Подсистема за автоматично индивидуално хранене на млечни крави с концентриран фураж при свободно блоково отглеждане

1. . . . . . . . . . . . .

2. . . . . . . . . . . . .

1. Ръководство на потребителя

2. Ръководство на генериране

3. Ръководство за програмиста

4. Ръководство за оператора

5. Инструкция за диспечера

6. Спецификация

7. Паспорт

8. Списък на експлоатационните документи

9. Листинг на програмите

1. Идентификация на елемента

2. Подготовка и контрол на данните

3. Обработка и средства за получаване на информацията

4. Поддържане и съхранение на информацията

5. Съдържание на изходната информация

1. Идентифициране на елемента

2. Подготовка и контрол на данните

3. Обработка и средства за получаване на информация

1. Ежедневна актуализация на входните данни чрез клавиатурата на компютъра.

2. Извикване на програмата за отпечатване на изходната табулограма чрез натискане на функционален бутон “Печат” от клавиатурата на специализирания компютър.

4. Поддържане и съхранение на информацията

5. Съдържание на изходната информация

1. Управляващи сигнали

• сигнал за подаване на елементарна порция концентриран фураж

1. Масив “CF” - съдържащ информация за изконсумирания концентриран фураж от всяко животно.

При работа на подсистемата като самостоятелна единица тази информация допълнена с данни и за програмирания фураж се извежда на изходната табулограма.

РЪКОВОДСТВО ЗА ГЕНЕРИРАНЕ

СЪДЪРЖАНИЕ:

1. Описание на дистрибутивния материал

2. Първоначално въвеждане на програмното осигуряване

3. Контролен пример

1. Описание на дистрибутивния носител

Програмата на подсистемата за автоматично хранене с концентриран фураж е записана на програмируеми постоянни запомнящи устройства тип 27 16. Програмата е разположена от адрес F000 до адрес FFFF.

2. Първоначално въвеждане на програмното осигуряване

Програмното осигуряване е разположено върху памети тип EPROM, които са монтирани в техническите средства /специализирания компютър при работа на подсистемата като самостоятелна единица и програмируемия контролер при работа на подсистемата като елемент на системата на комплексната автоматизация.

Автоматичния рестарт предава управлението на началния адрес от програмата при включване на захранването, т.е. за първоначалното включване на подсистемата е необходимо техническите средства да се включат към захранващото напрежение.

3. Описание на контролния пример

Като елемент на системата за комплексна автоматизация работата на подсистемата за автоматично хранене е подчинена на подсистемата за управление на кравекомплекс, която се явява по-горно ниво в йерархичната структура на системата. В този случай самостоятелната работа на подсистемата е невъзможно.

Контролният пример е за случая, когато подсистемата е оформена като самостоятелна единица.

1. Включва се захранването на техническите средства, с което се стартира програмата на подсистемата за автоматично хранене.

2. Въвеждат се входни данни за няколко номера на транспондери чрез клавиатурата на специализирания компютър.

3. Чрез клавиатурата на специализирания компютър се сверява часовника /въвежда се текущото астрономическо време/.

4. Изчаква се да се смени датата на часовника /въвежданите данни важат за следващия ден/.

5. В зоната за идентификация се внася транспондер, за чиито номер е въведена дажба. Изпълнителният механизъм отпуска една елементарна порция концентриран фураж. След 40-60 секунди се подава нова порция концентриран фураж и така докато се подаде частта от дневната дажба за текущия период или се измести транспондера извън зоната на действие на системата за идентификация.

6. След подаване на първата част от дневната дажба, новата елементарна порция концентриран фураж се отпуска по времето на втория интервал ако транспондерът е в зоната на действие на системата за идентификация. Подават се елементарни порции концентриран фураж, докато се свърши втората част от дневната дажба.

7. Аналогично е действието на системата по време на третия интервал, когато се подава третата част от дневната дажба.

8. При внасяне в зоната на действие на системата за идентификация на транспондер, за чийто номер няма въведена дажба дозиращото устройство на подава порция концентриран фураж.

9. Чрез клавиатурата на компютъра се изисква изходния документ - табулограма за храненето на животните.

РЪКОВОДСТВО НА ПРОГРАМИСТА

СЪДЪРЖАНИЕ

на ръководството на програмиста

1. Обща структура на програмното осигуряване

2. Описание на програмите

3. Описание на базата данни

1. Обща структура на програмното осигуряване

1. Структура на програмното осигуряване

Програма PRTN - извършва контрол и обработка на изходния масив RTN

Програма PFD - извършва обработка на входните данни

Програма CDF - формира сигналите за управление на хранилките

Програма CHCF - формира изходния масив с данни за изконсумирания фураж

Характерът на използваните технически средства не позволява използването на съществуващи приложни програмни продукти.

Връзките между отделните програми са показани на технологичната блок-схема (черт. 1)

2. Използувани програмни езици.

Потребителските програми са разработени на Асемблер.

2. Описание на програмите

1. Програма PRTN - извършва формален контрол на входните данни и ги преобразува от ASCII код в шестнадесетичен код.

Програмата се използва при актуализация на входната информация. Извиква се автоматично от подсистемата за управление на кравекомплекс.

1. Структура на програмата

Програмата включва следните подпрограми:

• подпрограма за приемане на 1 байт данни по канал за сериен интерфейс

• подпрограма за предаване на 1 байт данни по канал за сериен интерфейс

• подпрограма за преобразуване на данни от ASCII код в двоичен код.

1. Описание на входните данни

Входните данни съдържат информация за всяко обслужвано животно, включваща:

• код на кравата

• дневна дажба /в кг./

Данните са в ASCII код и постъпват по канал за сериен интерфейс RS-232C.

1. Описание на изходните данни

В резултат от изпълнението на програмата PRTN се попълва част от записа на вмасива за е:

• код на кравата

• дневна дажба /в кг./

Данните са в двоичен код.

1. Описание на алгоритъма на работа на програмата (черт.2).

1. Записва началния адрес на областта от паметта, в която ще се запишат приетите данни.

2. Прочита 1 байт данни D по канала за сериен интерфейс.

3. Проверява има ли грешка - препълване или грешка в контрола по четност

• ако има грешка обработката продължава по т. 2.1.4.6

• ако няма грешка обработката продължава по т. 2.1.4.4

1. Проверява съдържанието на D.

• ако D=ERR обработката продължава по т. 2.1.4.7.

• ако D=END обработката продължава по т. 2.1.4.8.

• ако D"ERR и D"END обработката продължава по т. 2.1.4.5

1. Приетите данни D се предават по канала за сериен интерфейс

Данните D се преобразуват в двоичен код.

Данните в двоичен код се записват в паметта.

Преминава се към следващия адрес в паметта.

Обработката продължава по т. 2.1.4.2.

2. По канала за сериен интерфейс се предава ЕРР. Обработката продължава по т. 2.1.4.2.

3. Връща се към предходния адрес на клетката от паметта в която се записват приетите данни.

Обработката продължава по т. 2.1.4.2.

4. Край на програмата

1. Варианти на програмата

При работа на подсистемата като самостоятелна единица входните данни се въвеждат от клавиатурата на компютъра и структурата и алгоритми на програмата се променят. В този случай програмата включва:

• подпрограма за въвеждане на данни от клавиатурата

• подпрограма за преобразуване на данни от двоично-десетичен в двоичен код.

На черт. 3 е показан вариант на алгоритъма.

1. Използувани технически средства

• програмируем микропроцесорен контролер.

1. Програма CDF - разпределя дневната дажба на брой елементарни порции и формира сигналите за управление на изпълнителните механизми в хранилката.

Програмата се извиква автоматично след изпълнение на програмата PRTN

1. Структура на програмата CDF.

Програмата съдържа следните подпрограми:

• подпрограма за делене

• подпрограма за управление на храненето

• подпрограма за идентификация

1. Описание на входните данни

Входните данни съдържат информация за всяко обслужващо животно, включваща:

• код на кравата

• дневна дажба

Данните са в двоичен код и са записани в оперативната памет на контролера.

1. Описание на изходните данни

В резултат от изпълнението на програмата се попълва част от масива BASE бр. порции І и бр. порции ІІ, бр. порции ІІІ формират управляващите сигнали за хранилките.

2. Описание на алгоритъма на работа на програмата CDF

1. Разпределя се дневната дажба на всяко животно на три части:

Броя на елементарните порции за всяка част се записва в оперативната памет на контролера.

2. Избира се поредната хранилка - (черт. 4)

• извиква се подпрограмата за идентификация - (черт. 5)

1. Проверява се к (К е № на транспондера)

• ако К=0 - преминава се към обслужване на следващата хранилка.

• ако К"0 - обработката продължава по т. 2.2.4.4.

1. Намира се в оперативната памет записа от масив BASE за прочетения номер на транспондер.

• проверява се съдържанието на елемент “бр. порции” (Мк) /І, ІІ, ІІІ в зависимост от астрономическото време/

• ако Мк=0 преминава се към обслужване на следващата хранилка.

• ако МК"0 подава се сигнал за отпускане на елементарна порция концентриран фураж.

• установява се Аi=0

• преминава се към обслужване на следващата хранилка

1. Използвани технически средства

• програмируем микропроцесорен контролер

• комутаторен блок

1. Програма PFD обработва входните сигнали получавани от датчиците за идентификация и контрол изпълнението на командите.

Програмата се извиква автоматично от програмата CDF.

1. Структура на програмата

Програмата включва следните подпрограми:

• подпрограма за идентификация на животните

• подпрограма за обработка на сигналите от датчиците за контрол изпълнението на командите

1. Описание на входните данни

Входните данни на програмата са:

• последователен цифров код, съдържащ номера на транспондера. Кодът е 16-битов и съдържа:

2 стартови бита

12 информационни бита /код/

1 бит контрол по четност

1 бит пауза

• потенциален сигнал, индициращ действителното подаване на порция концентриран фураж.

1. Описание на изходните данни

Изходни данни се явяват:

• код на кравата

• информация за действително отпусната порция концентриран фураж

1. Описание на алгоритъма на работа на програмата

1. Подпрограма за идентификация (черт. 5)

1. Проверява се дали в приемания код има пауза " 16 бита

• ако паузата < 16 бита обработката продължава по т. 2.3.4.1.6.

• ако паузата " 16 бита обработката продължава по т. 2.3.4.1.2.

1. Проверяват се следващите два бита

• ако двата бита са “0” обработката продължава по т. 2.3.4.1.6.

• ако двата бита са “1” обработката продължава по т. 2.3.4.1.3.

1. Четат се следващите 12 бита, които се присвояват на променливата К1.

2. Чете се 1 бит (за контрол по четност)

3. Проверява се дали има грешки в контрола по четност

• ако има грешка обработката продължава по т. 2.3.4.1.6.

• ако няма грешка на променливата К се присвоява стойността на К1

1. На променливата К се присвоява стойност 0.

2. Край на програмата

1. Подпрограма за контрол на изпълнението на командата - (черт. 6)

1. Проверява се действително ли е отпусната порция концентриран фураж

• ако не е обработката продължава по т. 2.3.4.2.4.

• ако е отпусната порция обработката продължава по т. 2.3.4.2.2.

1. Установява се Bi=0, Mk=Mk-1, Pk=Pk+ELP, Kk=Kk-1, Ai=0.

2. Край на програмата

3. Установява се Bi=1, с което се издава диагностично съобщение за авария. Обработката продължава по т. 2.3.4.2.3.

1. Програма CHCF - формира изходния масив с данни за изконсумирания фураж.

Извиква се автоматично от подсистемата за управление на кравекомплекс, която ползува изходните данни за изконсумирания фураж при актуализация на входните данни на останалите подсистеми включени в състава на системата за комплексна автоматизация на кравекомплекс.

1. Структура на програмата

Програмата ползува следните подпрограми:

• подпрограма за приемане на 1 байт данни по канал за сериен интерфейс;

• подпрограма за предаване на 1 байт данни по канал за сериен интерфейс;

• подпрограма за преобразуване на данни от двоичен код в ASCII код.

1. Описание на входните данни

Програмата ползува като входни данни информацията от масива BASE:

• код на кравата

• изконсумиран фураж за деня

Данните са в двоичен код.

1. Описание на изходните данни

• изход на програмата е масивът CF, чийто запис съдържа:

• код на кравата

• изконсумиран фураж

Данните са в ASCII код.

1. Описание на алгоритъма на работа на програмата /черт. 7/

1. Проверява се астрономическото време:

• ако е 24 ч. обработката продължава по т. 2.4.4.2.

• ако не е станало 24 ч. обработката продължава по т. 2.4.4.1.

1. Съдържанието на елемент “изконсумиран фураж за деня” от масива BASE се прехвърля в елемент “изконсумиран фураж за предишния ден” от същия масив.

2. Проверява се дали програмируемия контролер е избран от подсистемата за управление на кравекомплекс

• ако контролерът е избран обработката продължава по т. 2.4.4.4.

• ако контролерът не е избран обработката продължава по т. 2.4.4.3.

1. Записва се началния адрес на паметта, в който е записан масива BASE

2. Преобразуват се данните в ASCII код.

3. Предава се 1 байт данни D към подсистемата за управление на кравекомплекса по канала за сериен интерфейс. Преминава се към следващия адрес от паметта.

4. Приема се един байт данни D от подсистемата за управление на кравекомплекса по канала за сериен интерфейс.

5. Сравняват се предадените и приетите данни.

• ако D= D обработката продължава по т. 2.4.4.9.

• ако D" D обработката продължава по т. 2.4.4.10.

1. Проверява се дали това е крайният адрес на областта от паметта.

• ако е крайният адрес обработката продължава по т. 2.4.4.11;

• ако не е крайният адрес обработката продължава по т. 2.4.4.5.

1. Осъществява се връщане към предишния адрес от областта на паметта в която е разположен масив BASE. Обработката продължава по т. 2.4.4.5.

2. Край на програмата

1. Варианти на програмата.

При работа на подсистемата като самостоятелна единица изходните данни се извеждат на изходящ документ - табулограма. В този случай, структурата и алгоритъма на програмата се променят.

Вариантът на програмата CHCF включва:

• подпрограма за преобразуване на данни от двоичен код в ASCII код;

• подпрограма за управление на печатащо устройство.

Алгоритъмът е показан на черт. 8.

1. Използувани технически средства:

• програмируем микропроцесорен контролер.

РЪКОВОДСТВО НА ОПЕРАТОРА

СЪДЪРЖАНИЕ

на ръководство на оператора

1. Инструкция за оператора

2. Съобщения за подсистемата

ИНСТРУКЦИЯ ЗА ДИСПЕЧЕРА

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Обща технологична схема

2. Вход на подсистемата

3. Изход на подсистемата

4. План-график за експлоатация

5. Инструкция за създаване, актуализация и реорганизация на информационната база на системата.

6. Действие при отказ на техническите средства.

1. Обща технологична схема

Подсистемата за автоматично хранене на млечни крави с концентриран фураж получава входяща информация от подсистемата за управление на кравекомплекс и от датчиците.

В резултат от изпълнението на програмите за контрол и обработка на входните данни, за управление на храненето и за формиране на масив от данни за изконсумирания фураж от животните се генерират сигналите за управление на изпълнителните механизми в хранилките и масива с данни за изконсумирания фураж от животните през предния ден.

2. Вход на системата

1. Описание на входа

За нормалното функциониране “Подсистемата за автоматично хранене на млечни крави с концентриран фураж при свободно-боксово отглеждане” трябва да получава информация за всички обслужвани животни, включваща:

• код на кравата (№ на транспондера й)

• индивидуална дневна дажба

Характерът на управлявания технологичен процес налага тези данни да се актуализират ежедневно.

Въвеждането на тази информация, която има нормативен характер се извършва автоматично от подсистемата за автоматично управление на кравекомплекс.

Информацията за състоянието на управлявания обект се получава автоматично от датчиците за идентификация на животните (транспондерите) и от сигналите за управление на храненето. Тази информация включва:

• код на кравата (№ на транспондера й)

• подадена порция концентриран фураж (да/не)

Особеностите на технологичния процес налагат системата да получава информация за астрономическото време. Тази информация се въвежда автоматично от подсистемата за автоматично управление на кравекомплекс при включване на подсистемата за управление на храненето.

1. Макет на запис на масивите RTN и FD

“Масив RTN” - съдържа данни за индивидуалните дневни дажби на всички животни.

“Масив FD” - съдържа данни за консумацията на концентриран фураж от кравите.

2. Описание на входните документи

При работа на подсистемата като елемент на системата за комплексна автоматизация на кравекомплекс не се използват входни документи, тъй като входните данни се въвеждат автоматично от подсистемата за управление на кравекомплекс.

При работа на подсистемата като самостоятелна единица входните данни се въвеждат чрез клавиатурата на специализирания компютър.

Макетът на входния документ “Дажби” има вида:

1	2	3	4	5		6	7	8	9
9	9	9	9	Д		9	9	9	!

3. Изход на системата

1. Описание на изхода

Изходящата информация е във вид на:

1. Управляващи сигнали - формират се от програмата за управление на храненето това са:

• сигнал за отпускане на елементарна порция

Въздействието на сигналите е автоматично

1. Информационни масиви

Подсистемата генерира един изходящ масив, съдържащ данни за:

• код на кравата

• изконсумирано количество храна за деня

1. Макет на запис на масив “Изконсумиран фураж” - CF

2. Описание на изходните документи

При работа на подсистемата като елемент на системата за комплексна автоматизация не се издават изходни документи, тъй като изходните данни са във вид на масив, който се извлича от подсистемата за управление на кравекомплекс.

При самостоятелна работа на подсистемата се издава изходен документ, съдържащ данни за номера на животното, изконсумирания фураж, програмното количество фураж.

4. План график за експлоатация

5. Инструкция за създаване, актуализация и реорганизация на информационната база на подсистемата.

При работа на подсистемата като елемент на системата за комплексна автоматизация информационната база на подсистемата се създава автоматично входните данни се въвеждат от подсистемата за управление на кравекомплекс по канал за сериен интерфейс и от датчиците.

При работа на подсистемата като самостоятелна единица входните данни се въвеждат чрез клавиатурата на специализирания компютър.

Информационната база се актуализира ежедневно като % на актуализация е 100% (т.е. информационната база се създава наново всеки ден).

6. Действие при отказ на техническите средства.

При отказ на техническите средства трябва незабавно да се потърсят причините предизвикали отказ, да се отстранят тези причини както и евентуални повреди възникнали в тази ситуация, след което се възобновява работата на подсистемата със задължително актуализиране на входните данни.