3.3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ФУНКЦИИ МОДЕЛИ МГД.

Для задачи, определенной выше, создана компьютерная модель, состоящая из следующих блоков:

Уставки рабочих параметров.

Блок управления.

Блок выбора управляющего алгоритма.

Подачи продукта к весовым бункерам.

Сброса выбранных порций.

Протоколирования параметров работы модели.

Здесь необходимо отметить, что, несмотря на некоторые упрощения, алгоритм работы основного блока управления модели остается максимально приближенным к алгоритму управления реального дозатора.

Благодаря применению модульного подхода, часть функций модели используется в программе управления мультиголовки без изменения.

Параметры МГД Число дозирующих головок

409,6 270.4

305.3

Итога 986.3

.,№7

гл

(349.1) ч—^

306.3

(409.6 )

Вес дозы.

гр.:

jrooo

999.6

278 413.8

306,3

Итого: 8,1

№8

270,5

©^—(220.2 (413.8)

rrznzz 10

Число порций в дозе

Г7

Допуск на Масса дозу, гр. порции, гр.

333,4

Заполнение ячеек -— —- —

<• Обычная работа С Полное обновление бункеров Алгоритм работы дозатора-

О Комбинации no р - порций С То же со сбросом max и min в С С выравниванием ср. веса бункеров С Все комбинации Г Ммоголоточмый сброс

Выбор дозы

(• Самая точная доза С Случайный набор ячеек

С Сёрос- проагаиваюида топок».

"Мсиелдоз. головок

С Нормальное (• Моде лир, кусков

Кусковое моделирование среднияя масса с.к.о. куска куска продукта, гр продукта, гр

Р [5

Количество кусков ,

продукта в порции 13 |4 Единичный расчет Сравненение алг Непрерывн. работа Очистить список 413,8 270,4 306.3

Итого: 930.5

Файл отчета

Кол-во рода

экспериментов

Г" Отчете Excel

F? Вывод результатов в консоль Рис. 3.5. Рабочий интерфейс компьютерной модели МГД.

Для выполнения программной реализации модели был выбора язык про-граммирования С++ и среда разработки Borland С++ Builder 5, как наиболее удобная для программирования подобного класса задач. Компьютерная модель дозатора, рабочий интерфейс которой показан на рис. 3.5, позволяет имитиро-вать различные алгоритмы управления МГД. Настраиваются конструктивные параметры дозатора: количество головок, число порций составляющих дозу, среднеквадратическое отклонение одной дозирующей головки. Также задаются масса конечной дозы и допуск на нее. В режиме моделирования наполнения бункеров кусками продукта задаются также масса и с.к.о. одного куска. Воз-можны два режима работы: пошаговый и моделирование выдачи заданного ко-личества доз с составлением статистического отчета.

При написании программы компьютерной модели функциональные блоки описывались в отдельных файлах, подключаемых к проекту. В результате чего, создан файл исходного кода программы, содержащий в себе описание всех главных управляющих процедур и вычислительных функций, необходимый для работы, как модели, так и реального дозатора. Далее этот файл будем называть библиотечным.

Использование кросплатформенного языка программирования позволяет подключать библиотеку функций при разработке управляющих программ, что дает широчайшие возможности и значительно упрощает процесс разработки. Целевой платформой может быть множество контроллеров или промышленных компьютеров имеющих различные архитектуры (Intel, RISK), процессоры (1386, I486, Bosch Infenion С16х, Phillips, PIC и т.д.), операционные системы (Windows, Linux, Unix, QNXили ее не имеющие вовсе).

Основной задачей данной библиотеки функций является управление, согласно алгоритму, работой весовых бункеров, вибропитателями, ведение статистики и, при необходимости, в зависимости от этих данных, внесение корректировки в управление.

Разработчик может выбрать работу мультиголовки по одному из имеющихся в библиотеке алгоритмов, или же применить свой, оставляя при этом работу остальных функций стандартной. В самом простом случае, задаются входные параметры, такие как характеристики дозатора (Ntp,M,s,

Поиск комбинаций порций соответственно выбранному алгоритму.

Наполнение пустых весовых бункеров порциями из накопительных бункеров.

Коррекция показаний весовых бункеров в зависимости от внешних условий и параметров.

Возможность смешивания различных продуктов (приготовление смесей).

Процедура автоматического определения параметров нового продукта.

Отказ от наполнения при тупиковой ситуации.

Возможность многопоточного дозирования как одного, так и не-скольких продуктов одновременно.

Автоматический выбор оптимального числа порций для данного продукта. (Это позволяет освободить часть неиспользуемых головок для

других задач, таких как дозирование на несколько потоков или нескольких продуктов одновременно, превращая мультиголовку в группу отдельных дозаторов.)

Для удобства анализа данных программная реализация модели дозатора позволяет производить их экспорт в Excel. Отчет Excel содержит таблицу значений массы выдаваемых доз, таблицу значений усредненной массы наполнения весовых бункеров, периодичность возникновения тупиковых ситуаций, таблицу количества комбинаций доз. Также в отчете содержатся главные характеристики нормального распределения: дисперсия, среднее квадратическое отклонение, среднее значение и т.д.

По этим таблицам строятся графики, позволяющие понять зависимости между данными. Это графики плотности распределения массы доз на выходе дозатора, изменения средней массы ячеек и количества комбинаций. Благодаря этому удалость проследить зависимость среднего количества комбинаций по р - ячеек из N- бункеров от параметров дозатора и продукта.

Для графика изменения средней массы продукта в бункерах строятся предельные линии, характеризующие усредненное значение массы, при котором возникают тупиковые ситуации. В случае возникновения тупиковых ситуации, вычисляется среднее значение и откладываются одна или две горизон-тальные линии. Прослеживается тенденция к резкому снижению числа комби-наций при подходе кривой изменения средней массы ячеек к предельным лини-ям.

3.3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ФУНКЦИИ МОДЕЛИ МГД.

Еще по теме 3.3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ФУНКЦИИ МОДЕЛИ МГД.: