PLC技術所采用的存儲器是可變程序的存儲器，是互聯網發展到一定程度的產物，當前已經被廣泛應用在建築業、電力行業等[1]（1）。我國飼料行業於20世紀70年代正式起步，經過幾十年的發展，已經形成了比較完善的飼料工業體係，包含飼料加工、飼料添加劑和飼料器械製造、飼料教育、科研、資料檢測和標準等多方麵。從上世紀90年代開始，我國的飼料工業已經連續十幾年位列世界第二，成為了名副其實的飼料大國。在2010年，我國飼料工業首次超過了美國，位列世界第一[2]（30）。飼料行業的快速發展，必然對我國飼料相關企業提出更高的要求，需要積極跟隨時代發展的潮流，探索最新的技術，促進飼料行業長遠發展。飼料稱量和包裝是飼料行業的重要組成部分，同樣需要不斷改善，提高飼料行業的生產效率。
一、PLC控製技術概述
PLC的全稱ProgrammableLogicController，其中文名稱為可編程邏輯控製器。在具體的應用中，此種技術所應用的是可編程的存儲器，在內部的順序控製、運算、定時、計數、算數等方麵都執行麵向用戶的指令。其輸入和輸出主要通過數字方式或者模擬方式實現。
微處理器是PLC技術的核心，支持一係列的數字操作運算。PLC技術最初就是專門為工業生產所設計的，通過專門的內部處理器執行各種各樣的指令，以數字或者模擬的方式輸入和輸出操作指令，實現對器械和整個生產過程的控製。當前互聯網技術已經普及，滲透到人們生活的方方麵麵，PLC技術的應用也是互聯網技術和傳統繼電接觸控製技術相結合的產物。與傳統的繼電控製技術相比，PLC技術具有更好的靈活性和通用性，具有低功耗、高可靠性的優點。它可以充分發揮微處理器的作用，也能夠將現場操作人員的習慣和技能考慮在內，尤其是在編製PLC的相關程序時，不需要專門運用複雜的計算機編程語言，通過簡單的繼電器梯形圖就可以實現程序編製，不僅方便易學，而且也方便進行查錯和調試。
二、以PLC控製為基礎進行飼料稱量和自動包裝的必要性
（一）我國飼料行業發展的必然趨勢
我國飼料行業在改革開放之前就已經萌芽，之後才正式作為一個工業門類得到發展。大概分為三個階段：（1）起步階段。改革開放之後，我國專門成立了飼料局，一些鄉鎮、畜牧部門和農場等都開始興辦飼料加工廠。在其他食品部門、化工部門、醫藥部門、輕功部門和器械部門的支持下，飼料原料加工工業和飼料添加劑、飼料機械部門得到發展。經過兩年時間的發展，我國糧食部門建成了143家1.5噸以上的飼料廠[3]（10）。1984年，國家將飼料工業正式納入國民經濟和社會發展規劃之中，我國飼料工業由此得到快速發展。（2）高速發展階段。我國飼料工業在1985年至2000年期間得到快速發展，1991年，我國飼料總產量位居世界第二；截止到上世紀90年代末，我國已經成功建立起比較完善的飼料工業體係[4]
（74）。另外，飼料機械製造工業和添加劑工業都得到快速發展，飼料相關的教育和科研領域也取得了長足的發展，並建立起統一的飼料標準體係。（3）提升階段。自2000年至今，隨著我國改革開放進入深水區，我國的經濟發展也進入新常態，發展速度放緩，進入整合提升階段，飼料工業發展也進入到依法興飼、依法治飼的階段。隨著國家對飼料行業的整合提升，一些小型飼料工廠退出市場，由一批年產100萬噸的大型飼料企業集團引領飼料工業的發展[5]（3）。隨著我國飼料工業規模的不斷擴大，急需提高其各個環節的自動化水平。目前，我國飼料行業的自動化程度仍然較低，互聯網的優勢未得到有效利用，甚至不少飼料生產企業依然沿用傳統的人工稱量和裝袋手段，不僅需要大量的人力，提高了勞動成本，而且也無法實現高效準確稱量。為了提高我國飼料行業的信息化水平，降低生產成本，提高生產效率，就必須在各個環節提高機械化、自動化水平，使飼料企業獲得更好的社會效益和經濟效益。
（二）滿足新時代飼料行業發展的需求
根據中國飼料行業信息網的統計數據，2016年，中國成品飼料年度總產量18，053.38萬噸，同比下降2.09%。其中豬料產量6，671.46萬噸，同比下降1.16%；蛋禽料產量3，206.58萬噸，同比下降2.01%；肉禽料產量5，462.34萬噸，同比下降2.07%；水產料產量1，514.27萬噸，同比下降7.97%；反芻料產量798.36萬噸，同比增長0.89%。其他料產量400.38萬噸，同比下降0.38%。水產料成為本年度同比下降幅度最大的品種，這與本年度極端惡劣天氣的影響密切相關。
從全價料、濃縮料及預混料的年度產量變化看，2016年，中國畜禽及水產全價料總量同比下降1.65%，濃縮料總產量同比下降4.15%，預混料同比下降3.64%。與全價料增幅相比，濃縮料的增幅比全價料低了2.51個百分點，預混料的下降幅度比全價料低了2.00個百分點。其中豬料濃縮料比其全價料增幅低了5.34個百分點，預混料增幅比全價料低了
5.02個百分點。蛋禽全價料占比呈下降趨勢，濃縮料和預混料占比在增加，這是蛋禽養殖行業規模化程度高，自配料占比較大導致的結果。肉禽濃縮料增幅比其全價料增幅低了4.72個百分點，預混料增幅比全價料低了3.43個百分點。濃縮料和預混料增幅明顯低於全價料增幅，導致飼料年度總產量增長出現虛高。
從上述數據來看，我國2016年飼料生產總體呈現出下降的趨勢。當前互聯網在農業生產中已經得到較好發展，促進了傳統農業向現代農業的轉變。飼料行業也應通過改善各個環節的技術，實現傳統飼料生產向現代飼料生產的轉變。
三、基於PLC控製的飼料稱量和自動包裝的實現
（一）基於PLC控製飼料稱量和自動包裝的係統框圖和原理
以PLC技術為基礎實現飼料的稱量和自動包裝，需要運用放大器、稱量傳感器和PLC，以此構成測控係統，完成對飼料的稱重、計量和包裝等工藝[6]（17）。如圖1所示，以PLC技術為核心，再運用各種機械裝置和電動執行器、放大器等，實現對飼料的動態在線稱量和包裝。

圖1基於PLC的飼料稱量和自動包裝框架圖
從圖1中可以看出，成品倉位於稱鬥的上方，主要是收集飼料生產過程中那些散裝的成品料。在成品倉的下端則是進料裝置，當電動機被啟動時，位於成品倉中的散裝飼料就會被傳輸到稱鬥中進行稱重。將兩個S梁式應變式的拉力傳感器安裝在稱鬥上，這樣傳感器就會將稱鬥的質量信號直接轉變成電壓信號，在放大器的作用下會將這些數據信息傳輸到PLC模擬器中對數據進行相應的處理，如果所獲得的數據達到事先設定的預定值時，PLC就執行停止命令，停止下料。在PLC係統的控製下，打開稱鬥門，並且控製打包機，將成品散裝飼料進行裝袋包裝後，經過皮帶傳送機將包裝好的飼料傳輸出去。這樣就在PLC技術的控製之下實現了對飼料的稱量和自動包裝。
（二）基於PLC控製飼料稱量和自動包裝的係統構成
基於PLC控製，實現飼料稱重和自動包裝，需要運用控製器、稱量傳感器等相關設備[7]（1）。第一，稱量傳感器的選擇。當前，在已經應用PLC控製飼料稱量和自動包裝係統的飼料企業，應用較多的稱量傳感器是電阻應變式傳感器，分為半導體應變式和金屬絲電阻應變式兩種形式。前者在溫度和精度上不如後者，但靈敏度較後者高一些，價格也比後者少一半。後者則具備了重複性好、線度好、溫度影響小、精度高等方麵的優點，但其價格比較高，且靈敏度也較低。在實際的飼料稱量和自動包裝係統中，應用最多的稱量傳感器是半導體應變式傳感器，型號為T-BX，因為這種型號的傳感器是S型結構，采用串聯的方式，較為方便。第二，控製器的選擇。控製器在整個係統中起著至關重要的作用，因此在設計飼料稱量和自動包裝係統的過程中，不僅需要實現開關量控製，也需要設計分辨率比較高的模擬量通道。
（三）影響係統準確性、靈敏性的原因及解決策略
在PLC控製飼料稱量和自動包裝的過程中，會受到主客觀因素的影響，導致稱量的效果和預先預估的效果不一致。比如整個係統的電壓以及元器件的老化都會對係統的準確性產生不良影響。要及時檢測元器件，熟練掌握分選和測試工藝，以此來提高稱量的精度[8]（169）。而係統想要順利完成稱量和自動包裝工作，需要保持高度的靈敏性。係統在實際的應用過程中會受到外部電壓或者內部噪聲的影響，降低係統的靈敏性。要提高係統靈敏性，可以對市場上所生產的器械設備進行對比，選擇噪聲比較低的器件，或者使用雙層屏蔽的方式來提高係統的靈敏度。農業是我國經濟的基礎，而飼料工業和農業發展息息相關。目前，我國飼料行業整體呈現出良好的發展態勢，但在實際的發展過程中仍然存在不少問題，比如自動化、科學化水平較低，信息化程度不高等，這些問題都製約著我國飼料工業的良性發展。飼料的稱量和自動包裝是飼料生產過程中的重要構成部分，一個飼料企業能否進行準確的稱量和良好的包裝，直接影響其市場和社會信譽。傳統的稱重和包裝技術需要花費大量的人力、物力和時間，準確率低，電子秤隻能夠進行靜態檢測。PLC技術是互聯網發展到一定階段的產物，在飼料生產中應用此種技術，可以實現對飼料稱量的動態檢測和自動包裝，降低飼料企業的生產成本，提高稱量和包裝的準確度。

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