基于plc控制的智能化养鸡场电气系统设计(附件)【字数：10716】
摘 要随着社会的快速发展以及科技的不断进步，智能自动化设备也在迅速发展壮大。智能化已经逐步占领了各个市场，比如智能温室大棚（也简称温室）、智能机器人、智能养鸡场等。尤其是智能养鸡场在现代农业中产生，智能化养鸡场作为农业生产中的高等级别设施，拥有着集成环境与控制的综合设备系统，利用该设备系统可以直接监控室内温、光、水等诸多外界因素，可以实现全年高产、稳定的控制，经济效益好。本文将利用PLC可编程控制器对智能养鸡场进行自动化控制，利用对传感器的读取，对鸡场的温度、湿度、光照度等进行实时监控，可以对饲料的量按照生长周期进行控制；能够对鸡蛋进行自动收集，从而最大程度的减轻人工劳动强度；对水槽进行自动加水等一系列控制。除此之外，本设计中还利用通讯技术，将触摸屏与PLC进行连接，可以对整个智能养鸡场中的动态参数进行实时监控，在设备调试初期，可以通过触摸屏进行手动控制。本控制系统全部由PLC集中控制，必要时可进行手动操作。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的目的 1
1.2论文研究内容 1
第二章 方案设计 2
2.1单片机控制 2
2.2 PLC控制 2
2.3 PLC与继电器接触器方案比较 3
第三章 系统的硬件选型 5
3.1空气温湿度传感器的原理及选型 5
3.2光照度传感器的原理及选型 7
3.3电磁阀的选型 8
3.4电动机选型 9
3.5 PLC工作原理及选型 9
第四章 系统硬件电路设计 13
4.1 I/O分配 13
4.2 I/O点接线图 13
4.3 电气原理图设计 15
第五章 系统的软件设计 16
5.1 动态参数读取与转换 16
5.2系统自动启停控制 17
5.3加料量自动控制 17
5.4自动收蛋控制 18
5.5水槽以及水塔水位控制 19
5.6手动控制 19
5.7触摸屏组态 21
5.8 系统仿真 22
结束语 25
致谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
26
参考文献 27
附录............................................................................................................... 28
第一章 绪论
1.1课题研究的目的
在国内，迅速发展的经济与人们不断提升的生活品质，让人们对于肉制品以及蛋类的安全表示十分的关心。不仅如此，人们在对这类食物的安全性提出了强烈的要求的同时，也对其需求量也提出了很高的要求[1]。所以，在对禽类的生存环境的安全程度，以及对其的改善和对疾病的控制已然成为当今社会所共同关注的问题。传统的养殖蛋鸡的方式比较落后，对环境的检测也不到位，完全依靠人工经验进行估计或者是人工经验来控制，导致检测不准确。传统的人工养殖，需要消耗大量的人力物力，对鸡进行喂食、饮水，虽然也可以对其进行养殖经营，但是这样的养殖方法会使生产效率非常低，经济效益也会受到严重的影响，所以传统的方法在现代社会的竞争中势必被淘汰。
对于未来的农业发展前景，养鸡场采用智能控制系统是必然的，它会将养殖场员工从繁琐的饲养过程中解放出来，利用科学技术一步一步实现完美的饲养过程。不仅如此，智能化养鸡场从长久的角度来考虑还能节约经济成本，走向高质、高效以及高收益的农业道路是与智能化分不开的。
1.2论文研究内容
1、通过查阅资料，分析了智能养鸡场控制系统的研究背景与研究意义。
2、进行智能养鸡场控制系统的方案设计。
3、对PLC进行了介绍，给出了PLC的两种定义以及PLC的主要功能和特点，并给出了PLC的硬件组成，以及PLC的工作原理。
4、对智能养鸡场控制系统I/O地址分配。
5、对智能养鸡场控制系统进行硬件设计。
6、设计了智能养鸡场控制系统接线图以及梯形图。
第二章 方案设计
2.1单片机控制
单片的微型计算机，简称单片机，常用英文缩写MCU表示它，完成一定的逻辑运算只是它的一小部分功能，它相当于一个小型的计算机系统[2]。单片机是一枚将CPU以及其外围一些硬件用过超大规模集成电路技术集成在一起的芯片，在数据的运算处理上发挥着重要的作用，比如数据的计算，逻辑运算，中断响应等。与CPU连接的外围设备还包括随机存储器RAM以及只读存储器ROM。他们分别放置系统调试后所产生的结果数据和系统本身所运行的程序，所以正常情况下定时器、串行通信接口、输入输出口等都会在只读存储器ROM中。相对于大型计算机，单片机便于携带，价格便宜，所以，单片机广泛用于小型电子设备，小巧而又精细。单片机的发展历程经历了4位和8位至16位的ACR单片机，而今，32位的单片机早已成为新市场新的宠儿。随之改变的莫过于是单片机的处理性能，经英特尔的研发，第一款单片机Intel4004问世时，作为4位单片机的Intel4004处理速度只有2M，而伴随的科技的飞速发展，现阶段的32位单片机除主频不仅主要频率十分高外，处理速度也是进人了新的里程碑。运算器、控制器以及一些重要的寄存器是构成单片机的主要部分，他们各主相应的重要功能，相辅相成，比如运算器主要进行数据的算术以及逻辑运算，而它其中还有累加器以及一些数据寄存器。作为整个程序执行的关键器件——控制器，他的主要功能是执行单片机中的各种程序控制[4]。单片机中的寄存器种类相对的就多点，最为主要的还是累加器A、数据与指令的寄存器以及地址寄存器等等。现今，在上述方面具有优势的单片机广受市场的青睐，不仅局限于单个领域，而是在生活的方方面面都得到了应用。
2.2 PLC控制
可编程逻辑控制器件，英文缩写作PLC。它对于程序的逻辑控制以及执行主要由内部的CPU来进行的，它的工作周期即扫描周期，会在一定周期内完成扫描数据的寄存工作，接着才会按照接受的数据来完成程序每一步的操作[5]。PLC的扫描周期有快有慢，正常情况下，根据PLC大小的区别会有10ms左右和40ms左右的扫描周期，越小的PLC扫描周期越长，速度也就越慢。I/O点数是PLC对于单片机的优势所在，作为衡量PLC性能的重要指标，它不仅仅可以像单片机一样输入数字信号，还能让输入输出模拟信号，并能搭载数模转换器。它的抗扰性和稳定性极强，适用于各类复杂的环境，这不是单片机所能超越的，毕竟PLC就是为了能融入大型工业设计而研究出来的。而且，PLC是采用梯形图进行编程的，这相对于单片机更是简单了不少。综上，单片机无论是从硬件设备还是编程复杂程度，要求都比PLC要高的多，最重要的是，对于大规模的智能化养鸡场来说，稳定性也是决定性的因素，所以，本设计选择PLC作为核心处理器。
2.3 PLC与继电器接触器方案比较
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的目的 1
1.2论文研究内容 1
第二章 方案设计 2
2.1单片机控制 2
2.2 PLC控制 2
2.3 PLC与继电器接触器方案比较 3
第三章 系统的硬件选型 5
3.1空气温湿度传感器的原理及选型 5
3.2光照度传感器的原理及选型 7
3.3电磁阀的选型 8
3.4电动机选型 9
3.5 PLC工作原理及选型 9
第四章 系统硬件电路设计 13
4.1 I/O分配 13
4.2 I/O点接线图 13
4.3 电气原理图设计 15
第五章 系统的软件设计 16
5.1 动态参数读取与转换 16
5.2系统自动启停控制 17
5.3加料量自动控制 17
5.4自动收蛋控制 18
5.5水槽以及水塔水位控制 19
5.6手动控制 19
5.7触摸屏组态 21
5.8 系统仿真 22
结束语 25
致谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
26
参考文献 27
附录............................................................................................................... 28
第一章 绪论
1.1课题研究的目的
在国内，迅速发展的经济与人们不断提升的生活品质，让人们对于肉制品以及蛋类的安全表示十分的关心。不仅如此，人们在对这类食物的安全性提出了强烈的要求的同时，也对其需求量也提出了很高的要求[1]。所以，在对禽类的生存环境的安全程度，以及对其的改善和对疾病的控制已然成为当今社会所共同关注的问题。传统的养殖蛋鸡的方式比较落后，对环境的检测也不到位，完全依靠人工经验进行估计或者是人工经验来控制，导致检测不准确。传统的人工养殖，需要消耗大量的人力物力，对鸡进行喂食、饮水，虽然也可以对其进行养殖经营，但是这样的养殖方法会使生产效率非常低，经济效益也会受到严重的影响，所以传统的方法在现代社会的竞争中势必被淘汰。
对于未来的农业发展前景，养鸡场采用智能控制系统是必然的，它会将养殖场员工从繁琐的饲养过程中解放出来，利用科学技术一步一步实现完美的饲养过程。不仅如此，智能化养鸡场从长久的角度来考虑还能节约经济成本，走向高质、高效以及高收益的农业道路是与智能化分不开的。
1.2论文研究内容
1、通过查阅资料，分析了智能养鸡场控制系统的研究背景与研究意义。
2、进行智能养鸡场控制系统的方案设计。
3、对PLC进行了介绍，给出了PLC的两种定义以及PLC的主要功能和特点，并给出了PLC的硬件组成，以及PLC的工作原理。
4、对智能养鸡场控制系统I/O地址分配。
5、对智能养鸡场控制系统进行硬件设计。
6、设计了智能养鸡场控制系统接线图以及梯形图。
第二章 方案设计
2.1单片机控制
单片的微型计算机，简称单片机，常用英文缩写MCU表示它，完成一定的逻辑运算只是它的一小部分功能，它相当于一个小型的计算机系统[2]。单片机是一枚将CPU以及其外围一些硬件用过超大规模集成电路技术集成在一起的芯片，在数据的运算处理上发挥着重要的作用，比如数据的计算，逻辑运算，中断响应等。与CPU连接的外围设备还包括随机存储器RAM以及只读存储器ROM。他们分别放置系统调试后所产生的结果数据和系统本身所运行的程序，所以正常情况下定时器、串行通信接口、输入输出口等都会在只读存储器ROM中。相对于大型计算机，单片机便于携带，价格便宜，所以，单片机广泛用于小型电子设备，小巧而又精细。单片机的发展历程经历了4位和8位至16位的ACR单片机，而今，32位的单片机早已成为新市场新的宠儿。随之改变的莫过于是单片机的处理性能，经英特尔的研发，第一款单片机Intel4004问世时，作为4位单片机的Intel4004处理速度只有2M，而伴随的科技的飞速发展，现阶段的32位单片机除主频不仅主要频率十分高外，处理速度也是进人了新的里程碑。运算器、控制器以及一些重要的寄存器是构成单片机的主要部分，他们各主相应的重要功能，相辅相成，比如运算器主要进行数据的算术以及逻辑运算，而它其中还有累加器以及一些数据寄存器。作为整个程序执行的关键器件——控制器，他的主要功能是执行单片机中的各种程序控制[4]。单片机中的寄存器种类相对的就多点，最为主要的还是累加器A、数据与指令的寄存器以及地址寄存器等等。现今，在上述方面具有优势的单片机广受市场的青睐，不仅局限于单个领域，而是在生活的方方面面都得到了应用。
2.2 PLC控制
可编程逻辑控制器件，英文缩写作PLC。它对于程序的逻辑控制以及执行主要由内部的CPU来进行的，它的工作周期即扫描周期，会在一定周期内完成扫描数据的寄存工作，接着才会按照接受的数据来完成程序每一步的操作[5]。PLC的扫描周期有快有慢，正常情况下，根据PLC大小的区别会有10ms左右和40ms左右的扫描周期，越小的PLC扫描周期越长，速度也就越慢。I/O点数是PLC对于单片机的优势所在，作为衡量PLC性能的重要指标，它不仅仅可以像单片机一样输入数字信号，还能让输入输出模拟信号，并能搭载数模转换器。它的抗扰性和稳定性极强，适用于各类复杂的环境，这不是单片机所能超越的，毕竟PLC就是为了能融入大型工业设计而研究出来的。而且，PLC是采用梯形图进行编程的，这相对于单片机更是简单了不少。综上，单片机无论是从硬件设备还是编程复杂程度，要求都比PLC要高的多，最重要的是，对于大规模的智能化养鸡场来说，稳定性也是决定性的因素，所以，本设计选择PLC作为核心处理器。
2.3 PLC与继电器接触器方案比较
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/53.html
