實時在線分揀和稱重系統研究

    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，受外界環境干擾小；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。