论文部分内容阅读
随着奶牛养殖业规模的不断扩大,犊牛的科学饲喂越来越受到重视,对饲喂装备及其控制系统功能要求越来越高。犊牛饲喂时牛奶的温度以及投放量的精确控制关系到犊牛的健康成长。良好的犊牛饲喂控制系统对于提高犊牛成活率,提高畜牧业的经济效益等各方面都具有十分重要的意义。本文针对国内外犊牛饲喂控制技术进行了论述,说明了犊牛精确饲喂控制系统的组成结构及工作原理,并对设计完成的装备进行了试验研究,可满足常乳的定温、定量饲喂要求,解决了当前犊牛饲喂条件控制不精确、自动化程度低等问题。系统主要分为硬件设计和软件设计两个部分:硬件部分是整个控制系统的基础,采用上位机控制下位机的主从模式,主要由上位机模块、下位机模块、识别模块、执行机构以及电源模块五大部分组成。上位机作为系统管理平台,负责数据的处理、显示以及存储,最后将指令通过基于RS485总线的Modbus协议与下位机通信,识别模块通过通讯电路与下位机PIC单片机进行通讯。执行机构分为两部分,一部分由伺服电机驱动器与伺服电机构成,单片机通过控制发送脉冲数到驱动器精确驱动电机转动,完成精确投料功能;另一部分由接触器与加热棒构成,完成常乳的恒温控制。电源模块负责为系统各部分供电。软件设计分为上位机触摸屏软件设计和下位机单片机程序设计。触摸屏软件采用维纶公司的集成开发环境Easy Builder8000进行开发,设计了图形界面和宏指令。下位机程序采用C语言,运用模块化设计思想,在MPLAB XIDE环境下进行开发,PIC单片机程序主要设计了下位机与上位机和RFID识别通讯程序以及伺服电机驱动器驱动等程序。在搭建控制系统完成基础后,在实验室进行了调试以及性能试验,结果显示:常乳恒温控制阶段,温度幅度变化在±0.2℃范围内;在识别方面,以识别器为中心,识别区域呈现椭圆状,最大有效识别距离为30.5 cm,识别重复率为0;常乳精确供给系统投料精度不小于99%。