摘 要

近年来，随着人的生活标准，卫生和饮食要求逐渐提高，所以家禽养殖业的技术创新是非常重要的。以养鸡场为例，对于优质鸡一个良好的生活环境起到了非常关键的作用。

本文由可编程控制器系统为主体，研究对象是养鸡场的环境控制，目的是控制温度和氨鸡舍内的氨气浓度水平，并通过电机启动和停止对室内环境起到了一定控制。最后，MCGS组态软件是用来模拟和优化系统的性能。

在主图案设备的系统设计中，选择PLC，绘制外部硬件接线图，选择温度和氨气浓度传感器，绘制外部电机接线图和编程指令列表和梯形图，再画上GX开发和仿真图。设置控制面板和MCGS的可视窗口，最终方案将同步到PLC在MCGS，仿真调试。纵观整个设计充分利用现代先进技术，易于手工操作，提高劳动生产率。

关键词：温度测量；氨气浓度测量；PLC；MCGS

The design of farm environmental monitoring system

Abstract

In recent years, with the improvement of human living standards, health and quality of dietary requirements gradually increased, so the poultry sector, innovative technology is very important. Of chicken, for example, a good living environment for quality chicken plays a very key role.

This paper focuses on environmental control chicken farm by a programmable controller system is designed to control the temperature and the concentration level of ammonia inside the chicken coop, and through the motor start and stop on the indoor environment has played a constant control. Finally, MCGS configuration software to simulate and optimize system performance.

In the system design of the main patterning device, select Selection PLC, the external hardware wiring diagram, selection of the sensor, external motor and programming instruction list and ladder, and then draw on GX Developer and simulation. Set up the control panel and the visible window in MCGS, the final program will be synchronized to the PLC in MCGS, simulation debugging. Throughout the full use of modern advanced technology, easy manual operation and improve labor productivity.

Key words:Temperature Measurement;Ammonia concentration measurement;PLC;MCGS

目 录

摘 要 1

Abstract 2

1 绪论 1

1.1 课题研究背景和研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 现今室内环境监测方法 2

2 方案设计 4

2.1 系统设计任务 4

2.2总体设计方案 4

2.3 PLC的选型 5

（一） PLC选型依据 5

（二） I/O分配表 6

（三） PLC型号的选择 7

3 系统硬件设计 8

3.1 温度测量电路设计 8

3.2 开关量输入电路设计 10

3.3 控制电路设计 11

（一） PLC与输出设备接线 11

（二） 电机控制原理图 11

3.4 电源电路设计 13

3.5显示电路设计 13

3.6 系统的外部接线图 15

3.7 操作面板的设计 16

4 系统软件设计 17

4.1 系统主程序设计 17

4.2软件程序设计 17

4.3编程及仿真软件的简介 19

4.4 系统程序梯形图及仿真 19

5 基于MCGS的控制系统设计 21

5.1 MCGS的简介 21

5.2 本设计的组态建立 21

5.2.1 系统的变量定义 21

5.2.2 画面的设计与编辑 22

5.2.3 脚本程序 27

总 结 29

致 谢 30

参考文献 31

附录A 系统指令表 I

附录B 系统梯形图 II

附录C系统整体构图 IV

1 绪论

1.1 课题研究背景和研究意义

随着人们物质生活水平质量的提高，肉类的摄入比例也逐渐增加，这大大促进了畜禽养殖业的发展。以养鸡为例，在养殖过程当中，氨气浓度的升高会让家禽的生长产生影响。鸡对氨气特别敏感，氨气浓度在每千克0~50mg范围内不会对肉鸡生长性能产生较大影响；可是当氨气浓度到达80mg/kg时，肉鸡成长机能则明显较低^【2】。宋戈等人的实验显示肉鸡血氨浓度随着环境氨气浓度的增加而呈现上升趋势。家禽正常氨水平较小，当氨超过正常，影响脑细胞的代谢和肌肉细胞，家禽会出现氨中毒^【3】。鸡氨气中毒包括氨气重度、中度与轻度中毒。通常，在为25mg/ L或更小时，氨环境中的低浓度长时间可导致慢性中毒；在25~50mg/L导致中度中毒，可诱发难于根除的其它呼吸道疾病；当鸡在屋里氨气50毫克/ L以上的浓度时，其发病率为100％，严重时导致中毒鸡的死亡率超过28.1％^【4】。

鸡生长和生产能力与环境温度也有着密切的关系，环境温度应该保持在一定的范围内，否则会影响鸡的生长，诱发各类疾病，给养殖户带来损失。鸡舍氨气浓度和温度控制对于养鸡场的经济效益有着密切的关系。因此，本课题对养鸡场的鸡舍内氨气浓度和温度控制进行研究。

1.2 国内外研究现状

可编程控制器作为计算机家族中的一员，随着计算机通信技术和自动化控制技术的发展，应运而生。它具有很高的可靠性，灵活性和简单的编程。它广泛应用于逻辑控制，该领域的数据控制，运动控制和通信网络^[2]。环境控制因此由传统的继电器控制发展为PLC控制，克服了传统继电器线路复杂、可靠性低的缺点，大大地提高了可靠性，降低了故障率，功能性也越来越强。