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傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下物流企業(yè)對包裹分揀和倉儲管理大多基于手工操作，效率低下且誤差率較高，不利于企業(yè)自動化生產(chǎn)水平的提升?，F(xiàn)代物流企業(yè)分揀和倉儲包裹應(yīng)基于自動化控制的基礎(chǔ)，以促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)自動化水平的全面提升，提升企業(yè)在物流包裹分揀和倉儲管理的效率?；谖锪髌髽I(yè)自動化生產(chǎn)的上述需求，本文基于PLC和組態(tài)控制設(shè)計一款物流包裹自動化分揀及倉儲管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含硬件和軟件兩個部分，硬件部分S7-200PLC為核心，外接各類傳感器、機(jī)械手、推包氣動裝置、落料傳送裝置、報警指示裝置等；軟件部分包含系統(tǒng)運(yùn)行控制的梯形圖程序、組態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)等，本文對系統(tǒng)的硬件部分進(jìn)行了簡述，重點(diǎn)介紹系統(tǒng)的監(jiān)控組態(tài)設(shè)計流程和使用方法。

本系統(tǒng)在硬件組成上，包含核心處理器模塊、搬運(yùn)分揀模塊、倉儲運(yùn)輸檢測模塊、組態(tài)控制模塊和報警指示模塊。具體的系統(tǒng)硬件模塊組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)硬件模塊結(jié)構(gòu)圖  

其中，核心處理器模塊采用S7-200型PLC，搬運(yùn)分揀模塊由機(jī)械手、歐姆龍CX-441型落料檢測光電傳感器、電磁閥、氣管、推料桿、光纖傳感器、分揀落料槽等組成，倉儲運(yùn)輸模塊由三項異步電機(jī)、傳送皮帶、西門子MM420變頻器、JG-3D-30NK光電傳感器等組成，組態(tài)控制模塊由MCGS昆侖通泰觸摸屏、RS485通訊線纜等組成，報警指示模塊由喇叭、LED指示燈組成。

系統(tǒng)電氣接線原理圖可用于PLC與其他外圍硬件模塊之間的電氣接線識別，根據(jù)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和主要功能模塊的設(shè)計思路，將本系統(tǒng)的電氣接線設(shè)計如下：

(1)輸入端口接線。I0.0-I0.1分別接系統(tǒng)啟動和停止開關(guān)；I0.2接落料檢測光電傳感器；I0.3-I0.5分別接深色、淺色和中性色光纖傳感器，用于識別不同顏色的包裹；I0.6接電磁閥；I0.7接機(jī)械手運(yùn)動檢測傳感器；I1.0之后的端口連接倉庫內(nèi)的各JG-3D-30NK光電傳感器，用于倉儲容量監(jiān)測。

(2)輸出端口接線。Q0.0接喇叭，用于輸出聲控報警信號；Q0.1-Q0.2分別接系統(tǒng)運(yùn)行和停止指示燈；Q0.3-Q0.5分別接深色、淺色和中性色推料桿動作線圈；Q0.6接三相異步電動機(jī)輸出線圈；Q0.7之后的端口連接倉儲容量指示燈。詳見圖2。

圖2 系統(tǒng)電氣原理圖   

如圖3所示為運(yùn)用MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)計的系統(tǒng)包裹分揀組態(tài)界面，整個界面包含指示模塊、按鈕模塊和包裹分揀數(shù)量監(jiān)控模塊三部分，各模塊設(shè)計的方法為：

圖3 包裹分揀組態(tài)界面  

(1)指示模塊。打開MCGS“工具箱”-“對象元件庫管理”-“指示燈”-“指示燈3”，選擇并拉取3個指示燈，繼續(xù)打開“工具箱”-“標(biāo)簽”，選取3個標(biāo)簽，分別輸入“運(yùn)行指示”、“停止指示”和“報警指示”。

(2)按鈕模塊。打開MCGS“工具箱”-“標(biāo)準(zhǔn)按鈕”，選擇并拉取3個按鈕，在按鈕“基本屬性”-“文本”中分別輸入“啟動系統(tǒng)”、“停止系統(tǒng)”和“倉儲界面”。

(3)包裹分揀數(shù)量監(jiān)控模塊。打開MCGS“工具箱”-“輸入框”，選擇并拉取3個輸入框，繼續(xù)“工具箱”-“標(biāo)簽”，選取3個標(biāo)簽，分別輸入“料槽深色包裹數(shù)量”、“料槽淺色包裹數(shù)量”和“料槽中性色包裹數(shù)量”，并將3個標(biāo)簽分別與3個輸入框做“合成單元”處理。

如圖4所示為運(yùn)用MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)計的系統(tǒng)包裹倉儲管理組態(tài)界面，整個界面包含按鈕模塊和包裹倉儲數(shù)量監(jiān)控模塊兩部分，各模塊設(shè)計的方法為：

圖4 包裹倉儲組態(tài)界面   

(1)按鈕模塊。打開MCGS“工具箱”-“標(biāo)準(zhǔn)按鈕”，選擇并拉取3個按鈕，在按鈕“基本屬性”-“文本”中分別輸入“啟動系統(tǒng)”、“停止系統(tǒng)”和“分揀界面”。

(2)包裹倉儲數(shù)量監(jiān)控模塊。打開MCGS“工具箱”-“輸入框”，選擇并拉取4個輸入框，繼續(xù)“工具箱”-“標(biāo)簽”，選取4個標(biāo)簽，分別輸入“倉庫深色包裹數(shù)量”、“倉庫淺色包裹數(shù)量”、“倉庫中性色包裹數(shù)量”和“倉庫剩余容量”，并將4個標(biāo)簽分別與4個輸入框做“合成單元”處理。

設(shè)計系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫的目的在于將兩個組態(tài)界面中的控件與數(shù)據(jù)對象建立起一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，以便于后期在組態(tài)設(shè)備窗口中建立起組態(tài)監(jiān)控界面與S7-200 PLC之間的通道關(guān)系，實現(xiàn)組態(tài)系統(tǒng)與S7-200 PLC之間的數(shù)據(jù)通訊。本系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫如圖5所示，根據(jù)3.1和3.2的設(shè)計思路，共包含17個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的建立基于系統(tǒng)電氣原理圖中所用到的PLC各端口及功能設(shè)置。建立完實時數(shù)據(jù)庫后，在MCGS設(shè)備窗口中點(diǎn)擊“設(shè)備組態(tài)”-“設(shè)備工具箱”-“通用串口父設(shè)備”-“西門子＿S7200PPI”，再根據(jù)系統(tǒng)電氣接線原理圖和組態(tài)控件設(shè)計情況，建立起各組態(tài)控件和S7-200 PLC之間的通道關(guān)聯(lián)，至此才算完成整個系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計。

圖5 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫   

綜上所述，運(yùn)用MCGS建立的組態(tài)系統(tǒng)包含包裹分揀組態(tài)和包裹倉儲組態(tài)兩個界面，能夠運(yùn)用在現(xiàn)代物流企業(yè)中，實現(xiàn)對不同顏色包裹的分揀和倉儲管理。在實際應(yīng)用中，物流企業(yè)只需要根據(jù)來源地對包裹進(jìn)行簡單的顏色標(biāo)識后，便可運(yùn)用本系統(tǒng)進(jìn)行分揀和倉儲管理，有利于物流企業(yè)的現(xiàn)代化和自動化管理水平的提升。