根据目前市场上挤奶机自动清洗控制器清洗控制参数不可调，以及没有与上位机通讯功能的情况，设计出功能齐全的自动清洗控制器。该系统采用可编程控制器作为控制核心 ，硬件电路主要有: 可编程控制器( PLC) 、触摸屏、工业控制计算机、温度采集与控制以及串口通讯等部分组成; 软件部分的编写采用 FPWIN 和组态王。该系统通过试验，证明了本系统的可靠性。

0 引言

为了确保牛奶的卫生和质量，奶牛场挤奶设备在挤奶前后必须清洗。一般分为预清洗、碱洗、酸洗、消毒液清洗、后冲洗。目前，国内中小型奶牛场的挤奶机大部分靠手工清洗，清洗过程繁琐，清洗质量难以保证。国内生产的挤奶机清洗控制器一般只有预洗、碱洗以及酸洗 3 种功能，控制方式简单，并且清洗时间不能根据实际情况调整，不能与上位机通讯。国外进口的清洗控制器，尽管控制功能比较齐全，但缺乏与上位机的通讯功能，且价格昂贵。随着信息技术的发展，实现奶牛场的数字化管理是大中型奶牛场发展的必然趋势。本文介绍的挤奶机自动清洗控制器是以可编程逻辑控制器( PLC) 为核心，触摸屏为就地显示控制操作界面，控制功能齐全，能够实现与上位机的数据通讯，上位机操作显示软件为国内领先的组态软件组态王，整个系统简洁实用，成本较低，通过简单的改装处理就能够应用于奶牛场现有的挤奶机设备上，具有广泛的应用前景。

1 挤奶机自动清洗控制器工作原理

本系统可以通过自动方式、手动方式以及上位机控制方式来实现对挤奶机设备的清洗控制。自动方式参数的设定是根据我国挤奶设备方面的标准以及参考国外对挤奶机清洗控制的标准来进行设置的。选择自动方式时，系统根据程序的设定自动完成清洗工作。手动清洗方式时可以根据季节以及当时情况的变化对清洗参数进行修改，以满足清洗要求。上位 PC 机组态软件通过 RS232 总线对 PLC 发送控制命令，对下位机的工作进行远程控制。

本系统可以实现的功能:

( 1) PLC 控制不同的清洗方式自动完成;

( 2) 通过水质检测仪自动检测清洗质量;

( 3) 清洗水温和水位不能满足要求时自动报警，提示检查供水管线和冷热水电磁阀;

( 4) 显示清洗过程以及清洗进程时间;

( 5) 友好的人机操作界面，直观形象的显示了各个执行机构的动作状态和各工艺参数;

( 6) 与上位机远程通讯功能，为用户提供了远程操作和显示。

2 挤奶机自动清洗控制器硬件组成

2． 1 可编程逻辑控制器( PLC)

基于控制系统的控制要求，选择 FP 系列可编程逻辑控制器作为控制核心。FP 系列 PLC 是由日本松下公司生产的高性能、高可靠性的可编程逻辑控制器。该 PLC 具有抗干扰能力强、处理速度快、网络功能强大、数据处理种类齐全等优越功能。

自动清洗控制器硬件电路原理图见图 1:

2． 2 触摸屏操作显示

考虑到现场的工作情况，就地显示操作部分采用触摸屏。触摸屏与可编程控制器部分采用串行RS232 通讯方式进行通讯。对系统的各个工艺参数、阀体和泵状态进行显示，并取代传统按钮操作系统进行操作，方便直观的各个参数设置值进行设置。操作画面见图 2，参数设置画面见图 3。

2． 3 计算机操作显示与数据存储打印功能

本系统上位机采用研祥工业用计算机，具有性能稳定、处理速度快、抗干扰能力强、存储记录量大等优点。计算机软件部分采用国内领先的组态王软件作为操作平台，稳定的后台处理功能和强大的组态功能将整体的系统运行情况直观的显示给操作人员，与触摸屏组成了就地与远程的双重操作系统。组态王软件的数据记录、报表查询、报表打印、实时曲线和历史曲线功能，更为用户提供了方便。

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