郵件分揀系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告（含課題的來源及現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)要求、工作內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)路線、預(yù)期目標(biāo)、時(shí)間安排 及參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。字?jǐn)?shù)為 2000左右。） 一、課題來源及現(xiàn)狀1、郵件分揀系統(tǒng)的現(xiàn)狀近年郵政事業(yè)得到了空前發(fā)展。郵政通信網(wǎng)的技術(shù)含量不斷增加，技術(shù)裝備水 平也在不斷提高，郵件處理已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，并且朝著自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。其中， 利用機(jī)器自動(dòng)分揀郵件是一個(gè)重要的課題。國內(nèi)的研究工作起源于20世紀(jì)70年代中期。20多年來，科技人員不斷跟蹤國際分揀技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，推陳出新。截止 1998年底，全國共有106套郵件自動(dòng)分揀設(shè)備投入運(yùn)行。供貨廠家有國家郵政局上 海研究所、德國SIEMENS公司、日本NEC

2、公司。其中，理分合一郵件處理系統(tǒng)是 國家郵政局上海研究所1998年完成的重大科研成果，它不是簡單地將理信機(jī)和OVCS分揀機(jī)拼成一臺(tái)設(shè)備，而是一次讀取圖像，完成理信和分揀，且具有語音提 示、格口顯示、分層停機(jī)、標(biāo)簽制作等功能，處理效率為32 000件/h。該機(jī)的研制成功標(biāo)志著我國郵件分揀設(shè)備的制造技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。2、課題來源眾所周知，郵政工作和人們的生活是息息相關(guān)的。隨著人們生活水平的提高， 社會(huì)的不斷發(fā)展，郵政工作也越來越多樣復(fù)雜。但傳統(tǒng)郵件的分揀大多采用手工操 作，這樣的后果是不但效率低，工作量十分的繁重而且誤差率級(jí)高。為了改善這種 狀況，實(shí)現(xiàn)郵件處理的高度自動(dòng)化，提高郵件的處理速度

3、，減少大量的人力，以適 應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展，從而由PLC控制的郵件分揀十分必要的。郵件分揀機(jī)系統(tǒng)改變了人工分揀的工作方式分揀，極大提高了效率。作為通用 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，30年來，可編程控制器（PLC）從無到有實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接 線邏輯到儲(chǔ)存的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng) 用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制，過程控制，及集散控 制等各種任務(wù)的跨越。她具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適 用性強(qiáng)，體積小，重量輕，能耗低等一系列的優(yōu)點(diǎn)。目前， PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng) 用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保及

4、文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。與計(jì)算機(jī)，通信技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。PLC控制的郵件分揀技術(shù)，這是基于科技，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，研發(fā)并不斷完善的。二、設(shè)計(jì)要求與目標(biāo)1 .郵件分揀系統(tǒng)的構(gòu)成及工藝要求；2 .郵件分揀系統(tǒng)PLC的I/O端口接線、I/O 口地址分配；3 .郵件分揀系統(tǒng)PLC控制程序設(shè)計(jì)；4 .郵件分揀系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)方案和技術(shù)路線分揀系統(tǒng)的主要任務(wù)是把要分揀的物品按照業(yè)務(wù)品種、郵件種類或地址等信息 進(jìn)行分離，使同種類或同目的地址的郵件進(jìn)入同一存儲(chǔ)位置。自動(dòng)分揀設(shè)備中的郵 件信息識(shí)別方式對(duì)設(shè)備的工作效率、業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜程度、運(yùn)營成本和業(yè)務(wù)的柔性 拓展具有重要意義。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國

5、的大中城市的郵件投遞數(shù)量也在急劇增 長，在我國的多個(gè)大型郵件處理中心中，普遍存在生產(chǎn)效率低下的現(xiàn)狀，對(duì)采用技 術(shù)創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率有著迫切的需求。郵件分揀系統(tǒng)主要通過對(duì)在傳送帶上通過的郵件進(jìn)行拍攝獲得郵件的圖像信 息，識(shí)別出郵政編碼后由郵政編碼的數(shù)字信息來控制郵件流向。該系統(tǒng)分為郵件軟 件識(shí)別系統(tǒng)和PLC控制分揀系統(tǒng)兩個(gè)部分。郵件軟件識(shí)別系統(tǒng)涉及到 OCR技術(shù)幾 乎所有方面，包括圖像預(yù)處理、版面分析、文本提取、手寫數(shù)字識(shí)別、字符分割、 后處理等，是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。信封圖像經(jīng)預(yù)處理之后，進(jìn)行版面分析并 從版面分析得到的郵政編碼塊中提取郵政編碼。然后借助地址庫，建立后處理規(guī)則， 將郵政編碼進(jìn)

6、行校驗(yàn)。最后得到郵政編碼的數(shù)字信號(hào)用于分揀。本次設(shè)計(jì)的硬件部分的分揀機(jī)是將軟件識(shí)別出的郵政編碼的編碼信息隨傳送帶 分揀入各個(gè)代表唯一地址的郵箱中，如編碼信息代表上海的就揀入上海的郵箱。具 工作過程如下：啟動(dòng)后綠燈L1亮表示可以進(jìn)郵件，S1為ON表示模擬檢測郵件的光信 號(hào)檢測到了郵件，撥碼器模擬郵件的郵碼，從撥碼器讀到的郵碼的正常值為1、2、3、4、5,若是此5個(gè)數(shù)中的任一個(gè)，則紅燈L2亮，電機(jī)M5運(yùn)行，將郵件分揀至郵箱內(nèi)， 完后L2滅，L1亮，表示可以繼續(xù)分揀郵件。若讀到的郵碼不是該 5個(gè)數(shù)，則紅燈L2 閃爍，表示出錯(cuò)，電機(jī)M5停止，重新啟動(dòng)后，能重新運(yùn)行。其中檢測發(fā)生器S1為控制開關(guān)，M1M

7、妁推進(jìn)器,M5為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，L1為綠指示 燈，L2為紅指示燈。通過PLC的RS232串口連接上位機(jī)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和控制?？刂葡到y(tǒng)選用SIEMENS S7- 200 CPU226CN型PLC它是一種可編程序邏輯控制器（Micro PLC,能夠控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng)化控制需求。S7- 200的用戶程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及其他智能模塊通信等指令內(nèi)容，從 而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制目的。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置 和強(qiáng)大的指令集使S7- 200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。模擬實(shí)驗(yàn)面板圖如下：郵件分揀系統(tǒng)模擬|郵碼Ml M2 M3 M4n 向向面向 /LX

8、M5 云力 郵箱1郵箱2郵箱3郵箱4郵箱5。以向向向面向進(jìn)郵件檢郵件 啟動(dòng)檢醒的OL1 o O£lMlM2M3M4SESi 復(fù)位f424V 1ooooooCFbIo IABCD5M5LI 121glooooooo oIol|設(shè)計(jì)的監(jiān)控部分需要用到組態(tài)軟件MCGS組態(tài)軟件，全稱是組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADMP SupervisoryControl and Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。該軟件是數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它是處于自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的開發(fā)環(huán)境和軟件平臺(tái)，運(yùn)用靈活 的組態(tài)方式，為用戶提供了快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層

9、次的工具 軟件。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，可以應(yīng)用于給水系統(tǒng)、石油、電力系統(tǒng)、化工等 領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等眾多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道領(lǐng) 域上又被稱作遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)（RTU System, Remote Terminal Unit）。本次設(shè)計(jì)使用的組態(tài)軟件是 MCGS（Monitor and Control Generated System ,監(jiān) 視與控制通用系統(tǒng)）。它是北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司研發(fā)的一種基于 Windows操作系統(tǒng)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，主要完成前 端數(shù)據(jù)的處理 與控 制、現(xiàn)場數(shù) 據(jù)的采集 與監(jiān)測，可運(yùn) 行于 Microso

10、ft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp 等操作系統(tǒng)。郵件入箱控制軟件設(shè)計(jì)流程:總之，郵件分揀系統(tǒng)改變了人工分揀的工作方式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分揀，極大地提 高了工作效率。未來幾年，隨著全國郵政綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)的建成和中心局體制的加速 實(shí)施，我國郵政在機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域?qū)⑷〉酶蟮倪M(jìn)步。四、工作內(nèi)容與時(shí)間安排了解PLC郵件分揀系統(tǒng)構(gòu)成及工藝要求，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容第12周;(2)編寫開題報(bào)告第3周;(3)熟悉郵件分揀系統(tǒng)構(gòu)成，分析動(dòng)作過程第4周;(4) PLC控制系統(tǒng)電路硬彳原理圖設(shè)計(jì)，PLC的I/O 口地址分配第56周;(5)繪制控制系統(tǒng)一次接線圖、PLC的I/O端口接線第7周;(6)軟件程序設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流程，梯形圖第89周;(7)郵件分揀系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)第1011周(8)翻譯相關(guān)英文資料第12周;(9)撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯第1314