基于MCGS的養殖場自動喂料控制系統的設計

尹余琴 金 濯 董鵬程 黃 敏

（江蘇農牧科技職業學院農業工程系，江蘇 泰州225300）

0 引言

在規?；B殖業中自動喂料系統是主要的喂飼設備，其性能關系到養殖業生產的質量和效益，它應具備適時控制料槽中飼料的量，而且使不易污染飼料等特點?；谶@樣的特定要求，采用MCGS組態軟件為自動喂料控制系統進行實時監控，模擬仿真自動喂料的運行狀態及相關硬件環境和物料多少，當發生故障或物料不足時進行聲光報警，提醒飼養員進行處理，這樣可以極大限度的將飼養員從喂料的高強度勞動中解放出來，具有一定的實用價值。

1 自動喂料控制系統的整體結構設計

系統的總體布局如圖1所示，主要由儲料倉、料槽、擋料板、交流電機驅動的皮帶傳動裝置、伺服電機、報警裝置、PLC及MCGS等組成。其中儲料倉置于養殖圈的端部，其底部采用漏斗形狀設計，并安裝一個光電傳感器，用來檢測儲料箱是否有料，當沒有物料時，會發出聲光報警，提醒飼養員進行裝料；如果儲料倉有料，而某一料槽沒料，控制系統將通過伺服電機驅動螺旋推料桿將物料推出送到傳送帶上，傳送帶通過交流電機的驅動到相應的料槽位置停止，再通過推桿將物料推至料槽中；料槽采用無蓋的長方體盒，一半布置在養殖圈里面，方便養殖動物的進食，一半伸出養殖圈的外面，方便放料，料槽的多少可以根據實際需要進行增減，料槽下面有稱重傳感器，根據設定重量的多少確認是否需要進行加料?？刂葡到y主要由西門子S7-200 CPU226型的PLC來實現。

圖1 系統的整體結構示意圖

該自動喂料系統的工作過程是：當系統處于初始狀態時，檢測儲料倉和各料槽中物料余量，是否達到設定要求，如果儲料倉中料不足，則產生報警，蜂鳴器響；如儲料倉中料量足夠，料槽中的料量低于設定值，則也產生報警，警示燈以1Hz的頻率閃爍；飼養員接到報警信號，可以迅速判斷報警原因，如果是儲料倉缺料，則手動添加物料，當儲料倉中物料足夠了，飼養員可以按下操作面板上的系統啟動，則啟動伺服電機，帶動螺旋出料桿轉動，在儲料倉的出料口放出物料，同時啟動變頻器驅動交流電機，帶動傳送帶傳動飼料，哪個料槽無料，相應的擋料板傾斜45°伸出，皮帶上的物料由此引入相應的料槽，若料槽料滿，擋料板恢復原狀，伺服電機反轉退回殘料，然后停止，同時交流電機也停轉，皮帶停止傳送，系統進入待機狀態。

2 控制系統的組態設計

控制系統的組態主要包含實時數據庫的創建、I/O設備的連接、窗口界面的編輯、動畫鏈接、實時數據報表、策略組態、腳本程序等內容。其中實時數據庫完成工程中所有變量的設置，是工程各個部分的數據交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機的整體。在本窗口內定義不同類型和名稱的變量，作為數據采集、處理、輸出控制、動畫連接及設備驅動的對象;設備窗口的組態是連接和驅動外部設備的工作環境，在本窗口內對PLC進行連接與設置;用戶窗口主要用于設置工程中人機交互的界面，可完成對動畫顯示界面、報警輸出、數據與曲線圖表等的組態;運行策略主要完成工程運行流程的控制。

首先根據自動喂料控制系統的工作要求，在MCGS組態環境下建立四個用戶窗口分別是實時數據報表、運行監控、主控窗口和報警，如圖2所示，并分別進行屬性設置。

圖2 MCGS組態的用戶窗口

然后建立實時數據庫和運行策略，分別如圖3、圖4所示。

圖3 MCGS組態的實時數據庫

圖4 MCGS組態的運行策略

然后進行工程的下載和模擬運行，界面如圖5所示，點擊系統啟動，電機的狀態由off變為on，下料到傳送帶，并將物料傳到缺料的料槽，若有料槽或料倉缺料，會產生報警，同時生成料量報表和報警查看頁面分別如圖6、圖7所示，飼養人員可以根據料量報表和報警次數掌握每天喂料量的多少，及時把握相關動態，更好的促進科學合理喂食和動物的成長。

圖5 MCGS的組態的運行監控界面

圖6 MCGS的組態的系統料量報表頁面

圖7 MCGS的組態的報警查看頁面

3 結束語

基于MCGS的自動喂料控制系統的設計，可實時監控現場的狀態，改變了PLC控制系統無法直觀地顯示各喂料槽及儲料倉狀態變化的缺點，使飼養員操作更加方便，也便于整個控制系統的維護。

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