基于PLC的滑塊自動分揀系統

金美華

（南京工業職業技術學院，南京 210046）

0 引言

自動分揀系統（Automated Sorting System）是當今發達國家的物流配送中心或流通中心所必須的設施之一。滑塊式分揀系統是一種較新型的自動分揀系統，是由鏈筒式輸送機和滑塊（在滾筒上左右滑動分揀商品）等組成。傳送裝置是由特殊鏈輪與滾筒組成；每根管子上各有一只導向塊（shoe）能作橫向滑動，導向滑塊靠在輸送機一側邊上，當被分揀貨物到達指定道口時，控制器使導向滑塊順序地向道口方向滑動，把貨物推入分揀道口。

隨著PLC技術的發展，優越性逐步顯現出來：可靠性高，抗干擾能力高；適應性強，應用靈活；編程方便，易于使用；功能強大，擴展能力強；控制系統設計、安裝、調試方便；體積小，維護方便。本文采用S7-200PLC實現滑塊式自動分揀控制。

1 系統總體設計

分揀系統是物流配送中心的核心部分，滑塊式自動分揀系統主要由七個部分組成，包括供件系統、機架與軌道、傳動系統、分揀道口、分揀系統和收容格口。分揀系統物流配送中心的核心部分，是實現分揀的執行系統，它使具有各種不同負責信息的物品，在一定邏輯關系基礎上實現物件的分配和組合；供件系統是保證等待分揀物品在各種物理參數的自動檢測過程中，通過信號識別和處理，準確送入分揀機中；機架與傳動系統軌道是系統的輔助設備，是將要分揀的物品輸送到相應分揀道口中；分揀道口是將物品脫離輸送裝置并進入相應集貨區域的通道；收容格口是收集未能得到分揀的物品，因為分揀總是存在著一定的誤差。分揀系統結構如圖1所示。

2 控制系統的硬件配置

2.1 PLC輸入/輸出的確定

用PLC控制滑塊分揀輸送系統，外圍設備少，占地空間小，是實現集控的良好設備。采用西門子公司S7-200系列的CPU226-2DP，具有功能強、控制精度高、運行速率快、控制性能好等特點，可以較好地實現集中控制和就地分散控制。

圖1 物流分揀系統結構簡圖

現場輸入信號有流利貨架出開關、滾筒線入/出開關、滾筒線開關、滾筒線出開關、弧形滾筒鏈入開關、皮帶線入、滾筒線條碼掃描器開關、分揀線分揀口1/2/3對射傳感器、無動力分揀線1/2/3光電開關等20個；輸出信號有滾筒線、弧形滾筒鏈、皮帶線電機控制、分揀線電機控制、條碼掃描器控制、分揀線阻擋器Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ動作、輸送線啟動、停止指示燈、分揀線速度控制信號1/2、皮帶線條碼掃描器處阻擋器動作、警燈、分揀線分揀口1//2/3動力滾筒電機控制等16個。

圖2 電氣原理圖一

圖3 電氣原理圖二

2.2 PLC原理圖

PLC自動分揀系統實現功能有：輸送線啟動，指示燈亮，從供件系統來物品，通過條碼掃描器得到信息，到達分揀光電開關檢測，進入分揀口接受信號，分揀阻擋器動作。原理圖如圖2、圖3所示。

2.3 系統程序流程圖設計

從自動分揀系統的作業流程來看，分揀物需要先通過供件系統的輸送和匹配，然后進入到輸送系統和分揀系統；在輸送系統的輸送下，到達對應格口后，由分揀系統將其分揀出來，送入對應分揀格口中，完成分揀作業。流程圖如圖4所示。

圖4 自動分揀系統流程圖

圖5 自動分揀系統控制信息流

2.4 系統作業控制信息流

根據現有系統的組成，可建立自動分揀系統的控制信息流圖，如圖5所示。物品到達自動分揀系統后，商品信息輸入信息系統；如需排隊等待，控制系統自動等待，否則將物品送入供建系統、分揀系統、目的格口，同時反饋給信息系統。

3 結論

總之，在基于基于PLC的滑塊自動分揀系統中，分析控制系統結構，確定控制系統的硬件選擇，定義PLC的I/O端子，說明電氣原理圖，流程圖等，經運行使用效果良好，用PLC控制，具有經濟、可靠、方便的優點。

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