一種規(guī)模化養(yǎng)殖場喂料系統(tǒng)的設(shè)計

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)模化養(yǎng)殖場喂料系統(tǒng)的設(shè)計

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+下位機的模式，通過計算機、單片機、執(zhí)行機構(gòu)與檢測機構(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)遙測技術(shù)等，實現(xiàn)養(yǎng)殖場喂料系統(tǒng)的智能化控制，具有計量準(zhǔn)確、控制靈活、功能豐富的特點，適用于規(guī)模化養(yǎng)殖，擁有良好市場前景。

規(guī)模化養(yǎng)殖；喂料系統(tǒng)；分布式控制；虛擬儀器

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進(jìn)步，肉類在人們每天的飲食中所占比例越來越大，養(yǎng)殖場成為養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的趨勢。隨著養(yǎng)殖場規(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)殖場的運行成本高；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。

本文提出一種規(guī)模化養(yǎng)殖場智能喂料系統(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)費用高、難以推廣等問題。本設(shè)計由計算機與數(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，并通過通信實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，整體設(shè)計如圖1所示。

1 硬件部分設(shè)計

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

本設(shè)計采用PC計算機作為上位機，AT89S51作為下位機，兩者通過RS485/232通信。

圖1 規(guī)模化養(yǎng)殖場喂料系統(tǒng)與下位機結(jié)構(gòu)圖

圖2 規(guī)模化養(yǎng)殖場喂料控制系統(tǒng)硬件設(shè)計圖

步進(jìn)電機的控制模塊采用L298N驅(qū)動模塊，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

系統(tǒng)在上位機與下位機控制下工作，實現(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，上位機從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入喂料數(shù)據(jù)，并根據(jù)實際情況進(jìn)行微調(diào)，確認(rèn)后發(fā)布給下位機。

圖3 系統(tǒng)控制框圖

下位機接收上位機數(shù)據(jù)，并進(jìn)行限料筒設(shè)置，完成后向上位機發(fā)送信號。上位機得到信號后，啟動電機傳輸飼料，并等待下位機反饋飼料傳輸完成的信號。上位機保留喂料信息，并預(yù)約下次喂料時間，下位機控制料筒喂食，并實現(xiàn)位置復(fù)原。具體上位機與下位機的流程如圖4與圖5所示。

圖4 系統(tǒng)控制上位機程序框圖

3 系統(tǒng)調(diào)試

如圖6所示，在淮陰種豬場測試系統(tǒng)，對入欄的19頭母豬實現(xiàn)喂料控制，能夠根據(jù)專家數(shù)據(jù)科學(xué)實施精確喂養(yǎng)，降低人力成本與資金成本。

圖5 系統(tǒng)控制下位機程序框圖

圖6 上位機控制界面

〔編輯：張思楠〕

TP273

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.145

2095－6835（2017）14－0145－02