随着自动化技术的发展,流水线生产的日益普及,包装设备的应用更加广泛。组合称量设备作为生产与包装的中间环节,其应用场景也愈发多样。传统静态称量设备无法满足组合称量过程中的快速性与准确性要求。现阶段国内外动态称量设备采用多为分布式多核控制结构,控制系统硬件电路较为复杂。为解决以上问题,设计了一种以STM32F103ZET6做为控制器的集成式单核控制结构,简化了控制系统硬件的安装与布线。采用了MCGS触摸屏作为人机交互界面,方便工厂管理者对设备参数进行实时监测。在硬件上,采用ADS1256对称重传感器信号进行转换。在动态称重算法上,实验了静态条件下所选器件的各个参数在均值滤波和卡尔曼滤波下的数据收敛情况,并进一步实验了所选均值算法在动态称量时的实际情况。在步进电机调速算法上提高了工作行程的时间占比。在质量组合算法上将冒泡法与传统组合方法结合,提高了质量组合算法的运行效率。同时为进一步优化工厂管理信息系统,使工厂管理者可以直观准确的监控设备运行情况,补全数字化工厂的最后一个环节,采用Unity3D仿真组合称量系统的运动画面,对组合秤进行运动仿真。通过转换板捕捉控制板发出信号,转换板将信号处理后,通过网口向上位机发送。上位机根据发来的信号,驱动Unity3D中的模型运动。在模型预处理方面,在模型导入3DMAX进行格式转换时,采用多分辨率编辑器根据零件种类削减模型运算点,以减少在Unity3D中仿真时系统的运算量。仿真时,在模型内部,使用Unity3D集成的Fixed Joint、Hinge Joint和Spring Joint根据连接件的相对运动形式将仿真的核心部件连接起来。使用Box Colider和Light组件结合的方式实现料位传感器的视觉渲染与信号捕捉。本文最后对仿真过程的通信结果进行了测试,通过数据验证了仿真系统设计满足实践要求。