基于plc的智能分拣装置条形码识别控制系统设计

基于plc的智能分拣装置条形码识别控制系统设计

0智能分拣装置扫描功能设计随着中国2025年的提出，从“中国制造”到“中国智能制造”的转变逐渐加快。自动化、智能化、无人化的分拣装置在邮电、物流、食品、化工等行业应用也变得非常广泛。其中运用条形码进行分拣的技术运用成为了最稳定和高效的方式，是当前较为经济、实用的一种自动识别技术笔者通过对智能分拣装置扫描功能设计，通过分析物品条形码的组成，利用PLC控制整个系统，进行了分拣流程及程序设计，选配了合理的硬件系统，按控制系统设计要求进行装配与调试，通过多次实验调试均能达到控制要求。实现了产品准确、快速分的分拣功能，为货物识别与分拣提供了一条有效的途径。1物品分拣系统智能分拣机的结构与功能设计如图1所示，通过扫码器获取物品上的条形码信息，然后传输到PLC进行编译和组合，并通过运行PLC预设程序的比较进行分区信号输出到气缸继电器，从而驱动相应推料气缸完成物品分拣2物品分区类别条形码的组成与各部分的含义如图2所示，在本智能分拣装置中，需根据厂商自定代码，将分类代码9～12位的4位用来设置物品的分区类别。在扫描器扫到此条形码的数值后，PLC程序可将对9～12位中的数值与程序设定的分区数值对比，如果对比成功则被分拣相应的分区，否则被传送带运到未分区处。3扫描和智能控制设备的原理自动智能分拣装置主要利用PLC控制整个终端，首先需要设置PLC与扫码器的通信格式4智能设备的堆栈准备和管理系统4.1扫码器输出到plc中扫码分拣流程如图3所示。打开启动开关后，传送带开始工作，放在传送带的物体通过扫码器时，扫码品就会获取到条形码信号后输出到PLC中，PLC对输入的条形码信号进行读取、翻译和排列组合4.2设备智能通信设置4.2.1plc与扫码器的通讯扫码器在与PLC进行通讯时必须要设定通讯协议。本智能分拣装置选择三菱PLCFX3U作为控制器，首先就要为无协议通信模式。因本条形码扫描器接口为RS-232类型，通信协议完全由用户由编辑的程序来控制。需要注意的是:当PLC处于RUN模式时才可允许无协议通讯模式，当PCL处于STOP模式时，无协议通讯通信口停止。在D8120中设置数值，要进行数据长度、奇偶校验、波特率等的通信设定。PLC和扫码器之间的通讯参数如下:8位数据位，偶校验，1位停止位，波特率2400，无帧头无帧尾，无协议模式。则D8120=H0067(H表示16进制)(0000000001100011)如图4所示。4.2.2bmov快传指令因智能分拣装置的PLC与扫码器之间连接采用无协议通信，通讯时需要使用RS指令。RS指令中K0表示不发送数据，K13表示接收13位数据，接收到数据存储到D10中，再用BMOV快传指令将后将数据从D10系统存储区转移到D100用户使用存储区，然后将M8123复位等待下次数据接收，如图5所示。4.3智能恢复设备的编程4.3.1中再用bmov快传指令程序RS指令将PLC接收到条形码数据存储到D10中，再用BMOV快传指令将后将数据从D10系统存储区转移到D100用户使用存储区，然后将M8123复位等待下次数据接收，如图6所示。4.3.2转换为8-s111低8位的asc玛HEX为ASCII转换指令，即是将D108-D111低8位中的两组ASCⅡ玛转换为一位十六进制数，存放到D200-D203里面去完成条码信号的翻译，如图7所示。4.3.3d00-3g3的计算通过二进制的乘法与加法，将扫描到的数字进行排列组合。MUL为乘法指令，将D200-D203中的数分别乘以1、10、100、1000存放到D300-D303中。ADD为加法指令，将D300-303分别相加的和存放在D500中。扫到的条码经过转换、乘以倍数、相加、就可以将条码的前四位排列起来，如图8所示。4.3.4扫码比的设置将排列好的数字与设定数字进行对比输出。CMP为比较指令，即D500中排列好了的条码与用户提前设好的K值(设置为分区号)做比较。如果D500中数值>K,M100输出为1;如果D500中数值=K1，则M101(一区)输出为1;如果D500中数值=K2，则M201(二区)输出为1，如图9所示。4.3.5plc控制回射线当被要求分区物体到达相应位置传感器时，如果满足PLC输出条件，则PLC发出控制相应气缸的Y信号，控制气缸继电器接收到信号即刻改变电磁换向阀通电状态，气缸开始动作，即推出物料到出料口。气缸推料后延时缩回，等待PLC下一次输出信号，从而实现物品的分区，如图10所示。5智能设备的硬件设计5.1布置控制系统的输入点通过对系统硬件电路的设计和分析，确定了本系统需要9个I口和6个O口，具体的I/O地址分配表如表1所列。5.2根据calleuxe输入钩子的连接综合考虑系统的控制要求，选用FX3U系列PLC。并结合PLC的I/O地址分配图，完成了系统的PLC硬件接线图，如图11所示。6物品分拣实验结果按控制系统设计要求进行组装，通过多次实验调试均能达到控制要求。同时，为了能清晰地实时控制监测，采用三菱PLC编程软件GX-Works2设计智能分拣传送带控制台从而实现此功能。如图12所示。当智能分拣系统通电后，按下启动按钮SB1，系统随即工作，物体被运送到扫码器位置，停留2s后完成扫描信息后传送带继续运转。当物体到达相应的分拣位置传感器时，感应器会输出信号到PLC,PLC通过程序发出指令到相应的气缸，气缸推出物料到出料口。气缸推料后延时缩回，等待PLC下一次输出信号，从而实现物品的分区，实验结果如表2所列。实验表明通过扫码器对物体的实时扫描能更加方便有效地实现物品的分拣，并具有高速、快捷、高效、稳定等优点。7扫描分拣装置实验模拟验证通过扫描器对条形码的识别和读取，再由PLC对条形码进行的编译、排