规模化生猪智能饲喂系统设计

周志军

摘要：从总体发展情况分析，70%以上的养殖户依然沿用散养养殖模式，养殖体系比较脆弱。在该养殖模式下，人工喂养成本相对较高，饲料存在严重浪费和不规范的情况。随着饲料成本和劳动力成本的显著增加，生猪养殖所需的成本不断提升，对散养户极为不利。相较于传统的散养养殖模式，适度规模养殖有更多的优势，能实现对饲料的集中投喂，减轻人力成本投入。该文主要论述生猪智能饲喂系统应用要求、硬件设计、智能化室外系统人机界面建设和软件设计。

关键词：规模化生猪;智能饲喂;系统设计

中图分类号：S828文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.2096-3637.2021.23.011

Design of Intelligent Feeding System for Large-scale Pig

ZHOU Zhijun

（Animal Husbandry and Aquaculture Affairs Center，Guiyang County，Chenzhou Hunan 424400，China）

Abstract：From the analysis of the overall development situation，more than 70% of the farmers still use the model of free- range breeding，the breeding system is relatively fragile，in the breeding model，the artificial feeding cost is relatively high，there is a serious waste of feed and non-standard situation. With the significant increase of feed cost and labor cost，the cost of pig breeding is also increasing，which is disadvantageous to the free-range farmers. Compared with the traditional model of free-range breeding，moderate scale breeding has more advantages，can realize the centralized feeding of feed，centralized feeding，reduce the human cost input.The main system application requirements，hardware design，intelligent outdoor system man-machine

interface construction and software design.

Keywords：large-scale pig，intelligent feeding，system design

0引言

近年，隨着自动化控制技术和无线通信技术等许多先进的高科技技术在生猪养殖领域中的有效应用，生猪饲料投喂的智能化成为一种可能。通过利用智能远程操作系统能完成对饲料的科学搭配与饲喂，整个过程在机械环境下操作，不需要人进入猪舍中，有效降低养殖成本，同时也能降低人员进入养殖场引入风险的概率，提高生产效率。为进一步推动规模化生猪饲喂智能系统的有效应用，结合实际情况探讨一种基于PLC控制系统为核心的智能化饲喂控制系统，该系统能降低养殖管理人员的工作强度，节省养殖成本，提高生产效率，降低生猪传染性疾病的发生概率，有效解决人力成本投入较高的问题。

1系统应用要求

研究探讨的智能饲喂系统适合于规模化养殖场。每个养殖场的猪栏由独立的定位栏、饲料塔、饲料线和下料称重饲喂控制装置组成，每个定位栏相对独立。当生猪进入猪圈中，通过电子耳标读取相关信息掌握猪的身份及生长发育阶段，并对生猪生长发育的各项信息作出有效的记录，结合管理者设定的各项数据分析，生猪在健康情况下所需要供给的营养物质和采食量，进而称量相应的重量，实现自动化的饲料投喂，实施生猪养殖的自动化智能化。饲料塔是由变频电机控制，传输饲料可根据实际需求调节饲料的传输速度。下料称重控制装置主要是根据每头猪在不同生长发育阶段的饲料需求量的设定值控制饲料上放闸门的开关大小及开关程度，当饲料达到预定的重量后，关闭阀门，然后将饲料放入猪栏的饲料槽中，实现定时定量投喂，无人化操作[1]。

2系统硬件设计

硬件设计涉及到的智能饲喂系统是以PLC自动化应用控制为触发，有效控制整个系统的自动化运行过程，该系统具有较强的可靠性。在整个系统中配置PLC控制系统，见图1。利用该控制系统采集生产状态的开关量和智能仪表传输的相关数据，并最终通过PLC的输出开关实现对饲料投喂量的针对性调控。在该系统中配置界面操作平台，在该操作平台中可显示和监控系统的启停状态、运行现状、设定定时启动时间、查看饲料的投喂和喂养历史数据，同时也能依据该系统建立相应的生猪数据库。在整个下料机构系统中，主要包括饲料塔、料线管料门控制阀，饲料通过上料机将饲料传送到饲料塔中[2]，通过变频控制器将饲料送到料管中，传输饲料配合称量设备，对料门控制阀门进行上下控制，完成自动化的饲料配送。称量部分主要是由传感器、标准连接件、连接线盒及称量等组成，与称量仪表一起进行饲料的称量和检测。排料设备主要是由放料气动阀门、排料筒构成，当排出的饲料达到预定设置的标准后，通过控制放到汽缸的开关，将饲料放置在配料斗后，沿着饲料管落入到猪群的饲料槽中。

3智能化室外系统人机界面建设

研究设计的人机界面主要采用组态网建设，实现饲料智能化的上下调控，同时也能显示整个系统的起停和运行现状，并在该界面上还能实现对各种命令的有效传达，对下放饲料进行智能化的调控。图2中显示的内容充分揭示整个系统的运行现状，各个料门的开关启停现状，能直接有效地发现设备在运行中存在的问题。在该操作界面中能显示当前称重装置，给猪栏的饲料投喂量，观察各个猪栏饲料的投喂量及历史数据和现在数据，当系统出现故障后，界面上能发出警报。同时利用该界面进行自动化设定，每个猪栏饲料的投喂量、投喂时间、饲料的运行速度，具有很好的智能化操作特征。智能化投喂系统在整个运行过程中可接收和发送各种数据信息，并将这些数据信息储存在大数据库中，因此在系统建设中，还应配置大容量的数据库，实现对生猪饲喂的精确化调控和信息化管理[3]。同时界面开发管理专家系统，在这个系统中集成专家知识系统，包含生猪的身份信息、生长发育情况、养殖管理方案、数据统计库，利用该系统能智能化的添加各种数据，修改各种数据保存数据。

4软件设计

在整个软件系统运行中，先调整各个子程序，并对控制程序进行初始化操作，进行进一步识别检查，保证系统正常运行。进一步的识别检查可保证系统正常运行，并由中央管理计算机进行处理，有效显示各个独立下料称重饲喂控制装置运行情况，并结合生猪养殖需求对饲料的投喂量做出动态化的调整，每个猪群对应一个编码。当设定的数值大于0時，系统会自动化地打开料线输送管道上方的饲料输送阀门，饲料会经过管道运送到称重处，当达到设定的数值后会关闭相应的阀门，然后完成计量，当获得放如信号后，每个称量装置的装卸口打开，下料口与猪栏中的食槽位置对齐，饲料下放到猪的饲料槽中，真正实现定量投喂，无人化操作。

5结束语

依据PLC控制系统构建一套规模化生猪智能化饲喂系统，真正实现饲料投喂的智能化操作，精确地控制饲料的投喂量。还能通过各个界面实现对整个配料过程同类工程的现场监测和有效控制，有效解决饲料投喂中人工投喂不规范的问题，当系统出现故障后，能及时发出警报，以便进行有效地维护和保养。

参考文献

[1]胡瑞玲.基于PLC和MCGS的自动配料实时监控系统研究[J].河南科技，2018（10）：43-45.

[2]陈慧，罗细芽，舒娟，等.现代散装饲料生产工艺研究应用[J].南方农机，2020，51（21）：40-41.

[3]史怀，张海峰，叶鼎承.我国生猪产业链智能化技术与装备的研究及应用进展[J].福建畜牧兽医，2021，43（2）：28-33.