毕业设计(论文)课 题 名 称 货物分拣控制系统设计 学 生 姓 名 学 号 系（院）、年级专业 电气工程系 指 导 教 师 职 称 讲师 2017年 5月 11日32 / 40实用精品课件摘要 为了适应当下物联网的对货物分拣高效率的需求，设计这款货物分拣控制系统设计，采用的是货码识别系统结合位置传感器，对货物在传送带运送过程中进行实时监控并操作分拣。该设计大体分为两个部分，一是利用位置传感器探测货物位置，然后出发条码识别器对货物上的货码进行识别，并把识别到的信息传给系统；二是由系统进行处理分析后分配任务给挡板，由挡板把对应货码的货物推入指定滑槽中，从而对货物进行分拣。其中信息处理系统是使用PLC作为控制器，分别对分拣装置元器件操控的。对系统的运行检测后，可知该系统运行拥有稳定可靠且分拣效率高和出错率低等特点。关键词：货物分拣控制系统；条码识别器；PLCABSTRACT In order to adapt to the demand for goods sorting efficiency of Internet of things, the design of this kind of goods sorting control system design, combined with the position sensor is goods code recognition system, real-time monitoring of the goods in the process of the conveyor belt and sorting operation.The design can be divided into two parts, the first part is to use the sensor to detect the goods location, and then start the cord scanner on the goods code, which can identify the goods and pass to identify the information to the system;The second part is processed by the system after the analysis of distribution of tasks to baffle, the baffle push the corresponding goods yards of goods into the designated chute, thereby to sorting the goods.The information processing system is the use of PLC as the controller, respectively for sorting device components control.Run the test to the system, shows the system has stable and reliable operation and high sorting efficiency and low error rate.Keywords: cargo sorting control system;cord scanner;PLC目录摘要IABSTRACTII1前言11.1 课题研究目的11.2 分拣系统的发展11.3 研究课题的主要内容22 货物分拣系统方案设计42.1 系统方案设计42.2 系统方案论证42.3 PLC的选型53 货物分拣系统的硬件设计63.1 PLC各个组件的选择及工作原理63.2 传感器的选择与运用83.3 I/O接口的选择及PLC的接线104 货物分拣系统的设计144.1 顺序控制功能图的设计144.2 梯形图的设计及说明155 分拣装置的调试185.1 调试环境185.2 软件系统的调试185.3 硬件的调试205.4 软硬件的结合调试21结 语22参考文献23附录241前言1.1 课题研究目的自动货物分拣系统在现在物联网流行的时代，有着极其重要的作用。大大提高了工作效率和俭省人力物力，为社会的进步画下浓墨重彩的一笔。目前在随着改革开放后中国社会经济的迅猛发展，我国的市场经济在国际上取得了举世瞩目的成就。并且有了WTO的大门对我国的悄然打开，中国也加快了走向国际大舞台的步伐。我们的国民经济开始渐渐融入了国际经济圈，进出口总值迅速增加，物联网领域的新起，给中国市场带来了一股强有力的气息。这样物流、仓库货物分配、邮政等货物分配运行业每天都有大量物资需要分拣处理，这些都是货物分拣的集中地，是开发新技术的关键所在。货物分拣在中国本土一开始还是人工分拣，这样不仅效率低而且易出现差错，但在改革开放初期，中国的人力相对去购买国外大型设备划算很多，更有经济效益，但随着人力资源的市场价值的提升，设备的优良化和价格的大幅降低使得中国实施新的分拣系统势在必行，即货物自动分拣控制系统。虽然自动分拣设备众多优点，但由于引进国外的生产流水线，成本还是很高，对国内的很多小型企业来说是负担不起的，不适合我国中小企业的初步发展。如果小企业想走向大市场，想持续地发展下去，就必须使新型产品的生产效率能够有国际竞争力，使货物的分配更好更准的进行。并且企业的货物分拣的消耗同时关系到企业投入多少。因此，企业的货物分拣直接影响到了企业的工作效率和生产效益。因此，很多国内企业急需一整套成本低且性能好的自动分拣设备的投入生产线。为适应这种需求，设计这种高性能的系统，以满足当下很多企业的需要。1.2 分拣系统的发展当下，自动分拣系统的研究,主要分为三个方面内容。第一个方面是对物流分配中心存储方法和分拣途径优化的研究。第二个方面是对物流分拣的设备和对其控制技术的研究,如用于应用于烟草业流水线传送式分拣机研究、邮政系统的交叉分配式分拣机研究等等。第三个方面是对分拣作业数据信息与分析策略和问题,在中国众多学者及研究人员都对自动分拣系统的设计产生浓厚的兴趣，对开发设备的有硬件到软件都想进行大幅的优化和升级使得产出成本降到最低。首先是货物源条码的设计，一定要具备其所应有的所有信息，而且并使得全国都要实现条码信息编写的统一，使得条码有了统一的规则如同身份一样，这样不仅方便了货物的识别，而且也可避免货物条码混乱的现象出现。第二点就是提高货物分拣工作环节的工作效率，货物在传送带运行是动态的，大大增加了识别难度，但如果使得传送带的速度减慢，又会有损分拣的效率，所以需研制出一种方案解决这种动态不平衡现象的出现。第三点就是货物自动分拣系统整体性能的稳定，必须使系统能在承受大工作量时，依然能够稳定运。因此在设计开发研制过程中应使用的动态时窗设计与判定方法,从而保证分拣系统的稳定性和持续性并以模拟仿真的方式进行了计算验证。如今，随着国际竞争日益激烈，并为了我国物流业的迅速崛起，在国内许多大大小小的企业和各级机关政府部门也在做更大的努力，就是为了在物联网领域取得一定的成就。例如，中国邮电部门则开发并研制出CORE-NT物料自动分拣系统等一些相当具有稳定性能且能高速处理邮件货物的自动分拣系统；在中国一些快递配货公司，则研制并成功开发出了速递货物自动分拣系统等。 虽说在物流系统外的其它行业尤其是国内对货物自动分拣系统的需求还相对较少，但随着相关部门和各个企业的不懈努力。总的来说，目前物流大环境的正飞速发展，货物自动分拣系统在我国物联网领域已经可以窥豹一斑了。1.3 研究课题的主要内容研发的自动分拣系统的关键技术核心是在于是否可以将运行在传输带上的货物进行精准的识别与分配。同时为了进一步提高分拣货物的效率和其准确度，在分配货物的挡板处对分拣的机器功能基础进行了大幅的改进，并且引入条形码自动识别技术，用这种非常成熟并广泛被使用的技术，更好配合地整套系统的运行，增强了自动分拣控制系统的稳定性。货物自动分拣控制系统是由传送带、条码识别器、PLC自动控制系统和分拣机械等元器件组成。并能将分拣信息直接上传计算机更至网络终端，使得用户端可以与计算机信息系统建立网络连接并可以进行数据通信和控制，自动分拣控制系统识别与运行的稳定性是整个系统的核心组成。如果要得与计算机的连接控制也加入到整个系统，虽说会使得整个系统上一个大台阶，并将本只是一个简单的硬件“死程序”变得“活起来”，也可以让控制和调试工作变得更加轻松快捷，用计算机存储着进入系统中的每个货物信息，并且直观地显示设备的运行转状态和货物的分配情况，并进行信息的分析处理并传给系统，最终有效地识别出货物对应的分配流向，还可通过互联网与计算机信息系统建立起货物查询模式，使得很快的得到你所需货物的动态信息。但这样则会大大加大系统的不稳定程度，和提高一定成本，这些都不符合小型企业的需求，所以该系统并未让其能与计算机网络连接。而是用PLC直接控制着传送带的运行状态，当货物运行在传送带上并经过位置检测装置时，会给传感器一个触发信号使得条形码识别装置立即采集货物上的条码信息，并把条码信息传给PLC进行分析处理，从而控制对应的分拣挡板，把货物分配到对应滑槽中。设计的程序易操作，其有运行稳定、不易出错、成本低等特点，符合市场对其需求。2 货物分拣系统方案设计2.1 系统方案设计本设计中嵌入式系统控制器的选取是系统组成的关键所在。而在当今的生产应用中主要分单片机（Micro-controllers），可编程程序控制器（Programmable Logic Controller, PLC）这两种程序编辑器，下面简单介绍下这两种嵌入式系统。首先单片机是一种集成电路芯片，是采用集成电路技术把一些具有数据处理能力的模块集成到一块硅片上所构成的一个小而完善的微型计算机操作系统。而PLC是把个人用户所编写的某一种特定程序放入存储器中，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程，在工业控制领域广泛应用。2.2 系统方案论证2.2.1单片机的应用特性作为嵌入式系统发展的一个重要组成，单片机的应用特性可分为如下几个方面：高集成度，体积小，高可靠性，控制功能强，低电压，低功耗，便于生产便携式产品，易扩展等，货物分拣控制系统所需要的是持续稳定地执行高强工作还不易出错的控制器。而单片机虽然可靠性高，但如果应用于这次设计系统，就会在持续大工作量的环境中出现问题，而这种因高工作量而产生的系统执行过热现象，也是集成电路芯片难以承受的。结合以上综述，本次设计不易使