固体饲料自动发酵及智能饲喂一体化设备的研制

发布时间：2017-07-31 08:25

  本文关键词：固体饲料自动发酵及智能饲喂一体化设备的研制

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【摘要】：中国是养猪大国,猪养殖业已成为增加我国农民收入的重要组成部分,其中饲料的种类与饲喂方式对于增加猪养殖业收入至关重要,可根据不同猪种的不同生长期选择不同的饲料与饲喂量,保证猪的生长质量。目前,我国饲喂设备全自动化水平较低,猪养殖业亦存在一些问题。猪养殖方式大多分为农户散养和小规模饲养两种,其自动化水平低,饲喂方式不合理,导致高投低产现象的产生。我国现有干湿两种饲料,其对猪营养吸收的效果不佳。饲养方式不够科学,导致用户投高产低;饲喂方式以人工喂养为主,效率低,工作量大。近年来,随着养猪业的规模化、科学化发展,对幼猪、母猪以及保育猪进行科学的饲喂及管理日趋重要。目前国内的饲养业将饲喂和饲料发酵作为两部分,饲料发酵结束之后由饲养员操作饲喂装置进行饲喂。本文通过研究固体饲料发酵,设计一种智能饲喂一体化设备,对推动我国猪养殖业的发展具有重大的现实意义。针对以上饲喂养殖问题,通过借鉴国内外固体饲料发酵以及智能饲喂装置成熟的经验,查阅相关文献资料,了解国内外发酵技术与饲喂技术的研究进展,分析现有的设备的优缺点,本文设计一种一体化设备系统的整体方案。其主要研究工作如下:(1)从一体化设备自动发酵系统主控单元的选择入手,分析可编程序控制器—PLC的控制优势。选择一体化设备硬件,设计出一体化设备的控制系统,包括人机交互模块、通信模块、电机控制模块,罐体识别模块,罐体翻转模块、遥控通信模块。(2)从一体化设备布料系统主控单元的选择入手,分析PIC的控制优势。选择一体化设备布料系统硬件,设计出一体化设备布料系统的控制系统,包括电机控制模块、通信模块、位置识别模块、遥控通信模块。(3)完成控制系统软件的设计,包括触摸屏软件的设计、模块间通讯协议的设计以及PLC程序以及PIC单片机C语言的设计。使其能满足各模块的功能的要求,能连续实时地实现自动发酵以及智能饲喂。(4)设计了一体化设备电气保护系统。除短路保护和漏电保护外,还配备急停按钮实现突发状况停止一体化设备的工作功能。根据设计方案,一体化设备操作简单,提供的交流电源电压220 V±10%,工作可靠,可实现预期的各个功能,有利于推动猪养殖业的发展。
【关键词】：一体化设备 自动发酵 智能饲喂 PLC PIC
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S817.12;S817.3
【目录】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 引言9-16
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外饲喂技术的发展现状10-13
• 1.3 PLC和其他控制系统的对比分析13-14
• 1.4 课题的研究内容14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 2 一体化设备总体方案设计16-20
• 2.1 一体化设备需求分析16
• 2.2 一体化设备的技术要求16-17
• 2.3 一体化设备的总体设计方案17-19
• 2.3.1 一体化设备的总体构成17-18
• 2.3.2 一体化设备的工作流程18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 3 一体化设备自动发酵控制系统硬件设计20-32
• 3.1 自动发酵控制系统设计20-28
• 3.1.1 主控模块的选型20-23
• 3.1.2 人机交换界面23
• 3.1.3 电机控制模块23-26
• 3.1.4 位置传感器控制模块26-27
• 3.1.5 下料控制模块27-28
• 3.2 自动发酵控制系统硬件连接28-30
• 3.3 电气保护部分设计30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 一体化设备布料饲喂控制系统硬件设计32-42
• 4.1 布料饲喂控制系统设计32-38
• 4.1.1 布料饲喂车主控模块32-34
• 4.1.2 布料饲喂车位置传感器模块34-35
• 4.1.3 布料饲喂车电机控制模块35-38
• 4.2 布料饲喂控制系统各部分单元电路设计与实现38-40
• 4.2.1 PIC16F73主控单元电路设计与实现38-39
• 4.2.2 布料饲喂控制系统重要单元电路设计与实现39-40
• 4.3 本章小结40-42
• 5 一体化设备系统软件设计42-52
• 5.1 自动发酵控制系统软件设计42-48
• 5.1.1 PLC主控单元软件设计42-43
• 5.1.2 人机交换界面软件设计43-48
• 5.2 布料饲喂控制系统软件设计48-51
• 5.2.1 软件开发环境的设计48-49
• 5.2.2 布料饲喂控制系统软件主程序的设计49-51
• 5.3 本章小结51-52
• 6 试验与讨论52-55
• 6.1 试验条件52
• 6.2 试验结果52-54
• 6.3 本章小结54-55
• 7 结论与建议55-57
• 7.1 结论55
• 7.2 创新点55
• 7.3 建议55-57
• 参考文献57-61
• 附录61-67
• 致谢67-68
• 硕士期间发表论文及申请专利情况68

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本文编号：598241