基于PLC控制立体养殖水线自动反冲装置及其控制方法与流程

本发明涉及农业养殖自动化控制装备，具体是一种基于plc控制立体养殖水线自动反冲装置及其控制方法。

背景技术：

随着畜禽养殖自动化、集约化程度不断提高，畜禽饮水作为养殖过程关键质控点，对最终的养殖收益起到重要作用。畜禽饮水管道为禽类专用饮水管道(通常饮水管道从禽舍的前端布置到禽舍后端，饮水乳头均匀接入饮水管道，通常管道中部配置一套反冲装置，目前绝大多数采用人工手动操作反冲)，长期使用，管道壁及饮水乳头与管道间隙容易附着微生物残留，需定期冲洗，保持洁净。此外畜禽定期需要做饮水免疫，需对管道内水量进行精确控制，控制不好情况，会出现免疫不达标或疫苗的浪费。目前国内禽类养殖模式快速由平养模式向层叠式立体养殖模式发展，但是立体养殖模式的饮水管道布置位置高、数量多，人工操控困难，对于高层笼体的饮水管理增加了难度，高层的水线管道如果进行人工反冲，将耗费大量的时间及人力，同时畜禽饮水相关控制设备还相当匮乏。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于plc控制立体养殖水线自动反冲装置及其控制方法，解决立体养殖反冲洗困难的问题。

本发明的技术方案为：

基于plc控制立体养殖水线自动反冲装置，包括有多个反冲进水管、设置于每个反冲进水管上的电磁阀和可编程逻辑控制器,所述的立体养殖的进水管道设置n层×m列的出水节点，每列每层的出水节点上均连接有分支进水管，每个分支进水管的出水端上均连通有反冲进水管和饮水管，且反冲进水管和饮水管的出水端均通过调压阀与出水水线连通，即立体养殖水线自动反冲装置包括有n×m个电磁阀，所述的可编程逻辑控制器上设置有n×m个控制输出端，每个控制输出端均通过继电器与对应的电磁阀连接实现plc控制。

一个所述的反冲进水管和一个所述的饮水管为一组，每个分支进水管上连接有多组反冲进水管和饮水管，每组反冲进水管和饮水管的出水端均通过对应的一个调压阀与出水水线连通，所述的出水水线上设置有多个饮水乳头，多个反冲进水管的进水端均通过一个电磁阀与对应的一个分支进水管连通。

所述的调压阀的出水端上连接有多条出水水线。

所述的电磁阀与对应继电器的触点连接，继电器的线圈一端分别与电源负极、可编程逻辑控制器的某一控制输出端连接，且可编程逻辑控制器的控制输出端连接公共端即电源负极，继电器的线圈另一端与电源正极连接，可编程逻辑控制器控制继电器线圈的通断，继电器的触点控制反冲电磁阀的通断。

所述的自动反冲装置还包括有n×m个模式选择旋钮，每个模式选择旋钮上均设置有自动连接档位、手动连接档位和停止档位，所述的自动连接档位对应的开关的一端、手动连接档位对应的开关的一端和停止档位对应的开关的一端均与电源负极连接，自动连接档位对应的开关的另一端与可编程逻辑控制器的信号输入端连接，手动连接档位对应的开关的另一端与对应继电器线圈的一端连接；当模式选择旋钮旋至自动连接档位时，可编程逻辑控制器采集自动连接档位对应的开关连通状态，可编程逻辑控制器通过对应的控制输出端输出控制信号给继电器的线圈，控制线圈的通断，线圈通电时，继电器的触点闭合，电磁阀闭合，即进入反冲洗模式。

所述的继电器的线圈上均并联有泄放二极管。

所述的继电器为双刀双掷继电器，包括有两个触点，两个触点的一端均与电源火线l连接，其中一个触点的另一端通过对应的一个指示灯与电源零线n连接，另一个触点的另一端与电磁阀的一端连接，电磁阀的另一端与电源零线n连接，且电磁阀的两端之间连接有rc吸收电路。

所述的m为小于等于6的整数，所述的n小于等于4的整数。

基于plc控制立体养殖水线自动反冲装置的控制方法，首先开机后，进行反冲洗模式的选择，当选择自动模式后进行反冲洗路数和运行参数的设定，设定完成后可编程逻辑控制器控制设定的电磁阀依次闭合进行反冲洗的运行，运行结束后，所有电磁阀断开，并间隙5秒等待可编程逻辑控制器的指令，无指令，即反冲洗过程结束，当有新的反冲洗指令，电磁阀再次闭合继续进行反冲洗的运行。

所述的可编程逻辑控制器通过触摸显示屏进行反冲洗路数和运行参数设定，每次自动反冲洗运行时，可编程逻辑控制器仅控制两个电磁阀打开进行反冲洗。

本发明的优点：

本发明反冲进水管的布设，且反冲装置可以手动或自动控制，大大提高了养殖过程水线管道的反冲效率及快速维修的效率；本发明采用一体化的可编程逻辑控制器控制，大大降低了控制的复杂性；本发明设置有带有人机操控界面的触摸显示屏，操作简单方便；本发明在继电器的线圈上并联有泄放二极管，保护可编程逻辑控制器的控制输出端；本发明继电器触点的两输出端之间连接有rc吸收电路，保护继电器触点产生的触点拉弧；本发明设置有手动和自动两种模式，当可编程逻辑控制器自动操控出现故障时，可通过手动操控实现反冲洗过程；本发明通过可编程逻辑控制器实现反冲洗操控，相比手动控制，效率至少提高5倍以上。

附图说明

图1是本发明每列每层单个分支进水管端的结构示意图。

图2是本发明自动反冲装置的结构示意图。

图3是本发明单片机与继电器连接的电路图。

图4是本发明继电器与电磁阀连接的电路图。

图5是本发明控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1和图2，基于plc控制立体养殖水线自动反冲装置，包括有24个反冲进水管、设置于每个反冲进水管上的电磁阀和可编程逻辑控制器,立体养殖的进水管道1设置4层×6列的出水节点，每列每层的出水节点上均连接有分支进水管2，每个分支进水管2上连接有两组反冲进水管3和饮水管4，其中一个反冲进水管3和一个饮水管4为一组，两个反冲进水管3的进水端均通过一个电磁阀5与对应的一个分支进水管2连通，每组反冲进水管3和饮水管4的出水端均通过对应的一个调压阀6与两条出水水线7连通，两条出水水线7上均设置有多个饮水乳头8。

见图3和图4，立体养殖水线自动反冲装置包括有24个电磁阀，可编程逻辑控制器u2上设置有24个控制输出端y00-y23，每个控制输出端y00-y24均通过继电器k1-k24与对应的电磁阀5连接实现plc控制。

其中，每个继电器k1-k24的线圈一端分别与24v电源负极、可编程逻辑控制器u2的某一控制输出端连接，继电器k1-k24的线圈另一端与24v电源正极连接，每个继电器k1-k24的线圈上均并联有泄放二极管d1-d24；继电器k1-k24均为双刀双掷继电器，包括有两个触点，两个触点的一端均与电源火线l连接，其中一个触点的另一端通过指示灯hl1-hl24与电源零线n连接，另一个触点的另一端与电磁阀5的一端连接，电磁阀5的另一端与电源零线n连接，且电磁阀5的两端之间连接有rc吸收电路。

其中，自动反冲装置还包括有24个模式选择旋钮sa1-sa24，每个模式选择旋钮上均设置有自动连接档位、手动连接档位和停止档位，自动连接档位对应的开关的一端、手动连接档位对应的开关的一端和停止档位对应的开关的一端均与24v电源负极连接，自动连接档位对应的开关的另一端与可编程逻辑控制器u2的信号输入端x00-x23连接，手动连接档位对应的开关的另一端与对应继电器k1-k24线圈的一端连接；当模式选择旋钮旋至自动连接档位时，可编程逻辑控制器u2采集自动连接档位对应的开关连通，可编程逻辑控制器u2通过对应的控制输出端y00-y23输出控制信号给继电器k1-k24的线圈，控制线圈的通断，线圈通电时，继电器k1-k24的触点闭合，电磁阀5闭合，即进入反冲洗模式。

见图5，基于plc控制立体养殖水线自动反冲装置的控制方法，首先开机后，进行反冲洗模式的选择，当选择自动模式后可编程逻辑控制器通过触摸显示屏进行反冲洗路数和运行参数设定，设定完成后可编程逻辑控制器控制设定的电磁阀依次闭合进行反冲洗的运行，运行结束后，所有电磁阀断开，并间隙5秒等待可编程逻辑控制器的指令，无指令，即反冲洗过程结束，当有新的反冲洗指令，电磁阀再次闭合继续进行反冲洗的运行。其中，每次自动反冲洗运行时，可编程逻辑控制器仅控制两个电磁阀打开进行反冲洗。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。