材料自动分拣控制系统的设计(8)

2019-06-11 22:09

T形码易受外界因素,如输送带传送过程,印刷过程等的影口向。一般来讲可使用Linear码识别系统来检测T形码,并且能使识读率提高3%-7%。

1998年6月1日正式启用的香港新国际机场内安装的28套行李自动分拣系统,采用了SICK公司的ALIS(AirportLuggageldentificationSystem)系统,共400多个条码识读器。此机场行李输送带的类型为皮带式,其宽度为lm,运行速度为1.8m/so需检测的条码的类型为T形码此系统为用于检测T形码的识别系统,包括了360~环绕安装的16个条码识读器,1个控制器及铝材质的安装构架。下面以此系统为例,介绍一下如何利用条码和条码识别系统来进行机场行李的自动分拣。

ALIS系统是一个全自动的条码识读系统。根据用户的不同要求,此系统最多由24个条码识读器,一个控制器,一些用来检测行李位置和外形的光电开关及安装和固定条码识读器的构架组成。分拣系统的框图如图3所示。下面分别介绍此系统的硬件和软件。 1. 控制器

工控机,供电单元,光电耦合器及一些接口元件被放置在一个控制柜内作为此系统的控制器。控制器与工控制的结合,易于编程。系统接口部分完全自诊断,并能满足用户的具体要求。控制器作为些系统的控制中心所列部件相连接。 此控制器具备下述特点:

1).通过检测外部光电开关传送的数字输入信号,可获取条码识读器的识读距离;

2).可动态控制条码识读器的识读距离; 3).可查询所有条码识读器的检测结果;

4).可分析单个条码识读器的验测结果,确定最后的正确检测结果; 可与主机通讯;

5).可统计一段时间内的检测结果;

6).对整个系统监测,并可将检测数据存储到硬盘; 7).使用LCD显示系统状态和数据统计结果。 2. 条码阅读器

用于ALIS系统条码检测的识读器是直接获取条』码内容的传感器。它的性能好坏直接影响着整个系统的检测可靠性。一般来讲,与其它工业生产线上的识读器相比,它应具备更宽的读取距离范围,更高性能的条码识读能力及具备自动调焦等功能。SICK的 CLV490,由于采用了专利的测频技术采测量与物体之的距离,使它能够实现焦距的实时自动调节,使得送带上行李大小的变化不影口向检测。另外,以下特也大大提高了检测的可靠性:

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1)扫描的倾斜角度范围为-45度—+45度,使条码的位置倾斜对扫描性能没有影响;

2)条码扫描的分辨率为0.3-0.5mm,识读距离可达2.2m;

3)具有实时译码器和专利的\条码识别功能,大大提高了检测的可靠性,使它能够识读被部分损坏,污损或被部分覆盖的条码 4)扫描角度可高达60度;

5)扫描频率最高可达1200Hz(600到1200Hz之间可调),适合高速运行的输送带;

6)可连接到CAN总线,适合不同用户对系统的要求;

7)4个可编程设定的输出及5个可编程设定的输入,方便用户; 8)与主机的通讯接口为RS232/422/485;

9)IP65防护等级的接线插头具一体化的参数存储器(EEPROM),使得在进行条码识读器的替换时,只需插上接口插头而不必重新设置参数。

一般来讲,行李分拣系统都会以LCD的形式显示有关系统状态、统计数据和诊断结果的信息。ALIS系统主菜单下的分菜单包括实时信息和统计信息两大类。实时信息包括系统状态,单个条码识读器状态,输入/输出状态及位置信息4个分菜单,统计信息包括条码识读器日统计数据,日统计数据,主机统计数据及总统计数据,日统计数据,主机统计数据及总统计数据4个分菜单。这种菜单结构清晰可见,方便系统管理员随时查阅实时状态和统计结果,轻松掌握整个系统的运行情况。

1).系统状态显示了条码及与主机通讯的实时状态; 2).数据I/O信号显示了输入和输出信号的逻辑状态;

3).单个条码识读器的状态显示了单个条码上次识读数据,正确识读率及错误代码在内的运行数据;

4).每100次识读后的统计信息就会被传送到主机。内容包括单个识读器的正确识读率,总正确识读率等;

5).总统计信息,包括总的正确识读率和单个识读器的统计数据; 6).日境计数据显示了近20日内每日的总识读数及正确识读率等信息; 7).单个条码识读器的统计数据显示了近30日内每一条码识读器的正确识读率等信息;

8).位置信息以曲线图的形式显示了正在检测的条码在行李上的位置。

从以上介绍我们可以看到,机插行李自动分拣系统通过采用多个条码识读器来提高测量的可靠性,(一般大于95%)。由于对机场高工作效率的要求,希望此系统最好是一个免维护的系统,大多数系统都能够达到这个要求,但周期性的

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清洁工作还是必要的,尤其对于安装在输送带下方的条码识读器。使用吹风机就是一个很好的清洁手段。为了能够使清洁工作更加便利,ALIS的控制器中内置了一个闸值控制Ie,当某个识读器的正确识读率小于设置的阀值时,就会有一个清洁报警信号输出。

综上所述,材料自动分拣系统在21世纪的工业自动化生产中占有的比重是日益增加的,研究材料自动分拣系统的前景也是相当光明。

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7 总结

这次的毕业设计制作过程中,感触最多的就是知识面的匮乏,此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题,开题到选型、制作直到完成设计。其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改PLC程序,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。

实际的设计工作中,出现了不少难题:传感器很容易受到外界因素的干扰;PLC的选型以及程序的设计;组态仿真调试监控等。通过多次试验与实践,以上问题基本上得到了解决。

根据自动分拣系统的任务书,由于时间的仓促和知识面的狭窄,导致了一些性能没有达标。如传感器模块,没有使用到光电传感器测量尺寸,也没有扎实的去学习气动装置的相关知识,进一步的提高材料自动分拣系统的输出性能。

如何进一步提高材料自动分拣系统的控制性能,工作展望如下:

一、进一步提高传感器的性能,找出一系列可靠的参数,实现系统的稳定。 二、进一步研究PLC在材料自动分拣系统的核心控制能力,努力改进出更精简更实效的程序。

三、进一步分析MCGS组态仿真软件材料自动分拣系统中的调试监控能力。 四、进一步分析研究各种分拣系统地优劣,比如以PLC为控制核心的材料自动分拣系统和以RAM芯片为控制核心的材料自动分拣系统,提高材料分拣系统的综合性能,研究出对现代工业更加有用的材料自动分拣系统。

毕业设计收获很多,比如学会了查找相关资料相关标准,分析数据,提高了自己的编写程序的能力,懂得了许多经验功能的应用,获得是前人不懈努力的结果。同时,加深了对组态软件的认识,能熟练使用MCGS对系统进行监测和控制。

在材料自动分拣系统的研究中,我进一步了解了物料自动分检控制系统的用途及工作原理,熟悉了物料自动分检控制系统的设计步骤,锻炼了工程设计实践能力,培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。

这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅,使我明白自己知识还很浅薄,虽然马上要毕业了,但是自己的求学之路还很长,以后更应该在工作中学习,努力使自己 成为一个对社会有所贡献的人,为中国工控事业的发展尽绵薄之力。

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参考文献

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12 张文明,刘志军.组态软件控制技术.清华大学出版社.北京交通大学出版社

13袁秀英.组态控制技术,北京:电子工业出版社,2003.8。

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