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761

作者：

关铭洁

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摘要：

在肉猪的中小规模饲养过程中,猪舍环境的实时监测和有效控制对于猪的生长发育有着重要意义,猪舍环境不合适,对发挥肉猪较高的生产性能具有不良影响,也降低了饲料的转化率,造成不必要的浪费；于此同时一些防疫措施难以预防疫病发生,使经济和生产效益受到严重影响。猪舍环境监控主要包括猪舍内空气环境状况的监控和空气环境质量的监控两个方面的内容。空气环境状况的监控主要是针对猪舍内的温湿度等参数进行监控,空气环境质量的监控主要是对猪舍内的氨气和硫化氢等有害气体进行监控。 猪舍环境系统是一个非线性,时变和复杂滞后的大系统,难以建立与之相对应的数学模型,如果仅采用常规的控制方法也难以得到准确的的静、动态性能参数。在研究过程中,本文以黑龙江地区的猪舍为实施地点,根据猪舍环境控制的特点,提出了一种基于PLC和力控组态软件进行监控的设计方案,该系统以力控组态软件为上位机开发平台,利用组态技术良好的人机交互性和实时的动态显示,通过下位机可编程逻辑控制器PLC对通风系统和喷淋降温系统的自动调整,对猪舍内温湿度等环境参数进行控制,较好的实现猪舍环境的智能监控,旨在改善猪舍的环境质量,提高生产率。 本文首先设计了一个分布式控制系统,在系统中下位机的各传感器将猪舍实时环境参数传到上位机上,管理者再根据实际情况将控制指令通过PLC传送给各执行机构。其次进行了下位机的设计。下位机控制系统的硬件部分主要由主控制器PLC、各类传感器以及各执行机构组成,现场的各传感器将猪舍内各环境参数实时地经过PLC传到上位机,而各执行机构能够根据上位机的命令进行动作,实现了对猪舍内部温度、湿度、二氧化碳浓度等猪舍内参数的监测和对猪舍内风扇、水泵、环流风机等执行设备开关的控制；下位机控制系统软件则采用西门子的STEP7Micro/WIN软件进行梯形图的编写,实现了PLC对传感器和风机等执行机构的控制。然后,进行了上位机监控管理系统的设计。在台式计算机上运用力控组态软件设计出了上位机监控管理软件,该软件能够对猪舍环境参数进行实时数据显示、曲线显示、监控过程的动画显示和参数修改等操作,还能够进行存储和查询等功能。最后,在实验室搭建了模拟平台,对系统的硬件和软件进行了测试。 该系统在实验室模拟运行后,能够实现对舍内的各个环境参数的监测和控制。本系统操作简单、工作稳定、具有很强的实用性和可靠性,并有良好的人机交互组态监控界面,能远程监测猪舍内各环境参数,将猪舍环境监控系统应用到实际生产中,能够实现节约劳动力、提高养殖效益的目标,顺应了现代化、信息化的农业发展趋势。

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关键词：

猪舍 环境因子 智能监控 PLC 组态软件

学位级别：

硕士

学位年度：

2014

DOI：

10.7666/d.Y2621141

被引量：

10