摘要
自动分拣控制系统在各个行业都应用广泛：物流配送、邮政、采集、海运、仓管等行业得到广泛运用，分拣系统极大提升各单位生产效率。
初次设计后，进行了整体思路、流程调整。硬件组成方面适当优化调节各组成部分方位、并有细微角度修正，达到平稳系统运作、理想化传感器角度的目的。硬件整体调整完善后，开始软硬件协调测试，最终促成本设计中邮件输入、邮件输送、邮件分拣的系统过程。
本系统在机械自动化理念及分拣系统基础原理上，根据给定的要求,以邮件为对象选取PLC控制核心、MCGS监控软件的简单组合，进而设计出邮件安全分拣系统的控制和监控。将PLC做主控器,结合传感器应用等技术,能够实时监控和保障邮件的安全分拣。系统具有思路简明、运行稳定、分拣精度高、易控制的特点,若分拣对象改变,只需简单改动便可达到良好效果。
关键词：邮件分拣；安全平稳；传感器；PLC；监控软件
Abstract
Sorting control system in all sectors of society such as: logistics and distribution center, post office, mining, ports, terminals, warehouses and other industries are widely used, we can see that the sorting system can greatly improve the level of production enterprises efficiency.
Familiar with the goods in the automatic and sorting system principle foundation, according to certain request to sort the Mitsubishis PLC as control core, Mcgs software for monitoring software, the design gives material sorting control system. The transport of goods and materials sorting system mainly by PLC controller, combined with pneumatic device, the sensor technology, configuration and monitoring technology, on-site control product automatic sorting. System has a high degree of automation, stable operation and high precision, easy control sorting based on the features of different sorting object, slightly modifying the system can be realized requirements.
After completed its design of the system, executing the overall commissioning. In hardware, testing the installation location and angle of the various parts to make it run the block material and the angle of the sensor suitable for installation. After the various parts of the hardware debug range of motion, integrating hardware and software debugging to achieve material sorting system, feeding, delivery and sorting of the entire process
Key words：Material sorting；sensor；Pneumatic device；PLC；Mcgs software
目录
摘要................................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................................... II 第1章前言. (1)
1.1任务的提出 (1)
1.2分拣系统基本介绍 (1)
1.3本文研究的主要内容 (2)
1.4方案论证 (3)
第2章自动分拣系统中硬件设计 (4)
2.1PLC的选型 (4)
2.2传感器的选择 (7)
2.3驱动部分的分析与选择 (9)
2.4执行机构的选择 (10)
2.5其他元器件及其选择 (11)
2.6硬件结构设计 (12)
2.8本章小结 (14)
第3章自动分拣系统的软件程序设计 (16)
3.2监控软件 (18)
3.3PLC与组态软件通信 (20)
3.4本章小结 (22)
第4章调试及模拟实验 (23)
4.1调试 (23)
4.2模拟实验开始 (24)
4.3本章小结 (27)
第5章结果分析 (28)
5.1数据表格输出 (28)
5.2本章小结 (28)
结论 (29)
参考文献 (30)
致谢 (32)
第1章前言
1.1任务的提出
近年邮政事业得到了空前发展。邮政通信网的技术含量不断增加，技术装备水平也在不断提高，邮件处理已基本实现机械化，并且朝着自动化的方向迈进。其中，利用机器自动分拣邮件是一个重要的课题。国内的研究工作起源于20 世纪70 年代中期。20多年来，科技人员不断跟踪国际分拣技术的发展状况，推陈出新。截止1998 年底，全国共有106套邮件自动分拣设备投入运行，1998 年完成的重大科研成果，它不是简单地将理信机和OVCS分拣系统拼成一台设备，而是一次读取图像，完成理信和分拣，且具有语音提示、格口显示、分层停机、标签制作等功能，处理效率为32 000 件/h。该机的研制成功标志着我国邮件分拣设备的制造技术已达到国际先进水平。
邮件分拣系统系统改变了人工分拣的工作方式分拣，极大提高了效率。作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器（PLC）从无到有实现了工业控制领域接线逻辑到储存的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制，过程控制，及集散控制等各种任务的跨越。她具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，体积小，重量轻，能耗低等一系列的优点。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，轻纺，交通运输，环保及文化娱乐等各个行业。与计算机，通信技术并称为现代工业控制的三大支柱。
邮政工作和人们的生活是息息相关的。随着人们生活水平的提高，社会的不断发展，邮政工作也越来越多样复杂。但传统邮件的分拣大多采用手工操作，这样的后果是不但效率低，工作量十分的繁重而且误差率级高。为了改善这种状况，实现邮件处理的高度自动化，提高邮件的处理速度，减少大量的人力，以适应现代化的发展，从而由PLC控制的邮件分拣十分必要的。
邮件分拣技术，正是基于科技，经济发展的需要，研发并不断完善的。
1.2分拣系统基本介绍
二次世界大战之后，自动分拣系统逐渐在西方多个国家进入应用领域，成为发达国家先进物流中心，配送中心，流通中心必需具备的设施条件之一。
（1）能连续、大批量地分拣货物由于采用大生产中使用的流水线自动作业
由于自动分拣系统单位时间分拣件数多，它可以连续运行100个小时以上，每小时可分拣7000件包装商品，如用人工分拣则每小时只能分拣150件左右，同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。
（2）分拣误差率极低自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小，这又取决于分拣信息的输入机制，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在3%以上，如采用条形码扫描输入，除非条形码的印刷本身有差错，否则不会出错。因此，目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。
（3）分拣作业基本实无人化国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻工员的劳动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员，人员的使用仅局限于送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货，由人工控制分拣系统的运行，分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车，自动分拣系统的经营、管理与维护。
对于分拣系统的应用前景，主要着眼于分拣系统的可靠性，优越性，应用领域的适用性以及系统的经济效益、成本等方而来考虑。但因分拣系统其要求使用者必须具备一定的技术经济条件，所以，在发达国家，物流中心、配送中心或流通中心不用自动分拣系统的情况也普遍存在。对于自动分拣系统因其自身存在的一些问题，在一定程度上限制了其应用的领域及其范围。
1.3本文研究的主要内容
以邮件分拣系统为设计目的，认真设计以PLC控制的自动邮件安全分拣系统，本次设计的邮件安全分拣系统通过要求与比较传感器的基本知识和参数，择优选取硬件系统中所需的元器件并完成PLC的选型。
在了解PLC与组态软件的相关知识后，为本选题构思软硬件的协调设计，设计出主电路与控制回路，并建立了软件模拟，设计中，确定了I/O分配，并按控制条件汇成PLC梯形图设计。
在实际工作过程中，需要对全过程控制状态进行实时监控，理想情况下可运用组态软件建立其实际的模型，搭配动态画面设定、数据报表输出，做出较完整的监控界面。
初次设计后，进行整体思路、运作流程调整。硬件组成方面适当优化调节各组成部分方位、并有细微角度修正，达到平稳系统运作、理想化传感器角度的目的。硬件整体调整完善后，开始软硬件协调测试，最终促成本设计中邮件输入、邮件输送、邮件分拣的系统全过程。
1.4方案论证
本课题是基于区分邮件的不同而设计的邮件分拣系统，主要是实现对特别处理后的邮件A、邮件B和不同颜色邮件的自动分拣，具体方案初步设计如下：（1）接通电源，按下启动开关，系统进入启动状态，指示灯绿灯亮。
（2）系统启动后，邮件输入传感器(光电传感装置)检测到邮件传送带无邮件或各气缸未复位时，传送带须继续运行一个行程10ｓ后自动停机,指示灯红灯亮。
（3）系统启动后，邮件输入传感器(光电传感装置)检测到传送带有邮件，每隔2S气缸动作一次，动作时间维持为1ｓ，将待测邮件推到传送带上，待测物体开始在传送带上运行，并对其进行计数。
（4）当电感传感器检测到邮件A时，且其对应的接近开关感应到邮件接近，对应气缸将待测物体推下，并对其进行计数。
（5）当电容检测传感器检测到邮件为邮件B时，且其对应的接近开关感应到邮件接近，对应气缸动作将被检测到的邮件推下，并对其进行计数。
（6）当颜色检测传感器检测到邮件为红色时，且其对应的接近开关感应到邮件接近，相应气缸动作将待测物体推下，并对其进行计数。
（7）剩余邮件在传送带上继续传送，当最后导轨对应的接近开关感应到邮件接近，其气缸动作将被检测到的邮件推下，并对其进行计数。
图1-1邮件分拣系统的示意图
本方案理论上具有可操作性无明显逻辑错误，初步判断可进行实验验证。
第2章自动分拣系统中硬件设计
2.1PLC的选型
2.1.1PLC基本结构
图2-1PLC结构框图
（1）中央处理单元（CPU）
中央处理器是可编程控制器的核心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分的工作任务等。
（2）存储器
存储器是可编程控制器存放系统程序、用户程序以及运算数据的单元。可编程序控制器配有两种存储器，即系统存储器(EPROM)和用户存储器(RAM)。
（3）输入/输出（I/O）电路
输入输出电路是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入口用来接收生产过程的各种参数，输出口用来送出可编程控制器的运算后得出的控制信息，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。按照信号的种类归类有直流信号输入、输出，交流信号的输入、输出；按照信号的输人、输出形式分有数字量输入、输出，开关量输入、输出，模拟量输入、输出。
（4）电源
可编程控制器的电源包括可编程控制器各工作单元供电的开关电源以及为掉电保护电路供电的后备电源，后者一般为电池。
（5）编程器
编程器是PLC的重要外部设备，利用编程器可将用户程序送入PLC的用户程序存储器，调试程序、监控程序的执行过程。编程器从结构上可分为三种类型，
2.1.2PLC的扫描工作过程
PLC扫描工作方式主要分三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新。
1)输入采样
PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输入信号，读人到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样。PLC在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输人端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。
2)程序执行
PLC完成了输入采样工作后，按顺序从0000号地址开始的程序进行逐条扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上。
3)输出刷新
在执行到END指令，即执行完了用户的所有程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。
PLC工作过程除了包括上述三个主要阶段外，还要完成内部处理、通信处理等工作，在内部处理阶段，PLC检查CPU模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。在通信服务阶段，PLC与其他的带微处理器的智能装置实现通信[11~14]。
2.1.3PLC的分类
我国PLC的分类尚无统一的标准。据性能，应用范围可将其如下分为：
1、按性能分类
根据PLC的I/O点数、用户程序存储器容量和控制功能的不同，可将其分为小型、中型和大型二类。
小型PLC又称低档PLC，它的I/O点数小于128点，用户程序存储器容量小于4K字，功能简单，以开关量控制为主，可实现条件控制、顺序控制、定时记数控制。适用于单机或小规模生产过程。中型PLC又称中档PLC，它的I/O点数在128~512点之间，用户程序存储器容量为4K~8K字，功能比较丰富、兼有开关量和模拟量的控制能力，具有浮点数运算、数制转换、中断控制、通信联网和PID 调节等功能。适用于小型连续生产过程的复杂逻辑控制和闭环过程控制。
大型PLC又称高档PLC，它的I/O点数在512点以上，用户程序存储器容量达到8K字以上，控制功能完善，在中档机的基础上，扩大和增加了函数运算、数据库、监视、记录、打印及中断控制、智能控制、远程控制的功能。适用于大规
2、按结构分类
根据PLC的构成形式，可将PLC分为整体式和机架式(模块式)两大类。整体式PLC是将CPU、存储单元、输入输出模块和电源部件集中配置在一个机箱内。这种PLC输入输出点数少、体积小，价格低，便于装入设备内部。小型PLC通常采用这种结构。机架式PLC将各单元做成独立的模块，使用时将这些模块分别插入机架底板的插座上。可根据生产实际的控制要求建立模块，构成不同的控制系统。这种PLC输入输出点数多，配置灵活方便，易于扩展。大中型PLC通常采用这种结构。
3、按应用范围分类
根据应用范围的不同，可将PLC分为通用型和专用型两类。通用型PLC作为标准工业控制装置可在各个领域使用，而专用型PLC是为了某类控制要求专门设计的PLC，如数控机床专用型、锅炉设备专用型、报警监视专用型等。由于应用的专一性，使其控制质量大大提高[9]。
2.1.4PLC型号选择
PLC种类较多，主要有西门子、三菱、OMRON、FANAC、东芝等，但能配套生产，大、中、小、微型均有配套且目前用得最广泛的的主要是西门子、三菱、OMRON的PLC。根据系统中的控制要求PLC点数：实际输入点15点，实际输出点8点，综合对比三菱FX系列（包括FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N等）、西门子系列、OMRON系列中I/O点数为32点各型号的PLC的价格、性能、实用场合等各方面，本系统可选择PLC型号为：FX2N—32MR，合计总数32点—16点输入，DC24V，16点继电器输出；尺寸（mm）：220×87×90，其性能、价格都优于其他PLC。
FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列，它能最大范围地包容了标准特点，程式执行更快，全面补充通讯功能，适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为工厂自动化控制应用提供最大的灵活性和控制能力。FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2N系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
该型号PLC有16个输入节点，16个输出节点，能够满足系统要求并留有一定的余量。
2.2传感器的选择
2.2.1传感器的原理简介
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器是一个完整的测量装置（或系统），能把被测非电量转换为与之有确定关系的有用电量输出，以满足信息的传输处理、记录、显示和控制等要求。[3]传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成。但是随着传感器集成技术的发展，传感器的信号调理与转换电路也会安装在传感器的壳体内或者与敏感元件集成在同一芯片之上。因此，信号调理电路以及所需辅助电源都应作为传
敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件，如膜片和波纹管，可以把被测压力变成位移量。若敏感元件能直接输出电量（如热电偶），就兼为传感元件了。还有一些新型传感器，如压阻式和谐振式压力传感器、差动变压器式位移传感器等，其敏感元件和传感器就完全是融为一体的。
变换元件——又称传感元件，是传感器的重要组成元件。它可以直接感受被测量（一般为非电量）且输出与被测量成确定关系的电量，如热电偶和热敏电阻。传感元件也可以不直接感受被测量，而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。例如，差动变压器式压力传感器，并不直接感受压力，而只是感受与被测压力成确定关系的衔位移量，然后输出电量。一般情况下使用的都是这种传感元件。
信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用信号的电路。信号调理与转换电路根据传感元件类型的不同有很多种类，常用的电路有电桥、放大器、振动器和阻抗变换器等。
传感器根据使用要求的不同，可以做的很简单，也可以做的很复杂；可以使带反
情况而有所差异[2]。
2.2.2传感器的选择
传感器是将被检测对象的各物理变化量变为电信号的一种变换器。它主要被用于检测系统本身与作业对象、作业环境的状态，为有效地控制系统的动作提供信息。
根据本设计的要求需要对位置检测装置、视觉传感器进行选用。位置检测装置检测气缸动作是否到位，视觉传感器是为了完成对邮件的识别。
（1）位置检测装置
在本设计中，当气缸执行动作时，应有相应的位置检测装置检测动作是否到位，常用的位置检测装置是行程开关。行程开关又称限位开关，是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。行程开关的品种规格很多，按其操作结构可分为直动、滚轮直动、杠杆单、双轮等。选用行程开关时，应根据不同使用场合，满足各方面的要求来进行选择。
本设计中采用直线接触式磁感应开关检测气缸回位动作是否到位，当运动到指定位置时，碰到行程开关，终结上一个动作，准备执行下一个动作。
（2）视觉传感器
系统视觉的作用就是最大程度模仿人的眼睛，能够对不同的物体进行识别，本系统采用邮件传感器和颜色传感器，对邮件进行分拣。
电感式接近开关属于有开关量输出的位置传感器，用来检测金属物体。它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化。由此，可识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。本系统用该器件来检测A邮件。
电容传感器也属于具有开关量输出的位置传感器，是一种接近式开关。它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是待测物体的本身。当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化。由此，便可控制开关的接通和关断。本装置中电容传感器是用于检测邮件B邮件[1]。
根据不同邮件有不同的颜色，可以针对一种颜色的邮件进行拣出。颜色传感器同样也属于具有开关量输出的位置传感器。它是在Si等多数光电二极管之前，分别放置R（红）、G（绿）、B（蓝）三种颜色的彩色滤光器，以便处理各自的输出信号并识别彩色的方法。在本邮件分拣系统选用是用来识别红色与绿色的邮件。
目前，用于颜色识别的传感器有两种基本类型：①色标传感器，它使用一个
基色的反射比率，从而鉴别物体颜色。这类装置许多是温反射型、光束型、光纤型的，封装在各种金属和聚碳酸脂外壳中。典型的输出有：NPN和PNP、继电器和模拟输出。
为了便于PCL控制程序的编写，综合其各种情况，在本设计，选择RGB颜色传感器着为识别邮件颜色的装置，继电器输出方式，便于PLC控制系统的简单化，控制系统更容易实现[4~5]。
2.3驱动部分的分析与选择
系统的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置，其驱动系统根据动力源的不同，分为液压、气压、电气、机械、气液联合和电液联合等多种方式。目前采用的主要有液压、气压、电气这三种驱动方式。
气压驱动具有价格低廉、结构简单、功率体积比高、无污染及抗干扰性强、在工业机械手中应用较多。另一方面，气动技术作为“廉价的自动化技术”，由于其元器件性能的不断提高，生产成本的不断降低，被广泛应用于现代化工业生产领域。在现代化的成套设备与自动化生产线上，几乎都配有气动系统。气动机械手技术已经成为能够满足许多行业生产实践要求的一种重要使用工具。
通过以上三种驱动方式的比较选用气动驱动的方式，不仅能够满足了本设计的要求，而且节约了成本[16~18]。
2.4执行机构的选择
在气压传动系统中，组成气动回路是为了驱动用于各种不同目的机械装置，其最重要的三个控制内容是：力的大小、运动的方向和运动的速度。与生产装置相连接的各种类型的气缸，靠压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀分别实现对三个内容的控制，正是利用它们组成了各种气动控制回路。
现今各控制系统中分拣执行机构主要有以下几种：
（1）机械手夹持式
夹持式手部的结构与人手类似，是工业机械广泛应用的一种手部形式。它主要由手指、传动机构、驱动机构组成。其又可分为内撑式、外夹式和内外夹持式，区别在于夹持工件的部位不同，手爪动作方向相反。夹持式手部设计时应注意以下事项：①手指应有一定的开闭范围；②手指应具有适当的夹紧力；③要保证工件在手指内的定位精度；④结构紧凑，重量轻，效率高；⑤通用性和可换性。[19]（2）气吸式
气吸式手部又称为真空吸盘式手部，它是通过吸盘内产生真空或负压，利用压差而将工件吸附，是工业机械手常用的一种吸持工件的装置。它由吸盘、吸盘架及进排气系统组成，具有结构简单、质量轻、不易损伤工件、使用方便可靠等优点；但要求工件上与吸盘接触的部位光滑平整、清洁、被吸附工件邮件致密，没有透气空隙。主要适应于板材、薄壁零件、陶瓷搪瓷制品、玻璃制品、纸张及
（3）气缸式
气缸输出直线往复式气缸是气动执行元件之一。目前最常选用的是标准气缸，其结构和参数都已系列化、标准化、通用化。水平伸缩气缸选用单活塞杆双作用气缸。单活塞杆双作用气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等组成。其工作原理：对于前伸/回缩气缸，当左侧无杆腔进气，右侧有杆腔排气时活塞杆前伸，反之，活塞杆回缩；对于上升/下降气缸，当上侧无杆腔进气，下侧有杆腔排气时，活塞杆下降，反之活塞杆上升。
当气缸动作时动作限位开关断开，气缸快速弹出，此时阀复位，当气压太大时而气缸没有复位时气缸复位限位开关感应动作从而关闭阀从而起到保护气缸的作用。
气缸式的执行机构动作比较稳定，易于维修，控制过程简单，所以该邮件分
图2-3 执行机构示意图
2.5其他元器件及其选择
邮件传送带是一个邮件手动入库而自动出库的装置，底部有一个光电传感器。使用时可先人为地将邮件放入邮件传送带上，此时光电传感器检测到邮件时系统开始运行。当系统运行时，启动传送带并由气缸将邮件库内底层邮件推入传送带。传送带是由单向感应电机驱动的皮带式输送装置。
调压阀、空气滤器与气压指示仪表集中于一个模块上，它们接收来自气源的气压并传送到下面的5个气阀中。调节调压阀降压，使其输出压力与每台气动设备和装置所需要的压力一致，并保持该压力的稳定。空气过滤器作用是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质微粒等危害，以达到系统要求的净化程度。油雾器是一种特殊的注油装置，它以压缩空气为动力，将润滑油喷成雾状并混合于压缩空气中，并随空气进入需要润滑的部件，使压缩空气具有润滑气动元件的能力。
自动分选部分由传感器、换向阀、气缸及传输轨道组成。当传感器检测到相应邮件时，对应的换向阀动作驱动气缸动作将其推人应去的滑道。例如：当电感
传输轨道主要作用是当气缸推出邮件时导出邮件。单向感应电动机作为执行机构用于带动传输带输送邮件前行。内置电源可以将220交流电转换成24伏的直流电供给各个传感器与气阀以及转接板上的各个指示灯，同时也为单向感应电动机提供稳定的220伏电压。
控制器采用三菱FX2N---32MR型PLC。它接受邮件传送带光电传感器、各邮件传感器、换向阀、感应电动机、气缸位置传感器的信号，根据要求分别控制输送带电机和各电磁阀动作。
添加其它的传感器。用户可以根据自己的需求选择相应的传感器安装即可。系统元件选择如表2-2。
2.6硬件结构设计
自动分拣系统的PLC控制用于对相关对象的自动化分拣，其硬件结构框图如图2-3所示。
图2-3系统的硬件结构框图
根据邮件分拣系统的结构框图，可得出其结构示意图如图2-3所示。按下启动按钮后，电动机M运行，绿灯L2亮，传送带运转，表示可以进邮件。邮件经传感器对其进行识别，检测其分别为邮件A、邮件B、红色，其相对应的气缸进行动作，将邮件推入导轨内，若不是上述的几种邮件，则最后剩余的气缸动作，将其推入导轨内，以完成对其的分拣。
2.7I/O口的选择及PLC接线
根据邮件分拣系统的工作过程由可知，系统的控制有输入信号15个，均为开关量。输出信号有8个，其中一个控制电动机，两个控制指示灯，剩下的控制气阀，也都是开关量。
根据控制要求可得PLC系统的接线图如图2-4所示
图2-4PLC系统外部接线图
2.8本章小结
通过本章的学习了解以下知识点：
1. PLC基本结构、扫描过程及分类，不同种类的对比和分析。
2.传感器的基本组成、种类及不同种类的对比分析。
4.执行机构特点的分析与对比。
5.自动分拣系统对相关对象自动分拣的硬件结构框图。
6.系统其它元件的选择与系统接线情况。
第3章自动分拣系统的软件程序设计
3.1程序设计
使用三菱电机公司提供专用的编程软件。早期是MEDOC，目前是GPPW编程软件和SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件包。GX编程软件（GX开发器）可以用于生成涵盖所有三菱电机公司PLC设备的软件包，使用该软件可以为FX/A/QnA/Q 系列PLC生成程序。GX使用Windows操作平台，用梯形图、指令表或者SFC进行编程，程序可以与原先包括基于DOS操作系统的程序在内的编程软件相兼容。
三菱SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件如图3-1是应用于FX系列PLC的中文编程软件，可在Windows 9x或Windows 3.1及以上操作系统运行。邮件分拣系统采用该软件作为编程软件[10]。
图3-1SWOPC-FXGP/WIN-C窗口
根据分拣系统的要求设计出的梯形图程序如下：
摘要 自动分拣控制系统在各个行业都应用广泛：物流配送、邮政、采集、海运、仓管等行业得到广泛运用，分拣系统极大提升各单位生产效率。 初次设计后，进行了整体思路、流程调整。硬件组成方面适当优化调节各组成部分方位、并有细微角度修正，达到平稳系统运作、理想化传感器角度的目的。硬件整体调整完善后，开始软硬件协调测试，最终促成本设计中邮件输入、邮件输送、邮件分拣的系统过程。 本系统在机械自动化理念及分拣系统基础原理上，根据给定的要求,以邮件为对象选取PLC控制核心、MCGS监控软件的简单组合，进而设计出邮件安全分拣系统的控制和监控。将PLC做主控器,结合传感器应用等技术,能够实时监控和保障邮件的安全分拣。系统具有思路简明、运行稳定、分拣精度高、易控制的特点,若分拣对象改变,只需简单改动便可达到良好效果。 关键词：邮件分拣；安全平稳；传感器；PLC；监控软件
Abstract Sorting control system in all sectors of society such as: logistics and distribution center, post office, mining, ports, terminals, warehouses and other industries are widely used, we can see that the sorting system can greatly improve the level of production enterprises efficiency. Familiar with the goods in the automatic and sorting system principle foundation, according to certain request to sort the Mitsubishis PLC as control core, Mcgs software for monitoring software, the design gives material sorting control system. The transport of goods and materials sorting system mainly by PLC controller, combined with pneumatic device, the sensor technology, configuration and monitoring technology, on-site control product automatic sorting. System has a high degree of automation, stable operation and high precision, easy control sorting based on the features of different sorting object, slightly modifying the system can be realized requirements. After completed its design of the system, executing the overall commissioning. In hardware, testing the installation location and angle of the various parts to make it run the block material and the angle of the sensor suitable for installation. After the various parts of the hardware debug range of motion, integrating hardware and software debugging to achieve material sorting system, feeding, delivery and sorting of the entire process Key words：Material sorting；sensor；Pneumatic device；PLC；Mcgs software
基于PLC的邮件分拣控制系统设计 1 邮件分拣机设计要求 1）当按下启动按钮时，传送带开始运转(即电动机M5启动)，绿灯L2亮，表示可以进邮件。 2）接近开关S1～S6为邮件检测开关，当接近开关S1为闭合状态时表示邮件分拣机检测到有邮件到来。 3）输入模拟邮件的邮政编码，分别以1、2，3、4、5代表北京、上海、广州重庆、沈阳5个城市的邮政编码，即正常的邮政编码值为1、2、3、4、5。 4）检测邮政编码，如果不是这5个数，传送带停止运转；如果是这5个数中的任意一个，则红灯L1亮，绿灯L2灭，传送带持续运行。当接近开关S2为闭合状态时时，表明邮件到达第一个邮箱处，如果邮件编码与此处编码相同，则传送带停止运转，电动机M1启动推动推杆，将此邮件分拣到相应邮箱内，此时，接近开关S2变为断开状态，电动机M1的推杆自动收回；如果邮件编码不符合，则传送带继续保持运行，当接近开关S3为闭合状态时表明邮件到达第二个邮箱出，再次进行比较，若邮政编码相符合，则可由推杆导入第二个邮箱，否则送至下一个邮箱处，继续进行比较检测，依次类推，最终将邮件被分拣到对应的邮箱中。 5）在上一步骤的情况下，且邮件编码在识别的范围之内，如果不是前四个邮箱中的邮件，则最终邮件自动进入最后一个邮箱。 2 系统硬件设计 2.1 任务分析 邮件检测开关S1～S6采用接近开关，与启动按钮、复位按钮和停止按钮共同作为PLC的输入进行分配I／O地址，其中接近开关S1～S6在邮件被分拣到邮箱内以后会自动复位。电动机M1～M4的邮件分拣推杆在邮件被分拣到邮箱内以后，将会自动弹回原位。邮码设置可以通过外部拨码盘输入来实现，但基于PLC的模拟仿真，只能在程序设计部分选用了MOVE指令来实现邮件编码的模拟输入，最后通过比较器实现邮件目的地的识别，从而完成分拣任务。 根据以上任务分析，该系统有5台电机，2个指示灯，6个接近开关，5个邮箱， 3个按钮，1个传送带装置，共同组成了分拣系统。在本次设计中选用西门子S7-300系列PLC。
随着我国经济和社会的不断发展，电商、快递行业的发展突飞猛进，这对于输送和分拣作业提出了更高的要求，要高效地处理大批的物流量，离不开自动分拣输送系统。用自动化的快速分拣技术，取代大量的人工分拣，不仅降低了人力成本，同时还大幅提高了分拣作业的效率与准确率。下面六维智能物流就为大家详细的介绍下物流自动分拣输送系统的相关信息，希望对你有所帮助。 商品或货物的到达、卸货、分类、存储，再到出货、分类、发出等作业，势必要通过不同复杂程度的输送分拣设备，以实现在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点（如指定的货架、加工区域、出货站台等）。 当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统须在最短的时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，并将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便转运或装车配送，充分实现快速输送分拣功能。 除了电商、快递市场的需求大增，输送分拣设备应用的主要领域还包括烟草、医药、流通、食品、汽车等各个行业。这些领域的输送分拣设备市场需求量仍然占据总需求的大部分比例。 自动分拣系统(Automatic sorting system)是先进配送中心所必要的设施条件之一。具有很高的分拣效率，通常每小时可分拣商品6000-12000箱，可以说，自动分拣机是提高物流配送效率的一项关健因素。
输送设备主要有： 皮带输送机、网带输送机、滚筒输送机、钢带输送机、链条输送机、链板输送机、伸缩式输送机、倍速链输送机。 分拣设备分类： 摆臂式、弹出轮式、滑靴推块式、翻盘式、交叉皮带式、推杆式、直角移载式、斜导轮式。
考查课结课论文（报告、案例分析）写作要求 1.任课教师可以根据课程性质或教学要求自主安排学生论文（报告、 案例分析）采用打印版或手写版。采用打印版的课程请学生按照本文件的相关要求提交论文（报告、案例分析）。 2.任课教师可依据具体课程要求制定评分标准，并在布置学生写论 文前将《课程论文评分表》以电子表格或其他方式发给学生，让学生提交论文时一并提交评分表，《课程论文评分表》一页需要打印装订。 3.为了便于装订材料，学生提交的论文（报告、案例分析）无论是 打印版还是手写版，最好采用A4纸，且第一页为统一的封皮格式。 4.学生提交的论文（报告、案例分析）为教学档案的资料，每学期 期末任课教师都需在规定时间内将学生提交的论文（报告、案例分析）整理后，提交到开课院部的教学秘书处，以便装订存档。 教务处 2013年5月
智能物流系统课程 物流分拣采集系统实验报告 院系 专业 班级 学生姓名 学号 任课教师宋燕星 年月日
×××××××××××× （“题目”用小二号黑体，居中。标题上空二行，标题与下一行之间空一行。） ×××专业学生×××学号××× （“专业”、“学生”与“学号”用小四号黑黑体，专业、学生姓名与学号姓名用小四号楷体。整行居中。题目与专业、姓名、学号之间空一行，专业、学生、学号与正文之间空二行。） 关键词：×××；×××；×××（小四号宋体） 一、×××× （作为正文一级标题，用三号宋体字，加粗，左空两字，间距为：段前1行，段后1行）×××××××××（小4号宋体，20磅行距）××××××…… （一）××××××（作为正文二级标题，用四号宋体，加粗，左空两字，间距：段前0.5行，段后0.5行） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）××××××…… 1、××××（作为正文三级标题，用小四号宋体，加粗，左空两字，20磅行距） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）××××××…… （1）××××（作为正文4级标题，用小4号宋体，不加粗，左空两字，20磅行距）×××××××××（小4号宋体，20磅行距）××××××…… 二、××××××× （作为正文一级标题，用三号宋体字，加粗，左空两字，间距为：段前1行，段后1行） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）××××××…… ……
邮件分拣PLC控制系统设计 一、设计目的： 用PLC构成邮件分拣控制系统，使其掌握PLC的编程和程序调试方法。二、工作过程： 启动后绿灯L2亮表示可以进邮件，S1为ON表示模拟检测邮件的光信号检测到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的正常值为1，2，3，4，5，若是此5个数中的任一个，则红灯L1亮，电机M5运行，将邮件分拣至邮箱内，完后L1灭，L2亮，表示可以继续分拣邮件。若读到的邮码不是该5个数，则红灯L1闪亮，表示出错，电机M5停止，重新启动后，能重新运行。三、控制系统流程示意图： 实验流程图：
四、机型的选择 邮件分拣是一个比较固定的、环境条件较好的工艺过程，要实现的功能也相对简单，无需A/D和D/A转换、加减运算。另外，控制程序也比较固定，不需要在线编程，选用整体式PLC就可以满足工艺的要求了。综合前面的工艺要求与I/O点数可知，在机型上可选用三菱FX2N-48MR的可编程控制器。 1,什么是PLC 可编程控制器 可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。它从诞生至今，仅有三十年历史。 2,关于BCD码的简介和算法 简介：BCD码是四位二进制码, 也就是将十进制的数字转化为二进制, 但是和普 通的转化有一点不同, 每一个十进制的数字0-9都对应着一个四位的二进制码,对应关系如下: 十进制0 对应二进制0000 ;十进制1 对应二进制0001 (9) 1001 接下来的10就有两个上述的码来表示10 表示为00010000 也就是BCD 码是遇见1001就产生进位,不象普通的二进制码,到1111才产生进位10000。 运算法则：BCD码是十进制数，而运算器对数据做加减运算时，都是按二进制运算规则进行处理的。这样，当将BCD码传送给运算器进行运算时，其结果需要修正。修正的规则是：当两个BCD码相加，如果和等于或小于1001(即十进制数9)，不需要修正；如果相加之和在1010 到1111(即十六进制数0AH～0FH)之间，则需加 6 进行修正；如果相加时，本位产生了进位，也需加 6 进行修正。这样做的原因是，机器按二进制相加，所以 4 位二进制数相加时，是按“逢十六进一”的原则进行运算的，而实质上是 2 个十进制数相加，应该按“逢十进一”的原则相加，16 与10相差6，所以当和超过9或有进位时，都要加 6 进行修正。 五、系统硬件设计 根据该邮件分拣机的控制要求，该系统有4台电机，2个指示灯，6个接近开关，5个邮箱，3个按钮，1个BCD拨码器，1个传动装置。该邮件分拣系统采用PLC控制需要有12个输入点，7个输出点，选用三菱FX-2N系列PLC。 六、I/0分配表 启动按钮SB0 X000 复位按钮 SB1 X0006 检验邮码按钮 SB2 X001 拨码按键（即数字按键）由低位到高位分别为：X0002 ,X0003,X0004 ,X006 红灯L1 Y001 绿灯L2 Y000 电机5运行 Y002 电机1运行Y003 电机2运
P L C邮件分拣系统 Revised by Chen Zhen in 2021
目录 1 7 9 9 2 3 第六章、4 第一章绪论 课题的研究背景及意义 随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个企业都迫切地需要改进技术，提高效率，尤其在需要进行分拣及缓冲、传送的单位，以往一直采用人工分拣的方法，效率低成本高。为解决上述问题，将PLC技术应用到分拣装置中用以提高生产效率降低生产成本是一个很好的途径。本文就介绍了PLC在邮件分拣系统中的应用。
PLC的概述 目前，世界上有200多个厂家生产300多品种PLC产品，而我国PLC生产厂有约30家，却并没有真正形成大规模的生产能力和名牌产品，其中有一部分厂家是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产。但同时，我国在PLC应用方面却很活跃，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售30亿人民币，应用的行业也很广阔川。所以说，对我国PLC生产厂家来说．如何生产出拥有自主知识产权的PLC产品，并形成规模化生产，打造中国自己的PLC品牌是其面临的一大课题。一句话，PLC自诞生之日起就成为自动控制领域一颗耀眼的明星，到今天已经发展为一个极其巨大的产业，也形成了其在自动化控制领域中短期内不可被替代的地位。 PLC即可编程控制器（Pragrammable Logic Controller）是一种数字运算操作的电子系统，是在20世纪60年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。它采用可编程序的存储器，其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都是按易于与工业控制系统形成一体、易于扩充其功能的原则设计的。 PLC自产生至今只有30多年的历史，却得到了迅速发展和广泛应用，成为当代工业自动化的主要支柱之一。 PLC的产生背景 在PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。继电器、接触器是一些电磁开关。其结构是由励磁线圈、铁心磁路、触点等部件组成。其中触点是接通或断开电路的部件，按励磁线圈通电前的状态又可分为常开和常闭两种类型。线圈通电前呈断开状态的为常开触点，呈接通状态的为常闭触点。同一只接触器或继电器常有多对常开、常闭触点。当励磁线圈通电，衔铁在磁力作用下被铁心吸合时，常开触点接通，常闭触点断开，以完成电路连接的切换。触点又分为主触点及辅助触点。用于主回路，控制较大电流的触点是主触点。用于控制电路，只能通过较小电流的触点称为辅助触点。通过继电器、接触器及其它控制元件的线路连接，可以实现一定的控制逻辑，从而实现生产设备的各种操作控制。人们将由导线连接决定器件间逻辑关系的控制方式称为接线逻辑。 随着工业自动化程度的不断提高，使用继电器电路构成工业控制系统的缺陷不断暴露出来。首先是复杂的系统使用成百上千个各种各样的继电器，成千上万根导线连接得密如蛛网。只要有一个继电器、一根导线出现故障，系统就不能正常工作，这就大大降低了这种接线逻辑系统的可靠性。其次是这样的系统维修及改造很不容易，特别是技术改造，当试图改变设备的工作过程以改善设备的功能时，人们宁愿新生产一套控制设备也都不愿意将继电器控制柜中的线路重接。而在20世纪60-70年代，社会的进步要求制造业生产出小批量、多品种多规格、低成本、高质量的产品以满足市场需要，不断地提出改善生产机械功能的要求。加上当时电子技术已经有了一定的发展，于是人们开始寻求一种以存储逻辑代替接线逻辑的新型工业控制设备。这就是PLC。
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目录 1研究背景 (3) 1.1研究背景 (3) 1.2研究意义 (3) 2文献综述 (4) 2.1快递自动化分拣系统国内外的发展状况 (4) 2.2快递自动化分拣系统的发展方向 (5) 3研究目标 (5) 4研究内容 (5) 5技术路线 (6) 5.1系统总体解决方案 (6) 5.2硬件系统设计 (7) 6预期的研究成果及课题的创新点 (7) 6.1预期的研究成果 (7) 6.2课题的创新点 (7) 7进度安排 (7) 8参考文献 ............................... 错误!未定义书签。
快递自动化分拣系统的开发 摘要：随着多品种少批量社会需求模式的推进，商品的流通速度迅猛提高，流通方式却是越来越复杂。因此，在人工成本不断高涨的环境下，需要引入适当的机械化分拣系统，以减少作业错误的发生，提高商品流通作业率，最终实现JIT（JUST IN TIME)配送。 本文将快速图像识别技术和快递自动化分拣装置相结合，研究基于自动化分拣系统的开发，介绍了一种应用DSP 技术、视频捕获技术，结合FPGA 逻辑控制、USB 通讯等多项技术，能够准确、快速识别物流系统商品大小、位置等信息的检测装置，可以有效解决自动分拣系统对复杂商品识别的难题。同时设计出相应的分拣装置，从而快速准确完成物流行业自动化分拣。 关键词：机械化分拣，图像识别，分拣装置 1研究背景 1.1研究背景 物流就是将物品从供应地往接收地传送的流动过程。根据现实需要，将储存、运输、搬运、装卸、流通加工、包装、信息处理、配送等基本功能的实施有机结合起来。它根据物品的种类、质量和数量，在最适当的时刻，以最低成本将其送到正确地点，并且准时完成物品信息的修改和传输及回收输送工具的全过程。 随着消费与生产在空间和时间上的分离不断扩大，为了保障企业生产和社会经济活动顺利进行，并且能取得好的经济效益;物流作为“需”、“供”之间桥梁，已发展成为了一门综合性的学科。物流学理论基础是多学科综合，并融合了社会科学与自然科学，它既是经济科学又是技术科学;同时，它还与其它学科有密切的联系，如自动控制、计算机科学等。物流学研究对象一般是复杂的、多目标决策的动态系统，在系统分析时，既要考虑技术的科学性、先进性，又要考虑它的 经济指标。 1.2研究意义 目前，现代物流作为一种比较先进的管理理念和组织方式，被认为是提高劳动生产率，企业降低物耗以外的第三利润的源泉。由于超大规模集中配送的效率难题和成本优势，提高配送中心的运营效率这已成了大中型企业改善现代物流的重要举措。作为配送中心的主要作业环节和核心设备，分拣系统的技术与分拣作业的效率也越来越受到工程界和的理论界关注。 我国现代物流发展比较晚，对自动分拣系统的研究也刚起步，分拣作业大部分都是采用的人工分拣，少数采用了机械分拣和人工分拣相结合的半自动分拣方式，而自动分拣所占比例非常低，其中一个非常重要原因是目前我国自动分拣系统技术还不够成熟，跟国外相比差距甚远。但自动分拣系统技术作为分拣领域中
自动分拣系统 自动分拣系统一般由自动控制和计算机管理系统，自动识别装置，分类机构，主输送装置，前处理设备及分拣道口组成。 1）自动控制和计算机管理系统是整个自动分拣的控制和指挥中心，分拣系统的各部个的一切动作均由控制系统决定。其作用是识别，接收和处理分拣信号，根据分拣信号指示分类机构按一定的规则（如品种，地点等）对产品进行自动分类，从而决定产品的流向。分拣信号的来源可通过条形码扫描，色码扫描，键盘输入，质量检测，语音识别，高度检测及形状识别等方式获取，经信息处理后，转换成相应的拣货单，入库单或电子拣货信号，自动分拣作业。 2）自动识别装置是物料能够实现自动分拣的基础系统。在物流配送中心，广泛采用的自动识别系统是条形码系统和无线射频系统。条码自动识别系统的光电扫描安装在分拣机的不同位置，当物料在扫描器可见范围时，自动读取物料上的条码信息，经过对码软件即可翻译成条码所表示的物料信息，同时感知物料在分拣机上位置信息，这些信息自动传输到后台计算机管理系统。 3）分类机构是指将自动识别后的物料引入到分拣机主输送线，然后通过分类机构把物料分流到指定的位置。分类机构是分拣系统的核心设备。 4）主输送装置的作用是将物料输送到相应的分拣道口，以便进行后续作业，主要由各类输送机械成，又称主输送线。 5）前处理设备是分拣系统向主输送装置输送分拣物料的进给台及其他辅助性的运输机和作业台等。进给台的功能有两个，一个是操作人员利用输入装置将各个分拣物料的目的地址送入分拣系统，作为物料的分拣作业指令；二是控制分拣物料进入主输送装置的时间和速度，保证分类机构能准确进行分拣。 6）分拣道口也称分流输送线，是将物料脱离主输送线使之进入相应集货区的通道。一般由钢带、传送带、滚筒等组成滑道，使物料从输送装置滑入缓冲工作台，然后进行入库上架作业或配货工作。
电气控制课程设计 专业：自动化 班级：动1001班 姓名：武明强 学号：201008430 指导教师：张斌 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013年07月12日
基于PLC的邮件分拣控制系统设计 1 邮件分拣机设计要求 1）当按下启动按钮时，传送带开始运转(即电动机M5启动)，绿灯L2亮，表示可以进邮件。 2）接近开关S1～S6为邮件检测开关，当接近开关S1为闭合状态时表示邮件分拣机检测到有邮件到来。 3）输入模拟邮件的邮政编码，分别以1、2，3、4、5代表北京、上海、广州重庆、沈阳5个城市的邮政编码，即正常的邮政编码值为1、2、3、4、5。 4）检测邮政编码，如果不是这5个数，传送带停止运转；如果是这5个数中的任意一个，则红灯L1亮，绿灯L2灭，传送带持续运行。当接近开关S2为闭合状态时时，表明邮件到达第一个邮箱处，如果邮件编码与此处编码相同，则传送带停止运转，电动机M1启动推动推杆，将此邮件分拣到相应邮箱内，此时，接近开关S2变为断开状态，电动机M1的推杆自动收回；如果邮件编码不符合，则传送带继续保持运行，当接近开关S3为闭合状态时表明邮件到达第二个邮箱出，再次进行比较，若邮政编码相符合，则可由推杆导入第二个邮箱，否则送至下一个邮箱处，继续进行比较检测，依次类推，最终将邮件被分拣到对应的邮箱中。 5）在上一步骤的情况下，且邮件编码在识别的范围之内，如果不是前四个邮箱中的邮件，则最终邮件自动进入最后一个邮箱。 2 系统硬件设计 2.1 任务分析 邮件检测开关S1～S6采用接近开关，与启动按钮、复位按钮和停止按钮共同作为PLC的输入进行分配I／O地址，其中接近开关S1～S6在邮件被分拣到邮箱内以后会自动复位。电动机M1～M4的邮件分拣推杆在邮件被分拣到邮箱内以后，将会自动弹回原位。邮码设置可以通过外部拨码盘输入来实现，但基于PLC的模拟仿真，只能在程序设计部分选用了MOVE指令来实现邮件编码的模拟输入，最后通过比较器实现邮件目的地的识别，从而完成分拣任务。 根据以上任务分析，该系统有5台电机，2个指示灯，6个接近开关，5个邮箱，3个按钮，1个传送带装置，共同组成了分拣系统。在本次设计中选用西门子S7-300系列PLC。 2.2 硬件示意图
分拣系统及分拣机的设计和应用综述摘要：随着《2016-2020年全国电子商务物流规划》的颁布，到2020年基本形成布局完善、结构优化、功能强大、运作高效和服务优质的电商物流体系，信息化、标准化、集约化发展 取得重大进展，先进物流装备、技术在行业得到广泛应用。其中，提升物流设施设备智能化 水平是重要任务，随着近年来人工成本的快速上升，对智能分拣系统等信息化产品需求增 加，本论文对分拣系统和分拣机的研究进行简单的总结和归类，以便未来更好的研究分拣技 术。 1 分拣系统的设计 随着人们对网络购物越来越青睐，电子商务已经进入了一个高速发展的时期，为了配合市场发展的趁势，国很多企业都在积极建设自有的电商物流系统，比如知名的电商企业阿里巴巴和京东。对于物流系统而言，最具核心价值的环节就是它的配送中心。配送中心承担着衔接上游供应商与下游客户，实现高效地物品流通服务的重要责任，配送中心布局如果直接应用于电商的配送中心，可能会不太适用。配送中心的仓储和分拣都要占据大量的空间，包括商品存储的货架，分拣缓存区和补货区等，所以，合理设计和布局分拣系统是至关重要。订单量巨大时，为保证客户满意度，还要尽快完成订单的分拣配送，所以对配送中心的效率要求也会很高。 Gray等[1]综合了成本与拣选效率方面的需求，提出一种多级分层模型，求解拣选系统中涉及到的拣货区数量、品项分配及订单分批等配置优化问题。 Le Du等[2]建立了一种混合整数规划模型，对分区拣选策略下的人工拣选系统涉及到的品项分配及拣选顺序问题进行求解。该模型以订单处理总时
间最短为优化目标。与此同时，文章还分析了拣货区数量对订单处理总时间的影响，若减少拣货区的数量，会增加系统中的拣货人员行走距离，但同时也能够减少子订单的合流时间，考虑到这种互相影响互相制约的情形，指出了寻求拣货区数量平衡点的方式。 Guenov等[3]在分区拣选的策略下，研究了AS/RS系统的拣货区形状。以AS/RS系统可以划分为三个拣货区为前提，按照拣选量将所有品项分为A，B，C三类。文章分别给出了三种拣货区的外形配置，并设计了分段启发式算法求解每种外形配置下的订单处理总时间。最后通过仿真分析了每种配置下拣货区的特点。 Bartholdi等[4-7]在分区拣选策略下，针对人工拣选系统提出了救火队模型，克服拣货区固定划分后存在的问题。该模型中各拣货人员可以根据与相邻拣货员的相遇情况动态确定拣货区的边界。救火队模型具有极强的自组织性，各拣货人员能依据自身的工作效率，动态确定工作围，使工作时间快速达到平衡，有效消除整个作业过程中可能出现的效率瓶颈。 诗珍等[8]提出一种订单分批的拣选模型，该模型以最小化行走距离为目标，与此同时，文章基于启发式的聚类算法建立了订单分批问题的聚类模型，并设计了基于包络解码的混合遗传算法对模型进行求解。 Parikh等[9]研究了如何选择拣选策略，其中主要针对订单分批拣选策略与分区拣选策略进行了讨论。选择的过程综合地考虑了拣选频率、拣选人员可能出现的交叉、拣选人员工作量均衡及订单分流需求等因素，基于此建立了以最小化拣选成本为目标的选择模型，同时基于模型分析了拣选效率、订单数量、订单结构等因素会对拣选策略的选择带来何种影响。 王艳艳等[10]研究了人工拣选系统的订单分批拣选策略方面的问题，建立了以最小化拣选成本为目标的模型，该模型的建立综合考虑了包括拣选路
PLC课程设计报告 院系自动化学院 专业自动化 课题邮件分拣监控系统设计 班级自动化1131 班学号 姓名 2016 年12 月
PLC课程设计调试记录 班级：自动化 1131 班学号： 1131204130 姓名：姚金江
邮件分拣监控系统设计 一、控制要求 启动后绿灯 L1亮表示可以进邮件， S1为 ON表示模拟检测邮件的光信号检测 到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的正常值为 1、2、3、4、5，若是此 5个数中的任一个，则红灯 L2亮，电机 M5运行，将邮件分拣至邮箱内，然后 L2 灭，L1亮，表示可以继续分拣邮件。若读到的邮码不是该 5 个数，则红灯L2 闪烁，表示出错，电机 M5停止，重新启动后，能重新运行。复位按钮按下，全部停止。 组态界面如上图，具体要求如下： M1、M2、M3、 M4、M5：用指示灯接受 PLC运行信号亮灭来表示运行与否， M5 的动作若有旋转感更好。 邮件：一方形物体表示，当 M5动作时，该邮件在皮带上水平向右移动，在相关电机与邮箱位置处，分别送 PLC相关位置信号，若邮件满足编码， PLC处理后让相关电机动作，同时该邮件下移至该邮箱后消隐或直接消隐，表示该邮件已被放进邮箱。消隐后的该邮件继续在左边出现，表示下一个邮件的到来。 邮箱：在邮件放进该邮箱的同时，其上指示灯亮， 1 秒（时间根据其他动作自定）后熄灭。 另外最好在每个邮箱下放一计数器，显示已进此邮箱的邮件数。 S1：检测邮码，具体位置防于 M1左方，当邮件经过时该灯亮，并送 PLC位置信号，在该信号有效时， PLC 检测邮码（读入输入模块 3 个拨码开关表示的数据 0- 7 ）（或在监控界面的邮码图形上设置 0-7 邮码）以决定该邮件应该放于哪个邮 监控界面组态要求 图 1 监控界面
摘要 PLC控制是目前工业上最常用的自动化控制方法，由于其控制方便，能够承受恶劣的环境，因此，在工业上优于单片机的控制。PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点,因此在工业上的应用越来越广泛。 本文主要讲述PLC在材料分拣系统中的应用，利用可编程控制器( PLC) ,设计成本低、效率高的材料自动分拣装置。以PLC 为主控制器,结合气动装置、传感技术、位置控制等技术,现场控制产品的自动分拣。系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,稍加修改本系统即可实现要求。 关键词:可编程控制器，分拣装置，控制系统，传感器 ABSTRACT PLC control is the most commonly used industrial automation control method, because of its convenient control to withstand an adverse environment, it is better than MCU control in the industrial. PLC traditional relay control technology, computer and communication technologies are integrated specifically for industrial control and design, have strong function, common flexible, high reliability and environmental adaptability, and programming simple, easy to use and small size, light weight, a series of low-power advantages in industrial applications become more extensive. This paper focuses on the PLC in the canned beverage production, The design of an automatic sorting device with low cost and high efficiency is presented in the paper, which regards programmable logic controller ( PLC) as the master controller and combines pneumatic device, sensing technology, position control and other technology to implement automatic selecting of the products live. The device is characteristic of high automation, steady running, high precision and easy control, which can fulfill the requirement according to different situations with
实验报告 课程名称:全自动立体仓库实验 课程代码: 6003209 学院(直属系) :建设与管理工程学院 年级/专业/班: 2012级工业工程 学生姓名:杨韬 学号: 312012********* 指导教师:张跃刚贾艳 开题时间: 2015 年 6 月 10 日完成时间: 2015 年 6 月 25 日
目录 1.实验目的和要求…………………………………………………………… 2.实验设备与环境……………………………………………………………… 2.1了解自动化立体仓库系统的总体构成及运作…………………………… 2.2自动化立体仓库的出、入库操作及移库操作…………………………… 2.3绘制自动化立体仓库平面布置图………………………………………… 3.实验内容及步骤………………………………………………………… 3.1实验内容 3.2实验步骤 4.实验结果及分析…………………………………………………………… 4.1绘制生产物流系统的流程程序图………………………………………… 4.2测试记录各工位时间……………………………………………………… 4.3绘制生产线山积图(平衡图) ………………………………………… 4.4借助监控系统监控与记录生产过程，采集生产过程视频……………… 4.5借助达宝易软件对生产过程各工位进行动作时间分析………………… 5.实验总结与感想…………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………………
1、实验目的和要求 通过实验项目培养学生理论与实践相结合的能力。通过实验应达到的基本要求和目的如下： （1）使学生直观地了解和掌握仓储自动化系统的实际运作情况； （2）熟悉自动化仓库系统的设备构成、典型设备和堆垛机； （3）熟悉产品的结构与组成，掌握产品的加工装配工艺过程，进行方法研究，建立标准的作业方法。 2、实验设备与环境 2.1了解自动化立体仓库系统的总体构成及运作 自动化立体仓库系统总体构成包括土建工程及辅助设施、高层货架、自动输送系统、自动存取系统、自动分拣系统、自动监控系统、仓库管理信息系统。 2.2自动化立体仓库的出、入库操作及移库操作 入库操作 入库管理建立与ERP采购计划和到货计划的接口，从物料入库到入库检验和上架进行严格的流程控制。采用条码技术加快入库操作，并可根据既定的规则对物料的存放地点（库位）进行指定，做到物料的有序存放。并实现准确的批次管理。 图8 入库管理模块
情景五物流系统设计情境5：流程诊断与优化
本单元包含教材中的所学主要内容，主要根据已掌握内容能进行流程设计、组织架构的设计、功能模块的选择、物流设备设施的选择及人员配备、主要单证的填写及处理、信息系统的选型等。 学生学习本节的知识目标有： 1．掌握不同类型企业物流流程设计的原则； 2．对物流流程的分析能力； 3．不同物流设备的认识与操作； 4．不同岗位人员的各自职能； 5．对流程图基本符号的使用及主要单据的使用； 6．各种信息系统的功能和作用； 7．设备设施选择的原则。 教学方式 1、项目驱动法 2、小组讨论法 3、案例分析法 4、校外参观 5、多媒体影视资料演示 教学资源推荐 本单元的教学资源有：
（1）孙秋菊等编《物流管理概论》教材高等教育出版社; （2）刘秋平等编《物流管理基础》教材北京大学出版社; （3）中国物流与采购联合协会网页： （4）山东英才学院物流管理实训中心 （5） 教学内容纲要 第一部分物流的流程设计目标 1、能够对不同类型企业的物流各过程的流程进行简单设计； 2、能够根据流程，设计组织架构，建立面向流程的组织架构； 3、能够根据流程的设计，选择出合理的功能模块； 4、能够针对不同类型的物流，选择相应的物流设备设施并能够进行人员的合理配 备，并进行一定的单证填写及处理； 5、能够针对不同类型的物流企业选择相应的信息系统； 6、能够对所设计的系统建立相应的评价指标，进行有效评价。 第二部分物流的流程设计原则要求 1、不同类型企业物流流程设计的原则； 2、根据流程，设计组织架构的要求； 3、各功能模块在组织流程中的作用； 4、物流设备设施选择及人员配备的原则； 5、物流流程中所用到的主要单据； 6、信息系统选择时应注意的问题； 7、建立有效的评价指标对物流系统设计的作用及各项评价指标的定义和作用。 第三部分物流的流程设计内容
自动分捡系统设计开题报告 一、课题介绍 1. 课题名称：自动分捡系统设计 2. 课题背景： 自动分拣系统（Automated Sorting System)是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的作业过程可以简单描述如下：流动中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等)，同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送进点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。 3.国内外发展现状： 纵观国内外物料自动分拣系统的使用情况可以发现，国外发达国家的物料自动分拣系统倾向于采用自动化程度很高的物料自动分拣系统。而在我国，由于起步晚，物料自动分拣系统中人工作业的比例也较高。国外物料自动分拣系统的广泛使用，以美国、日本及欧洲为代表的发达国家，在物料自动分拣系统的使用上呈现出自动化程度越来越高的特点。物料自动分拣系统已成为发达国家工业自动化不可缺少的一部分。主要使用在大中型物流中心、配送中心、流通中心、邮局分拣信件等等随着交流自动控制技术的发展，特别是电子技术的迅速发展，计算机的广泛使用。自动分拣技术在20世纪70年代被引入国内，我国的邮政系统最早并已多年使用自动分拣设备，并在长期的实践中不断创新、不断进步。例如，邮电部相关部门相继开发和研制出具国际水平的CORE-NT物料自动分拣系统，性价比很高的扁平邮件高速物料自动分拣系统;上海邮政通用技术设备公司研制成功了速递邮件网络化物料自动分拣系统等。邮政系统还推出了新的信封标准以更好的配合自动化的信件物料自动分拣系统。
货物分拣控制系统设计 终版 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
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
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；PLC
ABSTRACT 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 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 information processing system is the use of PLC as the controller, respectively for sorting device components 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