Автоматизована система вимірювання удою молока

Анотація

В курсовому проекті розроблено автоматизовану систему вимірювання удоїв і управління доїльними апаратами, яка складається з наступних пристроїв: шістнадцяти блоків доїння та лічильника загального удою. Блок доїння призначений для управління процесом доїння та вимірювання удою. Лічильник загального удою підсумовує весь удій та виводить цю інформацію на індикацію. Розробка цих пристроїв проведена з використанням сучасної елементної бази.

В процесі виконання курсового проекту розроблено електричну структурну, електричну принципову схеми автоматизованої системи вимірювання удоїв і управління доїльними апаратами, схему програми, під управлінням якої працює мікроконтролер блоку доїння, програму, зовнішній блоку доїння. Проведено необхідні електричні розрахунки та розрахунок похибки вимірювання.

Вступ

У нерозривній єдності з усіма галузями розвивається й агропромислове виробництво. Його метою є на основі піднесення продуктивних сил і прискорення науково-технічного прогресу перетворити агропромисловий комплекс у сучасну високоінтенсивну і високопродуктивну галузь народного господарства.

Серед найважливіших заходів, спрямованих на інтенсифікацію тваринництва, можна виділити такі: створення принципово нових високопродуктивних машин та устаткування; перехід до комплексної механізації та автоматизації виконання всіх робіт і т.п.

Разом з тим тваринництво ставить до науково-технічного прогресу свої специфічні вимоги: адже в цій галузі устаткування, як правило, безпосередньо взаємодіє з живими організмами. Тому новостворювані машини, системи автоматизації повинні забезпечувати на фермах і комплексах умови, які позитивно впливають на стан здоров’я і зростання продуктивності худоби.

Ефективність виробництва сьогодні визначають сучасні автоматизовані технології з використанням мікропроцесорної техніки. Це цілком відноситься і до тваринництва.

На молочних фермах нашої країни доїння виконується переносними доїльними апаратами в основному в стаціонарний молокопровід. Така технологія виробництва молока не підлягала впливу досягнень науково-технічного прогресу і практично не змінилась на протязі багатьох десятиліть. По суті залишився механізованим лише сам процес добування молока з вим’я, всі інші операції виконуються вручну з великими витратами праці. Доїльні апарати, що при цьому використовуються, позбавлені будь-яких елементів автоматичного регулювання і часто негативно впливають на лактаційно-фізіологічні механізми доїння.

Однин з напрямків в розвитку доїльної техніки пов’язаний з управлінням процесом машинного доїння корів по величині потоку молока, зміні вакуумметричного тиску, частоти пульсацій.

Створення давачів потоку та підрахунку кількості молока має велике господарське значення в боротьбі з маститами, дозволяє ефективно вести роботу на фермах великої рогатої худоби [1].

Створення сучасної контрольно-вимірювальної апаратури для реєстрації надою стало специфічно складним технічним завданням. Використання з цією метою традиційних принципів вимірювання маси рідини, запозичених з інших галузей, виявилося зовсім не ефективним, оскільки процес молоковіддачі є унікальним, а точність показань лічильників залежить від фізико-хімічних властивостей молока, мінливості молоковіддачі, способу роботи, кількості апаратів, що працюють одночасно, та ряду інших чинників. А проте використання даних засобів автоматизації і контролю продуктивності корів, елементною базою яких служать мікропроцесори, є обов’язковою умовою реалізації будь-якої автоматизованої системи управління технологічними процесами у молочному господарстві. Вони дають змогу максимально зменшити затрати ручної праці, підвищити точність, і достовірність реєстрації надоїв, проводити комплексний моніторинг перебігу лактації у корів [2].

З кінця 80-х років у традиційно “молочних" закордонних країнах (переважно на північному заході Евросоюзу) у зв’язку з розвитком АСУТП виробництва молока розроблено високоефективні багатофункціональні лічильники молока, які нині широко використовуються в доїльних залах ферм.

1. Огляд існуючих аналогів

Машинне доїння - основа комплексної механізації молочних ферм і комплексів, оскільки доїння корів - найтрудомісткіший процес.

Машинне доїння підвищує продуктивність праці, полегшує роботу людей і дає змогу одержувати продукцію високої якості. Таке доїння здійснюють за допомогою спеціальних доїльних апаратів, які є частиною доїльної установки.

Доїльні апарати в процесі роботи перебувають у безпосередньому контакті з організмом тварини і, відповідно впливаючи на нього, забезпечують виведення молока з вим'я, збирання й подавання його в доїльну посудину.

У тісному контакті з вим'ям тварини перебуває виконавчий орган доїльного апарата - комплект доїльних стаканів, які надівають на дійки. Він повинен якнайбільше відповідати фізіологічним процесам, що відбуваються в організмі тварини під час машинного доїння.

Принцип роботи доїльних апаратів грунтується на законах аеро- і гідродинаміки. Під дією різниці між тиском у вим'ї і в доїльних стаканах відкривається сфінктер (кільцевий м'яз) і молоко витікає з дійки. Щоб передбачити реакцію тварини на дію доїльного апарата, треба враховувати фізіологічні основи утворення і віддавання молока. Молоко в період лактації у молочній залозі утворюється неперервно, а забирається з неї періодично в процесі доїння.

В результаті багаторазовог