邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现

邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现

邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现 应用实例

邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现

The Realization and Design of the Control System for Hang Classify Machine

（南京师范大学电气与电子工程学院，南京 210042）

郭爱琴

摘要：论述某邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现，以及PLC，InTouch组态软件的运用。

关键词：悬挂分拣机；可编程逻辑控制器；人机界面；开放 式数据库互接；动态数据交换

Abstract: This paper introduces the realization and design of the control system for hang classifying machine of post office, PLC and InTouch software are also studied.

Key words: Hang classifying machine；PLC；HMI；ODBC； DDE

1 概述

邮局悬挂分拣机分拣系统是为提高邮局各邮包种类的分拣效率，以适应包裹分拣、储存及发运的各项要求而设计制造的。本系统以目前国际较先进的工业用PLC为核心，以监控计算机为人机界面，具有结构紧凑、故障率低、修改灵活方便、维修简单、抗干扰能力强，整机效率高等特点，可大大降低操作人员的劳动强度，提高分拣的正确率，并具有强大的人机对话功能，便于操作人员使用。

2 工作原理和总体设计

图1 分拣机主要工作流程图

悬挂分拣机系统主要由10条储存轨，10条开拆轨，1个挂袋点，1

个空钳螺旋滑杆等部分组成，完

成实时控制（邮袋储存、开拆控制）、数据采集、运行监控、报警、信息处理等功能。工作流程如图1所示。

包裹、平刷、挂刷、平信、挂信等五种不同种类的邮袋由挂袋点入主链，根据上位机设置的轨道类别，分别进入各储存轨，并根据开拆轨的类别设置、数量等情况，向各开拆轨自动供袋，邮袋到开拆台由人工分拣后，空钳回收入空钳滑轨，以供重复使用。

3 硬件实现

根据系统的需求，选择PLC控制主机，现场输入输出装置（键盘）设置挂袋信息，上位管理机（工控机）实施管理和监控。系统总体结构如图2所示。

图2 分拣机控制系统框图

PLC选用日本三菱公司的A2ASCPU，它是当今世界上较先进的微型模块式可编程控制器之一。由于使用了三菱的专用顺控芯片Mitsubishi Sequence Processor(MSP)，它可以提供能媲美大型昂贵PLC的速度和功能。其程序容量为14kB，I/O点数为512，内存容量为64kB。

邮袋的探测采用无触点接近开关进行检测。PLC内的主要功能模块有PLC输出模块(1个A1SY40和7个A1SY10)及PLC输入模块(1个A1SX40和6个A1SX41)。通过206个输入端点和134个输出端点为挂袋点挂袋检测及供钳、储存轨进出轨的检测及控制、开拆轨进出轨的检测及控制、空钳满轨检测及控制等提供控制信号。

(1) 挂袋点挂袋及供钳

① 在挂袋点有一三位置开关，当开关把手在现地上袋位置时，按包裹/平刷/挂刷/平信/挂信上袋按

邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现

应用实例 邮局悬挂分拣机分拣系统的设计与实现

钮，如果此种类上袋还有未满轨的，则相应的上袋灯亮，如果满轨，则相应的上袋灯闪烁，不进行此种类上袋工作。当开关把手在条码上袋位置时，刷条码后，工作原理同现地上袋。此外，必须等此邮袋入轨道后，才能刷另外邮袋条码进行上袋工作。

② 进行上袋时（上位机决定），上袋点所有邮袋分别进入各自储存轨，当储存轨满轨时，不进行上袋工作。

③ 当放袋停放器前面的检测开关检测到信号，停放器动作将邮袋放出，并在2秒钟内检测开关，若检测到信号则认为邮袋已放出。若无信号，则停放器继续动作，若动作五次仍未放出，则不再动作。

④ 挂袋停放器放出邮袋后，供空钳停放器动作，放出一把空钳，供操作人员使用。

(2) 储存轨进出轨的检测及控制 y 进轨

① 储存轨邮袋的进轨采用无触点接近开关进行检测，当邮袋夹钳通过接近开关时，开关动作；同时PLC对该轨计数，其相应轨的邮袋计数值加1。

② 当操作人员正在进行上袋的时候，邮袋将从前面的轨道开始进轨直到该轨满轨，再进入下一轨道直到所有储存轨满轨（如果挂袋点一直上袋），满轨后停止上邮袋。

③ 当邮袋进入储存轨被第一个接近开关检测到，但是在6秒内没有被第二个接近开关检测到，则认为此储存轨满轨。或者当邮袋进入储存轨的计数值大于此储存轨满轨设定的满轨值，则认为储存轨满轨。储存轨满轨时邮袋不能进轨。

y 出轨

① 在开拆收容轨的开拆台设置有一三位置开关，当开关把手不在中间空位置时，如果开拆轨还有未满轨的，则相应储存轨从前面有邮袋的轨开始出袋，当轨中的邮袋出完，转到下一储存轨出袋，直到所有储存轨邮袋出完。当开关把手在中间空位置时，不进行出袋工作。

② 在上位机设置一储存收容轨出袋开关，按下此开关，储存收容轨所有邮袋将进入包裹开拆轨或开拆收容轨。

(3) 开拆轨进出轨的检测及控制 y 进轨

① 开拆轨邮袋的进轨采用无触点接近开关进行检测，当邮袋夹钳通过接近开关时，开关动作；同时PLC对该轨计数，其相应轨的邮袋计数值加1。

② 当邮袋进入开拆轨被第一个接近开关检测到，但在6秒内没有被第二个接近开关检测到，则认为此开拆轨满轨。当邮袋进入开拆轨的计数值大于此开拆轨满轨设定的满轨值，则认为此开拆轨满轨。开拆轨满轨时邮袋不能进轨。

③ 当开拆轨满轨时开拆台工作，只有当开拆轨邮袋数比满轨值少5袋，才向此开拆轨补袋直到满轨。

y 出轨

① 开拆台上分别设有1个自动/手动把手、1个要袋按钮、1个升降机上按钮、1个升降机下按钮。

② 当把手在自动位置，按升降机下按钮，升降机下降直到夹钳到滑槽。按升降机上按钮，升降机自动上升直到上限位，同时开拆准备停放器放一邮袋供开拆。但注意开拆台只能有一个邮袋供开拆。

③ 当把手在手动位置时，与升降机上下按钮、要袋按钮相配合完成与自动方式相同的动作。但注意：开拆台只能有一个邮袋供开拆。一般应以自动方式工作。

④ 升降机上升到上限位后，有一个空钳停放器出轨。在自动方式，按要袋按钮则空钳停放器动作一次。

(4) 收容轨和空钳满轨

当储存/开拆收容轨的邮袋多于满轨限值，或者邮袋进入收容轨被第一个接近开关检测到，但是在6秒内没有被第二个接近开关检测到，则悬挂机驱动停机，此时可以再启动悬挂机，但是必须立即在上位机将储存收容轨的邮袋放到开拆轨，或者将开拆轨收容轨的邮袋开拆。

当空钳检测的邮袋多于满轨限值，或者邮袋进入空钳检测被第一个接近开关检测到，但是在6秒内没有被第二个接近开关检测到，则悬挂机驱动停机，在恢复空钳满轨到正常前，不能启动悬挂机。

在系统的主电机上装有一齿盘，提供电机运行的同步脉冲信号，PLC将此同步脉冲信号作为控制整个电控系统动作时间的标准，以确定各轨道的停放器、道岔的动作，使邮袋根据要求进入各轨道。

4 软件实现

现场监控计算机选用研华工控机，操作系统选用稳定性较强的Windows NT Workstation 4.0，开发软件选用Wonderware公司的InTouch 7.0。该软件是国际领先的HMI设计软件，可提供控制和信息资源的单一集成视图。I …… 此处隐藏：2302字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……