基于PLC控制的快遞公司包裹自動識別與分揀系統(tǒng)研究參考模板

1、基于PLC控制的快遞公司包裹自動識別與分揀系統(tǒng)研究【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)購物已經(jīng)在全球得到了全面的普及，快遞公司也應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)如今，消費(fèi)者對快遞公司送貨的要求也越來越高，為了滿足消費(fèi)者的要求，許多快遞公司已經(jīng)將發(fā)貨和送貨的速度作為工作中的重中之重，并采用PLC控制下的包裹自動識別以及分揀系統(tǒng)來提高發(fā)貨送貨的速度。文章通過對快遞公司包裹自動識別及分揀系統(tǒng)的分析和研究，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及使用效果進(jìn)行詳細(xì)的闡述。【關(guān)鍵詞】PLC控制；快遞；包裹；自動；識別；分揀；系統(tǒng)隨著網(wǎng)上購物的快速普及，快遞公司的業(yè)務(wù)也在日益增長，面臨著大量的包裹以及消費(fèi)者的高要求，許多的快遞公司采用了來自于歐洲

2、的包裹自動識別和分揀系統(tǒng)。而所謂的自動識別以及分揀系統(tǒng)就是在大量的數(shù)據(jù)和信息中對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和挑選1。其中快遞公司的包裹自動識別和分揀系統(tǒng)不僅可以將大量的包裹進(jìn)行準(zhǔn)確的地理位置分類，而且降低公司的運(yùn)營成本。由此可見，快遞公司采用包裹的自動識別以及分揀系統(tǒng)是其發(fā)展的重要技術(shù)2。1包裹自動識別與分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計快遞公司包裹的自動識別與分揀系統(tǒng)的設(shè)計是根據(jù)我國各省份、行政區(qū)之間的地理位置進(jìn)行設(shè)計的，主要是利用該系統(tǒng)將公司堆積如山的包裹進(jìn)行快速的區(qū)分和發(fā)送，當(dāng)貨物發(fā)送到各省區(qū)和行政區(qū)時，又可以通過包裹的自動識別以及分揀系統(tǒng)將貨物發(fā)送到各省區(qū)的下面地區(qū)3。文章以我國的八大地區(qū)為例，將PLC控制下的包裹

3、自動識別以及分揀系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行模塊和電控模塊的設(shè)計。其中自動識別與分揀系統(tǒng)的執(zhí)行模塊主要由長距離的輸送帶、貨物的掃描儀、氣缸和傳感器組成的；而PLC、操作面板等物件組成了系統(tǒng)的電控模塊。如圖1所示。根據(jù)圖1 我們可以知道，傳送帶的另一邊是用來堆放快遞的，在傳送帶與貨物堆放區(qū)之間有一個滾動式的滑坡，當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行時，就對每個包裹進(jìn)行保護(hù)，以防出現(xiàn)損壞，同時在每個地區(qū)的對面都會有相對應(yīng)的氣缸和掃描儀，對貨物進(jìn)行掃碼識別。圖1：自動識別與分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2快遞公司包裹分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計1 / 6包裹分揀系統(tǒng)的硬件主要由PLC可編程控制器、傳感器、接口電路、掃描儀、氣缸、控電機(jī)等物件組成的，如圖2所示：

4、圖2：分揀系統(tǒng)硬件的組成框架2.1PLC可編程控制器所謂的PLC就是可以用來地程和存儲的物件，其主要對包裹分揀系統(tǒng)內(nèi)部的程序存儲、時間和順序的控制、邏輯的運(yùn)算以及算術(shù)操作等指令進(jìn)行執(zhí)行，并通過數(shù)字的輸出和輸入對不同類型的機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行有效地控制。在包裹分揀系統(tǒng)中使用PLC可編程控制器不僅能夠?qū)Ω鱾€環(huán)節(jié)的需要進(jìn)行滿足，而且還能夠?yàn)榉謷到y(tǒng)提供較強(qiáng)的控制能力。2.2傳感器分揀系統(tǒng)中的傳感器不僅能夠?qū)y量的信息進(jìn)行接收和感應(yīng)，而且還能將接收到的信息轉(zhuǎn)變成規(guī)律的信號進(jìn)行輸出，從而對信息的接收、輸出、處理和存儲等控制要求進(jìn)行滿足。而傳感器的作用就是對快遞是否到位以及氣缸的位置進(jìn)行檢查和測量，詳細(xì)的檢查結(jié)果

5、見表1。表1：傳感器選型與利用表序號傳感器的類型氣缸功能AV1光電傳感器對傳送帶上的快遞進(jìn)行檢查，并啟動系統(tǒng)AV2光電傳感器通過對傳送帶上快遞位置的檢查，啟動分揀1B1-1電磁接近傳感器氣缸1有沒有進(jìn)行工作1B1-2電磁接近傳感器氣缸1是否沒有進(jìn)行工作1B2-1電磁接近傳感器氣缸2有沒有進(jìn)行工作1B2-2電磁接近傳感器氣缸2是否沒有進(jìn)行工作1B8-1電磁接近傳感器氣缸8有沒有進(jìn)行工作1B8-2電磁接近傳感器氣缸8是否沒有進(jìn)行工作2.3掃描儀包裹分揀系統(tǒng)中的掃描儀主要是利用光學(xué)的原理，對包裹條形碼的信息進(jìn)行閱讀，并通過數(shù)據(jù)線的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X和其它的設(shè)備中。2.4IO口的設(shè)計主要是對分揀系統(tǒng)

6、PLC的輸入輸出進(jìn)行設(shè)計，如表2所示。表2：IO地址的分布情況和說明輸入地址功能說明輸入地址功能說明10.0傳送帶快遞到位00.0傳送帶電機(jī)的開關(guān)10.1快遞到位，分揀系統(tǒng)啟動00.1掃描部分故障報警10.2氣缸1處于工作狀態(tài)00.2分揀系統(tǒng)故障報警10.3氣缸1處于等待狀態(tài)00.3氣缸1啟動10.4氣缸2處于工作狀態(tài)00.4氣缸2啟動10.5氣缸2處于等待狀態(tài)00.5氣缸3啟動10.6氣缸3處于工作狀態(tài)00.6氣缸4啟動00.7氣缸5啟動10.2氣缸1處于工作狀態(tài)00.8氣缸6啟動10.3氣缸1處于等待狀態(tài)00.9氣缸7啟動10.18分揀工作是否正常00.10氣缸8啟動3快遞公司包裹分揀系統(tǒng)

7、的軟件的設(shè)計分揀系統(tǒng)軟件設(shè)計是根據(jù)我國的不同地區(qū)進(jìn)行設(shè)計的，將我國分為8大地區(qū)，分別為：華南、華北、華東、華中、西北、西南、東北、和港澳臺地區(qū)。而該系統(tǒng)的工作轉(zhuǎn)移過程主要為以下7個步驟：對系統(tǒng)的總開關(guān)進(jìn)行啟動，并為分揀系統(tǒng)進(jìn)行供電；在沒有對系統(tǒng)中放入快遞時，系統(tǒng)一直屬于低攻能消耗的狀態(tài)，當(dāng)加入快遞時，分揀系統(tǒng)自動開始工作，并對各部件進(jìn)行初始化；系統(tǒng)軟件中的傳送帶開始正常的工作，并將快遞傳送至快遞存放區(qū)；當(dāng)包裹傳送至掃描儀的位置下面時，掃描儀將會對包裹的條形碼進(jìn)行自動的掃描和識別；掃描儀將識別后的信息與每個地區(qū)之間的包裹信息進(jìn)行匹配；當(dāng)信息匹配錯誤，就表示這個包裹不是該地區(qū)的，然后將錯誤的包谷運(yùn)

8、送到自動啟動的氣缸中進(jìn)行等待，在通過對氣缸的啟動狀態(tài)清除之后，將包裹從新進(jìn)行正確的運(yùn)行，并進(jìn)行掃描；但信息匹配正確之后，叫表示包裹是這個地區(qū)的，系統(tǒng)就會將匹配的結(jié)果直接發(fā)送到PLC可編程控制器的輸入端，并對比相應(yīng)的氣缸進(jìn)行啟動，將正確的貨物傳送到相應(yīng)的緩坡中，然后進(jìn)行下一次的傳送。4自動識別與分揀系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)以及結(jié)果本文根據(jù)我國地區(qū)的劃分對包裹的分揀系統(tǒng)進(jìn)行了硬件以及軟件的設(shè)計，并搭建出了一個小型的自動分揀系統(tǒng)。同時，為了對分揀系統(tǒng)的工作效率以及識別度進(jìn)行測試，文章分別選取了重量為1千克以下、1千克至5千克之間、5千克至10千克之間、10千克以上的四類重量的包裹進(jìn)行了模擬，并分別將4種重量范圍之

9、類的320個快遞進(jìn)行條形碼的識別，然后將各個地區(qū)的包裹打亂并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如表3所示。表3：包裹實(shí)驗(yàn)前的數(shù)據(jù)重量/地區(qū)華中華南華北華東西北西南東北港澳臺1kg10101010101010101kg-5kg10101010101010105kg-10kg101010101010101010kg1010101010101010根據(jù)實(shí)驗(yàn)之后的結(jié)果來看，包裹的分揀系統(tǒng)平均每一個小時能對5731個包裹進(jìn)行掃描和識別，準(zhǔn)確率達(dá)到了97.5%。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如表4 所示，表5為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果。表4：實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果重量/地區(qū)華中華南華北華東西北西南東北港澳臺準(zhǔn)確率1kg1091191010101097.50%1k

10、g-5kg91110101010101098.75%5kg-10kg10101010911101098.75%10kg9101110101010895%耗費(fèi)時間：3min21s表5：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果重量/地區(qū)說明1kg華南區(qū)1個快遞誤入到華北區(qū)，華東地區(qū)丟失了一個快遞1kg-5kg華中區(qū)1個快遞誤入到華南區(qū)5kg-10kg西北區(qū)1個快遞誤入到西南區(qū)10kg華中區(qū)1個快遞誤入華南區(qū)，華南區(qū)1個誤入到華北，港澳臺丟失了兩個快遞5結(jié)語 綜上所述，在PLC控制下的包裹自動識別與分揀系統(tǒng)不僅能夠?qū)οM(fèi)者的較高需求進(jìn)行滿足，而且還具有較強(qiáng)的靈活性。因此，快遞公司在快遞數(shù)量較多的情況下可以采用該種系統(tǒng)對包裹進(jìn)行發(fā)貨和送貨，從而對快遞公司的工作效率進(jìn)行提