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 隨著我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工的快速發(fā)展，分包裝機(jī)已經(jīng)逐步應(yīng)用于茶葉生產(chǎn)加工過程。為了提高分包裝機(jī)械的工作效率，同時(shí)保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)高速、高精度及高穩(wěn)定性，并進(jìn)一步推動(dòng)加工機(jī)械智能化、網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)，研發(fā)以智能嵌入式系統(tǒng)及基于通信協(xié)議為核心的可連續(xù)工作的工程設(shè)備，具有十分重要的意義。

    本文以連續(xù)式分包裝機(jī)為研究對(duì)象，通過分析分包裝機(jī)的工作原理和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，對(duì)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)等領(lǐng)域進(jìn)行了研究。

    根據(jù)設(shè)計(jì)要求及適用范圍，對(duì)分包裝機(jī)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了分析，并對(duì)系統(tǒng)的核心控制器及通信部分選型方案進(jìn)行了分析和比較，設(shè)計(jì)總體方案。

    在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，針對(duì)目前分包裝機(jī)存在的問題，系統(tǒng)分析了供料裝置、封口裝置等關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計(jì)及改進(jìn)方案，對(duì)封口裝置進(jìn)行了基于溫度控制的參數(shù)試驗(yàn)，試得出在熱封過程中內(nèi)膜和外袋的溫度數(shù)據(jù)，為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更科學(xué)的依據(jù)。

    在硬件設(shè)計(jì)方面，選取嵌入式微處理器STM32F 103ZET6為主控制器，它具有功耗低，性價(jià)比高等特點(diǎn)。圍繞該芯片研究并設(shè)計(jì)相關(guān)的連續(xù)式分包裝機(jī)控制系統(tǒng)外圍電路，并繪制PCB板。

    在軟件設(shè)計(jì)方面，基于硬件平臺(tái)，建立軟件開發(fā)環(huán)境，基于,u C/OS- II嵌入式系統(tǒng)，研究控制算法，對(duì)下位機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行模塊化軟件設(shè)計(jì)，基于windows操作系統(tǒng)和Visual C++開發(fā)平臺(tái)，采用CAN總線作為上位機(jī)連接下位機(jī)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)樞紐，操作簡(jiǎn)單，并設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面。

    最后對(duì)分包裝機(jī)進(jìn)行了樣機(jī)研制和調(diào)試分析，并進(jìn)行了上位機(jī)監(jiān)控的聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。調(diào)試和實(shí)驗(yàn)后，基于STM32研發(fā)設(shè)計(jì)的分包裝機(jī)能連續(xù)穩(wěn)定工作，與上位機(jī)通信工作基本正常，運(yùn)行情況符合設(shè)計(jì)需求及預(yù)期目標(biāo)，為完善進(jìn)一步的研究工作奠定了基礎(chǔ)。

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