邮包分拣装置PLC自动控制

董立占

（黑龙江农业职业技术学院，黑龙江 佳木斯 154002）

随着我国经济的快速发展，特别是近几年物联网和电子商务领域兴起，物流、快递等领域进入了高速增长的时期，但是仍然不能满足社会经济对高品质，便捷，快速，安全的物流的需求。为了适应这一市场需求，发展大中型物流中心、配送中心和流通中心将是行业未来的发展趋势，自动化，智能化的邮包分拣装置将是这一领域的重要装备，所以研发自动化分拣装置有着非常重要的意义。此外目前我国物流海耶发展还是不均衡的，还有很多靠大量人工分拣的企业，设计可编程控制器邮包分拣装置不但可以降低工人劳动强度，随着人工成本的增加还可以降低物流成本，所以此装置对企业目前发展具有重大的现实意义。

1 可编程控制器邮包分拣装置设计原理

邮包分拣系统由上件系统、分拣控制系统、信号采集传递装置、传送带系统、分拣窗口、可编程控制器系统组成。

（1）上件系统。编好条形码的邮包需要输送到分拣系统的传送带上，在此过程中须注意控制上件装置的速度和传动链牵引保持同步，以便邮包准确的输送到分拣系统上。

（2）分拣控制系统。分拣装置有很多种，如推出式、浮出式、倾斜式、输送式和分支式等不同装置对分拣的货物由不同的要求。在本设计中分拣装置选用一小型的皮带输送机。其主要组成为：电动滚筒、转向滚筒和皮带。其中电动滚筒为动力装置。可编程控制器（PLC）发出的指令运作，将分拣装置上的邮包分拣到指定的分拣窗口中。

（3）信号采集传递装置。它的作用是识别邮包上的条形码信息和检测分拣窗口信息，将这些信息转化成信号，作为PLC控制系统的输入信号，以便控制系统完成指令和实现控制。信号识别有的方法也有很多种，如人工输入、色码扫描、键盘输入、条形码输入、重量检测、语音识别、形状识别及高度检测等。在本设计中要分拣贴有条形码的邮包，信号识别装置采用全向条形码扫描仪。由于分拣速度很快，条形码信号的扫描也属于在线扫描。分拣窗口的信号采集多采用光电传感器。

（4）传送带系统。在系统中，传动链是所有分拣装置运动的动力源，牵引着皮带输送机和邮包运行。

（5）分拣窗口。分拣窗口是分拣物品脱离主输送机进行集中的通道，一般由钢带、皮带、滚筒、容器等组成滑槽，以便物品从分拣装置滑向集中站台或其它接口设备。由工作人员将该窗口的所有物品进行集中处理。

（6）可编程控制器系统：plc控制系统是提取信号，并将信号进行分析处理，发出其他各系统执行指令，确保整个控制装置正常运转。可编程控制其系统是邮包分拣自动控制装置的核心和大脑。

2 邮包分拣装置PLC自动控制方案

如图1所示。各邮包面上均贴有条形码，由上件系统将邮包输送到分拣装置上，分拣用的皮带输送机由链条牵引，在分拣轨道上移动，经过条形码扫描仪时，邮包分拣信息由条形码扫描仪采集到PLC和计算机系统中，在其中进行数据分析处理，由可编程控制器系统出邮包到达指定分拣格口所需要的时间，以便邮包到达分拣格口时计算机控制系统发出信号，通过控制电动滚筒启动皮带输送机把邮包分拣到指定格口达到分拣目的。

图1 工作原理图

扫描系统由光学系统及探测器即光电转换器件组成，用来完成对条形码的光学扫描，并通过光电探测器，将条形码扫描的光信号转换成电信号。

信号整形部分由信号放大、滤波、波形整形几部分组成，它的功能是将条形码的光电扫描信号处理成标准电位的矩形波信号，其高低电平的宽度和条形码符号的条空尺寸相对应。译码部分一般由嵌入式微处理器组成，它的功能是对条形码的矩形波信号进行译码，其结果通过接口电路输出到条形码应用系统中的数据终端。

PLC编程系统控制方案：开机自检——初始化——设置信号传送波特率——值零——设置传行接口参数——开启程序循环——服务程序接入——读取信号系统中条形码信息——读取结束指令传输——计算、比较、分类分拣窗口——确定窗口——调入窗口分拣子程序——分拣装置分拣邮包——分拣窗口传感器信号收集——完成分拣。

程序循环分拣时的延时控制，邮包必须在指定的分拣口进行分拣，从邮包开始分拣到其分拣结束所需要的时间与该系统中滑块的长度有关，但在该邮包分拣结束后，必须将该分拣口相应滑块的电源断开，以防止不应该在此分拣的邮包在此分拣。

设在自动分拣系统中，滑块的长度为△l，所以邮包分拣所需要的时间即固态继电器的接通后时间为 t=△lν0即长后断开电源。

所需硬件：PLC、继电器、电机控制接触器、传送系统电机、分拣电机、条形码扫描器、光电传感器、按钮、传送带、熔断器、上位工业计算机、压力继电器、热继电器、电磁阀、指示灯等。

3 结语

根据邮局邮包分拣工作的要求设计了智能化的邮件分拣系统，进行了分拣系统的总体方案的设计，确定了分拣系统的主要部件和各部分实现的功能，设计了分拣系统的控制系统。进行了控制系统各部件的选型给出了程序流程图。经论证该系统智能化程度高，可完全替代人工作业把工人从繁重的劳动中解脱出来。