规模畜禽养殖场分布式实时监控系统设计研究

论文摘要

随着生活水平的提高,人们对各种肉蛋类食品的需求越来越大,传统的家庭养殖方式已经不能满足人们的生活需求,现代化的大型养殖场正在迅速发展,但是诸如有害气体排放造成的环境污染,疾病频繁发生造成的损失,管理水平的落后等等问题,制约着大型养殖场的发展。另外,由于控制系统的规模随着生产规模的扩大而扩大,各阶段所用设备的型号不同,出现了设备之间通信协议不同的问题。如果通过增加硬件来转换通讯协议,这不仅大大增加了系统成本,也不利于系统的后续扩展。本文结合丹阳一养殖场控制系统扩建项目,介绍一种基于OPC技术的新型控制系统。该控制系统将原有的GE Fanuc 90-30 PLC控制系统与新建的Simens S7-315 PLC控制系统,通过OPC（OLE for Process Control）技术集成在一起,有效解决了不同通讯协议之间数据通信问题。运用组态软件构建的实时监控系统,可以通过现场和远程方式在上位机对畜舍的环境参数进行查询和控制。利用VB编写的客户端访问OPC中的数据,并结合高效养殖规范,采用模糊控制的方法进行处理,控制执行设备,调节畜舍环境参数,改善生长环境。采用视频、音频和远程传输技术,对畜禽舍进行监视和监听,根据猪的饮食、活动判断其健康状况,如有疫情及时处理。该方法已应用于实践中,目前该系统运行稳定,能够为畜禽提供良好的生长环境,为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。与其他方法相比,基于OPC技术的养殖场控制系统,不仅能够有效的将具有不同通讯协议的设备融合在一起,而且大大降低了投资成本.该方法特别适用于控制系统的改造与扩建。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 畜禽养殖场的发展现状
• 1.2 本文研究的意义
• 1.3 本文研究的内容
• 第二章 OPC技术介绍
• 2.1 OPC技术的的产生和发展
• 2.2 OPC技术的概述
• 2.2.1 OPC技术的规范和结构
• 2.2.2 OPC技术的功能
• 2.2.3 OPC技术在我国的应用
• 2.2.4 OPC客户端的开发
• 第三章 高效的畜禽养殖技术
• 3.1 环境因素对猪生长的影响
• 3.1.1 温度的影响
• 3.1.2 湿度的影响
• 3.1.3 有害气体的影响
• 3.2 环境变化的应对措施
• 3.2.1 高温环境应对措施
• 3.2.2 低温环境应对措施
• 3.2.3 有害气体控制措施
• 3.2.4 改善猪舍场区环境
• 3.3 畜禽舍环境调控技术
• 3.3.1 通风方式设计
• 3.3.2 加热与降温系统
• 3.3.3 喷淋/滴水降温系统
• 第四章 基于OPC技术的畜禽场分布式实时监控系统设计
• 4.1 现场控制系统
• 4.1.1 现场仪表的选择
• 4.1.2 现场仪表的标定
• 4.2 上位监控系统
• 4.2.1 组态王应用
• 4.2.2 组态软件的远程访问
• 4.2.3 测控系统软件设计
• 4.3 视频监控系统
• 4.3.1 系统结构
• 4.3.2 系统原理
• 4.4 OPC技术在控制系统中的应用
• 4.4.1 西门子OPC服务器的构建
• 4.4.2 GE OPC服务器的构建
• 4.5 VB客户端设计
• 第五章 系统运行结果与分析
• 5.1 系统测试
• 5.2 系统运行结果
• 5.3 结果分析
• 第六章 畜禽养殖场环境控制
• 6.1 畜禽养殖场舍环境特点分析
• 6.2 模糊控制算法的介绍
• 6.3 模糊控制的基本原理
• 6.3.1 模糊化运算
• 6.3.2 模糊推理
• 6.3.3 解模糊化
• 6.4 舍内环境参数的控制技术
• 6.4.1 输入量和输出量的模糊化
• 6.4.2 模糊规则的制定
• 6.4.3 模糊决策
• 6.4.4 模糊量精确化
• 第七章 总结
• 7.1 总结
• 7.2 后续工作与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表的论文