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摘 要

面对家禽的养殖，需要的是合理规律的光照，营造良好的养殖环境，合理的光照养殖环境对家禽的成长速度，健壮程度都有所增益。合理的光照可以保护雏鸡安全的度过前期的幼弱，可以刺激鸡的运动量和饮食。当然，这样一来仅靠自然光照是远远不够的，而且是不够规律的。自然光照充满不确定性，这样的养殖环境是不能满足日益增长的养殖数量和质量的要求的。本设计引入了PLC的智能控制，采用自然光和智能补光方式对养殖环境进行改良，采用光照传感器和稳定的LED光源对光照强度进行补充。该系统由PLC时钟和智能补光系统组成。由PLC时钟提供时间参考，智能补光系统进行养殖期的判断，进行阶段性补光。该系统具有操作方面简单，安全性高，成本低，便于推广使用。

关键字：鸡舍，PLC，智能补光

Abstract: Facing poultry breeding, what system need is reasonable and regular light, to create a good breeding environment. Reasonable light culture environment can increase the growth speed and robustness of poultry. Reasonable illumination can protect chickens from premature weakness and stimulate their exercise and diet. Of course, it is not enough to rely solely on natural light, and it is not regular enough. Natural illumination is full of uncertainty, so the aquaculture environment can not meet the growing requirements of the quantity and quality of aquaculture. Here we introduce the intelligent control of PLC, improve the aquaculture environment by natural light and intelligent supplementary light, and use light sensor and stable LED light source to supplement the illumination intensity. The system is composed of PLC clock and intelligent light compensation system. The time reference is provided by the PLC clock. The intelligent light supplement system judges the breeding period and carries on the stage light supplement. The system has the advantages of simple operation, high security, low cost and easy to be popularized.

Key words: chicken house, PLC, intelligent fill light

目录

1 绪论 6

1.1 课题研究背景及意义 6

1.2 PLC在鸡舍智能补光中的应用前景 7

2 系统总体设计方案 8

2.1 系统设计要求 8

2.2 系统设计思路 8

2.3 系统总体方案 9

3 系统硬件设计 9

3.1 PLC设计的基本原则 9

3.2 PLC机型的选择 10

3.3 I/O分配 12

3.4 CPU外部接线图 13

3.5 智能补光灯设计 13

3.6 电机遮光设计 16

4 系统软件设计 18

4.1 主程序设计方案 18

4.2 养殖天数判断子程序设计 19

4.3 智能补光子程序设计 20

4.3 组态王仿真 21

致谢 26

参考文献 27

附录 28

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

伴随着社会历史的进程，和平和稳定成为主题，以人为本和经济发展成为中心。改革开放以来的经济发展取得重大成果，国家富强人民富足，稳步的迈向小康社会。人们对生活物资的需求日趋增加，对肉类、蔬菜、水果的需求越来越大，理所当然家禽的养殖规模也越来越大，对养殖环境的要求也越来越高，否则发病率会增加，对鸡肉质量也有很大影响，产蛋率也会下降，随之而来的就是养殖者经济效益的下降，不仅如此，不规范大规模养殖还会使得鸡的健康水平下降，有些不会使鸡死亡，但是随着鸡肉流入市场，对食用鸡肉的消费者将产生重大的食品安全质量隐患，众所周知的就有曾经爆发过的禽流感，弄得人心惶惶，而其他规范化的养殖者们也深受其害，市场整个被扰乱，对养殖产业也是重大打击，对社会稳定也有重大危害，对经济发展也起阻碍作用。

随着科学技术的进步和人们十几年来的研究发展，对鸡舍养殖已经有了一套相应的规范和措施。养殖环境要经济环保，鸡舍安全卫生要进行严格处理；饲料质量要严格把控，均衡营养；饲养管理要加强光照、温度和湿度；鸡舍的各种设备要避免鸡的伤残和产蛋的安全；鸡群的公母搭配要合理公鸡的比例在10%左右，以保证母鸡的产蛋量。^[1]

目前市面上基本都已经由这种意识，要进行补光操作，但是如果只是由人为控制，既不方便，也不能保证时间的准确和不间断的每日操作，从雏鸡的出生到成为成鸡产蛋出笼，至少要200天往上。如果由人为控制，那么我们需要记录蛋鸡的养殖天数，它所在的养殖期，不同的养殖期所需光照时间还是不同的。13天，雏鸡阶段，需要每天24小时光照；4~14天，成长阶段，需要每天16~19小时光照；36周，光照逐步减少到8~9小时；7~17周，光照维持在8~9小时；18周，光照增加到每天9~10小时；19周，光照增加到每周10~11小时；20~30周，光照逐渐增加到每天16小时；30周往后，维持在16小时每天，直到产蛋完成和出笼。而且一年四季的白昼时间是在不停变化的，有时遇到阴雨天光照也是不足的也要进行补光，这需要管理人员的量经验和多次的操作，需要时刻注意外部自然光照的变化，对人员要求高，而且容易出现差错，而鸡舍的补光最需要的就是光照的稳定和时间的控制，所以就需要一种稳定廉价安全的智能补光器的设计。

可编程序控制器， PLC作为适应大规模工业生产而发明推广的新型控制方式，在新时代的发展进程中，占有很重的一大部分比例，工业化以来，强调的就是解放和发展生产力，不再是以前人力为主的时代，一切都要发展人的劳力，新时代强调的是发展人的主观能动性，一切新兴科技的发明都是为了适应时代和人们的需求，就是在人力资源紧张，成本越来越高的情况下，PLC控制、单片机控制等等蜂拥而出。^[2]自动化高的工厂，设备的运转情况不再需要人主动的去测验、查看，出现故障也不用全方位的排查，只需要在PLC控制器上查看软件的梯形图，这就是应用PLC控制器的好处，大大减少人力的劳动，可是这对于人的技术要求变高，必须懂得PLC的规则、软件的编写端、通信等等，对于人力的基本素质要求在不断提高，所以出现专业性的PLC控制承包公司，由专业人才组成的专门进行PLC的编写、设备的维护，对有需求的工厂进行设计，形成行业化。^[3]虽然PLC控制已经不算新兴行业，早已融入各行各业，电梯的运行、游戏机的游乐、自动化装卸等等。正因如此，证明了它的实用性，在某一行业的自动化智能化管理上，我们首先想到的管理办法中绝对有PLC的一席之地。

PLC已经渐渐从工厂走入生活，应用逐渐的细致。经过十几年不断地发展，可靠性、灵活性、智能化的程度都已经达到很高的程度，足以应对绝大多数智能化任务。

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