科技日新月異 , 自從德國制定工業(yè) 4.0 新紀(jì)元以來，全球各個領(lǐng)域都掀起智慧科技的風(fēng)潮，如 :“智慧工廠”、“智慧建筑”等 ；近年來在養(yǎng)殖智慧科技應(yīng)用，丹麥率先開啟，只因其人口稀少且高度仰賴出口，所以科技應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)被丹麥極力地開發(fā)應(yīng)用。大陸近幾年也掀起智慧科技養(yǎng)豬風(fēng)潮，如：“阿里云智能養(yǎng)豬”等 ；臺灣近年來提倡產(chǎn)業(yè)升級，本篇將為您介紹在養(yǎng)豬廠如何運(yùn)用新科技。

本案例與學(xué)術(shù)單位合作，系統(tǒng)可遠(yuǎn)程監(jiān)視豬舍內(nèi)環(huán)境，控制投喂、通風(fēng)等環(huán)境，分析對豬群的影響并建立模型，達(dá)成智慧科技飼養(yǎng)及提升豬舍環(huán)境。

系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)主要采用以太網(wǎng)通訊，并由“機(jī)構(gòu)控制”和“感測器控制”構(gòu)成?！皺C(jī)構(gòu)控制”是采用目前最熱門的 EtherCAT（ Ethernet for Control Automation Technology） 通訊架構(gòu)，使用泓格自行研發(fā)的 EtherCAT Master 主端控制卡 ( 型號： ECAT-M801)編輯控制程序去控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動機(jī)構(gòu)上的滑臺移動； “感測器控制”主要使用SCADA 軟 件 (InduSoft)，有中央監(jiān)控主機(jī)通過 ModbusTCP 通訊協(xié)議讀取所有感測器模塊，本系統(tǒng)的感測器模塊皆采用以太網(wǎng)絡(luò)通訊并支持 PoE 供電。

機(jī)構(gòu)利用伺服馬達(dá)，并通過鋼索拉動運(yùn)行于軌道上的滑臺進(jìn)行移動。 本機(jī)構(gòu)的軌道約 15 米長，在養(yǎng)豬廠里橫跨3 個欄位。中央監(jiān)控主機(jī)透過EtherCAT 通訊架構(gòu)控制伺服馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，對馬達(dá)的速度及位置進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，讓機(jī)構(gòu)的滑臺移動并停留在指定的位置，實現(xiàn)定點偵測感測器模塊。

本系統(tǒng)主要做學(xué)術(shù)研究之用，故建置2組機(jī)構(gòu) ( 實驗組與對照組 )，并橫跨豬舍內(nèi)3個欄位。使用者透過控制程序設(shè)計參數(shù)，即設(shè)計滑臺在3個欄位的停留位置、停留時間、移動速度等，系統(tǒng)會不間斷地自動循環(huán)24 小時。

本系統(tǒng)主要進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，使用者在中央監(jiān)控軟件界面上操作，中央監(jiān)控軟件用 InduSoft 開發(fā)。由于機(jī)構(gòu)的馬達(dá)是用EtherCAT 通訊協(xié)議，而目前 InduSoft 并不支持，故輔以編輯一個馬達(dá)控制程序，再由 InduSoft 控制其ModbusTCP 指令，間接實現(xiàn)中央監(jiān)控軟件對機(jī)構(gòu)的控制； 感測器部分則全部支持 ModbusTCP 通訊協(xié)議

圖一 現(xiàn)場機(jī)構(gòu)圖

圖二 現(xiàn)場平面配置圖

圖三 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖四 通訊單元流程圖

 圖五 系統(tǒng)單元

中央監(jiān)控主機(jī)操作界面

結(jié)論

運(yùn)用智慧科技來養(yǎng)豬、養(yǎng)雞已成為未來的趨勢，本系統(tǒng)不同于其他的智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)， 大部分的智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)都是在農(nóng)場建設(shè)初期著手設(shè)計，并于初期搭建完工后就開始做建置。而我們這個系統(tǒng)是直接在傳統(tǒng)豬舍里著手設(shè)計，并因地制宜來進(jìn)行實用的改造，因此本系統(tǒng)可最便捷最優(yōu)化的應(yīng)用于傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖現(xiàn)場。

本系統(tǒng)主要通訊產(chǎn)品皆由泓格科技自主研發(fā)制造，包括：馬達(dá)控制卡、中央控制系統(tǒng)軟件、感測器模塊等。

泓格有業(yè)界最齊全的物聯(lián)網(wǎng)通訊產(chǎn)品組合，再結(jié)合多年來的應(yīng)用案例，實現(xiàn)許許多多的系統(tǒng)整合商達(dá)成各種智慧化應(yīng)用需求。