一种药品制粒机控制方法与流程

本发明涉及一种药品制粒机控制方法，属于计算机控制系统。

背景技术：

1、随着智能技术的发展，制药机的智能化程度在不断提升，而这对药物生产企业而言就存在很大的麻烦，即设备更新速度过快，现有制药机一般是整机设计，一旦涉及升级改造，则只能通过更换设备或对原有设备整体进行改造，成本极高。

2、针对上述问题，一种解决思路在于，基于现有的装置设备组件自组制药机，由此确保较好的可扩展性，其结构方面可以考虑对现有技术中的制药机进行结构分解后，用连接件重组，然后开孔安装扩展装置设备组件即可。

3、但是随之而来的问题是，如何确保控制软件上的扩展性和兼容性。由于智能算法的运行需要占用较多的系统资源，包括计算资源和通信资源，在对智能算法应用于实际控制进行测试时发现，常发生控制通信和数据通信方面的时序冲突的情况，导致偶发性的控制错误从而停机，严重影响产品质量。通过分析上述技术问题的原因发现，现有的控制软件都是以主控为核心的模式，其控制功能和通信功能需占用相同的资源，而在控制方法日渐复杂时，主控必然采用rtos进行系统底层架构，rtos的中断处理设定较为固定，难以有效应对控制功能和通信功能的两方面扩展需求，因此以主控为核心的架构模式，所对应的资源集中极其容易导致时序冲突。一种典型的时序冲突有如，在需要计算t时序的控制输出时，正好接收t+1时序的反馈输入并开始对反馈输入进行计算，对反馈输入进行计算的中间结果覆写了对控制输出进行计算的中间结果，导致进程跳回至控制输出的计算过程后，控制输出的计算结果发生错误或混乱。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种药品制粒机控制方法，该药品制粒机控制方法基于分阶段加载、总线区别和指令长度固定的方式，有效避免时序冲突而数据错乱的问题，并且能有效提升扩展性，便于针对设备运行各阶段分别进行优化升级开发。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种药品制粒机控制方法，包括以下步骤：

4、s1、初始化：从数据缓存器中读取运行控制参数和控制模型，运行控制参数包括各阶段的最大时长、切换指标、控制范围、控制目标，控制模型分阶段划分子部；阶段判别器切换至第一阶段作为当前阶段；

5、s2、阶段控制：阶段判别器加载运行控制参数中当前阶段的最大时长、切换指标，控制器加载运行控制参数中当前阶段的控制范围、控制目标并加载控制模型中当前阶段子部；控制器通过数据总线连接输入参数汇总器接收反馈数据，并运行控制模型中当前阶段子部根据控制目标在控制范围内计算执行控制参数，通过数据总线将控制参数发送至输出参数分配器执行控制；阶段判别器接收执行反馈数据并对比执行反馈和切换指标判断是否执行完毕，执行完毕或超过最大时长则判断下一数据项是否为空，空则通过通信总线向控制器发送终止指令并跳转至步骤s4，非空则通过通信总线向控制器发送阶段切换指令并跳转到步骤s3，阶段判别器通过通信总线向控制器发送的所有指令长度相同且固定；

6、s3、阶段切换：控制器停止计算并清除片载内存中的数据，阶段判别器将下一阶段切换为当前阶段，返回至步骤s2；

7、s4、终止运行：控制器停止计算并清除片载内存中的数据，阶段阶段判别器将当前阶段标签置空后，返回至步骤s1并等待。

8、所述各阶段包括加料阶段、搅拌阶段、控温阶段、调整阶段和出料阶段。

9、所述加料阶段中，控制器计算的执行控制参数包括加料控制参数；加料控制参数为，多个加料阀的开度和运行时长。

10、所述搅拌阶段中，控制器计算的执行控制参数包括搅拌控制参数；搅拌控制参数为，搅拌轴的运行电流和占空比。

11、所述控温阶段和调整阶段中，控制器计算的执行控制参数包括搅拌控制参数、温度控制参数和风力控制参数；搅拌控制参数为，搅拌轴的运行电流和占空比；温度控制参数为，加热机构的风机转速挡位和降温机构的运行挡位；风力控制参数为，通风风机的风机转速。

12、所述出料阶段中，控制器计算的执行控制参数包括出料闸机开度和运行时长。

13、所述输入参数汇总器接收的反馈数据包括流畅度、颗粒度、温度和湿度。

14、所述流畅度通过流畅度识别模型根据电机运行参数计算得到，电机运行参数包括搅拌轴主动电机的运行电流和运行电压；所述颗粒度通过颗粒识别模型对内腔图像进行识别得到，内腔图像由药品制粒机内腔摄像头拍摄得到。

15、所述控制器在运行过程中保留一个寄存器专用于缓存终止指令和阶段切换指令。

16、本发明的有益效果在于：基于分阶段加载、总线区别和指令长度固定的方式，有效避免时序冲突而数据错乱的问题，并且能有效提升扩展性，便于针对设备运行各阶段分别进行优化升级开发，后续具体的升级改进操作方便容易，便于实现新材料新工序的快速最优化，为多控制中心的制粒机一体化、智能化加工控制提供软件基础框架上的最大支持。

技术特征：

1.一种药品制粒机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述各阶段包括加料阶段、搅拌阶段、控温阶段、调整阶段和出料阶段。

3.如权利要求2所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述加料阶段中，控制器计算的执行控制参数包括加料控制参数；加料控制参数为，多个加料阀的开度和运行时长。

4.如权利要求2所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述搅拌阶段中，控制器计算的执行控制参数包括搅拌控制参数；搅拌控制参数为，搅拌轴的运行电流和占空比。

5.如权利要求2所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述控温阶段和调整阶段中，控制器计算的执行控制参数包括搅拌控制参数、温度控制参数和风力控制参数；搅拌控制参数为，搅拌轴的运行电流和占空比；温度控制参数为，加热机构的风机转速挡位和降温机构的运行挡位；风力控制参数为，通风风机的风机转速。

6.如权利要求1所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述出料阶段中，控制器计算的执行控制参数包括出料闸机开度和运行时长。

7.如权利要求1所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述输入参数汇总器接收的反馈数据包括流畅度、颗粒度、温度和湿度。

8.如权利要求7所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述流畅度通过流畅度识别模型根据电机运行参数计算得到，电机运行参数包括搅拌轴主动电机的运行电流和运行电压；所述颗粒度通过颗粒识别模型对内腔图像进行识别得到，内腔图像由药品制粒机内腔摄像头拍摄得到。

9.如权利要求1所述的药品制粒机控制方法，其特征在于：所述控制器在运行过程中保留一个寄存器专用于缓存终止指令和阶段切换指令。

技术总结本发明涉及计算机控制系统技术领域，提供了一种药品制粒机控制方法，包括以下步骤：S1、初始化：从数据缓存器中读取运行控制参数和控制模型，运行控制参数包括各阶段的最大时长、切换指标、控制范围、控制目标，控制模型分阶段划分子部；S2、阶段控制：阶段判别器加载运行控制参数中当前阶段的最大时长、切换指标，控制器加载运行控制参数中当前阶段的控制范围、控制目标并加载控制模型中当前阶段子部；S3、阶段切换；S4、终止运行。本发明基于分阶段加载、总线区别和指令长度固定的方式，有效避免时序冲突而数据错乱的问题，并且能有效提升扩展性，便于针对设备运行各阶段分别进行优化升级开发，后续具体的升级改进操作方便容易。技术研发人员：胡桂林,何川,穆仁均,吴邦华受保护的技术使用者：贵州天安药业股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9