CN203786594U - 一种禽舍环境控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种禽舍环境控制器，包括控制盒，控制盒内设置有主电路，主电路包括单片机控制系统，单片机控制系统与信号驱动电路、温湿度运算电路、开关电源、氨气浓度运算电路、显示模块、存储电路、反馈检测电路、报警电路、信号隔离及驱动电路连接；温湿度运算电路与风机电机连接，开关电源与外部电源连接，氨气浓度运算电路通过氨气浓度传感器与变频电机连接，信号隔离及驱动电路与可控硅变频调速电路连接，可控硅变频调速电路通过所述变频电机与所述外部电源连接，外部电源与风机电机连接，风机电机与继电器控制电路连接，继电器控制电路与信号驱动电路连接。本实用新型控制器为控制禽舍环境温湿度提供了硬件实现基础。

Description

一种禽舍环境控制器

技术领域

本实用新型涉及禽舍环境温度控制领域,特别是一种禽舍环境控制器。 

背景技术

目前，随着我国养家禽事业的发展和驯养家禽技术水平的提高，对家禽舍环境的要求是越来越高。目前，对猪舍环境的控制大部分还停留在手动控制阶段。要想使猪有好的出栏率、高的受精率以及好的经济效益，就必须搞好家禽养殖场环境的监测与控制，满足家禽的最佳生长方式，尽量避免各种各样的应激，最终提高生产水平。因此养殖环境对于禽畜健康、预防和减少疫病的发生、稳定高产意义重大，对禽舍内气候主要参数温度、湿度、氨气浓度等进行有效的测控。

随着电力电子技术和计算机技术的发展，智能控制理论和可控硅技术的应用，智能控制机应时而生。禽舍环境的智能化程度越来越高。原有的手动或半自动控制也要进行技术更新，如何创造一个舒适的禽舍环境、降低养殖员的劳动强度已成为目前必须要攻克的技术难题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种禽舍环境控制器，为控制禽舍环境温湿度提供硬件实现基础。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种禽舍环境控制器，包括控制盒，所述控制盒内设置有主电路，所述主电路包括单片机控制系统，所述单片机控制系统与信号驱动电路、温湿度运算电路、开关电源、氨气浓度运算电路、显示模块、存储电路、反馈检测电路、报警电路、信号隔离及驱动电路连接；所述温湿度运算电路与风机电机连接，所述开关电源与外部电源连接，所述氨气浓度运算电路通过氨气浓度传感器与变频电机连接，所述信号隔离及驱动电路与可控硅变频调速电路连接，所述可控硅变频调速电路通过所述变频电机与所述外部电源连接，所述外部电源与风机电机连接，所述风机电机与继电器控制电路连接，所述继电器控制电路与信号驱动电路连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型采用可控硅控制技术与智能化程度高的单片机控制系统，通过温度传感器采集环境温度、湿度传感器采集环境湿度、氨气传感器采集环境氨气浓度、设备反馈检测电路检测设备开关程度，可以利用模糊PID等控制方法，得出最佳的控制模式，从而自动控制地沟电机变频工作，纵向风机、横向风机自动启停。本实用新型控制器为控制禽舍环境温湿度提供了硬件实现基础。

附图说明

图1为本实用新型一实施例外观图；

图2为图1的A-A面剖视图；

图3为本实用新型一实施例主电路结构框图。

具体实施方式

参见图1和图2，在本实施例中，控制盒上设有AC220V电源接线端子及变频电机输出端子、报警输出端子1、温湿度、氨气浓度输入、设备反馈输入信号端子2、控制主板3、输入输出板4、主电路开关电源5、变频调速板6、变频调速板7、触摸屏8、U盘存贮9。

AC220V接线端子及变频器电机输出端子、报警输出端子1和温湿度、氨气浓度输入信号、设备反馈输入信号端子2置于控制盒下端，且端子1和端子2分开，强、弱电分别接入，利于防干扰，单片机控制系统焊在控制主板3上并与输入输出板4叠层安装在一起，方便接线。变频调速板6和变频调速板7叠层安装，有利于缩小控制盒尺寸；触摸屏8安装在控制盒上，并通过RS232与控制主板3相连；主电路开关电源5提供电源DC24V供控制主板3、变频调速板6、变频调速板7、触摸屏8用；变频调速板7、变频调速板8与输入输出板4紧密连接在一起；控制主板3、输出输入板4、变频调速板6、变频调速板7、主电路开关电源5过螺母固定在控制盒内，触摸屏8嵌入控制盒上，其接单片机控制系统焊在控制板3上。

控制盒工作时，主电路开关电源5为控制盒提供电源，温度传感器、湿度传感器、氨气浓度传感器、设备反馈电路将实时检测的数据传输至输入输出板4上的信号处理系统，输入输出板4的信号处理系统将处理好的信号经过控制主板3上的单片机控制系统处理得出最佳控制方式，触摸屏显示此时温度、湿度、氨气浓度设定控制值和实测温度值以及设备反馈信息值，若系统长期间超过设置温度、湿度、氨气浓度，系统将报警，外接报警器响起，同时启动相应的风机、变频电机，实现禽舍环境温湿度、氨气浓度控制在设定值范围内。

参见图3，在本实施例中，主电路包括单片机控制系统11、信号驱动电路12、继电器控制电路13、信号隔离及驱动电路14、可控硅变频调速电路15、温湿度运算电路16、温湿度传感器17、氨气浓度运算电路18、氨气浓度传感器19、主电路开关电源5、触摸屏显示电路21、报警电路22、反馈检测电路26、U盘存贮电路20、风机电机23、变频电机24、外接电源25。

工作时，养殖员开启智能环控控制器，温湿度传感器17将检测的温度数据经过运算电路16运算得出数据与氨气浓度传感器19检测的氨气浓度经过运算电路18运算得出的数据都传输至单片机控制系统11；同时反馈检测电路26检测电机控制风机阀门大小送至单片机控制系统11，单片机控制系统11综合所有现场检测实时数据进行比较运算，运用模糊PID控制算法，得出最佳控制方式，对于控制风机电机23产生开关控制信号，该信号经信号隔离电路及驱动电路14对可控硅集成模块控制，通过可控硅变频调速电路15自动控制风机电机18的工作；同时根据实际需要采取变频方式控制变频电机24调节风量大小。经过单片机控制系统11的RS232传输在触摸屏上显示此时实测温湿度、氨气浓度，若智能环控系统长时间工作或者出现异常情况导致环境温度长期高于设定的控制温度时，则智能环控系统控制盒内蜂鸣器报警；当智能环控系统一段时间后，如果环境温湿度、氨气浓度低于设定的温湿度、氨气浓度时，则控制风机23与变频电机24停止或降低转速；如果环境温湿度、氨气浓度高于设定的温湿度、氨气浓度时，则控制风机23与变频电机24启动或增加转速；如此循环。在此过程中养殖员可以根据需求通过触摸屏21完成对温湿度、氨气浓度控制目标值的设定、手/自动控制选择，送至单片机控制系统11；单片机控制系统11根据养殖员的设定实时生效。在整个工作中U盘存储电路20完成单片机控制系统11采集现场数据与设定数据存储。

在本实施例中，主电路中的各个电路与控制盒相对应接口连接。

在本实施例中，可控硅变频调速电路15和主电路开关电源5外接电源25。

在本实施例中，主电路开关电源5提供直流24V供单片机控制系统11、继电器控制电路13、触摸屏显示电路21作为电源用。

在本实施例中，养殖员通过触摸屏显示21设定控制目标值、显示实时温湿度、氨气浓度、设备运转状况、各参数实时曲线。

在本实施例中，信号隔离电路及驱动电路14采用MOC3063光电双向可控硅驱动芯片实现信号隔离和可控硅驱动，避免强电及外界对单片机控制系统11的干扰，同时实现驱动功能。

在本实施例中，可控硅变频调速电路15采用电压过零检测技术触发MOC3063芯片，可控硅变频调速电路15采用整流芯片DF10M对AC220V交流电整流降压，提取过零脉冲，采用光耦PC817进行光电隔离。

在本实施例中，继电器控制电路13采用电流达10A的继电器JOC-3F驱动风机的接触器。

在本实施例中，信号驱动电路12采用两片ULM2003芯片相互连接实现。

在本实施例中，U盘存储电路20采用USB移动存储设备接口CH375芯片。

在本实施例中，触摸屏显示21采用Samkoon公司的SK-070AE触摸屏。

在本实施例中，温湿度运算电路、氨气浓度运算电路16均采用AD公司的AD620芯片，该芯片低成本、高精度仪表放大器。

在本实施例中，反馈检测电路26采用AD公司的AD620芯片。 

在本实施例中，单片机控制系统11采用STC公司的高速/低功耗/超强抗干扰的单片机：STC15F2K48S2，该芯片工作电压5.5V-3.8V，有EEPROM功能，自带Flash程序存储器，可在线实时擦写程序。

在本实施例中，可控硅变频调速电路用ST公司三端双向可控硅BTA16-600B模块，该模块工作电流可达16A，栅极触发电流50mA，工作温度范围：-40°到125°，有极强的带负载能力。 

Claims (6)

1.一种禽舍环境控制器，包括控制盒，其特征在于，所述控制盒内设置有主电路，所述主电路包括单片机控制系统（11），所述单片机控制系统（11）与信号驱动电路（12）、温湿度运算电路（16）、主电路开关电源（5）、氨气浓度运算电路（18）、显示模块（21）、存储电路（20）、反馈检测电路（26）、报警电路（22）、信号隔离及驱动电路（14）连接；所述温湿度运算电路（16）与风机电机（23）连接，所述主电路开关电源（5）与外部电源（25）连接，所述氨气浓度运算电路（18）通过氨气浓度传感器（19）与变频电机（24）连接，所述信号隔离及驱动电路（14）与可控硅变频调速电路（15）连接，所述可控硅变频调速电路（15）通过所述变频电机（24）与所述外部电源（25）连接，所述外部电源与风机电机（23）连接，所述风机电机（23）与继电器控制电路（13）连接，所述继电器控制电路（13）与信号驱动电路（12）连接。

2.根据权利要求1所述的禽舍环境控制器，其特征在于，所述信号隔离及驱动电路（14）采用MOC3063光电双向可控硅驱动芯片。

3.根据权利要求1所述的禽舍环境控制器，其特征在于，所述存储电路（20）采用USB移动存储设备接口CH375芯片。

4.根据权利要求1所述的禽舍环境控制器，其特征在于，所述温湿度运算电路、氨气浓度运算电路（18）、反馈检测电路（26）均采用AD620芯片。

5.根据权利要求1所述的禽舍环境控制器，其特征在于，所述信号驱动电路（12）包括两片相互连接的ULM2003芯片。

6.根据权利要求1所述的禽舍环境控制器，其特征在于，所述可控硅变频调速电路（15）采用BTA16-600B模块。