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一種規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)喂料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2017-08-09 15:16陳亮安宇徐善崗
科技與創(chuàng)新 2017年14期
關(guān)鍵詞:下位虛擬儀器上位

陳亮,安宇,徐善崗

(淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇淮安223003)

一種規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)喂料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

陳亮,安宇,徐善崗

(淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇淮安223003)

提出了一種適用于生豬規(guī)模化養(yǎng)殖的智能喂料系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,能夠解決當(dāng)前普遍存在的喂料工作繁雜、飼喂不科學(xué)、料量不精準(zhǔn)等問題,并能夠極大地減少飼料污染與變質(zhì)的現(xiàn)象,降低生豬患病的概率。該系統(tǒng)采用上位機(jī)+下位機(jī)的模式,通過計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與檢測(cè)機(jī)構(gòu)搭建組合,利用分布式控制技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、數(shù)據(jù)遙測(cè)技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)喂料系統(tǒng)的智能化控制,具有計(jì)量準(zhǔn)確、控制靈活、功能豐富的特點(diǎn),適用于規(guī)模化養(yǎng)殖,擁有良好市場(chǎng)前景。

規(guī)?;B(yǎng)殖;喂料系統(tǒng);分布式控制;虛擬儀器

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,肉類在人們每天的飲食中所占比例越來越大,養(yǎng)殖場(chǎng)成為養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。隨著養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模越來越大,人工喂料方式一方面增加了飼養(yǎng)員人數(shù),養(yǎng)殖場(chǎng)的運(yùn)行成本高;另一方面,不能確保喂料量的合適,容易造成飼料積聚,腐敗變質(zhì),影響牲畜的健康,不利于牲畜的生長(zhǎng)。

本文提出一種規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)智能喂料系統(tǒng),可以解決現(xiàn)有喂食控制系統(tǒng)采用大量電子元件來采集信息,導(dǎo)致系統(tǒng)的故障率高、系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用高、難以推廣等問題。本設(shè)計(jì)由計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集模塊構(gòu)成虛擬儀器系統(tǒng),控制智能量筒設(shè)定給料量,并通過通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,整體設(shè)計(jì)如圖1所示。

1 硬件部分設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由儲(chǔ)料斗、循環(huán)輸送管道、限料斗等組成。上位機(jī)通過485總線,控制單片機(jī)控制限料筒中的套筒位置,電機(jī)驅(qū)動(dòng)飼料在管道中傳輸,根據(jù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)送料數(shù)量。

本設(shè)計(jì)采用PC計(jì)算機(jī)作為上位機(jī),AT89S51作為下位機(jī),兩者通過RS485/232通信。

圖1 規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)喂料系統(tǒng)與下位機(jī)結(jié)構(gòu)圖

圖2 規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)喂料控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)圖

步進(jìn)電機(jī)的控制模塊采用L298N驅(qū)動(dòng)模塊,單路峰值電流為3A,持續(xù)2A,控制系統(tǒng)如圖2所示。

2 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)在上位機(jī)與下位機(jī)控制下工作,實(shí)現(xiàn)喂料系統(tǒng)任務(wù)設(shè)置、參數(shù)傳輸、飼料傳送、系統(tǒng)復(fù)位等功能,控制流程如圖3所示。

系統(tǒng)工作時(shí),上位機(jī)從數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入喂料數(shù)據(jù),并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào),確認(rèn)后發(fā)布給下位機(jī)。

圖3 系統(tǒng)控制框圖

下位機(jī)接收上位機(jī)數(shù)據(jù),并進(jìn)行限料筒設(shè)置,完成后向上位機(jī)發(fā)送信號(hào)。上位機(jī)得到信號(hào)后,啟動(dòng)電機(jī)傳輸飼料,并等待下位機(jī)反饋飼料傳輸完成的信號(hào)。上位機(jī)保留喂料信息,并預(yù)約下次喂料時(shí)間,下位機(jī)控制料筒喂食,并實(shí)現(xiàn)位置復(fù)原。具體上位機(jī)與下位機(jī)的流程如圖4與圖5所示。

圖4 系統(tǒng)控制上位機(jī)程序框圖

3 系統(tǒng)調(diào)試

如圖6所示,在淮陰種豬場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng),對(duì)入欄的19頭母豬實(shí)現(xiàn)喂料控制,能夠根據(jù)專家數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)施精確喂養(yǎng),降低人力成本與資金成本。

圖5 系統(tǒng)控制下位機(jī)程序框圖

圖6 上位機(jī)控制界面

〔編輯:張思楠〕

TP273

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.145

2095-6835(2017)14-0145-02

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