基于MCGS的养殖场自动喂料控制系统的设计

尹余琴　金　濯　董鹏程　黄　敏

（江苏农牧科技职业学院农业工程系，江苏 泰州 225300）

【摘　要】针对目前规模化养殖业喂料中存在物料残留和污染严重的现状，本文提出了采用MCGS组态软件进行喂料控制系统的实时监控的方案，首先进行自动喂料控制系统的整体结构设计，然后进行控制系统的组态画面设计，并通过变量的设定和连接实现实时运行的监控。

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关键词 养殖场；自动喂料；MCGS

0　引言

在规模化养殖业中自动喂料系统是主要的喂饲设备，其性能关系到养殖业生产的质量和效益，它应具备适时控制料槽中饲料的量，而且使不易污染饲料等特点。基于这样的特定要求，采用MCGS组态软件为自动喂料控制系统进行实时监控，模拟仿真自动喂料的运行状态及相关硬件环境和物料多少，当发生故障或物料不足时进行声光报警，提醒饲养员进行处理，这样可以极大限度的将饲养员从喂料的高强度劳动中解放出来，具有一定的实用价值。

1　自动喂料控制系统的整体结构设计

系统的总体布局如图1所示，主要由储料仓、料槽、挡料板、交流电机驱动的皮带传动装置、伺服电机、报警装置、PLC及MCGS等组成。其中储料仓置于养殖圈的端部，其底部采用漏斗形状设计，并安装一个光电传感器，用来检测储料箱是否有料，当没有物料时，会发出声光报警，提醒饲养员进行装料；如果储料仓有料，而某一料槽没料，控制系统将通过伺服电机驱动螺旋推料杆将物料推出送到传送带上，传送带通过交流电机的驱动到相应的料槽位置停止，再通过推杆将物料推至料槽中；料槽采用无盖的长方体盒，一半布置在养殖圈里面，方便养殖动物的进食，一半伸出养殖圈的外面，方便放料，料槽的多少可以根据实际需要进行增减，料槽下面有称重传感器，根据设定重量的多少确认是否需要进行加料。控制系统主要由西门子S7-200 CPU226型的PLC来实现。

该自动喂料系统的工作过程是：当系统处于初始状态时，检测储料仓和各料槽中物料余量，是否达到设定要求，如果储料仓中料不足，则产生报警，蜂鸣器响；如储料仓中料量足够，料槽中的料量低于设定值，则也产生报警，警示灯以1Hz的频率闪烁；饲养员接到报警信号，可以迅速判断报警原因，如果是储料仓缺料，则手动添加物料，当储料仓中物料足够了，饲养员可以按下操作面板上的系统启动，则启动伺服电机，带动螺旋出料杆转动，在储料仓的出料口放出物料，同时启动变频器驱动交流电机，带动传送带传动饲料，哪个料槽无料，相应的挡料板倾斜45°伸出，皮带上的物料由此引入相应的料槽，若料槽料满，挡料板恢复原状，伺服电机反转退回残料，然后停止，同时交流电机也停转，皮带停止传送，系统进入待机状态。

２　控制系统的组态设计

控制系统的组态主要包含实时数据库的创建、I/O设备的连接、窗口界面的编辑、动画链接、实时数据报表、策略组态、脚本程序等内容。其中实时数据库完成工程中所有变量的设置，是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS 工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象; 设备窗口的组态是连接和驱动外部设备的工作环境，在本窗口内对PLC 进行连接与设置; 用户窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，可完成对动画显示界面、报警输出、数据与曲线图表等的组态; 运行策略主要完成工程运行流程的控制。

首先根据自动喂料控制系统的工作要求，在MCGS组态环境下建立四个用户窗口分别是实时数据报表、运行监控、主控窗口和报警，如图2所示，并分别进行属性设置。

然后建立实时数据库和运行策略，分别如图3、图4所示。

然后进行工程的下载和模拟运行，界面如图5所示，点击系统启动，电机的状态由off变为on，下料到传送带，并将物料传到缺料的料槽，若有料槽或料仓缺料，会产生报警，同时生成料量报表和报警查看页面分别如图6、图7所示，饲养人员可以根据料量报表和报警次数掌握每天喂料量的多少，及时把握相关动态，更好的促进科学合理喂食和动物的成长。

３　结束语

基于MCGS的自动喂料控制系统的设计，可实时监控现场的状态，改变了PLC 控制系统无法直观地显示各喂料槽及储料仓状态变化的缺点，使饲养员操作更加方便，也便于整个控制系统的维护。

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参考文献

［1］李红萍,贾秀明,赵晓莉.基于 MCGS 的 PLC 温度监控系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2012,5:82-85.

［2］张惠生.MCGS在中小型自动化立体仓库监控系统中的应用研究[J].北京建筑工程学院学报,2004,12:21-24

［3］汪小利,蒋金周.应用 MCGS组态对 PLC控制对象仿真设计[J].南通职业大学学报,2006,3:66-69.

［责任编辑：杨玉洁］