適用于中小型企業(yè)的自動(dòng)稱(chēng)重系統的研制論文

　　摘要：本文對研制適用于中小型企業(yè)的自動(dòng)稱(chēng)重系統的背景和意義進(jìn)行了闡述，然后對國內外研究現狀進(jìn)行了描述，之后給出了研究?jì)热莺图夹g(shù)關(guān)鍵，最后給出了技術(shù)方案、技術(shù)路線(xiàn)及可行性分析。

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制,稱(chēng)重,中小型企業(yè)

　　一、背景和意義

　　隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，一大批如湖南省沅江市通威飼料公司的中小企業(yè)業(yè)務(wù)量急劇攀升，與此同時(shí)產(chǎn)能不能夠及時(shí)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的矛盾也體現出來(lái)。這一矛盾的結果，是企業(yè)市場(chǎng)大量喪失，企業(yè)利益極大損失。在筆者的實(shí)際工作中遇到的產(chǎn)能不足多是多種因素綜合而引起的，如設備老化、人員經(jīng)驗不足、管理效率低下等。在這些因素中，就包括企業(yè)在原料入庫及產(chǎn)品出庫上所遇到的瓶頸。

　　由于中小型企業(yè)多沿用了八十年代以前的設備，因此在原料入庫及產(chǎn)品出庫這一環(huán)節中仍較多的采用了人工稱(chēng)重的辦法。如在沅江市通威飼料公司在進(jìn)行原料入庫這一工作時(shí)，稱(chēng)重人員首先要記錄運輸原料車(chē)輛的牌號、原料提供商名字及代號、時(shí)間，稱(chēng)重結果（毛重）等數據，在入庫完畢后還需要記錄車(chē)輛號、稱(chēng)重結果（皮重），最后計算出凈重。在這一過(guò)程由于采用人工操作，填寫(xiě)憑證的時(shí)間相對較長(cháng)，從而導致工作效率較低。另外，在填寫(xiě)憑證的過(guò)程由于人員疏忽或精神疲憊容易出現失誤，出現失誤后查找失誤原因也很困難，往往出現稱(chēng)重人員、原料入庫人員、產(chǎn)品出庫人員之間互相推卸責任的情況，這就使原本就較低的工作效率變得更低。

　　采用自動(dòng)稱(chēng)重系統可有效的解決以上問(wèn)題。由于采用基于PC的硬軟件系統進(jìn)行有關(guān)數據的收集，可達到簡(jiǎn)化操作人員工作步驟、節省操作時(shí)間的目的；數據庫的引用使數據查詢(xún)方便快捷，便于操作人員查找出失誤原因；報表系統的引用使企業(yè)可根據需要隨時(shí)產(chǎn)生所需要的報表，極大的方便了企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)結算。

　　自動(dòng)稱(chēng)重系統的使用可有效的提高中小型企業(yè)在原料入庫和產(chǎn)品出庫環(huán)節上工作人員的工作效率，縮短企業(yè)生產(chǎn)周期，從而能更好的適應市場(chǎng)需要。

　　二、國內外研究現狀

　　在自動(dòng)稱(chēng)重系統的硬件設備方面，在90年代前多采用了“計算機+數據采集卡+壓電傳感器”的方式進(jìn)行數據的采集，但數據采集卡所采得的數據往往失真較大，而且價(jià)格昂貴；隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電子秤在設計上已逐步成熟，而且在其內部已有多種措施保證所采集的數據真實(shí)可靠，因此在90年代后期起國內外已逐步采用了“計算機+電子秤+壓電傳感器”的硬件系統。在大型企業(yè)中計算機多采用昂貴的工控機，在與電子秤的通信接口中多采用RS485串行口。這一系統成熟、穩定，但價(jià)格昂貴。在一些企業(yè)中也采用了RS232串行口，也取得了較好的效果。

　　在自動(dòng)稱(chēng)重系統的軟件開(kāi)發(fā)方面，在80年代前多采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行計算機編程；80年代初起隨著(zhù)DOS操作系統的廣泛應用，國內外開(kāi)始采用BASIC或C語(yǔ)言進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)，也開(kāi)始逐步應用模塊化的編程模式；90年代末，隨著(zhù)Windows的應用，國內外開(kāi)始采用VB、VC、DELPHI等編程語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并開(kāi)始重視軟件工程的應用，提出了原型法、瀑布法等多種軟件開(kāi)發(fā)模型。

　　98年后軟件技術(shù)又有了長(cháng)足的進(jìn)步。國外開(kāi)始對多種軟件模型進(jìn)行整合，提出了UML即統一軟件模型語(yǔ)言，面向對象的軟件開(kāi)發(fā)模型有了實(shí)質(zhì)上的工業(yè)級的標準。隨著(zhù)Rational公司提出UML，其所倡導的RUP軟件過(guò)程模型也逐漸受到重視。但RUP軟件過(guò)程模型比較復雜，因此在實(shí)際應用中又出現了簡(jiǎn)單實(shí)用的Synergy軟件過(guò)程模型。

　　三、研究?jì)热�、技術(shù)關(guān)鍵

　　1、研究?jì)热?/strong>

　　本項目旨在研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的適用于中小型企業(yè)的自動(dòng)稱(chēng)重系統。為此，要進(jìn)行如下分項目的研究：

　�。�1）硬件配置及其匹配性的研究。硬件配置應在完成自動(dòng)稱(chēng)重的任務(wù)的前提下，價(jià)格盡可能低廉；所采用硬件在機械性能、電性能、測量范圍、數據傳輸速度等方面應匹配，測量精度應能滿(mǎn)足用戶(hù)要求。

　�。�2）PC與電子秤之間串行口通信研究。對所采用的電子秤的串行口通信協(xié)議進(jìn)行研究，確定PC和電子秤之間的硬件設置和軟件設置，保證串行口通信正常。

　�。�3）Synergy軟件過(guò)程模型研究。研究如何將Synergy軟件過(guò)程模型應用于開(kāi)發(fā)自動(dòng)稱(chēng)重系統的軟件部分，降低軟件開(kāi)發(fā)風(fēng)險。

　�。�4）UML和面向對象軟件設計研究。研究如何根據UML這一標準構建自動(dòng)稱(chēng)重系統軟件的軟件模型，使軟件開(kāi)發(fā)標準化，便于教學(xué)和后續開(kāi)發(fā)。

　�。�5）數據庫系統設計研究。研究如何設計適用于自動(dòng)稱(chēng)重系統的數據庫系統，保存對企業(yè)而言至關(guān)重要的數據。

　�。�6）報表系統設計研究。研究如何設計適用于自動(dòng)稱(chēng)重系統的報表系統，以適應企業(yè)進(jìn)行數據查詢(xún)的需要。

　�。�7）故障診斷及可靠性研究。研究如何確定系統故障，并指導工作人員修復故障；研究如何提高設備可靠性。

　　2、技術(shù)關(guān)鍵及創(chuàng )新點(diǎn)

　�。�1）Synergy軟件過(guò)程模型研究。這一簡(jiǎn)單實(shí)用的軟件過(guò)程模型使開(kāi)發(fā)小組在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，能及時(shí)做出調整以適應技術(shù)、工具、人員以及組織模式的變化，包含進(jìn)度、經(jīng)費、項目軟硬件復雜度、軟件模型等多方面的工作內容的安排。

　�。�2）自動(dòng)稱(chēng)重系統的系統匹配性。系統存在多種因系統不匹配而導致的數據失真情況，如串行口通信不匹配會(huì )出現無(wú)法連接或出錯的情況，壓電傳感器量程不夠會(huì )導致數據嚴重失真等，系統匹配是自動(dòng)稱(chēng)重系統的技術(shù)關(guān)鍵。四、研究方案，技術(shù)路線(xiàn)及可行性分析

　　自動(dòng)稱(chēng)重系統硬件組成包括壓電傳感器、電子秤和計算機等，見(jiàn)圖1。

　　圖1自動(dòng)稱(chēng)重系統硬件原理圖

　　壓電傳感器將重量轉化為電壓信號傳給電子秤，電子秤對其處理后將通過(guò)RS232串行口將數字信號傳輸給計算機。操作人員使用自動(dòng)稱(chēng)重系統軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可實(shí)現將數據自動(dòng)記錄至數據庫。

　　系統研制的技術(shù)路線(xiàn)如下：

　�。�1）制定研制計劃，建立系統的Synergy軟件過(guò)程模型；

　�。�2）調研企業(yè)需求情況；

　�。�3）選擇所需要的硬件。在電子秤和壓電傳感器的選購上，將優(yōu)先選用市面上成熟的產(chǎn)品。計算機選購性能穩定、價(jià)格低廉的產(chǎn)品。著(zhù)重注意各產(chǎn)品的各項性能參數的匹配，并在正式應用前事先進(jìn)行各項指標的匹配；

　�。�4）軟件系統設計、數據庫設計；

　�。�5）編程；

　�。�6）赴廠(chǎng)家調試；

　�。�7）調試完成后的系統應用及售后服務(wù)。

　　系統中所采用的硬件成熟可靠；軟件開(kāi)發(fā)采用簡(jiǎn)單實(shí)用的Synergy軟件過(guò)程模型，降低了軟件開(kāi)發(fā)的風(fēng)險；由于采用UML這一實(shí)質(zhì)的工業(yè)級軟件模型標準，使軟件開(kāi)發(fā)標準化，軟件開(kāi)發(fā)風(fēng)險進(jìn)一步降低。

　　對系統的匹配將采取嚴格控制接口的措施，使所選擇的硬件在機械性能、電性能、測量范圍、數據傳輸速度等均能保持良好的匹配，并在正式應用前做各方面的考核。

　　在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中將充分考慮數據的完整性，使自動(dòng)記錄數據的時(shí)間盡量短、過(guò)程盡可能少，并采用簡(jiǎn)單可靠、使用廣泛的ACCESS數據。在軟件設計中考慮盡可能多的故障情況，并且在軟件中增加故障情況下人機交互的環(huán)節，使在維修人員對軟件進(jìn)行修復之前操作人員仍可以進(jìn)行工作。

　　參考文獻

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