物流分拣机的设计

1、-. z.论文题名：物流货品分拣系统学生*：学 号：指导教师：专 业：电气自动化技术专业年 级：-. z.摘要本文系统的设计是基于物流快速开展，手工分拣无法满足分拣效率需求的前提下；利用PLC控制器准确、快速、高效的特点和多通道分拣形式，配以驱动装置、传动装置以及检测装置实现对物流货品的识别和分拣，最终到达了对杂乱无序的物流货品进展快速、准确、合理的按运输需求的分类，并以此满足对货品进展高效出货速度的要求。本文在进展分拣系统设计时，主要通过硬件和软件两方面对原有的人力分拣进展了改变，在实现了分拣系统自动化的同时，提高了货品物流的效率并且降低了本钱。关键词：物流分拣；PLC；条码扫描器；挡板机-

2、. z.目录TOC o 1-5 h z uHYPERLINK l _Toc323213951引言 PAGEREF _Toc323213951 h 4HYPERLINK l _Toc3232139521物流控制系统的设计 PAGEREF _Toc323213952 h 5HYPERLINK l _Toc3232139531.1物流分拣的设计需求分析 PAGEREF _Toc323213953 h 5HYPERLINK l _Toc3232139541.2物流分拣系统的构造和组成 PAGEREF _Toc323213954 h 5HYPERLINK l _Toc3232139551.3物流分拣系统

3、的控制方案 PAGEREF _Toc323213955 h 5HYPERLINK l _Toc323213956传动装置的控制 PAGEREF _Toc323213956 h 6HYPERLINK l _Toc323213957感应器的控制 PAGEREF _Toc323213957 h 6HYPERLINK l _Toc323213958的控制 PAGEREF _Toc323213958 h 6HYPERLINK l _Toc3232139592硬件设选择 PAGEREF _Toc323213959 h 7HYPERLINK l _Toc3232139602.1感应检测装置 PAGEREF

4、_Toc323213960 h 7HYPERLINK l _Toc323213961光电传感器 PAGEREF _Toc323213961 h 7HYPERLINK l _Toc323213962条码扫描器 PAGEREF _Toc323213962 h 7HYPERLINK l _Toc3232139632.2驱动装置 PAGEREF _Toc323213963 h 7HYPERLINK l _Toc323213964电机设备 PAGEREF _Toc323213964 h 7HYPERLINK l _Toc323213965传动装置 PAGEREF _Toc323213965 h 7HYP

5、ERLINK l _Toc3232139662.3控制装置 PAGEREF _Toc323213966 h 8HYPERLINK l _Toc3232139672.4其他硬件装置 PAGEREF _Toc323213967 h 8HYPERLINK l _Toc323213968行程开关 PAGEREF _Toc323213968 h 8HYPERLINK l _Toc323213969挡板机 PAGEREF _Toc323213969 h 8HYPERLINK l _Toc3232139703软件设计具体内容 PAGEREF _Toc323213970 h 9HYPERLINK l _Toc

6、3232139713.1PLC控制器的控制要求及其控制分析 PAGEREF _Toc323213971 h 9HYPERLINK l _Toc323213972控制要求 PAGEREF _Toc323213972 h 9HYPERLINK l _Toc323213973控制分析 PAGEREF _Toc323213973 h 9HYPERLINK l _Toc3232139743.2PLC的I/O分配表 PAGEREF _Toc323213974 h 10HYPERLINK l _Toc3232139753.3程序流程图设计 PAGEREF _Toc323213975 h 11HYPERLIN

7、K l _Toc3232139763.4PLC外部连接图 PAGEREF _Toc323213976 h 12HYPERLINK l _Toc3232139773.5PLC程序梯形图 PAGEREF _Toc323213977 h 13HYPERLINK l _Toc3232139784总结 PAGEREF _Toc323213978 h 16HYPERLINK l _Toc3232139795参考文献 PAGEREF _Toc323213979 h 17-. z.引言随着商品品种的增多，配送中心的增多，多品种、高频次、随机性的商品分类作业，20世纪90代后得到迅速开展。出错率高、费时费力的人

8、力分类作业，很快被自动分拣机及其系统所替代，开场于邮政包裹分拣系统，目前广泛应用于流通、商业的物流中心和配送中心。物料分拣自动控制系统，以前常采用传统的工艺和继电器控制，体积庞大，布线复杂，元件使用寿命较短，损耗大，性能不可靠，经常出现故障。本系统把原来继电线路顺序控制改为PLC控制；采用电动控制方式提高设备的控制性能。这样不仅提高了物流货品的分拣效率和效益提升，同时还减少了人力消耗和能源损耗。-. z.物流控制系统的设计物流分拣的设计需求分析本文所设计的系统主要是为了满足物品物流需求的连年增加，通过分拣线上的检测装置对入货品进展条形码扫描，并有分道至适宜的分拣通道上。 在系统当中，将分出6条

9、分拣通道,而且6条分拣通道均以滑坡流动形式进展分拣物流传送，通过这种形式的分拣，不仅降低了能源消耗，还使得物流的分配和运输效率得到大大地提高，即在降低本钱的根底上，满足了快速物流货品运输的要求。物流分拣系统的构造和组成本系统主要是由通过感应检测装置、驱动装置、控制装置以及其他硬件装置构成如图1-1的构造。货 品M1货 品M1S0进货端F通道S1S2S3S4S5S61号2号3号4号5号6号L1L2物流分拣系统的控制方案本系统的控制方案主要分为三方向的控制：传动装置的控制本系统设计中的传动装置主要是通过电机、传送皮带、挡板机组成。当货物从进货口进入时，电机带动传送皮带运动，再通过检测装置对货品进展

10、需要分拣，然后由挡板机运动对货品进展运送、分道动作，并使货品改道之后能够传送到指定的位置。对应的分拣通道以滑坡形式进展自行流通，减少了电机控制的能源消耗。感应器的控制上述系统中的感应器主要由条形码扫描器、光电传感器组成。货物进入分拣通道时，光电传感器可以对货品的进入数量进展统计；货品的分拣主要是通过条码扫描器对货品上的条形码进展分辨，之后将生成的信号传输到PLC控制器当中进展处理，最后驱动挡板机的运动。同时，还可以通过条形扫描器识别进入货品是否符合分拣要求，并检索出不正常条形码的货品，最后使之进入F通道。PLC的控制本系统的控制主要是由西门子S7-200型CPU224的PLC控制器作为控制装置

11、进展的。通过PLC的外围连接，将传动装置及感应装置和PLC控制器相连接，当需要进展货品的分拣时，PLC控制电机起动并带动传送带的运行，之后以光电传感器的检测信号作为计数脉冲对货品的数量进展计数统计；然后，通过条形扫描器的检测信号控制挡板机对货品进展分道传送处理。同时也经由条形码扫描器的检测信号，通过PLC的控制挡板机不运动，再使上述检测的货品进入F通道。-. z.-. z.-. z.硬件设选择感应检测装置光电传感器光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三局部组成.

12、光电检测方法具有精度高,反响快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的构造简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛.本设计系统依据此功能将光电传感器作为进货的一种指示灯等提示使用。条码扫描器条码扫描器的根本工作原理为：由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上，使之产生电信号，信号经过电路放大后产生一模拟电压，它和照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形，形成和模拟信号对应的方波信号，经译码器解释为计算机可以直接承受的数字信号。综合本系统的检测需要，考虑选择固定式条码扫描器作为分拣检测装置。驱动装置电机设备

13、物流分拣系统当中的重点在于对货品的检测，对于传动和驱动的要求不是很高，只要能够对货品进展传送和分拣传输带动运行即可。所以，这里的主要考虑选择笼型异步电动机作为电机驱动装置。传动装置在这里，本系统的设计主要考虑在传动局部能够使得传动效率大于1皮带传动装置，这样就能够使得电机拖动转矩减小，耗电量降低。控制装置本系统中的PLC控制的I/0分配点数共19点，所以，本系统设计过程中考虑选择使用S7200 CPU224型的西门子PLC控制器。因为该类型控制器的CPU主机共有14个输入口，10个输出口，满足了本系统的使用要求和冗余需求。其他硬件装置行程开关在本系统当中，行程开关主要是作为物流货品进入分拣通道

14、后，让挡板机能够复位使用。挡板机它是利用一个挡板(或挡杆)挡住在输送机上向前移动的商品，将商品引导到一侧的滑道排出。 本系统中，主要是用挡板机对货品进展分道传送处理。-. z.软件设计具体内容PLC控制器的控制要求及其控制分析控制要求如图1示意图所示，该系统能将从进货口进入的物流货品进展分拣，并经由S1S6的挡板机进展滑坡分道传输。按下启动按钮，电机转动带动传送带运动，M1光电传感器用来检测是否有货品进入。图中的S0条形码检测器主要是用来对进入的货品条形码进展扫描，驱动对应的挡板机S1S6运动，并使货品进入相应的滑坡分拣传输道。如果不符合这6道分拣要求，指示灯L1亮，则会进入F通道。控制分析根

15、据控制要求，按下启动按钮，电机转动带动传动装置皮带运动。M1光电传感器检测到有货品信号时，对应的计数器加1显示。货品进入传送带后，S0条形码扫描器对货品条形码进展扫描检测，驱动对应的挡板机运动。检测到货品为1号物流货品，则S1挡板机动作，并将货品挡至1号滑坡分拣通道；同理，S2S6挡板时机将对应的2号到6号的物流货品引导至相应的滑坡分拣通道。当进入的需分拣的物流货品的条形码进过S0扫描器扫描发现内容不符合分拣要求，则S1S6挡板机均不动作，指示灯L1亮，货品将进入F通道。-. z.PLC的I/O分配表输入口对应功能输出口对应功能I0.0启动按钮SB1Q0.0KM1I0.1停顿按钮SB2I0.2

16、货品条形码检测Q0.1条形码异常指示灯L1I0.3条形码读码内容Q0.2挡板机1I0.4条形码读码内容Q0.3挡板机2I0.5条形码读码内容Q0.4挡板机3I0.6条形码读码内容Q0.5挡板机4I0.7条形码读码内容Q0.6挡板机5I1.0条形码读码内容Q0.7挡板机6I1.1进货端光电传感器M1Q0.8进货指示灯L2I1.2限位开关M2Q0.9挡板机缩回控制 本系统的I/O输入点数为11个，输出点数10个。其中，I0.2主要是作为货品条形码检测使用的，如果出现异常条形码或是不符合分拣要求的条形码，指示灯L1亮，输出Q0.1将控制挡板机S1S6均不动作，使货品进入F通道。-. z.程序流程图设计PLC外部连接图-. z.PLC程序梯形图-. z.总结本文主要是通过PLC的控制功能结合相关外部硬