規模化生豬智能飼喂系統設計

周志軍

摘要：從總體發展情況分析，70%以上的養殖戶依然沿用散養養殖模式，養殖體系比較脆弱。在該養殖模式下，人工喂養成本相對較高，飼料存在嚴重浪費和不規范的情況。隨著飼料成本和勞動力成本的顯著增加，生豬養殖所需的成本不斷提升，對散養戶極為不利。相較于傳統的散養養殖模式，適度規模養殖有更多的優勢，能實現對飼料的集中投喂，減輕人力成本投入。該文主要論述生豬智能飼喂系統應用要求、硬件設計、智能化室外系統人機界面建設和軟件設計。

關鍵詞：規模化生豬;智能飼喂;系統設計

中圖分類號：S828文獻標識碼：Bdoi：10.3969/j.issn.2096-3637.2021.23.011

Design of Intelligent Feeding System for Large-scale Pig

ZHOU Zhijun

（Animal Husbandry and Aquaculture Affairs Center，Guiyang County，Chenzhou Hunan 424400，China）

Abstract：From the analysis of the overall development situation，more than 70% of the farmers still use the model of free- range breeding，the breeding system is relatively fragile，in the breeding model，the artificial feeding cost is relatively high，there is a serious waste of feed and non-standard situation. With the significant increase of feed cost and labor cost，the cost of pig breeding is also increasing，which is disadvantageous to the free-range farmers. Compared with the traditional model of free-range breeding，moderate scale breeding has more advantages，can realize the centralized feeding of feed，centralized feeding，reduce the human cost input.The main system application requirements，hardware design，intelligent outdoor system man-machine

interface construction and software design.

Keywords：large-scale pig，intelligent feeding，system design

0引言

近年，隨著自動化控制技術和無線通信技術等許多先進的高科技技術在生豬養殖領域中的有效應用，生豬飼料投喂的智能化成為一種可能。通過利用智能遠程操作系統能完成對飼料的科學搭配與飼喂，整個過程在機械環境下操作，不需要人進入豬舍中，有效降低養殖成本，同時也能降低人員進入養殖場引入風險的概率，提高生產效率。為進一步推動規模化生豬飼喂智能系統的有效應用，結合實際情況探討一種基于PLC控制系統為核心的智能化飼喂控制系統，該系統能降低養殖管理人員的工作強度，節省養殖成本，提高生產效率，降低生豬傳染性疾病的發生概率，有效解決人力成本投入較高的問題。

1系統應用要求

研究探討的智能飼喂系統適合于規模化養殖場。每個養殖場的豬欄由獨立的定位欄、飼料塔、飼料線和下料稱重飼喂控制裝置組成，每個定位欄相對獨立。當生豬進入豬圈中，通過電子耳標讀取相關信息掌握豬的身份及生長發育階段，并對生豬生長發育的各項信息作出有效的記錄，結合管理者設定的各項數據分析，生豬在健康情況下所需要供給的營養物質和采食量，進而稱量相應的重量，實現自動化的飼料投喂，實施生豬養殖的自動化智能化。飼料塔是由變頻電機控制，傳輸飼料可根據實際需求調節飼料的傳輸速度。下料稱重控制裝置主要是根據每頭豬在不同生長發育階段的飼料需求量的設定值控制飼料上放閘門的開關大小及開關程度，當飼料達到預定的重量后，關閉閥門，然后將飼料放入豬欄的飼料槽中，實現定時定量投喂，無人化操作[1]。

2系統硬件設計

硬件設計涉及到的智能飼喂系統是以PLC自動化應用控制為觸發，有效控制整個系統的自動化運行過程，該系統具有較強的可靠性。在整個系統中配置PLC控制系統，見圖1。利用該控制系統采集生產狀態的開關量和智能儀表傳輸的相關數據，并最終通過PLC的輸出開關實現對飼料投喂量的針對性調控。在該系統中配置界面操作平臺，在該操作平臺中可顯示和監控系統的啟停狀態、運行現狀、設定定時啟動時間、查看飼料的投喂和喂養歷史數據，同時也能依據該系統建立相應的生豬數據庫。在整個下料機構系統中，主要包括飼料塔、料線管料門控制閥，飼料通過上料機將飼料傳送到飼料塔中[2]，通過變頻控制器將飼料送到料管中，傳輸飼料配合稱量設備，對料門控制閥門進行上下控制，完成自動化的飼料配送。稱量部分主要是由傳感器、標準連接件、連接線盒及稱量等組成，與稱量儀表一起進行飼料的稱量和檢測。排料設備主要是由放料氣動閥門、排料筒構成，當排出的飼料達到預定設置的標準后，通過控制放到汽缸的開關，將飼料放置在配料斗后，沿著飼料管落入到豬群的飼料槽中。

3智能化室外系統人機界面建設

研究設計的人機界面主要采用組態網建設，實現飼料智能化的上下調控，同時也能顯示整個系統的起停和運行現狀，并在該界面上還能實現對各種命令的有效傳達，對下放飼料進行智能化的調控。圖2中顯示的內容充分揭示整個系統的運行現狀，各個料門的開關啟停現狀，能直接有效地發現設備在運行中存在的問題。在該操作界面中能顯示當前稱重裝置，給豬欄的飼料投喂量，觀察各個豬欄飼料的投喂量及歷史數據和現在數據，當系統出現故障后，界面上能發出警報。同時利用該界面進行自動化設定，每個豬欄飼料的投喂量、投喂時間、飼料的運行速度，具有很好的智能化操作特征。智能化投喂系統在整個運行過程中可接收和發送各種數據信息，并將這些數據信息儲存在大數據庫中，因此在系統建設中，還應配置大容量的數據庫，實現對生豬飼喂的精確化調控和信息化管理[3]。同時界面開發管理專家系統，在這個系統中集成專家知識系統，包含生豬的身份信息、生長發育情況、養殖管理方案、數據統計庫，利用該系統能智能化的添加各種數據，修改各種數據保存數據。

4軟件設計

在整個軟件系統運行中，先調整各個子程序，并對控制程序進行初始化操作，進行進一步識別檢查，保證系統正常運行。進一步的識別檢查可保證系統正常運行，并由中央管理計算機進行處理，有效顯示各個獨立下料稱重飼喂控制裝置運行情況，并結合生豬養殖需求對飼料的投喂量做出動態化的調整，每個豬群對應一個編碼。當設定的數值大于0時，系統會自動化地打開料線輸送管道上方的飼料輸送閥門，飼料會經過管道運送到稱重處，當達到設定的數值后會關閉相應的閥門，然后完成計量，當獲得放如信號后，每個稱量裝置的裝卸口打開，下料口與豬欄中的食槽位置對齊，飼料下放到豬的飼料槽中，真正實現定量投喂，無人化操作。

5結束語

依據PLC控制系統構建一套規模化生豬智能化飼喂系統，真正實現飼料投喂的智能化操作，精確地控制飼料的投喂量。還能通過各個界面實現對整個配料過程同類工程的現場監測和有效控制，有效解決飼料投喂中人工投喂不規范的問題，當系統出現故障后，能及時發出警報，以便進行有效地維護和保養。

參考文獻

[1]胡瑞玲.基于PLC和MCGS的自動配料實時監控系統研究[J].河南科技，2018（10）：43-45.

[2]陳慧，羅細芽，舒娟，等.現代散裝飼料生產工藝研究應用[J].南方農機，2020，51（21）：40-41.

[3]史懷，張海峰，葉鼎承.我國生豬產業鏈智能化技術與裝備的研究及應用進展[J].福建畜牧獸醫，2021，43（2）：28-33.