【正文】 ...................................................13 可編程控制器的選擇 .....................................................................................13 變頻器的選擇 .................................................................................................15 上位機(jī)的選擇 .................................................................................................16 PLC I/O 地址分布 .....................................................................................................17 輸入信號(hào)的確定 ..............................................................................................17 輸出信號(hào)的確定 ..............................................................................................18 PLC I/O 硬件連接圖 ..................................................................................................19 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................20 基于 PLC 的 養(yǎng)殖車間控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV PLC 梯形圖概述 ........................................................................................................20 STEP7 使用方法簡(jiǎn)介 .................................................................................................20 程序編寫及調(diào)試 ........................................................................................................21 結(jié) 論 ...................................................................................................................................22 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................23 附錄 A 部分程序 .....................................................................................................................24 附錄 B 變頻器參數(shù)設(shè)置表 .....................................................................................................26 致 謝 ...................................................................................................................................28 基于 PLC 的 養(yǎng)殖車間控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) –1– 1 緒論 引言 隨著生產(chǎn)需求的日新日異，我們對(duì)控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高， 結(jié)果是較高水平的生產(chǎn)力為社會(huì)帶來(lái)更多的收益。然而，在畜牧養(yǎng)殖方面，我國(guó)大部分地區(qū)還停留在全人工 生產(chǎn) 的傳統(tǒng)生產(chǎn)階段 ， 在收益一定的情況下，低水平的生產(chǎn)技術(shù)帶來(lái)的卻是較大的社會(huì)資源浪費(fèi)，如何改善這一現(xiàn)狀，應(yīng)得到我們足夠的重視。 1968 年美國(guó)通用汽車公司， 為了解決由于 汽車型號(hào)不斷更新 、 生產(chǎn)工藝不斷變化 而引起的經(jīng)常變更工業(yè)控制 器這一問(wèn)題 ， 他們 希望能 擁 有一種新型工業(yè)控制器，它 可最大限度的 減少重新設(shè) 計(jì)以及 更換電器控制系統(tǒng)，以 達(dá)到 降低成本 、 縮短 生產(chǎn) 周期 的目的 。 1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)通用汽車公司的要求，研制出一臺(tái)可編程控制器 并命名為 PDD14， 其得到 在 通用 公司汽車生產(chǎn)線上 的 首次應(yīng)用。 70 年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī) 應(yīng)用技術(shù) 的迅猛發(fā)展， PLC 從開(kāi)關(guān)量的邏輯控制擴(kuò)展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過(guò)程控制領(lǐng)域，真正成為 了 一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，稱為可編程控制器 ， 簡(jiǎn)稱 PLC。它 具有 、抗干擾能力強(qiáng) 、安裝容易，維護(hù)工作量 少 、通用性好 ，成功率高 ，重量輕，功耗低等特點(diǎn)。 并 易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動(dòng)電磁閥、接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)等。因此， 它成為 一種新型 的 工業(yè)控制設(shè) 備 [1]。 在社會(huì)工業(yè)化信息化的浪潮中， PLC 在工業(yè)生產(chǎn)中已的到廣泛應(yīng)用， 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)其應(yīng)用技術(shù)的運(yùn)用 也 已十分成熟，在此情況下， 若 使用 PLC 控制器 及其相關(guān)機(jī)械 升級(jí)原始的畜牧養(yǎng)殖生產(chǎn)線，便 可使目前畜牧養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)能低的現(xiàn)狀得以改善，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)能的現(xiàn)代化養(yǎng)殖。 基于 PLC 的養(yǎng)殖車間控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義 改革開(kāi)放以來(lái)，伴隨中國(guó)高速發(fā)展著的經(jīng)濟(jì)，畜牧業(yè)也得到長(zhǎng)足發(fā)展，由此農(nóng)牧民們得到了豐厚的利潤(rùn)，進(jìn)而促使他們繼續(xù)擴(kuò)大畜牧養(yǎng)殖規(guī)模，以追求更多利益。然而，在追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，畜牧養(yǎng)殖數(shù)量觸破了生態(tài)系統(tǒng)所能承受的底線，牲畜無(wú)法得到足夠的草源，轉(zhuǎn)而進(jìn)食幼樹(shù)，再加上九八年以來(lái)北方的連年干旱，致使生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重的破壞，北方大部分草原沙漠化，造成了出現(xiàn)沙塵暴等極端天氣的惡果，畜牧業(yè)也遭到沉重的打擊。 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，中國(guó)的在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的正確指引下高基于 PLC 的 養(yǎng)殖車間控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) –2– 度 重視生態(tài)環(huán)境的平衡，并通過(guò)有效措施，改善了環(huán)境水平，沙塵暴等天氣出現(xiàn)的次數(shù)也逐年減少。然而，美麗結(jié)果的背后卻是畜牧業(yè)付出的極大代價(jià)，與此同時(shí)，廣大的農(nóng)業(yè)地區(qū)定時(shí)禁牧更是給畜牧業(yè)雪上加霜。 隨著中國(guó)人口數(shù)量的增長(zhǎng)與人民生活水平的提高，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)牛肉的需求量急劇增加，這與處于困境的中國(guó)畜牧業(yè)構(gòu)成尖銳的矛盾。解決這一關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大問(wèn)題已是迫在眉睫。 解決問(wèn)題的措施只有兩種，一是擴(kuò)大國(guó)外進(jìn)口，二是在本國(guó)實(shí)施合理放牧與牲畜圈養(yǎng)育肥相結(jié)合的政策?？v觀中國(guó)國(guó)情，最有效的措施便是實(shí)施牲畜圈養(yǎng)育肥。 中國(guó)是一農(nóng)業(yè)大國(guó)，畜牧 業(yè)還處于傳統(tǒng)階段，牲畜圈養(yǎng)育肥仍然是全人工操作。隨著中國(guó)工業(yè)的發(fā)展，中國(guó)政府提出了以工促農(nóng)的發(fā)展方略，并實(shí)施鼓勵(lì)扶植贊助大規(guī)模牲畜圈養(yǎng)育肥的政策，這為實(shí)現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖的工業(yè)化自動(dòng)化提供優(yōu)越條件。 實(shí)現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖的工業(yè)化自動(dòng)化不僅可以節(jié)省由于傳統(tǒng) 的畜牧養(yǎng)殖生產(chǎn)線需 求較多工人而產(chǎn)生的大量人員開(kāi)支，還可以充分利用社會(huì)資源有效補(bǔ)充市場(chǎng)牛肉需求缺口，解決中國(guó)民生矛盾，并創(chuàng)造又一經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。 養(yǎng)殖車間生產(chǎn)工藝流程 育肥原理 育肥的目的是獲得優(yōu)質(zhì)的牛肉，并取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。所謂育肥，就是必須使日糧 營(yíng)養(yǎng)水平高于正常生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)，獲得較高的日增重，縮短育肥期，使多余的營(yíng)養(yǎng)在使肌肉生長(zhǎng)的同時(shí)沉積盡可能多的脂肪，達(dá)到育肥的目的。對(duì)于幼齡牛，其日糧營(yíng)養(yǎng)水平應(yīng)高于維持和正常生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)需要。對(duì)于成年牛，只需高于營(yíng)養(yǎng)需要即可。 成年牛主要是沉積脂肪，所以飼料中能量應(yīng)高一些。當(dāng)脂肪沉積到一定程度后，成年牛的生活力降低，食欲減退，飼料轉(zhuǎn)化率降低，日增重減少，必須及時(shí)出欄，以免浪費(fèi)飼料。 公牛在豐富的飼養(yǎng)條件下增重極快，每單位增重平均消耗飼料幾乎較母牛省 10％以上，閹牛則介于公母牛之間，閹牛在飼養(yǎng)水平高的時(shí)候 較公牛易于沉積脂肪，達(dá)到“雪花”肉。 由于維持營(yíng)養(yǎng)需要沒(méi)有直接產(chǎn)品，所以在育肥過(guò)程中，日增重越高，維持消耗的比重越小，則用于增重的比重就越大，能量的利用率也就越高。因此，如何降低維持能量消耗是肉牛育肥的中心問(wèn)題之一。 基于 PLC 的 養(yǎng)殖車間控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) –3– 此外，由于地 區(qū) 的不同 及 養(yǎng)殖要求的差異，養(yǎng)殖作業(yè)人員 應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求和 現(xiàn)實(shí) 條件來(lái)決定選用何種牛 (年齡、品種、性別 )，用什么日糧，用什么方法育肥，以取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 育肥方法 育肥方法大致分為 ―吊架子 ‖育肥 法、 一貫育肥法 及 成年牛育肥 法。 ―吊架子 ‖育肥 法在 育 肥之前，按一般飼養(yǎng)方法讓牛 正常生長(zhǎng)發(fā)育，選擇最有利的育肥時(shí)機(jī)進(jìn)入育肥。具體方案是，可以利用青草季的最后 3 個(gè)月放牧。每天回圈于夜間每頭牛補(bǔ)飼 ～ 2 千克精料，以便獲得 700 克以上的日增重。第三個(gè)月改為舍飼，青草不限量，日補(bǔ)料 3 千克以便獲得 900 克以上的日增重，根據(jù)膘情的改善和體重來(lái)決定出欄時(shí)期。 一貫育肥法也稱為持續(xù)育肥法，使用這種方法，日糧中精料大約占總營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的50%以上。犢牛出生后即用高能量以及配合代乳料，使?fàn)倥Ｈ赵鲋剡_(dá)到 1 000 克，使 120日齡體重達(dá)到 180 千克以上或 7 月齡體重達(dá)到 280 千克以上屠宰。這種育肥耗費(fèi)牛奶和精料 較多，非我國(guó)消費(fèi)水平所能承受，但國(guó)外多利用此方法，可根據(jù)星級(jí)旅游飯店的特殊要求，以銷定產(chǎn)。這樣生產(chǎn)的牛肉稱為 ―白肉 ‖。 成年牛育肥的對(duì)象是我市培育的西門達(dá)爾肉用雜種牛，這類牛生長(zhǎng)發(fā)育良好，復(fù)膘和增加脂肪的沉積量較大，牛肉的香氣滋味和嫩度得到較大改善。 成年牛育肥需要營(yíng)養(yǎng)超過(guò)維持需要，只有增重即能達(dá)到育肥效果。瘦牛的增重以肌肉體積和重量的恢復(fù)為主，生長(zhǎng)脂肪為輔；中等膘情、體質(zhì)正常的牛，其增重則幾乎都是脂肪。所以，成年牛育肥最好考慮將來(lái)的用途。若用來(lái)直接加工肉制品的，則牛不必太肥，以免浪費(fèi)飼料。因此，可采取低日 增重育肥，讓其肌肉組織充分恢復(fù)達(dá)中上等膘即屠宰。舍飼需要供給全日糧混合飼料，充分利用優(yōu)質(zhì)牧草即可達(dá)到育肥目的。并科學(xué)地利用氨化秸稈、青干草等搭配舍飼，每頭牛每天補(bǔ) 3～ 5 千克配合料，以獲得 1200～1400 克日增重，即可達(dá)到目的。這樣育肥大約需 2～ 4 個(gè)月 [2]。 總體技術(shù)要求 飼喂及飲水。日喂兩次，早晚各一次，間隔 12 小時(shí)，使牛有充足的反芻及休息時(shí)間。飼喂順序先粗后精，先干后濕，少喂勤添。草拌料時(shí)，應(yīng)冬拌干，夏拌濕，不喂霉?fàn)€變質(zhì)的飼草料。每天飲水 2—3 次，夏天飲水 3—4 次，冬天水溫應(yīng)在 0℃ 以上。 養(yǎng)殖車間 要向陽(yáng)、干燥、通風(fēng)，每頭成年牛占地 3 平方米 ， 車間 內(nèi)設(shè)飼槽和水槽 。 保持圈舍、用具清潔衛(wèi)生。每天清理 養(yǎng)殖車間 內(nèi)外糞便， 生產(chǎn) 用具每半月左右用 ％基于 PLC 的 養(yǎng)殖車間控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) –4– 的來(lái)蘇兒水消毒，飼槽喂前徹底清掃干凈，每周用 2 一 3%的火堿 (氫氧化鈉 )水溶液消毒一次，水槽勤換水，及時(shí)清洗。每天刷拭牛體 1—2 次，保持牛體清潔衛(wèi)生。 適當(dāng)運(yùn)動(dòng)。育肥階段要安靜少動(dòng)，盡量創(chuàng)造利于反芻和休息的環(huán)境，站立或運(yùn)動(dòng) 要 有一定的空間。 養(yǎng)殖車間控制系統(tǒng)的組成 為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)養(yǎng)殖，養(yǎng)殖車間應(yīng)該包括三個(gè)基本系統(tǒng)：自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)、自動(dòng)除雜系統(tǒng)、車間環(huán) 境控制系統(tǒng)。