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实时在线分拣和称重系统研究

    在线称重装置是将自动化、机械化和信息化结合在一起的新的技术设备,近年来,随着相关技术的快速发展,在线称重装置已不在是单一的称重设备,而是智能化和数字化于一体的设备。

    目前,在线称重装置主要是分为静态称重和动态称重,其中动态称重已广泛应用,两种称重方法都有各自的特点,就静态称重来说,称重结果稳定,受外界环境干扰小;而动态称重与静态称重的原理则完全不同,称重结果会因外界环境干扰而产生一定变化,这样使得动态称重的要求比静态称重的要求更高,但称重效率大大提高,所以动态称重已成为主要发展趋势。

    在水产品加工拣选方法研究的基础上,提出一种新的称重方法,这个方法主要适用于形状不规则、重量不均匀的冷冻水产品加工分拣,并且这个方法与传统称重方法存在着较大差异,是将一种全新的数学理念引用到在线称重法中。整个操作过程如下:首先将称重对象进行一次称重并按称重结果进行分类,利用数学计算方法从分类结果中按一定方式抽取样本组合,zui终达到称重定量值,利用这种称重方法可有效提高称重效率,同时也为冷冻水产品加工实现机械化、自动化提供可行方案。主要内容如下:引言、组合称重持术、称重方案总体设计、基于MATLAB软件仿真实验设计、基于单片机的实验验证、总结。

    本文给出了实时在线分拣和称重系统方案,并且详细介绍了称重分拣过程和以单片机89C51为核心的硬件电路,说明了误差来源及改进方法。本文提出的实时在线称重和分拣系统方案,与传统的称重方法相比,具有称重方法简单,生产节拍短,成本低,劳动强度低,生产效率提高等特点。

    在线称重(Online Weighing)是测量在线生产中产品重量的一种技术,主要包含称重传感器和数据采集仪器,用来测量生产线上产品的重量参数并且处理显示和存储这些信息。在线称重系统是一个综合了计算机、传感、控制、信息和数据采集技术等多学科而形成的高新技术,是未来称重技术的发展趋势,同时也是当前世界各国研究的重点。

    在组合称重技术中,介绍了日本较先jin的电脑组合秤,主要描述电脑组合秤的工作原理以及特点。电脑组合秤可以大大提高生产效率,但是在提高企业生产效率的同时对技术的要求也随着提高,就目前来看,电脑组合秤的价格还是比较昂贵,如果企业要使用是必也会提高生产成本。为了能够在提高企业生产效率的同时降低一点成本,本文根据电脑组合秤的工作原理而提出一种新的组合称重分拣方案。

    在MATLAB软件仿真实验中,验证所提出新的组合称重分拣方案是否具有可行性。在仿真实验进行前,对企业实际生产进行调研并整理相关数据,然后根据调研数据,假设出仿真实验的前提条件,并通过MATLAB软件验证前提条件假设的正确性。之后根据提出的称重分拣方案,编写仿真实验程序进行验证并处理实验结果,zui终实验结果表明,该称重分拣方案能够提高企业生产效率,具有可行性。

    在基于单片机的实验中,介绍了分拣部分总体设计,主要包括AT89C51系列单片机的性能简介、KEIL软件简介、I/O口的分配、硬件设计和软件设计等,在硬件设计中主要介绍开发板上单片机zui小系统、电源电路设计、时钟电路设计、复位电路设计以及步进电机设计,在软件设计中主要介绍步进电机性能参数,以及步进电机驱动方式,在开发板上如何连接,zui终实现步进电机运转。在此必须重点提一下广东精威智能机器有限公司,该公司是组合秤的大型制造基地,精威组合秤对单片机的使用尤为广泛,使得单片机方面的心得实践具有相当沉淀,这些都在沟通过程中得以借鉴参考。

    zui后,对全文进行了总结。对组合称重分拣方案的调整和硬件设计、相关算法和软件设计做了比较深入的研究,取得了一定的进展,但是同时有些研究工作还值得进一步拓展,具体考虑了以下几方面:

    (1)MATLAB仿真实验的进一步研究,完善实验过程,使得在称重分拣过程更加稳定、更加快速。

    (2)对单片机实验进行改善,然后进行多次实验,使分拣达到zui佳化。

    (3)将所提出的称重分拣方案实际应用到企业生产中。

(4)为了将称重方案改善转化成产品,软件中的各模块要做成独立模块,根据不同用户要求选择相对应的模块集成并优化。

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