摘要：烟箱输送分拣系统升级改造，主要通过增加多个烟箱条码检测装置的方式，在每一条分拣通道前都进行扫码辨别，对同一种类的烟箱送入同一条分拣通道，实现对已封装好的成品烟箱的种类进行分类确认，从而把相同的成品烟箱输送到同一仓库入口，最终完成不同种类成品烟的分类入库堆垛、管理，解决了烟箱进错分拣道而产生混垛的质量问题。
关键词：ModBus通讯；PLC；条码检测
1、引言
烟厂卷包车间成品包装箱经过输送分拣系统输送到不同的仓库通道入口，按系统设定好的程序，同一类型的包装箱进入的是同一条通道，堆垛机器人负责将同一条通道的包装箱码垛，从而实现将不同种类的烟自动分开放置于不同的仓库位置。在输送分拣系统前端输送线侧面装有条形码扫描器，扫描器通过扫描包装箱侧面的条形码来判定包装箱是否应该送入分拣各通道中。现有卷包车间烟箱输送分拣系统共9条分拣道，在1、2、3道前设置A号条码检测装置；在4、5、6道前设置B号条码检测装置；在7、8、9道前设置C号条码检测装置，通过对烟箱即时信息进行对比，来检验判断烟箱输送是否准确。但是从条码检测装置往后到进入分拣道之前，若在这些工位出现了人为或未知的信息故障，就容易造成烟箱进错分拣道而产生混垛的质量问题。从而造成在同一堆烟箱中，会混入个别其它种类烟箱的情况，不能完全实现自动分拣堆垛的目的。因此，需要对烟箱输送分拣系统进行技术维修，弥补现有系统的缺陷，消除烟箱混垛质量问题的发生。
2、升级改造内容
经过现场勘察，现有的分拣通道一共有9条，我们认为可以将原有系统的3套扫描装置移至其中3个分拣通道前端，剩下的6个分拣通道再分别增加1套扫描装置，让包装箱进入分拣通道之前再经过一次包装箱工程码的扫描确认，如果是正确的包装箱，则允许放入此分拣通道，如果是错误的包装箱，则将此烟箱送入后续的通道口再做扫描确认，如果都不符合，则将此烟箱送到人工处理地点。
系统简易结构图
如图，当包装箱准备到达分拣通道时，就会经过安装在此的扫描器，扫描器可以扫描采集到此包装箱的工程码，然后和此分拣通道允许进入的包装箱工程码做对比，如果符合，则允许送入此条分拣通道，如果对比条件不符合，则送入下一分拣通道，到达下一个通道前的扫描器时，再进行对比，直至对比条件符合时，再允许送入该分拣通道，如果9条分拣通道的扫描器对比后，都不符合条件，则将此包装箱送到人工处理地点，交由人工处理。
3、主要硬件组成
整个系统由西门子300PLC、串口通讯模块、现场扫码器三部分组成。PLC做为控制系统的核心，负责现场所有信号的采集，动作顺序的输出控制，烟箱扫码信息的归纳对比处理等。本次升级改造成里，把增加的6个扫描器输出串口信号，分别连接到新增的6个西门子CP340串口模块上，再把串口模块重新组态到就近的原有从站上，对原有的分拣系统PLC程序做相应的编程修改，使得系统实现每条通道的扫码对比功能。现场的扫码器负责对经过该处的烟箱工程码进行扫描检测，扫码动作由光电开关进行触发，每当烟箱准备到达扫码器的安装位置时，就会触发光电开关动作，进而触发扫码器进行扫码，扫码器扫码完成瞬间，就把读取的工程码传回PLC进行校验对比，PLC经过比对后，如结果相符合，就允许该烟箱送入本扫码器安装位置代表的通道，如结果不符合，就不允许送入该通道，转而继续把烟箱往后运送，继续在下一条通道进行扫码对比。如此，在每一条通道都经过扫码对比，可以有效的避免烟箱进入错误通的情况发生。
4、部分软件设计
本次升级改造中，300PLC经过CP340串口通讯模块与现场扫码器进行ModBus通讯来读取烟箱工程码，控制触发扫码动作等，其部分代码如下：
升级改造完成后，组态触摸屏总体显示界面如下：
系统包含三台机器人，每台机器人负责三条通道的烟箱码垛入库操作，每条通道在入库前都要进行扫码对比，尽可能的排除了外部因素的影响，确保不会有个别烟箱混垛的质量问题的发生，做为意外情况处理，如9条通道都不允许进入，则视为生产质量问题，把烟箱送到最后两条通道，交由人工处理。
5、结论
此次烟箱输送分拣系统升级改造，通过增加多个烟箱条码检测装置的方式，在每一条分拣通道前都进行扫码辨别，对同一种类的烟箱送入同一条分拣通道，实现对已封装好的成品烟箱的种类进行分类确认，从而把相同的成品烟箱输送到同一仓库入口，最终完成不同种类成品烟的分类入库堆垛、管理，解决了烟箱进错分拣道而产生混垛的质量问题；设备安装方式简单，升级改造没有对原有系统动作造成任何的干扰，系统兼容性好，改造成本不高，是一次积极、有意义的尝试。
参考方献：
[1]周志敏，纪爱华.PLC控制系统设计及工程应用[M ].北京：化学工业出版社，2013.
[2]西门子工业网络通讯指南
[3]S7-300教程从入门到精通
论文作者:钟为超,刘攀
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：通道论文; 包装箱论文; 扫描器论文; 系统论文; 条码论文; 装置论文; 种类论文; 《基层建设》2019年第12期论文;