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饲料机械微机自动控制系统的组成及工作原理

饲料机械生产通常包括原料接收清理,分配输送,粉碎,配料混合,调质制粒,喷涂,包装计数和入库等基本单元操作过程。微机自动控制系统的作用,就是控制以上生产过程中各部分设备按规定的时间和顺序协调和高效地运行。这样的控制系统必须是一个实时控制系统。

 微机自动控制系统由硬件和软件两大部分所组成。

  (一)硬件部分饲料生产过程微机自动控制系统的硬件一般由计算机主机,接口电路,常规外围设备和中央操作控制台等组成。

  1.主机微处理器或称中央处理单元(cpu)与内存储器(rom,ram)一起称作主机。中央处理单元(cpu)和内存储器都是由一块或投块大规模集成电路芯片制成。cpu主要由运算(alu),寄存器组和内部控制器组成。内存储器通常包括只读存储器(rom)和随机存取存储器(ram),rom的信息,在使用时是不可改变的,亦即是不可写入的,它只能读出,故一般用来存放固定的程序,如微机的管理,监控程序等。而ram主要用来存放各种现场的输入、输出数据,中间计算结果,以及与外存交换信息和作堆栈用,它的存贮单元的内容既可读出,也可写入或改写。

  当主机接收到工业现场被控对象送来的各种工况参数后,主机自动完成分析、计算等各种处理,再将处理结果和相应控制决策输出,及时地指示过程状况并向控制对象发出控制命令。简言之,主机的工作过程就是微处理器逐条执行存储器中各条指令的过程。由此可知,主机是控制系统的指挥中心。

  2.接口电路联接主机与外围设备的电路称作接口电路。它们是各种信息和指令输入和输出的窗口。接口电路通常也制成集成电路芯片。

  控制系统在工作时,计算机不断地输入各种外设及生产现场设备的各种信息、参数,经主机迅速处理并将结果及时地输送给输出设备进行显示、报警或打印记录,或者输出指令去控制现场设备的运行。外围设备种类繁多,作用和工作原理各异,但它们的工作速度一般都比cpu慢得多。显然,主机与外设不能直接连接,为了实现主机与外设之间工作的匹配和同步,提高输入输出过程的效率,就要根据外设种类和作用的不同,在主机与外设之间配置不同的接口板。

  3.系统总线采用总线结构的微机自控系统,主机与接口之间是通过系统总线联接起来的,系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线,一条总线实际上是一束多根导线所组成的信息公共流通线。

  总线可挂上多个存储器芯片以及输入输出接口(即i/o接口)芯片。在任一时刻,cpu只能与一个部件打交道(交换信息),而信息流通道是公共的(即系统总线),所以各存储器芯片及各接口等部件需通过三态门挂接在总线上,以便cpu与部件的流通道在某一时刻只为某一特定的部件开通。

  总线结构便于通过在其上挂接更多的存储器和接口电路而对系统进行扩展,也可提高整个系统的可靠性。

  4.常规外部设备常规外部设备是指一类常用的输入、输出设备以及外存储器。输入输出设备的作用是作为人(操作员)一机(计算机)“对话”的工具。外存储器则增加了系统的容量。一套控制系统要配置多少外设需视具体情况确定。

  5.中央操作控制台中央操作控制台把计算机、外圈设备及被控对象联系起来。饲料机械生产过程控制系统的中央操作控制台还配置一块反映实际生产流程工作状态的模拟显示屏。中央操作控制台通常设有各种一次仪表的指示,ltd七段数码管数字显示,被控系统生产流程显示,各种声、光报警装置和手动控制开关、按钮等。继电器柜(强电柜)也可采用适当的隔离措施后与中央操作控制台联为一体。加上常规外部设备中的标准键盘和crt显示器一起构成一个完整的控制系统指挥和监视中心。

  除了上述主要硬件外,还需为计算机配以专用稳压电源。有些厂家还要求配备不断电电源以及其他一些必要的辅助设备。

  (二)软件部分计算机控制系统的硬件相当于系统的躯干,即实际的装置和设备,如前述的微处理器、存储器、接口电路及输入输出设备等,仅有硬件的计算机是不能工作的,计算机要知道做什么和怎样做,就必须配备相应的软件。软件在系统中起指挥和管理计算机工作的作用,在各种软件的指挥下,计算机就能有条不紊地接程序工作。实质上,软件就是计算机所使用的各种程序的总称。

  有两种类型的软件。其中有一类软件的通用性较强,通常为某种机型常备的软件,例如编译软件、管理计算机及磁盘运行的操作系统软件、检测计算机故障的诊断软件和程序开发软件等,统称它们为系统软件。系统软件一般由计算机生产厂家提供。另一类软件是专为某一特定用途而设计编制的,其专用性很强,这类软件应根据应用单位和部门对系统的具体功能要求来进行设计和编制,故称为应用软件。较大型或具有共性的应用软件,例如饲料厂自动控制管理系统应用软件,亦应由从事软件开发的专业人员承担设计,这样不仅可使系统开发的周期缩短、尽快受益,同时避免重复劳动,节省投资,而且专业人员凭着他们较多的经验,设计的系统运行可靠性高。

  为操作方便,常将应用软件设计成分割明析的功能模块结构,每一个模块就是为专门完成生产中某一过程所缩写的程序。采用模块化结构后,也有利于系统的运行调试和检修。

  饲料厂饲料机械自控系统的设计,不论是硬件配置,还是应用软件的设计和编制,控制系统设计的专业人员必须与工艺及管理工程师密切配合,切实明确所设计的自控系统的各种功能要求和实际条件,合理地配置和设计系统的硬件和软件。

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