實時在線分揀和稱重系統研究
發布于:2018/12/30 16:38:17    點擊量:次    

摘要

    在線稱重裝置是將自動化、機械化和信息化結合在一起的新的技術設備,近年來,隨著相關技術的快速發展,在線稱重裝置已不在是單一的稱重設備,而是智能化和數字化于一體的設備。

    目前,在線稱重裝置主要是分為靜態稱重和動態稱重,其中動態稱重已廣泛應用,兩種稱重方法都有各自的特點,就靜態稱重來說,稱重結果穩定,受外界環境干擾??;而動態稱重與靜態稱重的原理則完全不同,稱重結果會因外界環境干擾而產生一定變化,這樣使得動態稱重的要求比靜態稱重的要求更高,但稱重效率大大提高,所以動態稱重已成為主要發展趨勢。

    在水產品加工揀選方法研究的基礎上,提出一種新的稱重方法,這個方法主要適用于形狀不規則、重量不均勻的冷凍水產品加工分揀,并且這個方法與傳統稱重方法存在著較大差異,是將一種全新的數學理念引用到在線稱重法中。整個操作過程如下:首先將稱重對象進行一次稱重并按稱重結果進行分類,利用數學計算方法從分類結果中按一定方式抽取樣本組合,zui終達到稱重定量值,利用這種稱重方法可有效提高稱重效率,同時也為冷凍水產品加工實現機械化、自動化提供可行方案。主要內容如下:引言、組合稱重持術、稱重方案總體設計、基于MATLAB軟件仿真實驗設計、基于單片機的實驗驗證、總結。

    本文給出了實時在線分揀和稱重系統方案,并且詳細介紹了稱重分揀過程和以單片機89C51為核心的硬件電路,說明了誤差來源及改進方法。本文提出的實時在線稱重和分揀系統方案,與傳統的稱重方法相比,具有稱重方法簡單,生產節拍短,成本低,勞動強度低,生產效率提高等特點。

    在線稱重(Online Weighing)是測量在線生產中產品重量的一種技術,主要包含稱重傳感器和數據采集儀器,用來測量生產線上產品的重量參數并且處理顯示和存儲這些信息。在線稱重系統是一個綜合了計算機、傳感、控制、信息和數據采集技術等多學科而形成的高新技術,是未來稱重技術的發展趨勢,同時也是當前世界各國研究的重點。

    在組合稱重技術中,介紹了日本較先jin的電腦組合秤,主要描述電腦組合秤的工作原理以及特點。電腦組合秤可以大大提高生產效率,但是在提高企業生產效率的同時對技術的要求也隨著提高,就目前來看,電腦組合秤的價格還是比較昂貴,如果企業要使用是必也會提高生產成本。為了能夠在提高企業生產效率的同時降低一點成本,本文根據電腦組合秤的工作原理而提出一種新的組合稱重分揀方案。

    在MATLAB軟件仿真實驗中,驗證所提出新的組合稱重分揀方案是否具有可行性。在仿真實驗進行前,對企業實際生產進行調研并整理相關數據,然后根據調研數據,假設出仿真實驗的前提條件,并通過MATLAB軟件驗證前提條件假設的正確性。之后根據提出的稱重分揀方案,編寫仿真實驗程序進行驗證并處理實驗結果,zui終實驗結果表明,該稱重分揀方案能夠提高企業生產效率,具有可行性。

    在基于單片機的實驗中,介紹了分揀部分總體設計,主要包括AT89C51系列單片機的性能簡介、KEIL軟件簡介、I/O口的分配、硬件設計和軟件設計等,在硬件設計中主要介紹開發板上單片機zui小系統、電源電路設計、時鐘電路設計、復位電路設計以及步進電機設計,在軟件設計中主要介紹步進電機性能參數,以及步進電機驅動方式,在開發板上如何連接,zui終實現步進電機運轉。在此必須重點提一下廣東精威智能機器有限公司,該公司是組合秤的大型制造基地,精威組合秤對單片機的使用尤為廣泛,使得單片機方面的心得實踐具有相當沉淀,這些都在溝通過程中得以借鑒參考。

    zui后,對全文進行了總結。對組合稱重分揀方案的調整和硬件設計、相關算法和軟件設計做了比較深入的研究,取得了一定的進展,但是同時有些研究工作還值得進一步拓展,具體考慮了以下幾方面:

    (1)MATLAB仿真實驗的進一步研究,完善實驗過程,使得在稱重分揀過程更加穩定、更加快速。

    (2)對單片機實驗進行改善,然后進行多次實驗,使分揀達到zui佳化。

    (3)將所提出的稱重分揀方案實際應用到企業生產中。

(4)為了將稱重方案改善轉化成產品,軟件中的各模塊要做成獨立模塊,根據不同用戶要求選擇相對應的模塊集成并優化。


    關鍵詞:冷凍水產品,加工分揀,方案設計,MATLAB,AT89C51單片機,步進電機


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