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动物分食机构设计 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本 科 毕 业 论 文（设 计）题目：动物分食机构 学 院： 工学院 姓 名： 龚洋洋 学 号： 20100993 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 农机1001班 指导教师： 雷军波 职 称：讲师 二014 年5月摘要 生猪生长性能的测定是生猪养殖过程中最关键的环节,在大多数的养猪场都是采用电子称或者磅秤对生猪的生长的性能指标进行简单的测量,而且这种人工方式对生猪生长性能的测量的准确度很难实际反映生猪的生长速度、饲料的利用率等重要的性能指标,更无法对生猪的生长状况做出有效的监控和数据信息的统计分析。设计出一套能准确测定生猪生长性能的系统对提高我国的生猪养殖水平有着十分重要的意义。本研究将结合RFID (Radio Frequency Identification)射频识别技术、单片机自动控制技术、数据库和上位机管理软件技术设计出一套准确测定生猪生长性能的测定系统,使生猪生长性能测定实现自动化、智能化。通过上位机的软件对生猪生长性能的数据的分析更好的了解的生猪的生长状况,有利于健康养殖。系统是由下位机单片机自动控制系统和上位机管理软件两个重要部分组成。主要是以AT89S52单片机为核心构成整个下位机自动控制系统,其主要功能模块包括：电子耳标射频识别模块、生猪个体体重称重模块、喂料饲料称重模块、加料电机驱动控制模块、采食数据的采集、存储、处理、显示、发送模块、时间显示等。上位机管理软件是基于SQL Server2005和可视化集成开发软件DelphiXE为平台开发的,主要功能包括：接收下位机发送的数据、发送控制命令、保存下位机发送数据、处理数据、图表显示并查询、打印报表等功能,更重要的通过数据分析是可以生成生猪生长的健康曲线,更好的指导生猪的健康养殖。系统有以下的特点：(1)利用射频识别技术(RFID)对生猪个体的识别；(2)采用高精度采集模块采集压力传感器的信号；(3)实现了自动化、智能化对生猪个体的饲喂,自动采集生猪生长性能,并能够自动分析和处理数据,生成生猪健康生长曲线。系统的设计采用的是模块化设计的原则,而且采用了开发环境很成熟、价格便宜的单片机AT89S52作为主控制器的硬件核心,使成本很低、可靠性大大提高。试验表明：压力传感器的静态称量误差小于0.2%；射频识别系统的读卡器灵敏度高,读卡时间小于15ms,识别距离达到8cm；软硬件系统能够稳定运行。该系统已经到达了设计的要求,对生猪养殖提高具有一定的意义。ABSTRACT The pig growth performance determination is a key link inthepig-breeding production. Platform scale and electronic scale are usually applied for pig growth performance of testing work by simple reckoning in most of farms. Performance testing with the artificial method, which is reluctant to reflect the key performance index of growing speed and feed conversion efficiencies accurately, that can not make an effective condition monitoring and statistical analysis of data for pig growth.Therefore it is urgent and important to develop accurate testing equipment to work forpig breeding in china.RFID(Radio Frequency Identification)technology, single-chip automatic control technology, Database and PC management software technology will be applied in performance testing of breeding pig in this study, to make determination to achieve intelligent automation. The result of analyzing data of pig growth performance by the PC management software is able to understand pig growth situation and is conducive to culture healthily.This system is composed of determination stations with single-chip automatic control system and a PC Host machine. Automatic control system takes AT89S52 single-chip as the core, which is responsible to identify the electronic ear tag, to weigh the pig and feed with the electronic scale, to control the feeding motor, to collect,to memory,to dispose,time display and transmit the feed data. PC management software is based on SQL Server2005 and visual integrated development software platform of Delphi XE,which is responsible to receive and to save the data which the single-chip automatic control system sends, it will send control commands,it will analyze, summarize and dispose the data. The graph and the analysis would be displayed on the monitor or be printed with the printer. More importantly, those data can generate the pig growth of healthy curve by data analysis to guidance breeding pig effectively.This pig-determination intelligent system has following characteristic: (1) uses of radio frequency identification (RFID) technology for the identification of individual pigs; (2) using high-precision acquisition module for getting pressure sensor signal; (3)achieving that it is automatic and intelligent to feed individual pig,it can IIautomatically get pig growth performance and it is able to automatically analyze and process data and generate healthy growth curve of pigs.This system of design method uses a modular design principle; the development environment takes AT89S52 which is very mature and inexpensive microcontroller as the master controller core. Therefore it makes the cost below, and make reliability be increased.Experiments show that pressure sensor has a high precision,static error is 0.2% ;RFID reader is high sensitive, reading time consumption is less than 15ms,reading distance can reach 8cm; the operation of hard and software are stable. This system has reached the design requirements of the pigbreeding and has improvedgreat significance.Keywords: RFID; Single-chip controller; Electronic eartag ;Delphi; Dataacquisition; Determination of growth performance目录中文摘要1 绪论11.1研究背景及意义11.1.1研究背景11.1.2研究意义21.2国内外的发展状况. 2 1. 3研究的主要内容.41.4本论文章节安排41.5本章小结52系统的总体设计62.1系统的功能介绍62.2采食量记录系统(F.I.R.E)测定饲料转化率. 62.3采食量记录系统(F.I.R.E)描述采食行为72.4系统的整体框架结构设计系统 93 采配料称重系统103.1简介103.2系统称重方法的研究103.2.1动态称重的解决方案113.2.2动态定量称重的关键问题114零部件的设计144.1 称重传感器144.1.1称重传感器的测试原理144.1.2称重传感器检测数据分析144.2拉压式传感器154.3流量传感器164.3.1基本原理164.4猪用饮水器164.4.1猪用饮水器的行业作用164.5漏粪地板174.5.1漏粪地板的类型174.5.2漏粪地板的运用17参考文献18致谢2324第一章 绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景随着社会的不断发展,普通的民众的生活水平不断提高,消费者对食品的健康越来越关注,其中食品安全也越来越受到消费者的重视,同时最近几年频繁出现的猪肉的安全事故在不断的引起消费者对猪肉是否健康的担心,从而促使人们对猪肉产品信息的追溯技术有着迫切要求的愿望。猪肉产品信息追溯技术的出现和提高与扩大猪肉消费者对猪肉产品和提供猪肉相关产品的企业的信任不断的动摇着猪肉市场的稳定与提高猪肉相关产品的企业的发展状况。过去频繁发生的猪肉质量的事故消弱了广大消费者对猪肉产品和提供猪肉相关产品的部分企业的信任,直接加剧了猪肉消费的波动,甚至是大规模的动荡。近年来,猪肉产品信息追溯技术的提出,成为解决这一问题的一个很好的技术解决方案,而且该技术的不断发展为生猪的育种、饲养、屠宰、加工、流通分销和终端销售等环节提供了一套有效的科学管理的新方法,间接的促进了生猪养殖和加工销售企业提高工作效率、提高管理水平、塑造品牌、不断赢得消费者信赖。未来能够在猪肉消费市场生存下来并且不断发展壮大的与猪肉相关的企业将是严格实施产品追溯技术的企业“。可以预见,猪肉产品追溯技术将在未来的几年内会出现快速的发展,而对生猪养殖业的来说,最重要的环节就是饲养的过程2。其中发展生猪生长性能的测定技术必将会对猪肉产品追溯技术和提高生猪养殖业的水平起着重要的作用。1. 1.2研究意义对于我国目前生猪养殖水平,制约着提高的的关键因素之一是生猪养殖设备的落后。使用生猪采食自动记录设备可以准确记录自由采食情况下群养猪的个体采食量、重量,料槽内的电子测量系统可以使猪的采食量精确到克。随着测定时间的推移,测定生猪在每一天或者整个测定周期内的采食量、采食持续时间、采食次数、采食前后体重、喂料量等被记录。然后,测定站的计算机根据数据自动计算,分析形成测定生猪生长期的日增重、日采食量、词料转化率等数据报表。养殖设备的技术水平也是体现一个国家生猪养殖业发展水平的重要标志之一,国内外十分重视生猪养殖业设备的研发和使用。每一个猪场都必须向客户提供生猪的一些性能参数,比如:生猪的生长速度、体重的R增重、饲料利用率等指标,而测定生猪生长性能指标的设备和相关技术是提供这些准确数据的有了保证。所以大力研究生猪生长性能测定的设备,以计算机技术、射频技术、传感器技术、控制技术、通信技术和软件技术为特征的现代化技术,应用于养猪业生猪测定中,研制出符合我国国情的生猪生长性能自动测定系统对我国的生猪养殖业有重要的意义。1.2国内外的发展状况上个世纪50年代,美国、德国、丹麦等欧美发达国家出现小规模的工厂化养猪,而且其发展很迅速,慢慢的形成了一整套比较完善的养猪工艺模式、配套设备以及一些比较成熟的词养管理技术。上个世纪70年代后期,一些欧美发达国家自己开发的牛场管理信息系统已得到成功应用。上个世纪80年代后期这些欧美发达的国家开始开展了对种猪性能自动化测定系统的研究,在自动给料站,当耳朵上装有电子感应耳标的猪进入给料站的时候,射频接收器就会立即识别出猪的耳标号,同时记录下猪的耳标号并传送到计算机上,记录每次的釆食量,每次的采食时间、每次采食前后的体重、每天的采食次数等重要的数据信息,由单片机完成初步的统计数据的工作,然后上传到计算机。上个世纪90年代以来,在电子信息技术不断进步的基础上拓宽的高新技术及其应用领域,如:采用机器视觉分析技术应用于动物行为分析与监视、识别;基于个体体形图像分析优良品种选育与动物体重评估;动物词养管理多媒体知识咨询系统等都已慢慢地实用化。BigDuctchman公司研制的一套控制管理系统,实现的功能包括温度、湿度、氨气浓度等气体环境参数的自动获取,饮水量和采食量数据信息的自动采集、栏舍的通风、温度、喂料量的自动控制6。几十年来,不管是发达国家还是发展中国家,现代化养猪都得到迅速发展。大规模现代化养猪场越来越多,有些养猪企业已达几十万头规模,甚至有的超过一百万头规模。发达国家一般现代化养猪场提供的猪肉约占全国产量的80%,其猪场的机械化、自动化程度较高,计算机等高科技设备被广泛应用。尤其是全自动化的生猪生长性能测定系统的应用,保证了欧美国家养猪事业的快速发展。近几年来,美国奥斯本工业公司、法国兴业公司、德国必达公司等少数公司设计生产了全自动化的测定系统。该系统技术先进,全自动化,准确率高,大大提高了生猪养殖水平的发展,从而推动了整个养猪业的进步。在国外,世界上较大的生猪养殖公司大多选择了美国奥斯本工业公司的生猪生长性能测定系统作为他们的育种工具,部分种猪场使用了法国或德国生产的全自动化测定系统,借此提高生长性能测定的准确性,提高生长性能测定的水平。目前,我国的生猪养殖设备基本上很落后,传统的生猪生长性能测定的模式是:一般是实行单栏喂养或者是2?5头生猪在一个大栏中饲养,而且每头生猪通过习惯性训练后有个体固定的采食位置。通常记录员采集测定猪每天的采食重量或者是由饲料体积转换为饲料重量的数据,并定期对测定猪体重(通常是每隔一个月或仅仅是测定开始和结束时)进行测量以获得测定猪生长速度的数据信息。这种人工的测量过程的不足之处是:(1)在测定的过程中很容易发生人为的主观性的错误,如饲料重量或对生猪重量的测量不准确(通常误差都在5%以上)或测定记录出错等,这样的导致的结果是影响测定的精确性,数据的可靠性不是很高;(2)由于人工手工测量对生猪体重测量的烦琐和费力过程的复杂性导致了不能对测定猪生长速度进行连续记录,每次称重的过程必定会对测定猪造成不同程度的应激并对测定猪生长发育造成了一定的不利影响。因此不可能对测定猪每天进行体重的测量从而取得其每天的生长速度的连续数据;(3)主要以手工测定的模式决定了测定数据的存在着客观偏差。比如手工测定过程中,而测定猪必须采取定时定量的采食方式,其采食过程中的采食方式、采食时间以及采食量与实际喂养自然状况下的自由采食模式肯定会有一定的偏差;小群体喂养的固定采食栏位虽然间接地消除了个体测定猪之间的自由采食的竞争,但是这与实际喂养的状况是完全不太相符的,而且更重要的是某些生产性能指标表现很好的生猪并不能代表该生猪个体具有良好的竞争性,而其后代在实际自由的喂养环境中或许会有不佳的表现;小群体的喂养生猪(2?5头)与实际中的大群体的喂养(10?30头)的对个体生长速度和采食量的测定也会出现一定的偏差”。所以目前国内基本上还是要借助人工经验来判断其优劣,缺乏科学准确地依据进行判断,从而严重阻碍了我国养猪业的发展。如果采用自动化设备进行生猪的性能测定,上述问题就会迎刃而解。但直接大量进口国外的生猪生长性能测定系统设备不太现实,整套设备比较昂贵,加上服务和维护还没有到位,软件没汉化操作不便,使许多国内猪场望而却步。在我国只有少数一些政府的测试中心、有实力的大型企业引入国外的种猪生长性能测定系统设备,如北京养猪育种中心、北京市顺义种猪性能测定站、农业部种猪质量监督检验测试中心(武汉)等引入法国ACEMO公司的ACEMA 64系统;深圳光明猪育种中心于2001年、农业部种猪质量监督检验测试中心(广州)于2006年、广东温氏集团于2008年引入美国奥斯本工业公司的FIRE也系统在研究国外先进技术基础上,加以优化,研制出符合我国国情的高性能、低价格的生猪生长性能测定系统设备,是一条切实可行的路子,可大大提高我国养猪生产水平。1. 3研究的主要内容本文将结合射频识别、计算机控制和远程通信、数据库管理、上位机软件开发技术等技术提供了生猪个体的自动识别、采食量和体重的数据信息的采集、以及其他的数据的自动记录,并上传到上位机数据库进行数据的存储和处理,自动形成按照需求的各种测定报告的设计方案。所做的工作有以下几个方面:(1)系统的总体方案的设计;(2)主要的硬件模块的设计:计算机化的全自动种猪性能测系 统 (Feed IntakeRecording Equipment, 简称 F.I.R.E)主要是针对 30150kg阶段的生长期猪只而研制开发的, 它包含数个饲喂站和一台收集贮存采食信息的计算机,其中,饲喂站设有电子感应装置和天线,能识别猪只个体所携带的电子耳牌,测定站保证在任何时候只容许 1 头猪进入采食。只要猪一进入测定站采食， 测定站将记录猪的电子耳牌号码、 采食时间、 采食量以及猪体重。随着测定时间的推移， 测试猪群中的每头猪在每一天或整个测定期的饲料采食行为，如饲料采食量、 采食持续时间和日体重等均被记录。然后，测定站计算机自动计算、分析形成测定猪生长期的日增重、饲料采食量、饲料报酬等数据报表。(3)各个模块的功能调试试验。(5)数据的功能测试。1.4本论文章节安排基于本人所做的主要工作,本文的章节安排如下:(1)第一章绪论。主要介绍课题的研究背景及意义、国内外动态及发展趋势和研究的主要内容。(2)第二章系统全自动种猪性能测定系统的总体设计。主要介绍的是设计框图。(3)第三章系统的设计。主要介绍的是传感器的设计,包括饮水系统的设计、重量采集模块的设计、系统显示模块的设计(5)第五章系统的调试。主要介绍了下位机的主要模块调试、上位机和下位机4式是:一般是实行单栏喂养或者是2?5头生猪在一个大栏中饲养,而且每头生猪通过习惯性训练后有个体固定的采食位置。通常记录员采集测定猪每天的采食重量或者是由饲料体积转换为饲料重量的数据,并定期对测定猪体重(通常是每隔一个月或仅仅是测定开始和结束时)进行测量以获得测定猪生长速度的数据信息。这种人工的测量过程的不足之处是:(1)在测定的过程中很容易发生人为的主观性的错误,如饲料重量或对生猪重量的测量不准确(通常误差都在5%以上)或测定记录出错等,这样的导致的结果是影响测定的精确性,数据的可靠性不是很高;(2)由于人工手工测量对生猪体重测量的烦琐和费力过程的复杂性导致了不能对测定猪生长速度进行连续记录,每次称重的过程必定会对测定猪造成不同程度的应激并对测定猪生长发育造成了一定的不利影响。因此不可能对测定猪每天进行体重的测量从而取得其每天的生长速度的连续数据;(3)主要以手工测定的模式决定了测定数据的存在着客观偏差。比如手工测定过程中,而测定猪必须采取定时定量的采食方式,其采食过程中的采食方式、采食时间以及采食量与实际喂养自然状况下的自由采食模式肯定会有一定的偏差;小群体喂养的固定采食栏位虽然间接地消除了个体测定猪之间的自由采食的竞争,但是这与实际喂养的状况是完全不太相符的,而且更重要的是某些生产性能指标表现很好的生猪并不能代表该生猪个体具有良好的竞争性,而其后代在实际自由的喂养环境中或许会有不佳的表现;小群体的喂养生猪(2-5头)与实际中的大群体的喂养(10-30头)的对个体生长速度和采食量的测定也会出现一定的偏差。所以目前国内基本上还是要借助人工经验来判断其优劣,缺乏科学准确地依据进行判断,从而严重阻碍了我国养猪业的发展。如果采用自动化设备进行生猪的性能测定,上述问题就会迎刃而解。但直接大量进口国外的生猪生长性能测定系统设备不太现实,整套设备比较昂贵,加上服务和维护还没有到位,软件没汉化操作不便,使许多国内猪场望而却步。在我国只有少数一些政府的测试中心、有实力的大型企业引入国外的种猪生长性能测定系统设备,如北京养猪育种中心、北京市顺义种猪性能测定站、农业部种猪质量监督检验测试中心(武汉)等引入法国ACEMO公司的ACEMA 64系统;深圳光明猪育种中心于2001年、农业部种猪质量监督检验测试中心(广州)于2006年、广东温氏集团于2008年引入美国奥斯本工业公司的FIRE也系统在研究国外先进技术基础上,加以优化,研制出符合我国国情的高性能、低价格的生猪生长性能测定系统设备,是一条切实可行的路子,可大大提高我国养猪生产水平?。1.5本章小结本章首先讲了本研究的背景和意义,然后讲了本研究国内外的发展状况,最后讲述了研究的主要内容和本论文的章节安排。第2章系统的总体设计2. 1系统的功能介绍生猪生长性能自动测定系统,利用RFID无源电子耳牌的识别技术,通过射频系统能从生猪群体中识别出每头个体的电子耳标号,从而识别出每头生猪的个体身份,并对每个个体采食行为,比如:采食前的时间、采食前的个体的体重、采食前饲料的重量、采食后的时间、采食后的个体的体重、采食后饲料的重量等参数进行动态测定和记录。全自动种猪性能测定系统 F.I.R.E.把料槽中饲料的减少量作为猪只的采食量。 当没有猪采食时，新添加到料槽的饲料量会自动称重记录。但猪在测定站采食时，新加进去的饲料无法单独称重，只有通过输送料的体积与重量比率进行估算。F.I.R.E.系统为此开发了一个叫 DPC 的动态部分校正因子体系，能够持续地根据饲料密度和湿度自动调整饲料体积重量比。经过养猪现场的验证， DPC 体系积累的误差仅在0.5%2.5% 之间，假设 1 头猪 1 天采食 4kg， 最大误差为100g， 即 0.025x4000=100g，如果进行手工喂料测定, 要求采食量误差小于 100g/ 天, 则在现场就需要配备 10g 精度的秤，这显然是不太可能的所以!手工喂料测定的误差通常都在 5% 以上。2.2采食量记录系统(F.I.R.E)测定饲料转化率与种猪大群粗放测定相比，为了更准确地记录个体采食量，传统的饲料转化率测定方法往往把 1 头或 2 头同胞种猪个体单栏喂养，把料槽中饲料的减少量略加校正当作猪的采食量。 全自动种猪性能测定系统 （ F.I.R.E.）的开发目的是让系统自动记录测试猪的体重和采食量，并使测试猪只保持在群体的饲养环境， 详细的记录数据可以形成猪个体采食行为的归纳，得出个体猪的日增重和饲料报酬这两个最重要的性状指标，这对今后精准农业科技中的分类型饲养很有意义。已经证实：猪在单栏与群养的环境状态下饲养相比， 有着不同的温度需要，采食习惯， 这些因素对采食量、饲料转化率有着直接或间接的影响。例如，单栏饲养的猪有更高的日采食量(参考 Gonyou 等, 1992, Appl. Animal Behav.Sci)、 更快的生长速度(参考 DeHaer 和 De Vries, 1993,Livest. Prod. Sci. )、 更高的饲料转化率(参考 Petersen,1976,Z tungskunde.)、 胴 体 更 肥 ( 参 考 DeHaer 和 DeVries, 1993)。 因此, 单栏条件下饲养的测定数据与群体饲养环境下的测定数据显然有重大差别，由此得出的选择结果显然不符合实际生产状况下的群体饲养模式。除了生长环境的差别外, 单栏饲养测定在实际操作中仍存在种种限制而影响生长性状的表达，如普通单栏饲养测定的手工喂料都采取定时定量的方式，而猪的自然生活方式是自由采食, 实验表明猪每天采食 8- 14 次, 每次采食量也远远少于定时定量方式中的采食量，但每天的采食总量可能多于单栏饲养方式的总采食量。另外, 单栏饲养测定方式使测定猪失去了采食竞争，这与群体饲养环境有所差别。 F.I.R.E.系统采用群体饲养环境对个体进行性能测定， 自由采食条件下每个测定栏可饲养和测定 12- 15 头猪， 在饲养环境、饲养状态和饲养方式等方面均与实际生产环境相似，在此相近条件下完成饲养种猪和进行个体性能测定，充分保证了测定数据与实际生产的一致性，为种猪选育的准确性提供了充分的科学依据。2.3采食量记录系统(F.I.R.E)描述采食行为虽然计算机化的采食量记录系统早在 20 年前已经被国外种猪中心测定站和大型育种公司所采用，但有关研究猪采食行为的文章是在商业运用 5 年后才见报道，并且集中在荷兰、 法国和英国等欧洲国家，研究结果的差异也相当大；在单栏饲养或最多20 头一栏饲养的条件下，猪的日采食次数从 7 到 73 次不等；每次采食时间和采食量分别为 1.4min35g、 6.9min 222g；采食效率在 15g/min 到 40g/min 的范围内变异。猪在生长育肥期有着很强的采食行为特征，据 Hyun等(1996)报道， 猪在 6:00- 20:00 时的白天时间里达到访问饲喂站的次数和采食量的高峰，在其他的夜间时间采食次数和采食量较少；在白天，猪虽在饲喂站逗留时间较短，但采食效率较高。 Hyun 等 ( l996)利用公猪 、阉公猪和小母猪作比较，研究结果表明，阉公猪和小母猪之间的采食行为差异小，公猪在 7:00- 16:00 时采食次数较多、采食量较大，这就说明公猪有争食行为。在品种差异方面， Hyun 等(1996a)比较了共 10 头混养的大白猪和梅山猪，采食行为和生长速度的表现差异达到显著水平&梅山猪每天的采食量比大白猪要低 1kg 左右、采食次数比大白猪少一半以上，但每次的采食量比大白猪大。这就表明梅山猪在采食行为方面竞争性不强， 而大白猪能在白天时间达到采食高峰期并获得足够的采食量。采食量记录系统 F.I.R.E.在研究猪的细微采食行为上颇具潜力，从 1993 年在美国 Illinois 大学安装的 F.I.R.E.系统和相关的研究报告来看，计算机化的自动喂料系统能提供大量的饲料采食信息。Hyun 等(1996)在这个中心做了 120 头猪饲养 10 周的试验， 结果表明猪每天采食频率为 12 次，系统还自动记录了猪每次进入和离开饲喂站的时间和料重，并自动计算了每次采食的时间长短和所耗饲料多少，由此给每头猪记录了 5000 个观察值， 总共 700000 个观察值的详细采食行为记录。该系统最近还新添加了一个种猪自动称重的功能， 猪的体重和所耗饲料能被同时记录。从遗传改良的角度来看， 针对特别的生长， 采食曲线进行选育在理论是可行的， 例如使我们可能对生长期饲料采食量高、而在育肥期采食量低的猪进行选留，达到较完善的猪生长模式。此外，笔者认为：现代高产母猪由于加强了对背膘厚、生长速度和饲料报酬的选择，造成采食量下降， 影响到繁殖性能和使用寿命的问题，也可能通过这种选择得到妥善解决。 相同基因型、性别和体重的猪只在采食行为方面仍保持较大的采食行 为 差 异， Hyun 等 （1996）报 道 猪 只 每 天 采 食 在823 次之间或以上， 而按 Young 和 Lawrence(1994)的统计则在每天 369 次。 此外Hyun 对猪只每天的采食量曲线进行了分析， 认为日采食量曲线可以用来进行采食量预测，这对猪营养配方朝更加精准的目标迈进有很大的帮助。2. 4系统的整体框架结构设计系统第3章采配料称重系统3.1简介基于上述情况，本文提出了微机配料集散控制方式。它是由一台主机和多台从机组成，各个部分通过网络联结起来，主机不参与被控对象的直接控制，而是将控制任务交给各个从机完成。每台配料秤可视为一个独立的生产单元，用一台计算机就地对一台秤实施测量与控制。这不仅大大简化线路结构，便于系统制造与安装维护，同时使配料系统整体故障风险分散，数据管理与过程控制分离，人机接口更加完善，满足了企业管理人员远离控制现场实时监视整个配料系统工作情况的需求，进一步提高了配料系统的可靠性。3.2系统称重方法的研究3.2.1 动态称重的解决方案 在动态称重系统中，解决快速性问题是至关重要的，有两条解决思路：一条思路就是直接测量物料的质量，并对测量值进行误差补偿，使得测量的结果满足测量精度的要求；另一种方法是通过系统动态过渡过程的信息来提取被测量参数的信息。由于系统对外界激励的响应过程包含了系统自身的特征，即动态的过渡过程包含有被称对象重量的信息。对于称重系统来说，当被测物料施加系统上的同时，称重系统自身的特征也发生了改变，特征量改变的大小与物料重量存在着一定的数量关系，所以可以通过系统的过渡过程包含特征量的改变间接进行测量。因此，可以把动态测量作为一个参数估计和预测问题来处理，即首先根据有关称重系统的先验知识，推导出一个含有未知参数的模型，然后用该模型去拟合称重过渡过程信号，从而获得最小平方误差意义上的参数估计。 本文所研究的动态称重系统采用了第一种思路，即直接测量物料的重量值，然后采用软硬件补偿的方式，使得系统满足精度要求。 3.2.2动态定量称重的关键问题 自动称重配料系统工作的喂料阶段，首先由料仓向称量斗下料，达到设定的重量值以后，关闭料仓，然后控制称量斗以某一流速值向混合仓下料。因此，自动配料系统的称量部分还包括了动态定量称重的环节。(1)动态称重动态定量称重系统包含两个方面问题：一是测量；二是控制。快速精确的称重测量是快速精确控制的基础，称重传感器的合理选择以及称重测量环节的精确测量对于一个定量称重系统的静态和动态性能否达到要求，起着至关重要的作用。要实现定量下料的快速度和高精度，首要解决的是系统的动态称重精度问题。 影响称重精度的因素主要有：称重传感器的测量误差；模数转换带来的量化误差；物料下料的冲击力；测量的滞后带来的落差；噪声干扰误差。 （2）定量控制 物料定量称重的简单过程为：启动进料装置，物料在自身重力的作用下进入称量斗，料斗上装有称重传感器，料斗的重量信号由称重传感器转换成与之对应的电压信号，经放大器把该电压信号放大后送入计算机进行数据处理，当到达预定值时，停止进料，完成一次定量称重。 造成定量配料误差的原因主要有：称重测量环节的测量误差的影响；给料装置的动作滞后及其惯性作用；物料空中落差的影响；物料下料的冲击力；给料驱动机构的非线性和强耦合性。3.2.3 流速控制方法（1）失重法测量原理 要想控制称量斗向搅拌仓的加料量，首先要测出称量斗流量的大小。称量斗流量的大小是采用失重原理测量的，即仪表并不直接测出排放装置（称量斗仓口）排出量的大小， 而是测量配料斗中物料质量W的减少量，然后计算出流量的大小。 如，在t0时刻，配料斗的质量为W，而过了一个t时刻，配料斗的质量由于排放而减少为 W1，那么在t时间间隔内，流量当t间隔足够小时，由式(2-1)计算出的流量值具有足够高的精度。流速获取方法如图所示。（2）控制原理 物料流量的控制方式是由 2 种方式组成：重力方式和体积方式。图表示了物料流量 2 种控制方式的划分。图中第 1 条曲线表示了称量料斗质量变化。当再充填仓口打开时，称量料斗的质量呈斜线迅速上升；当称量料斗充满后，再充填仓口关闭，此后配料斗的质量呈缓慢下降趋势。第 2 条曲线表示再充填仓口开启和关闭的状态。第 3 条曲线则表示 2 种不同控制方式的划分。从再充填阀打开前 1s 开始一直到再充填阀关闭后 5s 为止。这段时间内，调节器处于体积方式。这段时间以外的时间内调节器则处于重力方式。第4章零部件的设计4.1称重传感器4.1.1称重传感器的测试原理称重传感器的测试流程如图1所示.称重传感器的电压输出范围为030mV.检测标准主要有:未受力的零点电压U05mV;20min前后输出电压变化范围和受力过程中最大电压和最小电压变化不超过0.006mV,即Uoe-U00.006mV,Umax-Umin0.006mV;受力过程中输出电压每间隔5min的变化不超过0.003mV.整个测试过程中所有输出电压符合以上测试标准,则说明传感器精确度达到要求,性能良好;否则,传感器不能准确反映出所受压力,线性误差大,传感器不合格。4.1.2称重传感器检测数据分析在传统检测中,通常使用高精度万用表测量传感器的输出电压,工作人员读表记录数据.其最大缺点是每次只能读取一支传感器的数据,而且每次切换测试机台时,万用表需要3s的稳定时间才能读数,记录数据需要1s时间.导致结果产生很大的时间误差,进而影响了合格品的判定.例如当读取U5时,1号机台读取到的是1号传感器5min时的精确值,而读到32号机台时,实际时间已经进行到了(3s+1s)32路+5min=422s,也就是说32号机台上的传感器的U5并不是5min时的电压,而是422s的电压.从第1路到第32路,产生了122s的时间误差.称重传感器自动检测系统使用多路数据采集卡,可将每路输出电压的平均读取时间降低到几秒钟之内,解决了传统检测中的时间误差问题。称重传感器灵敏度S=1mv/v时：激励电压V=12V，最大秤量Emax=150kg，衡器最大秤量Max=150kg，最大净输出信号为：激励电压灵敏度EMmaxax=12v1v/v115500kkgg=12mv称重传感器灵敏度S=2mv/v时：激励电压V=12V，最大秤量Emax=300kg，衡器最大秤量Max=150kg，最大净输出信号为：激励电压灵敏度MEmaxax=12v2mv/v310500kkgg=12mv如果这只灵敏度S=1mv/v的称重传感器的最小静载荷Emin=6kg，当准确度等级为C3级，即，nLC=3000时，有检定分度值V=Emaxn-LCEmin=1503k0g0-06kg=0.048kg而如前所述台秤的检定分度值e=0.05kg。这样，称重传感器的检定分度值和衡器分度值，在S=1mv/V的前提下，基本是接近了。4.2拉压式传感器本传感器采用电阻应变式测量原理，使用S梁结构保证了测试精度的要求，抗横向摆动能力增强。 S梁结构，优质合金钢制造 拉压输出对称，高精度、低飘移、密封防尘、可靠性高 广泛应用于电子失重秤、包装秤、吊秤等测量系统 本型号电器参数同上 采用先进的密封工艺，可应用于高湿度环境，具有优越的抗扭抗侧抗偏载能力传感器接线:红线电源正,绿线电源负,黄线输出正,白线输出负,可根据用户要求加装变送器,0-5V,0-10mA,4-20mA量程LWDM3-506058208100-100070602416*1.51500-500084763224技术参数电源电压12V零点输出2%非线性0.020.05%F.S温度飘移0.005F.S/ 不重复性0.020.05%F.S工作温度-2080滞后0.020.05%F.S过载能力1.5倍灵敏度1.52MV/V绝缘电阻1000M4.3流量传感器 4.3.1基本原理水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻,同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时,产生不同磁极的旋转磁场,切割磁感应线,产生高低脉冲电平。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比,转子的转速又与水流量成正比,根据水流量的大小启动燃气热水器。其脉冲信号频率的经验公式见式(1)。f=81q-3 (1)式中：f脉冲信号频率,H2q水流量,L/min由水流量传感器的反馈信号通过控制器判断水流量的值。根据燃气热水器机型的不同,选择最佳的启动流量,可实现超低压(002MPa以下)启动。4.4猪用饮水器4.4.1猪用饮水器的行业作用猪用饮水器对于整个养猪行业来说,已经成为了一个必不可少的使用工具,而且逐渐得到了广泛地应用.究其原因,主要有这么几方面.首先就是猪用饮水器非常符合环保理念,在节约用水方面能够做到很好,同时还能确保饮水的清洁以及猪舍卫生的干净整洁以及干燥.最重要的就是它能够有效防止猪病进行传播.对于传统的猪用饮水器,其工作的原理就是通过压力弹簧产生的介质压力,然后将这种压力传递到玻璃球或者是塑料球,这时就会对阀门的触流杆在头部逐渐产生加压现象,最后就会形成点接触,进而达到开关灵活的目的.4.5漏粪地板4.5.1漏粪地板的类型猪只漏粪地板网包括漏粪板，球铁漏粪地板，球铁挂试漏粪地板，塑料漏粪地板，漏粪地板，漏粪地板网产品。本产品可以方便养猪厂清理猪仔的粪便，使猪仔身上保持干净，养猪厂里也显得利索。这样也为打扫卫生的员工提供了方便，可以不用把猪仔全部放出来清理完再放回去，这样在漏粪地板网的下方就可以直接清理掉了。漏粪地板网分为塑料漏粪地板和铸铁漏粪地板。 塑料漏粪地板网采用优质工程聚丙塑料整体注塑成型，结构合理，高强度，高韧性，抗脆裂，表面防滑处理，寿命长，便于消毒处理。规格有300*500 400*600 500*600 同时提供高强度（出口型）玻璃钢支梁。性能及优点：耐腐蚀、酸碱，安装容易，导热系数要远远低于钢铁小猪窝躺上方不易受凉，使用寿命可长达5年以上，承重力在50kg以上。产品用途：主要用于培育床和分娩床护仔栏两侧。铸铁漏粪地板网采用球墨铸铁制造，有韧性。表面铸造精细，光滑无毛刺，抗承载能力强，漏粪率高，抗腐蚀，使用寿命长。主要用于分娩床母猪部分、粪沟盖板等。铸铁漏粪地板规格：600 300mm。产品用途：主要用于分娩床母猪部分粪沟盖板使用，可拼接出0.3米整数倍规格的尺寸,与塑料漏粪板配套使用,球墨铸铁漏粪板,铸铁漏缝板,产床用漏缝板。4.5.2漏粪地板的运用漏粪地板模具是养猪场建设中常使用的一种工具，它的作用是改善猪场的地板环境，减轻我们的清洁工作的同时还能够有效抑制疾病的传播，是优秀的养猪设备。规模化猪场一般都是批量养殖，所以对于地板的质量有着很高的要求，通过支撑梁搭建成地板，仔猪在上面活动，粪便通过长孔流入收集池，并通过收集池传送到远处的发酵池，粪便发酵后出售到周边的蔬菜种植基地。这样既避免了仔猪与粪便的直接接触，又可以增加一项收入。发酵床零排放生猪养殖技术，就是利用生物菌种发酵，把猪粪便与大量锯木屑、秸秆等干性农业废弃物放在一起，仔猪可以安闲地静卧在干燥的颗粒物垫料上，这样既解决了粪便的臭味，又改善了农业生态环境，一举两得。参考文献1 Kosko B. Fuzzy Systems as Universal ApproximatorsJ. Transactions on Computers, IEEE, 1994, 42(11):13821393 2 金福龙, 郭告仁, 李萌, 杨二俊. 配料控制系统的设计与实现J. 自动化与仪器仪表. 2000(3): 1619 3 Casini M, Prattichizzo D, Vicino A. The Automatic Control TelelabJ. IEEE Control Systems Magazine, 2004, 24(3): 3644 4 Mindermann F. Charging of Blast Furnaces with Lump Fuels and Wastes for Coke EconomyJ. Fuel and Energy Abstracts, 1996, 37(1): 4748 5 施昌彦 . 动态称重测力技术的现状和发展趋势 . 计量学报 . 2001, 22(3):200205 6 张晋格. 计算机控制原理与应用M. 北京:机械工业出版社, 1995: 3437 7 张新薇. 集散系统基础及其应用. 北京冶金工业出版社, 1990:2631 8 Litzkow M, Livny M. Experience With The Condor Distributed Batch System. IEEE, 1990: 97101 9 Tittus M, Akesson K. Modular Supervisors for Deadlock Avoidance in Batch Processes. IEEE, 1998:764769 10 马少梅 . 现场总线与分散型控制系统 J. 世界仪表与自动化 . 1998 (12):4249 11 Park Younjun, Cho Hyungsuck. A Fuzzy Logic Controller for the Molten Steel Level Control of Strip Casting ProcessesJ. Control Engineering Practice, 2005, 13(7): 821834 12 张海清, 李宝安, 罗先和. 定量下料问题的动态称重解决方案. 计量学报. 1998, 19(3):221224 13 施昌彦. 动态称重测力技术的现状和发展趋势. 计量学报. 2001, 22(3):200 245 14 顾金梅, 栗振辉. 粉体物料定量给料系统的研究与应用J. 煤矿机械. 2005 (1):8384 15 P. Kalata, H. Herscher, J. Kalata. Noise Tuning in Loss-in-Weight Feeding Machines. Intelligent Control. Proceedings. 5th IEEE International Symposium, 1990: 59059416 P. Kalata, T. Iwanaga. Stochastic Control of Loss-In-Weight Feeding Machines. Proc.2nd Int. Symp. Intelligent Control, 1987:4955001 17 陆永耕. 失重秤配料装置的设计与应用J. 中国仪器仪表. 2001 (4) : 2224. 18 周振锋, 何晓东. 用于连续式搅拌设备计量的差分减量(失重)秤.筑路技术与施工机械化. 2004, 7:192117 19 Lu Hougen. Energy Saving by Modification of the Vibration Mill. Powder Technology, 1995(82): 191196 20 吴向峰. 动态粒状物料定量称重技术的研究. 硕士学位论文. 2006, 5:810 21 朱文蔚. 料斗设计中应注意的若干问题T. 衡器. 1998 (1) : 1416 22 Young B D, Bryson A W, Van Vliet B M. An Evalution of the Technigue of Polygonal Harmonic for the Characterization of Particle ShapeJ. Powder Technol, 1990, 63:157159 23 J. Gao, K. Gustafsson. Demand for Precision Starts Quest for Options. Tooling&Production Magaaine, 1999, 000(M5): 2022 24 廉晓霞 . 电阻应变式称重传感器的原理及故障分析 J. 工业计量 . 2003(5)4546 25 王琦. 电阻应变式称重传感器的设计J. 木材加工机械. 2005(3):2023 26 丁振良. 误差理论与数据处理. 哈尔滨工业大学出版社,2002, 5:149184 27 F . N. Trofimenkoff , A. E Nordquist. Single Amplifier Resistance Bridges with Feedback Linearization. IEEE Trants. Instrum Meas, VO1(33). 1997:6066 28 He pingshertg, Li Chune. Curing Studies on Epoxy System with Fillers. Journal of Materials Science, 1989(3):7681 29 何希才, 姜余祥. 电动机控制电路应用实例. 中国电力出版社, 2005:2043 30 凌均淑. 步进电动机的应用及驱动方式. 电力设计. 2005, 26(7):6264 31 刘宝艇, 程树康. 步进电动机及其驱动控制系统. 哈尔滨工业大学出版社, 1997:95109 32 刘少克, 袁海洲, 陆胜旺. 步进电动机驱动的计算机控制方法. 电力传动自动化. 2000, 22(4):4042 33 余永泉, 李小青, 陈林康. 单片机应用系统的功率接口技术. 北京航空航天大学出版社, 1992:233234 34 阎石. 数字电子技术基础. 第四版. 高等教育出版社, 1998:185215 35 汪敏生. LabVIEW 基础教程. 电子工业出版社. 2002:14 36 Arimoto S, Kawamura S, Miyazaki F. Bettering Operation of Dynamic System - 65 - 参考文献 1 Kosko B. Fuzzy Systems as Universal ApproximatorsJ. Transactions on Computers, IEEE, 1994, 42(11):13821393 2 金福龙, 郭告仁, 李萌, 杨二俊. 配料控制系统的设计与实现J. 自动化与仪器仪表. 2000(3): 1619 3 Casini M, Prattichizzo D, Vicino A. The Automatic Control TelelabJ. IEEE Control Systems Magazine, 2004, 24(3): 3644 4 Mindermann F. Charging of Blast Furnaces with Lump Fuels and Wastes for Coke EconomyJ. Fuel and Energy Abstracts, 1996, 37(1): 4748 5 施昌彦 . 动态称重测力技术的现状和发展趋势 . 计量学报 . 2001, 22(3):200205 6 张晋格. 计算机控制原理与应用M. 北京:机械工业出版社, 1995: 3437 7 张新薇. 集散系统基础及其应用. 北京冶金工业出版社, 1990:2631 8 Litzkow M, Livny M. Experience With The Condor Distributed Batch System. IEEE, 1990: 97101 9 Tittus M, Akesson K. Modular Supervisors for
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