實(shí)時(shí)在線分揀和稱重系統(tǒng)研究

    在線稱重裝置是將自動(dòng)化、機(jī)械化和信息化結(jié)合在一起的新的技術(shù)設(shè)備，近年來(lái)，隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，在線稱重裝置已不在是單一的稱重設(shè)備，而是智能化和數(shù)字化于一體的設(shè)備。

    目前，在線稱重裝置主要是分為靜態(tài)稱重和動(dòng)態(tài)稱重，其中動(dòng)態(tài)稱重已廣泛應(yīng)用，兩種稱重方法都有各自的特點(diǎn)，就靜態(tài)稱重來(lái)說(shuō)，稱重結(jié)果穩(wěn)定，受外界環(huán)境干擾??；而動(dòng)態(tài)稱重與靜態(tài)稱重的原理則完全不同，稱重結(jié)果會(huì)因外界環(huán)境干擾而產(chǎn)生一定變化，這樣使得動(dòng)態(tài)稱重的要求比靜態(tài)稱重的要求更高，但稱重效率大大提高，所以動(dòng)態(tài)稱重已成為主要發(fā)展趨勢(shì)。

    在水產(chǎn)品加工揀選方法研究的基礎(chǔ)上，提出一種新的稱重方法，這個(gè)方法主要適用于形狀不規(guī)則、重量不均勻的冷凍水產(chǎn)品加工分揀，并且這個(gè)方法與傳統(tǒng)稱重方法存在著較大差異，是將一種全新的數(shù)學(xué)理念引用到在線稱重法中。整個(gè)操作過(guò)程如下：首先將稱重對(duì)象進(jìn)行一次稱重并按稱重結(jié)果進(jìn)行分類，利用數(shù)學(xué)計(jì)算方法從分類結(jié)果中按一定方式抽取樣本組合，zui終達(dá)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(shí)也為冷凍水產(chǎn)品加工實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化提供可行方案。主要內(nèi)容如下：引言、組合稱重持術(shù)、稱重方案總體設(shè)計(jì)、基于MATLAB軟件仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、基于單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、總結(jié)。

    本文給出了實(shí)時(shí)在線分揀和稱重系統(tǒng)方案，并且詳細(xì)介紹了稱重分揀過(guò)程和以單片機(jī)89C51為核心的硬件電路，說(shuō)明了誤差來(lái)源及改進(jìn)方法。本文提出的實(shí)時(shí)在線稱重和分揀系統(tǒng)方案，與傳統(tǒng)的稱重方法相比，具有稱重方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)節(jié)拍短，成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率提高等特點(diǎn)。

    在線稱重（Online Weighing）是測(cè)量在線生產(chǎn)中產(chǎn)品重量的一種技術(shù)，主要包含稱重傳感器和數(shù)據(jù)采集儀器，用來(lái)測(cè)量生產(chǎn)線上產(chǎn)品的重量參數(shù)并且處理顯示和存儲(chǔ)這些信息。在線稱重系統(tǒng)是一個(gè)綜合了計(jì)算機(jī)、傳感、控制、信息和數(shù)據(jù)采集技術(shù)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是未來(lái)稱重技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是當(dāng)前世界各國(guó)研究的重點(diǎn)。

    在組合稱重技術(shù)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(diǎn)。電腦組合秤可以大大提高生產(chǎn)效率，但是在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)對(duì)技術(shù)的要求也隨著提高，就目前來(lái)看，電腦組合秤的價(jià)格還是比較昂貴，如果企業(yè)要使用是必也會(huì)提高生產(chǎn)成本。為了能夠在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)降低一點(diǎn)成本，本文根據(jù)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(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)研并整理相關(guān)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，假設(shè)出仿真實(shí)驗(yàn)的前提條件，并通過(guò)MATLAB軟件驗(yàn)證前提條件假設(shè)的正確性。之后根據(jù)提出的稱重分揀方案，編寫仿真實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行驗(yàn)證并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，zui終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該稱重分揀方案能夠提高企業(yè)生產(chǎn)效率，具有可行性。

    在基于單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)中，介紹了分揀部分總體設(shè)計(jì)，主要包括AT89C51系列單片機(jī)的性能簡(jiǎn)介、KEIL軟件簡(jiǎn)介、I/O口的分配、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等，在硬件設(shè)計(jì)中主要介紹開(kāi)發(fā)板上單片機(jī)zui小系統(tǒng)、電源電路設(shè)計(jì)、時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)以及步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)，在軟件設(shè)計(jì)中主要介紹步進(jìn)電機(jī)性能參數(shù)，以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，在開(kāi)發(fā)板上如何連接，zui終實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在此必須重點(diǎn)提一下廣東精威智能機(jī)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(duì)單片機(jī)的使用尤為廣泛，使得單片機(jī)方面的心得實(shí)踐具有相當(dāng)沉淀，這些都在溝通過(guò)程中得以借鑒參考。

    zui后，對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。對(duì)組合稱重分揀方案的調(diào)整和硬件設(shè)計(jì)、相關(guān)算法和軟件設(shè)計(jì)做了比較深入的研究，取得了一定的進(jìn)展，但是同時(shí)有些研究工作還值得進(jìn)一步拓展，具體考慮了以下幾方面：

    (1)MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步研究，完善實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使得在稱重分揀過(guò)程更加穩(wěn)定、更加快速。

    (2)對(duì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改善，然后進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，使分揀達(dá)到zui佳化。

    (3)將所提出的稱重分揀方案實(shí)際應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)中。

(4)為了將稱重方案改善轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，軟件中的各模塊要做成獨(dú)立模塊，根據(jù)不同用戶要求選擇相對(duì)應(yīng)的模塊集成并優(yōu)化。