

摘要:在微机配料系统中,双秤配料系统的工作原理与计算机控制原理,并给出了软件设计流程图及实现多线程控制的程序代码。该方法目前已经应用到饲料加工生产中,对提高生产速度和生产率起到了至关重要的作用。
配料控制软件是整个控制系统的核心,对提高配料生产的产量和质量、降低生产成本、减轻工人劳动强度、节约人力物力、提高生产效率和企业效益具有重要作用。
自动配料系统由三级计算机控制,通过工业现场总线将分布在各地的配料单元连接起来,实现配料系统的网络化管理。在上位机上可实现配方和原料的管理、生产的实时监控以及各种数据汇总报表的管理,具有结构灵活、人机界面好、控制管理一体化等优点。配料功能全面,工作稳定可靠,能满足各种配料生产的要求。
在饲料加工企业中,自动配料控制系统有微机、单片微机和PLC三种类型。配料软件适用于微机喂料系统,具有结构简单、控制原理清晰、操作简单直观、参数设置灵活、数据管理功能强大等特点,在中小型饲料加工企业中得到了广泛应用。
1双秤配料工作原理
在饲料制备过程中,提高生产速度的重要途径之一是实现多尺度配料,即同时将两种或两种以上的原料加入密斗中。假设一种饲料的配方由n种原料组成,每种原料加入秤头的平均时间为t,理论上双秘的配料速度可以比单秤快一倍。
双结构配料系统的工作原理是,11~1n号料仓的原料通过相应的配料装置加入到称量斗1中,21~2m号料仓的原料通过相应的配料装置加入到称量斗2中。称重料斗1和料斗2中的原料准备好后,打开门放入搅拌机中混合搅拌,关闭称重头继续下一批生产。搅拌机搅拌到规定时间后,开门放入成品仓,然后关门继续下一批工作。
2双秤配料计算机控制原理
根据上述工作原理,可以设计计算机控制原理。计算机通过IO接口A采集称重显示器发送的称重料斗的重量数据;通过IO接口B控制配料装置的启动和停止;通过I/O接口C,一方面可以控制称重料斗的混合搅拌和搅拌机的开关门,另一方面可以检测称重料斗门和搅拌机门的工作状态。
3双秤配料生产设计流程图
根据双秤配料生产的工作原理,左右秤同时配料冬雾。两秤完全匹配才能放入搅拌机,所以两秤开门投料时需要相互同步;当称量斗内的物料放入搅拌机时,左右秤继续搅拌物料,搅拌机需要搅拌定时和开门关门,所以需要第三个线程来控制搅拌机的工作。
4双秤配料系统控制程序的实现
在微机配料机中实现多秤同时配料的方法就是采用多线程技术。下面介绍在Windows操作系统下,以C++Builder6.0作为开发工具,利用多线程技术,开发双秤配料系统软件的方法。
4.1多线程的建立
4双秤结构的配料系统
共有3个线程:两个秤斗配料线程及一个混合机搅拌线程。线程用C/C++运行期库函数beginthreadex建立。
4.2线程的同步
线程的同步有两方面的含义:一是指两个以上线程基于一定条件来协调其执行流程;一是对资源的互斥使用,避免出现数据覆盖。
在双秤配料系统中,只有当两个秤都配完料后,才能开门,放入混合机中,因此两秤开门放料需要进行同步处理。
在程序中,当左右两秤配完料后,通过SetEvent()函数将两个线程结束事件对象event_scale设置为信号状态,用WaitForMultipleObiects()函数等待并接收两秤的结束信号状态,其中的dwMilliseconds参数设置为INFINITE,表示只有左右两秤的信号都接收到后,才继续向下执行。
4.3建立临界区
临界区主要用于资源的互斥使用,避免出现数据覆盖,属于线程同步中的一种方式。
在配料生产中,每种原料添加完成后,需要将其数量和名称写人数据库中,此时为避免双线程同时对数据库进行写操作,可使用临界区进行保护。
5结束语
在微机自动配料系统中,通过使用多线程技术对双秤结构的配料系统进行控制,可显著提高配料速度和生产率。目前已在河北及周边70多家饲料加工企业安装应用,现场运行结果表明,软件运行稳定可靠生产速度快,效果明显。