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1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 学 号： 系 部： 机械工程系 专 业： 机电一体化技术 题 目： 基于PLC的图书分拣控制 指导者：评阅者： 5月 毕业设计（论文）中文摘要 自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。 控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。 本设计通
2、过对分拣机图书分拣功能的了解，硬件接线的熟悉，选取了西门子S7-200 进行了软件设计，实现分拣机图书分拣系统的功能，利用条形码扫描、重量检测、高度检测及形状识别等传感器，对图书进行分类，决定图书该进入哪一个分拣道口。这对解决图书退货问题有着重要的现实意义。关键词：自动分拣系统 分拣信号 西门子 PLC毕业设计（论文）外文摘要 Title：The book sorting based on PLC control Abstract：Automatically grading system generally by control devices, classification, feeding
3、 device and sort of crossings. The role of the control device is the recognition, receive and process sorting signals, according to the requirements of the sorting signals classification device, according to the instructions products, goods or service according to the site by the owner to the catego
4、ry of the goods to be automatic classification. These sorting through the different demand can approach, such as can be through the bar code scanning, color code scanning, keyboard input, weight detection, speech recognition, highly detection and identification methods such as shape, input to sort t
5、he control system, and based on these sorting signals judgment, to decide a kind of goods into which a sorting the access point. The design of FenJianJi book sorting through the understanding of the function, hardware wiring the familiar with, the selection of the Siemens S7-200 a software design, r
6、ealization FenJianJi book sorting system function, using bar code scanning, weight detection, height and shape recognition testing sensor, classifying books, decided to book the into which a sorting crossing. To solve this problem return books has important practical significance.Key words: Automati
7、cally grading system ,sorting signals ,Siemens ,PLCr 目录1. 绪论自动化生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的。它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动的完成预定的各道工序及工艺过程，使产品成为合格的制品，而求要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动的进行。时期按照规定的程序自动的进行工作。我们称这种自动工作的机械电气一体化系统为自动生产线。自动化生产线综合应用机械技术、控制技术、传感技术、驱动技术、网络技术、人机接口技术等，通过一些辅助装置按工艺顺序将各种机械加工装置连成一体，并控制液压、气压和电气系统将各
8、个部分动作联系起来，完成预定的生产加工任务。1. 1 自动化生产线技术自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。狭义的生产线是按原对象原则组织起来的，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。 1. 2 自动化生产线的步骤a) 先确定节拍时间：不论何种制品，皆在其必须完成的恰好时间内制造。 b) 单位流程：只针对一项产品，进行单位配件的搬运、装配、加工及素材的领取。 c) 先导器：制作以目视即
9、能了解节拍时间的装置。 d) U字型生产线：将设备依工程顺序逆时针排列，并由一人负责出口及入口。e) AB控制：只有当后工程无产品，而前工程有产品的情形，才进行工程。 f) 灯号：传达生产线流程中产品异状的装置。 g) 后工程领取：生产线的产品要因应后工程的需求。1. 3该研究的目的及意义 该研究的目的及意义 分拣作业是物流配送中的一个关键的环节，分拣指的是根据顾客订单要求或是物流配送中心运输的要求，迅速、准确的将商品从相应的货位或是其他区域拣出，按照要求的方式进行分类，集中并等待配装送货的过程。分拣也是配送中心中最繁琐，工作量最大的一个环节，但也是配送中心流程作业中的核心。采用自动线进行生产
10、的产品应有足够大的产量；产品设计和工艺应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。1.4机电一体化技术发展概况自动线所涉及的技术领域是很广泛的，所以它的发展、完善是与各种相关技术的进步及相互渗透是紧密相连的。因而自动线的发展概况就必须与整个支持自动生产线有关技术的发展联系起 来。技术应用发展如下：a 应用可编程控制技术 b 应用机械手、机器人技术c 应用传感技术d 应用液压和气压传动技术e 应用网络技术的飞跃发展1.5国内外图书分拣
11、的现状及趋势与国际物流业的大环境相比，我国在与发达国家相比在分拣系统和技术等方面还是比较落后的，流程中人工操作的情况还是比较普遍的，自动分拣系统的生产和使用还是寥寥无几。总的说，我国分拣系统的应用程度低，应用范围不广泛的特点还比较显著。 影响我国自动分拣系统发展的因素很多，其中一些则是与我国整个物流业的问题一致。标准化的问题是我国需要关注的问题之一，我国与国外相比，商品运输包装箱上基本没有条码印刷，以致自动分拣系统的顺利运行遇到了阻碍。国外研究现状及发展趋势 以美国、日本以及欧洲为代表的发达国家，在分拣的应用上拥有自动化程度很高的特点。自动分拣系统已经成为发达国家大中型物流、配送中心或是流通方
12、面不可或缺的一部分。 美国、日本以及欧洲为代表的发达国家在二战后就广泛采用了自动分拣系统（Automated Sorting System），主要是参照邮局分拣信件的经验组配而成的。一般情况下由控制装置、输送装置、分类装置以及拣道口四部分组成的，通过计算机连接在一起，配合人工或是计算机的相应技术环节构成一个完整的系统。 自动分拣系统能够连续大批量的分拣货物，误差率低，基本实现无人自动化三个特点。在自动分拣系统中的人员仅限于进货的接货，系统的管理、控制、维护与经营等等，这些恰巧于国外企业对减少使用人员，减轻劳动强度，提高工作效率的要求相吻合，因此收到了外企的极大重视。1.6课题任务本次设计主要完
13、成了对堆放的图书进行初步分类，以单本的形式在传送带上输送；利用条形码扫描、重量检测、高度检测及形状识别等传感器，对图书进行分类，决定图书该进入哪一个分拣道口。通过生产线的分拣来处理繁杂的图书从而减少人力劳动。2图书分拣系统总体设计方案2.1 设计要求本设备用于图书馆对归还图书进行自动分拣，组成为：控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成，并利用西门子PLC进行编程控制。 控制装置有识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置，对物料进行自动分类。本课题对图书进行分拣，要求：（1） 对堆放的图书进行初步分类，以单本的形式在传送带上输送；（2） 利用条形码扫描、重量检测、高度检测及形
14、状识别等传感器，对图书进行分类，决定图书该进入哪一个分拣道口。2.2总体设计方案2.2.1本方案的实际应用出版业是一个重要的产业。在我国，出版行业增加值已经占到全国GDP的1%，仅图书一项以定价总金额计算的市场规模就已达632.28亿元人民币，并以6%左右的速度在增长，随着知识经济和学习型社会的建立，中国图书业市场的发展速度还会加快。事实上，图书配送中心仍然面临着大量图书退货的现实，必须解决退货的处理作业问题，保证当天收到的图书能够完成分拣上架和相应的处理。 2.2.2设计方案的构想图2-1为图书自动分拣提供设备，该装置可以使堆放的书籍以单本形式在传送带上输送（堆放的图书必须全部反面朝上以便下面对条形码的分拣）如图2-1所示，书籍自动分拣供给设备，包括传送皮带机1，该传送皮带机1具有三条不同速度的传送皮带，所述的传送皮带按速度快慢从上往下装配成阶梯状，包括:低速传送皮带11、中速传送皮带12和高速传送皮带13。传送皮带机1顶部还设有与低速传送皮11同步的托书装置2，所述的托书装置2包括托书架皮带21和复数个托书架22，托书架皮带21悬设于传送皮带机1顶部，其传送轴与传送皮带机1顶层的低速传送皮带11垂直，而托书架22则间隔排开固定在托书架皮带21上。设备接通电源
