PLC技术在规模化养殖自动饲喂料线中的应用

高振伟

（江西正邦科技股份有限公司，江西 南昌 330006）

养殖自动化喂料系统是规模化猪场的必要设备，在规模化养猪场有如下几种常见的供料系统。一是定位栏供料系统，为空怀期或者怀孕期的母猪定时定量提供饲料，处于这一时期的母猪需要控制膘情，以便母猪顺利生产。二是保育舍供料系统，在保育舍给断奶后的仔猪提供饲料。保育仔猪脱离母猪自主生活，容易出现应激反应，这一时期的饲料需要逐渐过渡。三是育肥舍供料系统。育肥舍的建设目的是促进猪尽快生长、尽快出栏，并不需要严格控制猪的饮食，所以供料系统需要随时保证食槽内有饲料，让猪想吃的时候可以吃即可。四是分娩舍供料系统，为怀孕后期母猪提供饲料。怀孕后期母猪上到产床待产，生产前应根据母猪的膘情喂料，产前一天对母猪进行限料。

1 料线系统的打料方式

料线系统采用西门子S7-200系列PLC（可编程控制器）作为控制核心，适用于各种主副料线（绞龙、塞盘皆可）。一键式操作简单、可靠、节能、高效。启动后，各副料线、主料线依次启动，清除料管里的余料，防止堵料；清完余料后副料线1、2、3、……、N依次完成打料。

2 PLC技术简介

PLC（Programmable Logic Controller）简称可编程控制器，其采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，见图1。

电源输入端子，此型号CPU供电电源为84-264V AC、47-63Hz。输出端子，220 VAC直接控制电机接触器线圈、指示灯等，每点最大额定电流2 A。输出指示灯，程序控制哪个输出点导通对应的指示灯点亮。输入端子，24 V DC由按钮、传感器、行程开关等输入信号控制。输入指示灯，输入信号控制哪个输入端子导通对应的指示灯亮。状态指示灯，“RUN”指示灯亮表示CPU正在运行，“STOP”指示灯亮表示CPU停止运行，“SF/DIAG”指示灯亮表示运行错误或故障诊断。串口通信端口，用于485/232通信或连接电脑调试程序等。24 V DC输出，用于给输入或扩展模块供电。拨码开关，手动切换CPU的运行状态。扩展口，扩展模块的连接。

图1 CPU224端子与硬件简介

3 打料举例

以2主、5副的塞盘料线为例，介绍PLC料线的打料过程。启动料线前的准备工作在此不做过多赘述，这里假设副料线1、3、5打A料，2、4打B料。

首先，按下“启动”按钮，副料线会从第5条副料线开始以2 s的时间间隔依次向前启动，清除副料线管里的余料。所有副料线都启动后延时20 s（时间可设）主料线开始启动，清除主料线管里的余料。其次，主副料线同时启动3 min（时间可设）后（基本可以保证主副料线里的余料清空），副料线1、2保持运行，其余料线停止（清料环节结束，副料线开始依次打料）。3 s延时后A/B主料线开始启动，此时A料流向副料线1，B料流向副料线2。

如果副料线1的计量桶或喂料器打满，此时料位传感器会感应到料，当料位传感器连续感应到10 s的信号，副料线1、主料线A停止，电机会自主切换到副料线3运行，延时3 s主料线A再次启动。同样，当副料线2打满料且料位传感器感应到连续10 s的信号，副料线2、主料线B停止，电机会自主切换到副料线4运行，延时3 s主料线B再次启动。以此类推副料线3打满会切换到副料线5，副料线5打满，主料线A便会停止。副料线4打满，主料线B便会停止（见图2）。此时，整个打料过程结束。下次启动重复以上过程。

图2 料线示意图

部分异常问题处理措施如下：①假设在副料线3打料时，有紧急情况需要处置，必须停止料线，那么可以按下“停止按钮”或“急停按钮”，主副料线会立即停止，系统会记忆停止以前的状态，处置完毕按下“启动按钮”，系统会直接启动副料线3，而非从头开始；②假设在打副料线3打料时，系统异常断电，系统会记忆断电以前的状态，来电后按下“启动按钮”，系统会直接启动副料线3，而非从头开始；③假设在打副料线3打料时，断路器跳闸或者驱动箱行程开关动作，系统会立即停止并记忆断电前的状态，处理完毕后按下“启动按钮”，系统会直接启动副料线3，而非从头开始。

4 结语

通过将PLC技术引入规模化养殖系统中，可以有效降低人工作业强度、人工成本，提高饲喂系统的可靠性，解决规模化养殖工作低效问题，进而提高规模化养殖的生产效率和自动化程度。在规模化养殖领域应用PLC技术对设备进行自动化、集中化控制已成为养殖行业的主要发展趋势。

PLC技术在规模化养殖自动饲喂料线中的应用具有如下优势：①简单，PLC技术适用于较为复杂的料线控制，尤其是多主、多副料线更能体现其控制的灵活性，一键式打料无需人为干预；②可靠，打料过程加入了清料环节，大大降低了堵料情况的发生，各种报警输出保证了设备能在安全的状态下运行；③节能高效，打料过程料线依次启动、自主切换、无缝衔接，摒弃了传统料线同时启动后面料线空转或者人为一条一条启动浪费时间的弊端，节约资源。另外，遇到断电、各种故障问题时，系统能记忆停止前的状态，提高打料效率。