《一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102819251 A(43)申请公布日 2012.12.12CN102819251A*CN102819251A*(21)申请号 201210282812.0(22)申请日 2012.08.10G05B 19/418(2006.01)G06Q 50/02(2012.01)(71)申请人南京航空航天大学地址 210016 江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人马万太 童瑶 陈蔚芳 冷晟蔡祺祥(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人许方(54) 发明名称一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法(57) 摘要本发明公开一种实现生猪屠宰工艺参数的采集。
2、方法，步骤是：在服务器上建立影响猪肉品质的工艺参数数据库；运行OPC服务器，建立Item对象，并与上位机通信；射频读取耳标号，并利用PLC采集工艺参数数据，将该工艺参数数据显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；将所述耳标号和屠宰号写入挂钩电子标签中，耳标标识转化为挂钩电子标签标识，将与耳标号对应的挂钩电子标签号和屠宰号显示在上位机界面并更新到工艺参数数据库；挂钩电子标签标识转换为条形码标识，条形码号更新到工艺参数数据库中，条形码随猪肉出厂，挂钩电子标签清零。此种采集方法可使屠宰工艺参数与生猪个体一一对应，便于进行追溯，有利于肉品品质的提高。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图。
3、2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页1/1页21.一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其特征在于包括以下步骤：（1）在服务器上建立影响猪肉品质的工艺参数数据库；（2）运行OPC服务器，启动OPC客户端应用程序，所述客户端应用程序开始寻找已经运行并可用的OPC服务器，并基于该OPC服务器建立OPC Server对象，再在该OPC Server对象的基础上建立OPC Group对象，在各个OPC Group对象中建立各自的Item对象，并与上位机通信；（3）射频读取耳标号，并利用PLC采集工艺参数数据，并存储在PLC对应的寄存。
4、器中，该寄存器的地址与前述Item对象建立连接，使得OPC客户端应用程序能够采用OPC标准的读函数从OPC服务器中读取所述工艺参数数据，将该工艺参数数据显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；所述采集的工艺参数数据包括麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间和打毛速度；（4）将所述耳标号和屠宰号写入挂钩电子标签中，耳标标识转化为挂钩电子标签标识，将与耳标号对应的挂钩电子标签号和屠宰号显示在上位机界面并更新到工艺参数数据库；（5）射频读取屠宰号，依次获取燎毛温度和猪肉冷却温度，显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；（6）挂钩电子标签标识。
5、转换为条形码标识，条形码号更新到工艺参数数据库中，条形码随猪肉出厂，挂钩电子标签清零。2.如权利要求1所述的一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述的工艺参数数据库采用SQL Server数据库。3.如权利要求1所述的一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其特征在于：所述步骤（3）中，Item对象还设置有对应各工艺参数的上限值和下限值，若采集的工艺参数数据不在所述上、下限值之间，即会调用上位机报警程序进行报警。4.如权利要求1所述的一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其特征在于：所述步骤（3）和（5）中，PLC将采集的各个工艺参数上传到上位机显示，而后采用ADO技术。
6、将数据发送到工艺参数数据库中。5.如权利要求1所述的一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其特征在于：所述步骤（3）和（5）中，麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间和打毛速度的工艺参数与每头猪的耳标号对应，燎毛温度和猪肉冷却温度采用屠宰号进行每头猪的识别，挂钩电子标签号进行辅助标识。6.如权利要求1所述的一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其特征在于：所述步骤（4）中，上位机对屠宰号采用日期加顺序号的方式进行编码。权 利 要 求 书CN 102819251 A1/5页3一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法技术领域0001 本发明属于。
7、数据采集领域，特别涉及一种对影响猪肉品质的屠宰工艺参数的采集方法。背景技术0002 猪肉是最为大众化的食品，肉品的品质安全越来越受到全社会的关注。对肉品质量安全信息进行追溯是建立“政府-企业-消费者”三位一体的食品安全监管体系的重要组成部分。0003 生猪屠宰是影响肉品质量安全的关键环节。在目前的公知技术中，仅仅实现了对检验检疫等肉品安全信息的追溯，而对于屠宰过程中影响猪肉品质的生产工艺参数的追溯方法和系统还未有报道。不合理的屠宰工艺参数会产生PSE肉（白肌肉）和DFD肉（主要表现为质地粗硬、切面干燥、色泽深暗）等劣质肉，严重降低了猪肉的品质。例如，在生猪电击晕工序，击晕电压的大小对猪的应激反。
8、应有影响，进而影响了肉品的质量。因此在检验检疫数据追溯的同时，对影响肉品质量的相关工艺参数进行追溯，是一个重要的研究问题，能够提高猪肉食品的追溯深度，同时对猪肉品质的提高也能产生积极的作用。发明内容0004 本发明的目的，在于提供一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，其可使屠宰工艺参数与生猪个体一一对应，便于进行追溯，有利于肉品品质的提高。0005 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：本发明提供一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，包括以下步骤：（1）在服务器上建立影响猪肉品质的工艺参数数据库；（2）运行OPC服务器，启动OPC客户端应用程序，所述客户端应用程序开始寻找已经运行并可用的OPC服务。
9、器，并基于该OPC服务器建立OPC Server对象，再在该OPC Server对象的基础上建立OPC Group对象，在各个OPC Group对象中建立各自的Item对象，并与上位机通信；（3）射频读取耳标号，并利用PLC采集工艺参数数据，并存储在PLC对应的寄存器中，该寄存器的地址与前述Item对象建立连接，使得OPC客户端应用程序能够采用OPC标准的读函数从OPC服务器中读取所述工艺参数数据，将该工艺参数数据显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；所述采集的工艺参数数据包括麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间和打毛速度；（4。
10、）将所述耳标号和屠宰号写入挂钩电子标签中，耳标标识转化为挂钩电子标签标识，将与耳标号对应的挂钩电子标签号和屠宰号显示在上位机界面并更新到工艺参数数据库；（5）射频读取屠宰号，依次获取燎毛温度和猪肉冷却温度，显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；说 明 书CN 102819251 A2/5页4（6）挂钩电子标签标识转换为条形码标识，条形码号更新到工艺参数数据库中，条形码随猪肉出厂，挂钩电子标签清零。0006 上述步骤（1）中，所述的工艺参数数据库采用SQL Server数据库。0007 上述步骤（3）中，Item对象还设置有对应各工艺参数的上限值和下限值，若采集的工艺参数数据不在所述上、下限值之。
11、间，即会调用上位机报警程序进行报警。0008 上述步骤（3）和（5）中，PLC将采集的各个工艺参数上传到上位机显示，而后采用ADO技术将数据发送到工艺参数数据库中。0009 上述步骤（3）和（5）中，麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间和打毛速度的工艺参数与每头猪的耳标号对应，燎毛温度和猪肉冷却温度采用屠宰号进行每头猪的识别，挂钩电子标签号进行辅助标识。0010 上述步骤（4）中，上位机对屠宰号采用日期加顺序号的方式进行编码。0011 PLC通过各个传感器负责采集现场的工艺参数数据及控制现场设备，上位机由OPC客户端和应用程序组。
12、成，负责显示人机交互界面，实时反应生产过程中的各种屠宰工艺参数数据，采集工艺参数的各个分散的PLC通过各自的网络接口模块和上位机通过以太网连接。0012 鉴于大规模流水化生猪屠宰目前主要采用的是分布PLC控制系统进行现场控制，这些PLC系统来源于不同供应商，而目前PLC基本上都支持OPC技术，本发明采用基于OPC的C/S（客户端/服务器）模式进行现场工艺参数的实时自动采集，并通过网络传输到后台SQL Server数据库中，为肉品品质的比较提供了可靠的依据，当PSE肉和DFD肉出现时也便于进行查询，并找到问题源头，改进工艺参数来提高猪肉的品质。设计的客户端兼有现场监控的能力，当现场控制参数发生很。
13、大的变化时，也能够及时提醒相关人员进行调整。本发明涉及OPC通信技术、数据库技术、PLC通信技术、RFID射频识别技术，对猪肉食品生产过程中影响肉品品质的相关工艺参数进行追溯。0013 采用上述方案后，本发明的优点在于：提出了实现肉品生产过程中影响肉品品质的屠宰工艺参数的采集与存储，基于OPC数据存取规范，为各个工艺参数的采集及后台数据库的存储提供了很大便利。当发生PSE肉或DFD肉后能够根据采集到的生产参数数据追溯到源头，重新调整工艺参数值，减少屠宰企业的损失，提高肉品的质量。本发明是基于屠宰企业现有的PLC设备对各个工艺参数的控制，因此不需要进行大的改进，就可以应用于实际的生猪屠宰车间中，。
14、降低企业的投入成本。工艺参数的追溯完善了肉食品的整个追溯过程，在今后的肉品品质的比较中提供充分的依据，进一步增强保证肉品安全的管理机制，也增强了人们对肉食品消费的信心。附图说明0014 图1是本发明的OPC数据存储服务器数据结构图；图2是本发明中客户/服务器体系结构图。具体实施方式0015 以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。说 明 书CN 102819251 A3/5页50016 本发明提供一种实现生猪屠宰工艺参数的采集方法，包括以下步骤：（1）在服务器上建立影响猪肉品质的工艺参数数据库，可采用SQL Server数据库；（2）运行各个不同的OPC服务器对象，使其能够获。
15、得各个Item对象数据，并与上位机通信；具体来说，运行四个OPC服务器对象，用于描述所有需要采集的工艺参数，为了更有效地保证现场工艺参数的变化不应超出有效的范围，对各个工艺参数还设置了上限值和下限值，一旦工艺参数数据不在上限值和下限值之间，就会调用上位机报警程序进行报警；（3）运行OPC客户端应用程序，射频读取耳标号，相关设备获取麻电电压、麻电电流、麻电时间工艺参数，显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；（4）重复步骤（3），依次获取生猪放血时间、屠宰淋浴水温、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间、打毛速度工艺参数，显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；（5）耳标号和屠宰号写入挂钩电子。
16、标签中，耳标标识转化为挂钩电子标签标识，将与耳标号对应的挂钩电子标签号和屠宰号显示在上位机界面并更新到工艺参数数据库；（6）射频读取屠宰号，依次获取燎毛温度、猪肉冷却温度工艺参数，显示在上位机界面并更新工艺参数数据库；（7）挂钩电子标签标识转换为条形码标识，条形码号更新到工艺参数数据库中，条形码随猪肉出厂，挂钩电子标签清零，方便重复使用。0017 上述步骤（3）、（4）、（6）中，PLC将采集的各个工艺参数上传到上位机显示，而后采用ADO技术实现将数据发送到屠宰工艺参数数据库中。0018 上述步骤（3）、（4）、（6）中，麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、烫毛温度、蒸汽。
17、式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间和打毛速度的工艺参数与每头猪的耳标号对应，燎毛温度和猪肉冷却温度采用屠宰号进行每头猪的识别，挂钩电子标签号进行辅助标识。0019 上述步骤（5）中，上位机对屠宰号采用日期加顺序号的方式进行编码。0020 以下将借助具体实施例对本发明进一步介绍。0021 OPC（OLE for Process Control）技术是基于微软公司的COM/DCOM技术而建立起来的一项自动化领域信息通信接口应用技术，编程简单，易于维护，本发明中涉及到的PLC设备支持OPC标准通信协议。0022 如图1所示，OPC数据存取服务器主要由以下几个对象组成，即Server对象、Group对象和。
18、Item对象。OPC Server对象是客户端应用程序与服务器交互的首要对象，OPC Group对象用于管理服务器内部的实时数据，Item对象描述实时数据。其中，Item对象有麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、燎毛温度、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间、打毛速度和猪肉冷却温度，其对猪肉品质的影响如下：麻电电压、电流过大，容易把生猪电死，不易放血，太小不能把猪电晕，需要二次电麻；放血时间要保证猪体内血液较完全地放出，否则猪体内过多的血红蛋白残留，会影响肉的色泽，还会加速肉中微生物的生长繁殖，使肉的品质下降；屠宰淋浴是对猪体的清洗，屠宰淋浴时水温不宜过高或过低，。
19、否则会给肉的质量带来不良影响；烫毛温度要保证有较好的褪毛效果，如果水温过高和烫毛时间过长，导致打毛时皮肤开裂、翻转，皮下脂肪外露和皮肤变红，严重影响猪胴体的外观、品质和口感；打毛时间过长，会将猪皮打烂，影响产品品质，而打毛时间太短，会导致较多的猪毛残留，不利于后续操作；猪肉冷却温度在0-2发生PSE肉的频率最低，说 明 书CN 102819251 A4/5页6升高冷却温度PSE肉发生的频率上升等。0023 OPC Server对象维护有关服务器的信息，并作为OPC Group对象的包容器，可动态地创建或释放Group对象，OPC Server将现场工艺参数数据转换为OPC统一格式的数据；Gro。
20、up对象除了维护有关自身的信息外，还提供包容和逻辑组织OPC Item的机制；OPC Item则表示与OPC服务器中数据的连接，但OPC Item并不是数据源，它们仅仅是指向数据源的连接，具体是PLC中储存上述工艺参数数据的寄存器地址。当OPC服务器运行时，OPC服务器初始化程序读取屠宰车间中PLC获取的上述工艺参数信息，把PLC采集的工艺参数信息在OPC服务器中体现出来。OPC客户端应用程序就从该OPC服务器中读取数据。Item对象主要有几个属性，分别为当前设备单元数据值、当前设备单元的数据时间标签、数据品质信息等。0024 如图2所示，本发明的现场生产参数数据的采集和控制设备为4台PLC，。
21、均支持OPC标准通信协议。OPC服务器是数据源的提供者，OPC客户端应用程序是数据的使用者，OPC服务器程序与PLC硬件设备的驱动有关，主要是由PLC生产厂家提供，设备厂家按照OPC的标准协议提供相应的接口函数供上位机客户端应用程序与之连接。由于采用了OPC通信技术，因此在上位机编程时就不需考虑PLC底层设备的驱动，只需按照OPC的标准进行编程，从OPC服务器中读取数据，实时显示在上位机中，并定时将采集到的数据通过以太网送入SQL Server数据库中储存，方便以后查询，若出现PSE肉或DFD肉时也能追溯到源头，对其进行整改，减少劣质肉的产生，提高肉品品质。PLC与上位机采用以太网通信，本实施。
22、例采用ADO技术连接SQL Server数据库。0025 屠宰车间中的PLC设备通过各个传感器实现控制和实时采集现场工艺参数数据，RFID射频识别设备用于对每头生猪进行识别。整个系统运行过程如下：运行OPC服务器、启动OPC客户端应用程序后，客户端应用程序开始寻找已经运行可用的OPC服务器，并基于该OPC服务器建立OPC Server对象，再在该OPC Server对象的基础上建立OPC Group对象，在各个OPC Group对象中建立各自的Item对象，分别有麻电电压、麻电电流、麻电时间、生猪放血时间、屠宰淋浴水温、燎毛温度、烫毛温度、蒸汽式烫毛压力、烫毛时间、打毛时间、打毛速度和猪肉冷却。
23、温度，这些工艺参数数据由各个传感器进行采集，传感器采集数据后存储在PLC对应的寄存器中。各个Item对象连接PLC中存储上述工艺参数的寄存器地址，OPC客户端应用程序采用OPC标准的读函数从OPC服务器中读取现场实时采集的数据，同时利用ADO技术编写的数据库程序将数据发送到后台SQL Server数据库中，另外Item对象设置了该项数据的上下极限值，当Item对象的工艺参数数据超过该项的上限或是低于下限时，进行报警，同时也将该值送入SQL Server数据库中储存。0026 工艺参数数据采集前需要对每头猪进行识别，使各个工艺参数都与相应的猪个体对应，方便追溯，说明如下：生猪进入电晕阶段，电击之。
24、前，没有形成回路，电阻无穷大，电击过程中，形成了闭合回路，电阻传感器可以得到一个阻值，这时候开始采集麻电电流和麻电电压，得到一个比较稳定的数值，先通过RFID射频识别设备读取生猪耳标的电子标签号，测得稳定的电阻后再读取相应PLC寄存器中存储麻电电压、麻电电流的各个Item对象的数据，麻电时间的测量是当电阻传感器检测到电阻值由无穷大变化到某一阻值，记录开始时间，而后电阻值又由这一阻值变为无穷大，记录结束时间，由此得到生猪的麻电时间，将耳标号标识和测得的麻电电流、麻电电压和麻电时间在上位机上显示，并发送到SQL Server说 明 书CN 102819251 A5/5页7数据库中存储；在放血阶段，。
25、生猪检测到被挂上放血导轨，记录耳标电子标签号和开始时间，检测到离开放血导轨，又记录耳标电子标签号和结束时间，开始时间和结束时间是两次记录耳标电子标签号的同时分别由射频设备记录的，对相同的耳标电子标签号用结束时间减去开始时间就可以得到每头猪的放血时间，将每头猪的耳标电子标签号和对应的放血时间存入SQL Server数据库中；在淋浴阶段，生猪检测到进入淋浴区域，记录耳标电子标签号，温度传感器连续的采集屠宰淋浴水温，取采集耳标电子标签号时间的水温为这头猪的屠宰淋浴水温，上传到上位机并存储到数据库；在蒸汽式烫毛阶段，生猪检测到开始进入蒸汽式烫毛轨道，由射频设备记录耳标号和开始时间，记录烫毛温度和蒸汽式。
26、烫毛压力，位置传感器检测到生猪到达蒸汽式烫毛轨道中间位置时，记录耳标号、烫毛温度和蒸汽式烫毛压力，检测到准备离开蒸汽式烫毛轨道时，由射频设备记录耳标号和结束时间，记录烫毛温度和蒸汽式烫毛压力，由此又可以得到烫毛时间，将上述所有结果上传到上位机并存储到数据库，采用在蒸汽式烫毛轨道初始位置、中间位置、结束位置三点测量其值，主要是为了更好地反应猪肉的品质在这一阶段受到的影响；在打毛阶段，由于生猪在打毛阶段是用PLC控制，生猪进入打毛机之前就先记录其耳标电子标签号，生猪进入打毛机，PLC控制电机转动，PLC内部记录电机开始转动时间和结束转动时间，得到打毛时间，当电机转速稳定后由速度传感器测量的速度作为。
27、打毛速度，将耳标号、打毛时间和打毛速度上传到上位机并存储到数据库；打毛后由于猪个体出现换挂钩现象，因此在以后阶段的猪个体识别采用屠宰号进行识别，挂钩电子标签号辅助识别，用RFID设备将屠宰号编码写入挂钩电子标签中，对猪个体屠宰号采用日期加顺序号的方式进行编码，在燎毛阶段，生猪检测到达燎毛区域，RFID设备读取屠宰号，温度传感器记录燎毛温度，上传到上位机并存储到数据库；在猪肉冷却阶段，检测到生猪进入冷库，设置从开始进入冷库到一固定时间段后，开始记录屠宰号和猪肉冷却温度，因为这时候的测得的温度比较稳定，上传到上位机并存储到数据库。各个传感器采集各种工艺参数数据后将先存入PLC相应的寄存器中，再由O。
28、PC客户端程序读取相应的数据，与RFID射频识别设备读取的耳标号或屠宰号和挂钩电子标签号一起存入SQL Server数据库中，最后猪肉出厂时将挂钩电子标签号转换为条形码号，在以后的工艺参数追溯中只需利用条形码就可以实现对影响猪肉品质的相关工艺参数进行追溯。程序中实现了耳标电子标签号与挂钩电子标签号的对应关系、挂钩电子标签号与屠宰号及条形码的对应关系，猪肉出厂时只含有条形码号。OPC客户端应用程序连接后要占用服务器资源，在不需要使用时要及时把OPC连接断开，释放OPC对象，断开的顺序为先清除项对象、组对象，最后断开服务器对象。0027 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。说 明 书CN 102819251 A1/2页8图1说 明 书 附 图CN 102819251 A2/2页9图2说 明 书 附 图CN 102819251 A。