飼料機(jī)械微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及工作原理

　　微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分所組成。

　　（一）硬件部分飼料生產(chǎn)過程微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件一般由計(jì)算機(jī)主機(jī)，接口電路，常規(guī)外圍設(shè)備和中央操作控制臺(tái)等組成。

　　1.主機(jī)微處理器或稱中央處理單元（cpu）與內(nèi)存儲(chǔ)器（rom，ram）一起稱作主機(jī)。中央處理單元（cpu）和內(nèi)存儲(chǔ)器都是由一塊或投塊大規(guī)模集成電路芯片制成。cpu主要由運(yùn)算（alu），寄存器組和內(nèi)部控制器組成。內(nèi)存儲(chǔ)器通常包括只讀存儲(chǔ)器（rom）和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram），rom的信息，在使用時(shí)是不可改變的，亦即是不可寫入的，它只能讀出，故一般用來存放固定的程序，如微機(jī)的管理，監(jiān)控程序等。而ram主要用來存放各種現(xiàn)場的輸入、輸出數(shù)據(jù)，中間計(jì)算結(jié)果，以及與外存交換信息和作堆棧用，它的存貯單元的內(nèi)容既可讀出，也可寫入或改寫。

　　當(dāng)主機(jī)接收到工業(yè)現(xiàn)場被控對象送來的各種工況參數(shù)后，主機(jī)自動(dòng)完成分析、計(jì)算等各種處理，再將處理結(jié)果和相應(yīng)控制決策輸出，及時(shí)地指示過程狀況并向控制對象發(fā)出控制命令。簡言之，主機(jī)的工作過程就是微處理器逐條執(zhí)行存儲(chǔ)器中各條指令的過程。由此可知，主機(jī)是控制系統(tǒng)的指揮中心。

　　2.接口電路聯(lián)接主機(jī)與外圍設(shè)備的電路稱作接口電路。它們是各種信息和指令輸入和輸出的窗口。接口電路通常也制成集成電路芯片。

　　控制系統(tǒng)在工作時(shí)，計(jì)算機(jī)不斷地輸入各種外設(shè)及生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的各種信息、參數(shù)，經(jīng)主機(jī)迅速處理并將結(jié)果及時(shí)地輸送給輸出設(shè)備進(jìn)行顯示、報(bào)警或打印記錄，或者輸出指令去控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行。外圍設(shè)備種類繁多，作用和工作原理各異，但它們的工作速度一般都比cpu慢得多。顯然，主機(jī)與外設(shè)不能直接連接，為了實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間工作的匹配和同步，提高輸入輸出過程的效率，就要根據(jù)外設(shè)種類和作用的不同，在主機(jī)與外設(shè)之間配置不同的接口板。

　　3.系統(tǒng)總線采用總線結(jié)構(gòu)的微機(jī)自控系統(tǒng)，主機(jī)與接口之間是通過系統(tǒng)總線聯(lián)接起來的，系統(tǒng)總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，一條總線實(shí)際上是一束多根導(dǎo)線所組成的信息公共流通線。

　　總線可掛上多個(gè)存儲(chǔ)器芯片以及輸入輸出接口（即i/o接口）芯片。在任一時(shí)刻，cpu只能與一個(gè)部件打交道（交換信息），而信息流通道是公共的（即系統(tǒng)總線），所以各存儲(chǔ)器芯片及各接口等部件需通過三態(tài)門掛接在總線上，以便cpu與部件的流通道在某一時(shí)刻只為某一特定的部件開通。

　　總線結(jié)構(gòu)便于通過在其上掛接更多的存儲(chǔ)器和接口電路而對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，也可提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

　　4.常規(guī)外部設(shè)備常規(guī)外部設(shè)備是指一類常用的輸入、輸出設(shè)備以及外存儲(chǔ)器。輸入輸出設(shè)備的作用是作為人（操作員）一機(jī)（計(jì)算機(jī)）“對話”的工具。外存儲(chǔ)器則增加了系統(tǒng)的容量。一套控制系統(tǒng)要配置多少外設(shè)需視具體情況確定。

　　5.中央操作控制臺(tái)中央操作控制臺(tái)把計(jì)算機(jī)、外圈設(shè)備及被控對象聯(lián)系起來。飼料機(jī)械生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的中央操作控制臺(tái)還配置一塊反映實(shí)際生產(chǎn)流程工作狀態(tài)的模擬顯示屏。中央操作控制臺(tái)通常設(shè)有各種一次儀表的指示，ltd七段數(shù)碼管數(shù)字顯示，被控系統(tǒng)生產(chǎn)流程顯示，各種聲、光報(bào)警裝置和手動(dòng)控制開關(guān)、按鈕等。繼電器柜（強(qiáng)電柜）也可采用適當(dāng)?shù)母綦x措施后與中央操作控制臺(tái)聯(lián)為一體。加上常規(guī)外部設(shè)備中的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤和crt顯示器一起構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)指揮和監(jiān)視中心。

　　除了上述主要硬件外，還需為計(jì)算機(jī)配以專用穩(wěn)壓電源。有些廠家還要求配備不斷電電源以及其他一些必要的輔助設(shè)備。

　　（二）軟件部分計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件相當(dāng)于系統(tǒng)的軀干，即實(shí)際的裝置和設(shè)備，如前述的微處理器、存儲(chǔ)器、接口電路及輸入輸出設(shè)備等，僅有硬件的計(jì)算機(jī)是不能工作的，計(jì)算機(jī)要知道做什么和怎樣做，就必須配備相應(yīng)的軟件。軟件在系統(tǒng)中起指揮和管理計(jì)算機(jī)工作的作用，在各種軟件的指揮下，計(jì)算機(jī)就能有條不紊地接程序工作。實(shí)質(zhì)上，軟件就是計(jì)算機(jī)所使用的各種程序的總稱。

　　有兩種類型的軟件。其中有一類軟件的通用性較強(qiáng)，通常為某種機(jī)型常備的軟件，例如編譯軟件、管理計(jì)算機(jī)及磁盤運(yùn)行的操作系統(tǒng)軟件、檢測計(jì)算機(jī)故障的診斷軟件和程序開發(fā)軟件等，統(tǒng)稱它們?yōu)橄到y(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件一般由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠家提供。另一類軟件是專為某一特定用途而設(shè)計(jì)編制的，其專用性很強(qiáng)，這類軟件應(yīng)根據(jù)應(yīng)用單位和部門對系統(tǒng)的具體功能要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)和編制，故稱為應(yīng)用軟件。較大型或具有共性的應(yīng)用軟件，例如飼料廠自動(dòng)控制管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件，亦應(yīng)由從事軟件開發(fā)的專業(yè)人員承擔(dān)設(shè)計(jì)，這樣不僅可使系統(tǒng)開發(fā)的周期縮短、盡快受益，同時(shí)避免重復(fù)勞動(dòng)，節(jié)省投資，而且專業(yè)人員憑著他們較多的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高。

　　為操作方便，常將應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)成分割明析的功能模塊結(jié)構(gòu)，每一個(gè)模塊就是為專門完成生產(chǎn)中某一過程所縮寫的程序。采用模塊化結(jié)構(gòu)后，也有利于系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試和檢修。