智能式香梨分級機自動控制系統的設計—基于工業4.0

周煒明，許 娜

(河南工業職業技術學院，河南 南陽 473000)

0 引言

果農采摘水果后，需要根據水果的大小、色澤、瑕疵等分成不同級別出售，這種分類一般只能憑肉眼觀察進行手工挑選，重復性高，效率非常低。另外，水果外銷的種類、數量逐年增加，為開發廣大的市場及提高銷售價格，水果分級愈精細愈好。為了解決以上問題，設計了一套基于工業4.0的智能式香梨分級機自動控制系統，能夠根據香梨的果徑、顏色和瑕疵將香梨進行分級。

1 工業4.0技術

隨著電子通訊、集成電路、醫療科技、新型材料技術、汽車電子和自動化設備的發展，新時代的工業革命正拉開序幕。為了在此次革命中搶占先機，德國率先提出了“工業4.0”項目。該項目作為德國政府《高技術戰略2020》之一，主要目的是提倡該國在新工業革命時期開展高新技術研究。其描述了以物理信息融合系統作為支撐、以網絡實體系統及物聯網技術為核心的第四次工業革命。

“工業4.0”的實質是在物理信息融合系統的基礎上實現智能制造和控制。在生產制造方面，主要是結合嵌入式、物聯網和傳感器技術實現數據的實時采集和處理，并同意互聯網對整個制造過程進行實時性和精準性的遠程控制。在生產管理方面，主要是利用網絡、大數據、人工智能、云服務器、控制管理軟件等技術實現對物理設備的信息獲取、實時通訊和遠程控制等。“工業4.0”包括“智能工廠”“智能生產”“智能物流”三大主題，技術框架如圖1所示。……