PLC技術(shù)在規(guī)模化養(yǎng)殖自動飼喂料線中的應(yīng)用

高振偉

（江西正邦科技股份有限公司，江西 南昌 330006）

養(yǎng)殖自動化喂料系統(tǒng)是規(guī)?；i場的必要設(shè)備，在規(guī)?；B(yǎng)豬場有如下幾種常見的供料系統(tǒng)。一是定位欄供料系統(tǒng)，為空懷期或者懷孕期的母豬定時定量提供飼料，處于這一時期的母豬需要控制膘情，以便母豬順利生產(chǎn)。二是保育舍供料系統(tǒng)，在保育舍給斷奶后的仔豬提供飼料。保育仔豬脫離母豬自主生活，容易出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，這一時期的飼料需要逐漸過渡。三是育肥舍供料系統(tǒng)。育肥舍的建設(shè)目的是促進(jìn)豬盡快生長、盡快出欄，并不需要嚴(yán)格控制豬的飲食，所以供料系統(tǒng)需要隨時保證食槽內(nèi)有飼料，讓豬想吃的時候可以吃即可。四是分娩舍供料系統(tǒng)，為懷孕后期母豬提供飼料。懷孕后期母豬上到產(chǎn)床待產(chǎn)，生產(chǎn)前應(yīng)根據(jù)母豬的膘情喂料，產(chǎn)前一天對母豬進(jìn)行限料。

1 料線系統(tǒng)的打料方式

料線系統(tǒng)采用西門子S7-200系列PLC（可編程控制器）作為控制核心，適用于各種主副料線（絞龍、塞盤皆可）。一鍵式操作簡單、可靠、節(jié)能、高效。啟動后，各副料線、主料線依次啟動，清除料管里的余料，防止堵料；清完余料后副料線1、2、3、……、N依次完成打料。

2 PLC技術(shù)簡介

PLC（Programmable Logic Controller）簡稱可編程控制器，其采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，見圖1。

電源輸入端子，此型號CPU供電電源為84-264V AC、47-63Hz。輸出端子，220 VAC直接控制電機(jī)接觸器線圈、指示燈等，每點最大額定電流2 A。輸出指示燈，程序控制哪個輸出點導(dǎo)通對應(yīng)的指示燈點亮。輸入端子，24 V DC由按鈕、傳感器、行程開關(guān)等輸入信號控制。輸入指示燈，輸入信號控制哪個輸入端子導(dǎo)通對應(yīng)的指示燈亮。狀態(tài)指示燈，“RUN”指示燈亮表示CPU正在運行，“STOP”指示燈亮表示CPU停止運行，“SF/DIAG”指示燈亮表示運行錯誤或故障診斷。串口通信端口，用于485/232通信或連接電腦調(diào)試程序等。24 V DC輸出，用于給輸入或擴(kuò)展模塊供電。撥碼開關(guān)，手動切換CPU的運行狀態(tài)。擴(kuò)展口，擴(kuò)展模塊的連接。

圖1 CPU224端子與硬件簡介

3 打料舉例

以2主、5副的塞盤料線為例，介紹PLC料線的打料過程。啟動料線前的準(zhǔn)備工作在此不做過多贅述，這里假設(shè)副料線1、3、5打A料，2、4打B料。

首先，按下“啟動”按鈕，副料線會從第5條副料線開始以2 s的時間間隔依次向前啟動，清除副料線管里的余料。所有副料線都啟動后延時20 s（時間可設(shè)）主料線開始啟動，清除主料線管里的余料。其次，主副料線同時啟動3 min（時間可設(shè)）后（基本可以保證主副料線里的余料清空），副料線1、2保持運行，其余料線停止（清料環(huán)節(jié)結(jié)束，副料線開始依次打料）。3 s延時后A/B主料線開始啟動，此時A料流向副料線1，B料流向副料線2。

如果副料線1的計量桶或喂料器打滿，此時料位傳感器會感應(yīng)到料，當(dāng)料位傳感器連續(xù)感應(yīng)到10 s的信號，副料線1、主料線A停止，電機(jī)會自主切換到副料線3運行，延時3 s主料線A再次啟動。同樣，當(dāng)副料線2打滿料且料位傳感器感應(yīng)到連續(xù)10 s的信號，副料線2、主料線B停止，電機(jī)會自主切換到副料線4運行，延時3 s主料線B再次啟動。以此類推副料線3打滿會切換到副料線5，副料線5打滿，主料線A便會停止。副料線4打滿，主料線B便會停止（見圖2）。此時，整個打料過程結(jié)束。下次啟動重復(fù)以上過程。

圖2 料線示意圖

部分異常問題處理措施如下：①假設(shè)在副料線3打料時，有緊急情況需要處置，必須停止料線，那么可以按下“停止按鈕”或“急停按鈕”，主副料線會立即停止，系統(tǒng)會記憶停止以前的狀態(tài)，處置完畢按下“啟動按鈕”，系統(tǒng)會直接啟動副料線3，而非從頭開始；②假設(shè)在打副料線3打料時，系統(tǒng)異常斷電，系統(tǒng)會記憶斷電以前的狀態(tài)，來電后按下“啟動按鈕”，系統(tǒng)會直接啟動副料線3，而非從頭開始；③假設(shè)在打副料線3打料時，斷路器跳閘或者驅(qū)動箱行程開關(guān)動作，系統(tǒng)會立即停止并記憶斷電前的狀態(tài)，處理完畢后按下“啟動按鈕”，系統(tǒng)會直接啟動副料線3，而非從頭開始。

4 結(jié)語

通過將PLC技術(shù)引入規(guī)模化養(yǎng)殖系統(tǒng)中，可以有效降低人工作業(yè)強(qiáng)度、人工成本，提高飼喂系統(tǒng)的可靠性，解決規(guī)?；B(yǎng)殖工作低效問題，進(jìn)而提高規(guī)模化養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率和自動化程度。在規(guī)?；B(yǎng)殖領(lǐng)域應(yīng)用PLC技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行自動化、集中化控制已成為養(yǎng)殖行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。

PLC技術(shù)在規(guī)模化養(yǎng)殖自動飼喂料線中的應(yīng)用具有如下優(yōu)勢：①簡單，PLC技術(shù)適用于較為復(fù)雜的料線控制，尤其是多主、多副料線更能體現(xiàn)其控制的靈活性，一鍵式打料無需人為干預(yù)；②可靠，打料過程加入了清料環(huán)節(jié)，大大降低了堵料情況的發(fā)生，各種報警輸出保證了設(shè)備能在安全的狀態(tài)下運行；③節(jié)能高效，打料過程料線依次啟動、自主切換、無縫銜接，摒棄了傳統(tǒng)料線同時啟動后面料線空轉(zhuǎn)或者人為一條一條啟動浪費時間的弊端，節(jié)約資源。另外，遇到斷電、各種故障問題時，系統(tǒng)能記憶停止前的狀態(tài)，提高打料效率。