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0前言
乳牛TMR喂養(yǎng)技術(shù)性（totalmixedrationfeedingsystem全天糧混和）是依據(jù)不一樣成長發(fā)育及乳汁分泌環(huán)節(jié)乳牛的營養(yǎng)成分要求和喂養(yǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，依照營養(yǎng)學(xué)家測算提供的秘方，用特別制作的攪拌器蘇聯(lián)出兵東北糧各構(gòu)成成份開展科學(xué)研究的混和，供乳牛隨意吃料。TMR喂養(yǎng)技術(shù)性起源于二十世紀(jì)六十年代，最先在美、英等國得到應(yīng)用推廣，現(xiàn)如今該技術(shù)性在資本主義國家運用已獲得廣泛運用。在我國絕大多數(shù)奶牛場仍選用傳統(tǒng)式的飼養(yǎng)方式，飼養(yǎng)程序流程為：青儲料-精飼料-放水?dāng)嚢?副料（糟渣類）-翠綠料-麥草一湯底，幾類料分離喂養(yǎng)。這類方式的缺陷是非常容易造成 某類原材料進(jìn)餐過少，營養(yǎng)成分?jǐn)z取不平衡，危害乳牛的成長發(fā)育，另外電腦管理不方便，已不符當(dāng)代養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展趨勢。選用TMR技術(shù)性，科學(xué)研究和開發(fā)設(shè)計一套牧場配料系統(tǒng)，完成配方、混和、飼養(yǎng)的全電腦管理，確保乳牛生產(chǎn)制造生長發(fā)育各環(huán)節(jié)的營養(yǎng)成分要求，完成飼養(yǎng)的最優(yōu)控制，針對現(xiàn)代牧場的經(jīng)營和管理方法具備關(guān)鍵實際意義。
現(xiàn)階段在我國TMR自動配料系統(tǒng)完成方法有多種多樣，自動配料系統(tǒng)大多數(shù)選用PLC控制器完成，運用PLC稱重控制模塊獲取數(shù)據(jù)〔"J,根據(jù)配套設(shè)施的WinCC組態(tài)或工控觸摸屏完成上位機(jī)軟件頁面程序編寫⑹。那樣做一方面不可以單獨顯示信息稱重數(shù)據(jù)信息，并且完成起來成本費較為高。文中選用ID510稱重儀表做為下位機(jī)操縱一部分，運用C++Builder6.0開發(fā)設(shè)計上位機(jī)軟件，以自動配料系統(tǒng)設(shè)計方案為目地，完成了秘方、錯料的全控制系統(tǒng)。在具體加工過程中，實際操作簡易，頁面運作順暢，巨大的提升 了調(diào)料精密度，合乎可信性和安全系數(shù)設(shè)計方案⑺，并獲得了優(yōu)良的實際效果。
1配料系統(tǒng)硬件配置構(gòu)成
牧場配料系統(tǒng)由電子計算機(jī)、復(fù)印機(jī)、顯示屏、下位機(jī)稱重儀表ID510、攪拌器、放料罐、輸送皮帶等構(gòu)成，系統(tǒng)軟件全套機(jī)器設(shè)備硬件配置構(gòu)成如圖所示1所顯示。
該自動配料系統(tǒng)可分成機(jī)械設(shè)備一部分和操縱一部分。機(jī)械設(shè)備一部分關(guān)鍵由原材料倉，原材料秤、輸送皮帶和TMR攪拌器等機(jī)械設(shè)備設(shè)備，并配上稱重感應(yīng)器和各種各樣電機(jī)構(gòu)成。當(dāng)遠(yuǎn)程計算機(jī)下發(fā)生產(chǎn)制造每日任務(wù)命令后，顯示屏根據(jù)以太網(wǎng)接口通訊接到調(diào)料命令，另外當(dāng)場工作員見到顯示屏信息，依據(jù)生產(chǎn)制造每日任務(wù)中的秘方表啟用事前以儲存的本次秘方序號，起動調(diào)料實際操作。起動調(diào)料實際操作后，上位機(jī)軟件根據(jù)串口通信向下位機(jī)稱重儀表發(fā)送短信，儀表接到信息內(nèi)容后，先依照事前協(xié)議書復(fù)位后剛開始把信息內(nèi)容傳送給當(dāng)場自動化機(jī)械，操縱該

圖1自動配料系統(tǒng)硬件配置構(gòu)造構(gòu)成
機(jī)器設(shè)備剛開始開料，稱重感應(yīng)器對原材料開展稱重，下位機(jī)儀表收集感應(yīng)器稱重值，當(dāng)?shù)诌_(dá)一定情況下操縱軟啟動器轉(zhuǎn)速比進(jìn)而開展慢投料，做到預(yù)設(shè)值時終止開料，反復(fù)之上過程直到單獨配方中的全部原材料進(jìn)行，隨后攪拌器開始工作，拌和到要求時間以后開混料機(jī)門放料。
操縱一部分由電子計算機(jī)和稱重儀表構(gòu)成，實際操作工作人員最先依照生產(chǎn)制造每日任務(wù)的規(guī)定，在上位機(jī)軟件中事先編寫生產(chǎn)制造秘方號、系統(tǒng)軟件主要參數(shù)及生產(chǎn)制造主要參數(shù)，上位機(jī)軟件一方面將各主要參數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)庫查詢把各主要參數(shù)保存，另一方面把數(shù)據(jù)信息根據(jù)串口通信傳送給下位機(jī)稱重儀表，稱重儀表把數(shù)據(jù)儲存起來，并對接受的秘方開展校檢，將校檢結(jié)果返回給上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件依據(jù)接受的校檢結(jié)果分辨是不是恰當(dāng)傳送秘方并下發(fā)剛開始調(diào)料數(shù)據(jù)信號，下位機(jī)接受到剛開始調(diào)料數(shù)據(jù)信號后開始起動調(diào)料實際操作，調(diào)料過程中將當(dāng)今實時數(shù)據(jù)回到給上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件一方面把即時調(diào)料傳輸數(shù)據(jù)給大屏顯示，另一方面把生產(chǎn)制造歷史記錄傳輸給數(shù)據(jù)庫查詢保存供之后查看應(yīng)用。
2調(diào)料系統(tǒng)總體方案設(shè)計
該套自動配料系統(tǒng)能另外適用50種原材料和30種秘方管理方法，能完成原材料統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)庫查詢儲存、原材料實時監(jiān)控系統(tǒng)、表格復(fù)印等作用。秘方管理方法關(guān)鍵包含數(shù)據(jù)資料的管理方法、生產(chǎn)制造主要參數(shù)的管理方法及其生產(chǎn)制造每日任務(wù)的管理方法。數(shù)據(jù)資料的管理方法包含原材料、秘方構(gòu)成等；生產(chǎn)制造主要參數(shù)的管理方法關(guān)鍵包含當(dāng)場機(jī)器設(shè)備操縱全過程中必須的基本參數(shù)與改動；生產(chǎn)制造每日任務(wù)的管理方法即秘方按序?qū)嵭幸环N或幾類。在調(diào)料的監(jiān)管全過程中，必須對當(dāng)場機(jī)器設(shè)備的運行情況開展即時的顯示信息，能夠?qū)Ξ?dāng)場機(jī)器設(shè)備開展操縱，如起停、全自動/手動式等，使實際操作工作人員在主控室就能精確地掌握當(dāng)場的狀況，確保自動化控制順利開展，能夠?qū)ν话l(fā)性狀況開展預(yù)防，進(jìn)而確保生產(chǎn)率，提升 調(diào)料達(dá)標(biāo)率。該自動配料系統(tǒng)作用完成圖如圖2所顯示。

圖2自動配料系統(tǒng)完成作用
2.1上位機(jī)軟件設(shè)計方案
2.1.1開發(fā)專用工具介紹
該自動配料系統(tǒng)釆用C++builer6.0做為開發(fā)環(huán)境。C++builder6.0是Borland企業(yè)在Delphi基本上取得成功發(fā)布的新一代開發(fā)環(huán)境，它承繼了Delphi的RAD(rapidapplicationdevelopment)技術(shù)性和百余的VCL(visualcomponentlibrary)„使用該專用工具的控制和windowAPI,完成該自動配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊，秘方管理方法，數(shù)據(jù)管理，管理報表、復(fù)印等作用。下列詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)信息串口通訊和數(shù)據(jù)管理實際操作。
2.1.2串口通訊
實際操作工作人員起動調(diào)料實際操作后，上位機(jī)軟件根據(jù)串口通信RS232/RS485依照生產(chǎn)制造每日任務(wù)的規(guī)定，把生產(chǎn)制造秘方(PeiFang_N。)、系統(tǒng)軟件主要參數(shù)(KEYPARMS_ST)及生產(chǎn)制造主要參數(shù)(SCALE_ID)等載入到稱重儀表，稱重儀表根據(jù)協(xié)議書對接受到的秘方開展校檢，將結(jié)果根據(jù)串口通信回到給上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件載入回到的通信結(jié)果分辨是不是傳送秘方并剛開始調(diào)料。調(diào)料剛開始后，下位機(jī)將即時稱重感應(yīng)器載入的數(shù)據(jù)信息載入串口通信油壓緩沖器，上位機(jī)軟件根據(jù)串口通信獲取數(shù)據(jù)。當(dāng)調(diào)料完畢后，當(dāng)起動時間常數(shù)上料實際操作，上位機(jī)軟件將數(shù)據(jù)信息載入輸岀油壓緩沖器，稱重儀表恰當(dāng)載入后開始實行。
為了更好地提升 串口通信實際操作存取數(shù)據(jù)的高效率，釆用多線程的重合實際操作方法，在這類實際操作方法下，當(dāng)實行寫指令后，無論載入實際操作是不是進(jìn)行，寫函數(shù)立刻回到，寫實際操作在后臺管理再次開展，當(dāng)寫實際操作進(jìn)行后，根據(jù)一定的方法通告啟用寫實際操作進(jìn)程，那樣防止了主線任務(wù)程被脫機(jī)，提升 程序流程的高效率。另一方面，通訊數(shù)據(jù)信息來臨的數(shù)據(jù)信息時刻是任意的，重合方法沒法完成數(shù)據(jù)信息來臨時全自動接受，因此 選用量化策略的方法來全自動實行讀取數(shù)據(jù)，那樣提升 了程序流程的實行高效率。
串口通訊能夠運用windowsAPI[8]、微軟公司MSCOMM控制或第三方控制進(jìn)行，這兒運用WindowsAPI進(jìn)行。自動配料系統(tǒng)運用串口通信完成與下位機(jī)儀表開展協(xié)議書通訊，傳送實時數(shù)據(jù)，完成對下位機(jī)儀表的操縱。以下編碼根據(jù)以太網(wǎng)接口和串口通信各自傳送數(shù)據(jù)。程序流程以下：

intTForml::TMR_PC_SendCom(char*byte_ptr,intent)
{
DWORDNumWrite；〃串口發(fā)出的數(shù)據(jù)長度if(g_communication_mode_COM_or_LAN0){
WriteFile(COM485[Uart_PortJ,byte_ptr»(int)ent,NumWrite,&m_OverlappedWrite);//串口發(fā)送
}
else{
NMUDP1—>RemoteHost=str510IP；
NMUDP1—>SendBuffer(byte_ptr,cnt,cnt)；〃以太網(wǎng)UDP協(xié)議發(fā)送
}
return(int)NumWrite；
}

2.1.3數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)庫查詢的功效便是對數(shù)據(jù)儲存、查看、管理方法、把數(shù)據(jù)信息發(fā)送給表格復(fù)印等。在調(diào)料加工過程中，本質(zhì)的全部操縱步驟便是要完成數(shù)據(jù)信息中間的互動，上位機(jī)軟件的數(shù)據(jù)庫管理一部分關(guān)鍵包含秘方管理方法，生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)信息的査詢等。運用數(shù)據(jù)庫查詢完成對數(shù)據(jù)信息的管理方法是十分靈便便捷的。秘方管理方法應(yīng)用數(shù)據(jù)庫查詢?yōu)g覽技術(shù)性，完成對歷史時間秘方的改動、加上、刪掉等，及其對原材料主要參數(shù)、提前
量、容許出現(xiàn)偏差的原因、百分?jǐn)?shù)的改動。生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)信息的表格查看就是指各自按時間范圍（時間日期）查看，及其環(huán)節(jié)批號的查看，完成按配方統(tǒng)計分析、按原材料歸納、調(diào)料清單、上料清單等。
運用C++builder6.。完成各種各樣當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)程控制的連接數(shù)據(jù)庫。選用ADO部件技術(shù)性，根據(jù)ADO與Microsoft的ACCESS連接數(shù)據(jù)庫，完成數(shù)據(jù)庫查詢的載入，載入和儲存等作用。在本系統(tǒng)軟件中，數(shù)據(jù)庫查詢出示對數(shù)據(jù)資料的管理方法，儲存，加上及其傳送給復(fù)印表格等實際操作。在其中，TDataSource控制出示了數(shù)據(jù)庫查詢的插口，TADOQuery控制出示了數(shù)據(jù)庫查詢運用SQL實際操作的方式。下列編碼完成了調(diào)料數(shù)據(jù)信息的載入作用：

ADOQuery7—>Close（）；
ADOQuery7—>SQL—>Clear（）；
ADOQuery7->SQL->Add（"SELECT*FROM生產(chǎn)任務(wù)orderbyID"）；//添加SQL語言
ADOQuery7—>Open（）；
while（!ADOQuery7—>Eof）
Production.Task[i].PeiFang    index=ADOQuery7—>Field-ByName（"配方號”）一>Aslnteger；
Production_Task[i].PiCi_Total=AD（）Query7—>FieldByName（"生產(chǎn)批次"）—>Aslnteger；
Production_Task[_i].Empty    Start    No=ADOQuery7—>»Field-ByName（“放料棚號START_NO”）一>Aslnteger；
Production.Task[i].Empty    End    No=ADOQuery7—>Field-ByName（"放料棚號END_NO"）->Aslnteger；
AD（）Query7—>Next（）；
i++;
}
2.1.4下位機(jī)調(diào)料全過程
下位機(jī)稱重儀表在接到上位機(jī)軟件下發(fā)命令后，剛開始起動調(diào)料控制，將數(shù)據(jù)信號傳遞給必須上料的機(jī)器設(shè)備。在一次調(diào)料全過程中，起動先延時一段時間，隨后回零，在開展快投料，當(dāng)做到一定的值后，啟動慢投料，當(dāng)?shù)诌_(dá)一定的值之后，起動偏差檢驗，檢驗后剛開始下一次加原材料實際操作。其調(diào)料全過程如圖所示3所顯示。

圖3配料流程圖
定裝卸貨物量后，要終止上料，因而必須時間常數(shù)上料作用。
2.1.5配料系統(tǒng)主頁面設(shè)計
運用C++builder6.0撰寫上位機(jī)軟件頁面，完成人機(jī)交互技術(shù)，可即時顯示系統(tǒng)工作信息、監(jiān)控畫面、調(diào)料步驟、數(shù)據(jù)分析表復(fù)印等作用。服務(wù)器監(jiān)控界面是觸碰數(shù)最多的界面，系統(tǒng)命令按鍵應(yīng)當(dāng)竭盡全力簡約通俗易懂。運用此軟件中”PageControl"建立各自設(shè)計方案調(diào)料監(jiān)管主界面、生產(chǎn)制造每日任務(wù)、秘方管理方法、管理報表、關(guān)鍵參數(shù)配置、協(xié)助和大屏顯示頁面。在調(diào)料監(jiān)控界面中，La-bel24意味著顯示屏上顯示信息的信息內(nèi)容，方便工作員在操作機(jī)觀查，每一個”Shape”控制（圓形）意味著每個實際操作機(jī)器設(shè)備的情況，假如顯示信息綠色，意味著該機(jī)器設(shè)備已經(jīng)工作中或要求實際操作，攪拌左側(cè)的鮮紅色虛線框意味著TMR攪拌器里邊的即時凈重，上邊虛線意味著已經(jīng)投料的動態(tài)性凈重，右側(cè)意味著當(dāng)今運作秘方的每個主要參數(shù)。
3運作結(jié)果與剖析
為了更好地認(rèn)證該系統(tǒng)軟件的可行性分析與實時監(jiān)控系統(tǒng)工作能力，在ID510稱重儀表鍵入端連接仿真模擬稱重感應(yīng)器來替代每個調(diào)料凈重的轉(zhuǎn)變。
最先在秘方管理方法里邊設(shè)定好各種各樣秘方，隨后在生產(chǎn)制造每日任務(wù)里邊設(shè)定并儲存生產(chǎn)制造每日任務(wù)，隨后起動生產(chǎn)制造每日任務(wù)。這時候顯示屏和上位機(jī)軟件監(jiān)控界面會接到要求調(diào)料信息。當(dāng)一切設(shè)備準(zhǔn)備好后，按住起動調(diào)料實際操作后，系統(tǒng)軟件運行，最先輸送皮帶剛開始上料實際操作，依照設(shè)置好的步驟剛開始每個原材料的運輸，如圖4所顯示，從圖上能夠見到當(dāng)今原材料是青儲玉米，當(dāng)今TMR攪拌器凈重是238.005kg,當(dāng)今青儲玉米即時凈重是39.215kg。
調(diào)料實際操作進(jìn)行后，系統(tǒng)軟件剛開始拌和混和實際操作，當(dāng)?shù)诌_(dá)拌和設(shè)置的時間后，TMR攪拌器剛開始要求上料實際操作。從頁面右側(cè)能夠見到當(dāng)今秘方每個原材料的總體目標(biāo)凈重和具體凈重的出現(xiàn)偏差的原因，及其當(dāng)今混和調(diào)料的總重。當(dāng)按下發(fā)料按鍵后，系統(tǒng)軟件剛開始上料，監(jiān)控界面即時顯示信息當(dāng)今TMR攪拌器中降低的凈重及其剩下凈重，及其系統(tǒng)軟件每個設(shè)備的運行情況。
在生產(chǎn)制造調(diào)料全過程中，為了更好地便捷數(shù)據(jù)分析與解決，對生軍~產(chǎn)數(shù)據(jù)信息開展有光澤解決。在監(jiān)控界面中能夠見到該系統(tǒng)軟件能即時顯示信息數(shù)據(jù)信息，能詳細(xì)的紀(jì)錄配方名字、各設(shè)備運作情況,及其原材料總體目標(biāo)凈重與具體凈重。全過程簡易數(shù)據(jù)可視化強(qiáng)，運作低成本。總重出現(xiàn)偏差的原因與單原材料出現(xiàn)偏差的原因均較低，考慮設(shè)計方案規(guī)定。
在操作過程全過程中，因為自然環(huán)境管束狀況，必須起動時間常數(shù)上料作用。當(dāng)投料完畢，拌和混和勻稱后，料倉能夠挑選放空自己原材料和時間常數(shù)上料二種狀況。在攪拌器工作中全過程中，當(dāng)化合物料拌和過去進(jìn)行時，有時候必須將貨品分幾輪進(jìn)行。
4結(jié)果
文中中選用工業(yè)控制系統(tǒng)智能化儀表ID510和C++Builder6.0軟件開發(fā)了一種牧場配料系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)軟件的硬件配置構(gòu)成及軟件開發(fā)。該系統(tǒng)軟件完成了對調(diào)料全過程中秘方管理方法、調(diào)料統(tǒng)計分析、全過程實時監(jiān)控系統(tǒng)、基本參數(shù)等作用，實際操作簡易，數(shù)據(jù)可視化強(qiáng)，運用Access數(shù)據(jù)庫查詢完成了數(shù)據(jù)信息的儲存、表格復(fù)印及其數(shù)據(jù)修復(fù)等作用。該套系統(tǒng)軟件歷經(jīng)上海市某現(xiàn)場農(nóng)場運用結(jié)果顯示，系統(tǒng)軟件具備實際操作簡易、平穩(wěn)靠譜、健全的數(shù)據(jù)信息紀(jì)錄和查詢系統(tǒng)，一方面提升 了調(diào)料高效率和調(diào)料精密度，減少了原材料對調(diào)料工作人員的損害，合乎加工工藝規(guī)定；另一方面，該套系統(tǒng)軟件減少了機(jī)器設(shè)備的總體工程造價，在下發(fā)生產(chǎn)制造每日任務(wù)后關(guān)掉電子計算機(jī)也可以開展批量生產(chǎn)，巨大地降低了資金投入的成本資金投入，獲得了優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)收益，具備廣闊的應(yīng)用前景。

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