【正文】 據(jù)信息與分析策略和問(wèn)題,在中國(guó)眾多學(xué)者及研究人員都對(duì)自動(dòng)分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生濃厚的興趣，對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)備的有硬件到軟件都想進(jìn)行大幅的優(yōu)化和升級(jí)使得產(chǎn)出成本降到最低。第二點(diǎn)就是提高貨物分揀工作環(huán)節(jié)的工作效率，貨物在傳送帶運(yùn)行是動(dòng)態(tài)的，大大增加了識(shí)別難度，但如果使得傳送帶的速度減慢，又會(huì)有損分揀的效率，所以需研制出一種方案解決這種動(dòng)態(tài)不平衡現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)研制過(guò)程中應(yīng)使用的動(dòng)態(tài)時(shí)窗設(shè)計(jì)與判定方法,從而保證分揀系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性并以模擬仿真的方式進(jìn)行了計(jì)算驗(yàn)證。例如，中國(guó)郵電部門(mén)則開(kāi)發(fā)并研制出CORENT物料自動(dòng)分揀系統(tǒng)等一些相當(dāng)具有穩(wěn)定性能且能高速處理郵件貨物的自動(dòng)分揀系統(tǒng)；在中國(guó)一些快遞配貨公司，則研制并成功開(kāi)發(fā)出了速遞貨物自動(dòng)分揀系統(tǒng)等?？偟膩?lái)說(shuō)，目前物流大環(huán)境的正飛速發(fā)展，貨物自動(dòng)分揀系統(tǒng)在我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)可以窺豹一斑了。同時(shí)為了進(jìn)一步提高分揀貨物的效率和其準(zhǔn)確度，在分配貨物的擋板處對(duì)分揀的機(jī)器功能基礎(chǔ)進(jìn)行了大幅的改進(jìn)，并且引入條形碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，用這種非常成熟并廣泛被使用的技術(shù)，更好配合地整套系統(tǒng)的運(yùn)行，增強(qiáng)了自動(dòng)分揀控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并能將分揀信息直接上傳計(jì)算機(jī)更至網(wǎng)絡(luò)終端，使得用戶(hù)端可以與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)建立網(wǎng)絡(luò)連接并可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和控制，自動(dòng)分揀控制系統(tǒng)識(shí)別與運(yùn)行的穩(wěn)定性是整個(gè)系統(tǒng)的核心組成。但這樣則會(huì)大大加大系統(tǒng)的不穩(wěn)定程度，和提高一定成本，這些都不符合小型企業(yè)的需求，所以該系統(tǒng)并未讓其能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。設(shè)計(jì)的程序易操作，其有運(yùn)行穩(wěn)定、不易出錯(cuò)、成本低等特點(diǎn)，符合市場(chǎng)對(duì)其需求。而在當(dāng)今的生產(chǎn)應(yīng)用中主要分單片機(jī)（Microcontrollers），可編程程序控制器（Programmable Logic Controller, PLC）這兩種程序編輯器，下面簡(jiǎn)單介紹下這兩種嵌入式系統(tǒng)。而PLC是把個(gè)人用戶(hù)所編寫(xiě)的某一種特定程序放入存儲(chǔ)器中，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。而單片機(jī)雖然可靠性高，但如果應(yīng)用于這次設(shè)計(jì)系統(tǒng)，就會(huì)在持續(xù)大工作量的環(huán)境中出現(xiàn)問(wèn)題，而這種因高工作量而產(chǎn)生的系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)熱現(xiàn)象，也是集成電路芯片難以承受的。 PLC的應(yīng)用特性PLC通過(guò)其固有特性，一直穩(wěn)固地占據(jù)著工業(yè)市場(chǎng)的重要位置。 PLC功能特點(diǎn)如下：使用方便，編程簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高，硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少，維修工作量小且維修方便。綜上所述，這次設(shè)計(jì)應(yīng)該采用PLC作為系統(tǒng)的控制器。在對(duì)PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行控制器工程設(shè)計(jì)選型，PLC選型的基礎(chǔ)所在是能否滿(mǎn)足基本控制功能和容量, 并考慮維護(hù)的方便性、備件的通用性、系統(tǒng)可擴(kuò)展性以及能滿(mǎn)足特殊功能要求等[[]（PLC）的選型[A].岳陽(yáng):中國(guó)石油化工股份有限公司巴陵分公司,2003.]。此設(shè)計(jì)我選用的是三菱公司的FX系列的FX2N。傳統(tǒng)的人工方式分揀貨物遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了，當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)效率的要求，無(wú)法快速地執(zhí)行大任務(wù)量，利用三菱FX2N型PLC構(gòu)成貨物分揀控制系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、耗費(fèi)低和維護(hù)方便等特點(diǎn)。3 貨物分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PLC各個(gè)組件的選擇及工作原理 概述 如今社會(huì)發(fā)展迅速，在中國(guó)本土企業(yè)開(kāi)始崛起的過(guò)程中各個(gè)行業(yè)需要高速發(fā)展，需要不斷提高生產(chǎn)效率，制造符合當(dāng)今時(shí)代的產(chǎn)品，現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)的需求作出快速的反應(yīng)，生產(chǎn)出成本低且性能優(yōu)良的產(chǎn)品。 PLC被廣泛地運(yùn)用在各個(gè)大型自動(dòng)設(shè)備中，其方便、高效等特點(diǎn)被深度的發(fā)掘。但PLC的發(fā)展道路還遠(yuǎn)不止與此，其功能的不斷加強(qiáng)和更友好的兼容設(shè)備，都是它價(jià)值的體現(xiàn)。PLC的應(yīng)用面廣、普及度高，是其他自動(dòng)控制設(shè)備無(wú)法比擬的。PLC的特殊功能模塊用來(lái)完成一些較為特殊的任務(wù)。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的頭腦，不斷地收集來(lái)的輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶(hù)所編寫(xiě)的程序，并給出系統(tǒng)的輸出；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器顧名思義是用來(lái)存儲(chǔ)程序與數(shù)據(jù)。由用戶(hù)自己去設(shè)計(jì)，它使得PLC能夠完成用戶(hù)所需被稱(chēng)為用戶(hù)程序而操作系統(tǒng)是由PLC的生產(chǎn)廠(chǎng)家設(shè)計(jì)并固化在ROM（只讀存儲(chǔ)器）之中，用戶(hù)是不能直接去讀取和更改。 （2）I/O模塊輸入模塊和輸出模塊簡(jiǎn)稱(chēng)為I/O模塊，它們相當(dāng)于系統(tǒng)的眼睛、耳朵、觸覺(jué)，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的重要通道。而相對(duì)應(yīng)的，PLC的一些執(zhí)行任務(wù)則會(huì)由輸出模塊來(lái)完成，開(kāi)關(guān)量輸出模塊和模擬量輸出模塊都是輸出模塊的組成部分。而只要在I/O模塊中，使用一些小型繼電器、光電耦合器、光敏晶閘管等器件來(lái)阻隔PLC的內(nèi)部電路和外部的I/O電路的直接連通，就可以完全阻斷這種聯(lián)系，保護(hù)內(nèi)部設(shè)備。 （3）編程軟件和電源通常CPU工作在電源為5V工作環(huán)境中，一般PLC外部的輸入、輸出電路的工作電源電壓通常為DC 24V和AC 220V。隨著時(shí)代的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)和程序的不斷發(fā)展，以前老舊的手持式PLC編輯器被逐步淘汰，梯形圖和指令程序表則可以由計(jì)算機(jī)軟件直接編輯修改來(lái)替代，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)不同程序語(yǔ)言的互相轉(zhuǎn)化。 傳感器的選擇與運(yùn)用 傳感器的簡(jiǎn)介傳感器是一種可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的裝置，它能接收到不同類(lèi)型的被檢測(cè)量的信號(hào)信息，還能處理其接收到的對(duì)應(yīng)信息量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)或者是其他形式的信息量并輸出，以滿(mǎn)足信息的輸入輸出、編輯處理、顯示、存儲(chǔ)和控制等需求。它是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)檢測(cè)、控制的首要環(huán)節(jié)。我們一般根據(jù)傳感器的基本感知功能，把其分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線(xiàn)敏感元件、色敏元件和味敏元件等十個(gè)種類(lèi)”[[][M].哈爾濱工業(yè)大學(xué):機(jī)械工業(yè)出版社,2016:518,31.]。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為，由于有了傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺(jué)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等感官，讓機(jī)器變得活了起來(lái)。傳感器的組成一般是由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成（）。敏感元件：“是用來(lái)接收被測(cè)量，輸出與被測(cè)量成函數(shù)關(guān)系的其他量的元件。此外還有一些新類(lèi)型的傳感器，如諧振式壓力和壓阻式傳感器等，其敏感元件和傳感器是組成一體的”。變換元件：“又稱(chēng)傳感元件，是傳感器的重要組成元件。傳感元件也可以間接接收被測(cè)量，只感受與被測(cè)量成一定函數(shù)關(guān)系的其他非電量。根據(jù)傳感元件類(lèi)型的不同還有很多信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路，一般常會(huì)使用的電路有電橋