据送水指令打开液体料线中的控制阀将水排到搅拌机，干料和水在搅拌机中充分搅拌后运送至系统管道中。

3、由于气体传感组还可以检测料线管道中的气压信息，所以本系统还具有故障警示功能：气体传感组实时监测管道中的气压信息并在区域控制单元显示，当其监测到的气压信息发生变化时，说明该气体传感器所在位置的管道气压发生变化，这就表示该位置的控制阀可能发生故障，用户可以先将该位置的控制阀远程关闭，避免发生危险，然后再去该位置人为确认排除故障。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大型畜牧供料系统的控制系统，其特征在于：包括区域控制单元和执行单元，所述执行单元用于接收所述区域控制单元的执行指令并执行所述执行指令，

所述执行单元包括赛盘干料线、气体料线和液体料线，所述赛盘干料线、所述气体料线和所述液体料线分别连接控制箱组，所述赛盘干料线用于给牲畜供干料，所述气体料线利用气压给牲畜提供饲料，所述液体料线用于给牲畜供料水混合物，

所述区域控制单元通过通信模块分别与所述控制箱组连接，所述区域控制单元向所述控制箱组发送执行指令，所述控制箱组根据所述执行指令控制所述赛盘干料线、所述气体料线或所述液体料线工作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括检测单元，所述检测单元连接所述现场控制箱组，所述检测单元包括称重传感器组、液位传感器和气体传感器，所述称重传感器组用于检测料塔或搅拌罐中饲料的重量，所述液位传感器组用于检测液体料线中料罐的液位，所述气体传感组用于检测所述气体料线中气泵和各料线管路内的气压。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述赛盘干料线的输入端、液体料线的输入端和气体料线的输入端设置有料塔或搅拌罐，所述料塔的输出端或搅拌罐的输出端连接供料管线，所述供料塔和搅拌罐连接有多个下料机构，所述下料机构用于控制所述管线内的饲料下料。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述控制箱组包括至少一个现场控制箱和现场称重箱，所述现场控制箱和所述现场称重箱均通过CANBus线与区域控制单元连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述现场控制箱包括箱体和设置在箱体内的强电输出和控制电路所述箱体上设置有显示模块、指示灯模块、控制按钮和参数设置按钮，所述显示模块用于显示所述料线的运行以及设置信息，所述指示灯模块包括报警指示灯和自动运行指示灯，所述控制按钮包括启动按钮和停止按钮，所述参数设置按钮包括增加按钮和减少按钮；

所述控制电路包括输入模块、输出模块、处理模块和控制模块，所述输入模块的输入端连接所述料线的传感器控制开关，所述输入模块的输出端连接控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接所述输出模块的输入端，所述输出模块的输出端连接所述执行单元；

所述强电电路包括至少一个接触器和至少一个热继电器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述控制模块包括单片机，所述单片机分别连接有电源电路、CANBus通讯处理电路和信号处理电路，所述信号处理电路还分别连接输入模块和处理模块，所述CANBus通讯处理电路还连接CANBus输入和输出端口。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述液位传感器组和所述气体传感器组均连接所述现场控制箱，电磁阀连接所述现场控制箱的继电器输出端，所述称重传感器组连接所述称重箱。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述现场控制箱包括主控箱、显示屏和输入输出设备，所述显示屏和所述输入设备均连接所述主控箱，所述显示屏用于显示所述大型畜牧供料系统的运行状态，所述输入设备包括按键，所述大型畜牧供料系统的运行状态包括配料状态、送料状态、下料状态和故障提示状态。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述区域控制单元通过网线与交换机相连，所述交换机连接有终端，所述终端包括手机、平板电脑或PC机。

10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述显示模块包括液晶显示屏或可触摸显示屏。