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【摘 要】文章介绍了一种箱（包）状物品经输送机出、入库及装卸车作业的智能记数控制器。该智能计数控制器主要由可编程序控制器（PLC）、红外光电传感器、人机界面（触摸屏）、电源膜块及继电器等5部分构成，这5个部分集成装在1个不锈钢小配电箱里。该智能计数控制器具有7项功能，同时具有结构简单、价格便宜、计数准确等优点。该智能计数控制器安装在皮带及滚筒等输送机上，适用于水泥、面粉、化肥、饲料、食糖、粮油、制药等生产企业的袋装、箱装、盒装产品在出、入库及装车等过程控制和准确计数。
【关键词】装卸车；智能；控制器；准确计数；设计
【中图分类号】TP332 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）10-0100-02
0 前言
当今在生产与物流过程中，都存在着物料的出、入库及装车、卸车的工序，都使用着皮带或辊筒输送设备及计数的装置[1]。在箱件和包件输送过程中，常常出现叠连的箱包，单靠传感器是不能数准件数的，目前的输送设备及计数装置还存在着控制复杂、计数不准确的缺点。生产追求效率、追求准确率，需要有好的设备和装置，我们设计了一款智能计数控制器，它体积小、结构简单、安装方便、功能齐全。在计数设计方面，我们采用了软件与硬件相配合的方式，这是PLC在控制方面，软件编程的又一次灵活的实际应用，具有突破性、开发性及实用性[2]，大大提高了计数的准确性。
1 智能计数控制器结构设计
本文针对现有技术的不足，介绍了一种结构简单、计数准确、自动化程度高且成本低的装卸车箱包计数器及其控制方法。
本装卸车计数器包含自动计数控制器和光电传感器。自动计数控制器设有人机交互界面，而光电传感器安装在皮带输送机的出口处。其中，自动计数控制器包括可编程逻辑控制器、稳压电源和交流接触器。可编程逻辑控制器的信号输入端与光电传感器相连接；信号输出端与交流接触器相连接；通信接口与人机交互界面通过通信线缆连接；交流接触器的控制端与输送机电机相连接；稳压电源分别与可编程逻辑控制器、人机交互界面相连接。
采用PLC作为核心控制器，可以自动计数，而且可以根据计数值发出控制信号，对输送机电机的工作状态进行控制，实现计数准确、自动化程度高、省时省力等功能。该装车、卸车计包器还设计有报警器和设置在自动计数控制器内的中间继电器，报警器与中间继电器的控制端相连接，中间继电器的输入端与可编程逻辑控制器的信号输出端相连接。
本装卸车计数器控制原理如下。
（1）给自动计数控制器接通稳压电源，待人机交互界面显示的画面稳定后（约1 min），在画面上设置相关装车、卸车参数；所述的装车、卸车参数包括停机包数值和预警包数值。
（2）在画面上按一下起动按钮，指令经通信电缆传给可编程逻辑控制器（PLC），PLC的控制信号输出端（Y0）点动作，交流接触器（CM1）得电触点闭合，接通输送机电机的电源，输送机电机带动皮带输送机运行。
（3）包状物品从皮带输送机始端向末端输送，当每包物品经过光电传感器时，光电传感器触点随之闭合，有信号给PLC的计数信号输入端（X0），PLC进行计数运算后把数值通过通信电缆送到人机交互界面显示出来。
（4）当计数值接近设定的预警包数值时，PLC的控制信号输出端（Y4）点动作，中间继电器（K3）得电触点闭合，接通报警器电源，报警提示。
（5）当计数值等于设定的停机包数值时，PLC的控制信号输出端（Y0）点动作，交流接触器（CM1）失电触点断开，输送机电机停止运行，皮带输送机停止运送物品。
（6）结束一次装车、卸车计数。
2 关键技术方案
本文介绍的智能计数控制器安装在皮带及滚筒输送机上，广范应用于水泥、面粉、化肥、饲料、食糖、粮油、制药等生产企业的袋装、箱装、盒装产品在出、入库及装车等过程控制和计数（点包、点箱、点盒），该智能计数器结构简单、计数准确、自动化程度高且成本低。
关键技术方案：不同规格的包状物品经安装有智能记数控制器输送机入、出库及装卸车上，该智能记数控制器是由可编程序控制器（PLC）、红外光电传感器、人机界面（触摸屏）、电源膜块及继电器等5部分构成。把可编程序控制器（PLC）、人机界面（触摸屏）、电源膜块及继电器组装在1个不锈钢小配电箱里，该智能计数控制器可以实现如下7个功能。第一个功能：能收取红外光电传感器读包信息，并把信息进行处理，然后经电缆传输到人机界面以数字形式显示；第二个功能：根据记数预定值完成输送机的运行控制及足数预报警；第三个功能：操作员可通过人机界面（触摸屏）把指令传输给可编程序控制器（PLC），达到人机信息互通；第四个功能：有连包、小叠包智能分辨记数；第五个功能：可以同时对多台输送机的运行进行控制，及对其输送物品计数显示；第六个功能：有较强的抗干扰性，不受电磁波干扰，在传感器处飞过异物或者意外遮挡，计数值不会加减数；第七个功能：掉电不丢数，上电后继续掉电前的状态继续计数。
该技术方案与现有技术相比较，具备如下优点。
（1）结构简单、便于维护、使用成本低，机械自动化程度高、计数准确，省时省力。
（2）抗干扰性强，可智能识别连包。本装置采用了工业PLC控制器为核心，再用脉冲及时钟结合计数方式，在传感器处飞过异物或者意外遮挡时，计数器不会意外加数，而且可以智能识别小叠包现象（最多准确识别4连包）。
（3）人性化设置。通过人机交互界面，可以任意输入所需要的参数值，实现不同装车量的计数。
（4）掉电不丢数、多路控制。可自动保存掉电前状态，上电后自动恢复掉电前的状态；且1个控制器可同时对多条输送线进行计数。
如图1和图2所示，本装置包括自动计数控制器1、光电传感器6和报警器7，其中自动计数控制器1设有人机交互界面2；光电传感器6安装在皮带输送机4的出口处；其中，自动计数控制器1包括可编程逻辑控制器8、稳压电源10、交流接触器（CM）和中间继电器（K）；所述的可编程逻辑控制器8的信号输入端与光电传感器相连接，信号输出端与交流接触器（CM）、中间继电器（K）相连接，通信接口9与人机交互界面2通过通信线缆连接；所述交流接触器的控制端与输送机电机3相连接；所述中间继电器的控制端与报警器7相连接；所述的稳压电源10分别与可编程逻辑控制器8、人机交互界面2相连接，人机交互界面2为触摸屏。
3 结论
一般出入库包（箱）在装、卸车时，经过输送机并进行计数，因常有叠包粘箱的现象，计数传感器难以分辨，造成计数不准确，导致缺包少箱的问题。本文介绍的智能记数控制器，它的主要特点是用计数传感器与PLC计数软件相结合，能准确分辨叠包粘箱的现象，大大提高计数的准确性，并且该智能计数控制器具有结构简单、轻便、安装简便、成本低廉、安全性能高等特点[3]，特别适用于移动输送机上。
参 考 文 献
[1]覃兆典、邓加尊. 一种装车记包器及其控制方法[P]. 中国专利：ZL201310192743.9，2015-08-05.
[2]王海洋、刘继广. 智能通道计数器的设计与研究[J]. 长春师范学院学报（自然科学版），2005，24（6）.
[3]陈榕. 生产线智能计数系统设计与实现[J]. 福建商业高等专科学校学报，2013（6）.
[責任编辑：钟声贤]
【关键词】装卸车；智能；控制器；准确计数；设计
【中图分类号】TP332 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）10-0100-02
0 前言
当今在生产与物流过程中，都存在着物料的出、入库及装车、卸车的工序，都使用着皮带或辊筒输送设备及计数的装置[1]。在箱件和包件输送过程中，常常出现叠连的箱包，单靠传感器是不能数准件数的，目前的输送设备及计数装置还存在着控制复杂、计数不准确的缺点。生产追求效率、追求准确率，需要有好的设备和装置，我们设计了一款智能计数控制器，它体积小、结构简单、安装方便、功能齐全。在计数设计方面，我们采用了软件与硬件相配合的方式，这是PLC在控制方面，软件编程的又一次灵活的实际应用，具有突破性、开发性及实用性[2]，大大提高了计数的准确性。
1 智能计数控制器结构设计
本文针对现有技术的不足，介绍了一种结构简单、计数准确、自动化程度高且成本低的装卸车箱包计数器及其控制方法。
本装卸车计数器包含自动计数控制器和光电传感器。自动计数控制器设有人机交互界面，而光电传感器安装在皮带输送机的出口处。其中，自动计数控制器包括可编程逻辑控制器、稳压电源和交流接触器。可编程逻辑控制器的信号输入端与光电传感器相连接；信号输出端与交流接触器相连接；通信接口与人机交互界面通过通信线缆连接；交流接触器的控制端与输送机电机相连接；稳压电源分别与可编程逻辑控制器、人机交互界面相连接。
采用PLC作为核心控制器，可以自动计数，而且可以根据计数值发出控制信号，对输送机电机的工作状态进行控制，实现计数准确、自动化程度高、省时省力等功能。该装车、卸车计包器还设计有报警器和设置在自动计数控制器内的中间继电器，报警器与中间继电器的控制端相连接，中间继电器的输入端与可编程逻辑控制器的信号输出端相连接。
本装卸车计数器控制原理如下。
（1）给自动计数控制器接通稳压电源，待人机交互界面显示的画面稳定后（约1 min），在画面上设置相关装车、卸车参数；所述的装车、卸车参数包括停机包数值和预警包数值。
（2）在画面上按一下起动按钮，指令经通信电缆传给可编程逻辑控制器（PLC），PLC的控制信号输出端（Y0）点动作，交流接触器（CM1）得电触点闭合，接通输送机电机的电源，输送机电机带动皮带输送机运行。
（3）包状物品从皮带输送机始端向末端输送，当每包物品经过光电传感器时，光电传感器触点随之闭合，有信号给PLC的计数信号输入端（X0），PLC进行计数运算后把数值通过通信电缆送到人机交互界面显示出来。
（4）当计数值接近设定的预警包数值时，PLC的控制信号输出端（Y4）点动作，中间继电器（K3）得电触点闭合，接通报警器电源，报警提示。
（5）当计数值等于设定的停机包数值时，PLC的控制信号输出端（Y0）点动作，交流接触器（CM1）失电触点断开，输送机电机停止运行，皮带输送机停止运送物品。
（6）结束一次装车、卸车计数。
2 关键技术方案
本文介绍的智能计数控制器安装在皮带及滚筒输送机上，广范应用于水泥、面粉、化肥、饲料、食糖、粮油、制药等生产企业的袋装、箱装、盒装产品在出、入库及装车等过程控制和计数（点包、点箱、点盒），该智能计数器结构简单、计数准确、自动化程度高且成本低。
关键技术方案：不同规格的包状物品经安装有智能记数控制器输送机入、出库及装卸车上，该智能记数控制器是由可编程序控制器（PLC）、红外光电传感器、人机界面（触摸屏）、电源膜块及继电器等5部分构成。把可编程序控制器（PLC）、人机界面（触摸屏）、电源膜块及继电器组装在1个不锈钢小配电箱里，该智能计数控制器可以实现如下7个功能。第一个功能：能收取红外光电传感器读包信息，并把信息进行处理，然后经电缆传输到人机界面以数字形式显示；第二个功能：根据记数预定值完成输送机的运行控制及足数预报警；第三个功能：操作员可通过人机界面（触摸屏）把指令传输给可编程序控制器（PLC），达到人机信息互通；第四个功能：有连包、小叠包智能分辨记数；第五个功能：可以同时对多台输送机的运行进行控制，及对其输送物品计数显示；第六个功能：有较强的抗干扰性，不受电磁波干扰，在传感器处飞过异物或者意外遮挡，计数值不会加减数；第七个功能：掉电不丢数，上电后继续掉电前的状态继续计数。
该技术方案与现有技术相比较，具备如下优点。
（1）结构简单、便于维护、使用成本低，机械自动化程度高、计数准确，省时省力。
（2）抗干扰性强，可智能识别连包。本装置采用了工业PLC控制器为核心，再用脉冲及时钟结合计数方式，在传感器处飞过异物或者意外遮挡时，计数器不会意外加数，而且可以智能识别小叠包现象（最多准确识别4连包）。
（3）人性化设置。通过人机交互界面，可以任意输入所需要的参数值，实现不同装车量的计数。
（4）掉电不丢数、多路控制。可自动保存掉电前状态，上电后自动恢复掉电前的状态；且1个控制器可同时对多条输送线进行计数。
如图1和图2所示，本装置包括自动计数控制器1、光电传感器6和报警器7，其中自动计数控制器1设有人机交互界面2；光电传感器6安装在皮带输送机4的出口处；其中，自动计数控制器1包括可编程逻辑控制器8、稳压电源10、交流接触器（CM）和中间继电器（K）；所述的可编程逻辑控制器8的信号输入端与光电传感器相连接，信号输出端与交流接触器（CM）、中间继电器（K）相连接，通信接口9与人机交互界面2通过通信线缆连接；所述交流接触器的控制端与输送机电机3相连接；所述中间继电器的控制端与报警器7相连接；所述的稳压电源10分别与可编程逻辑控制器8、人机交互界面2相连接，人机交互界面2为触摸屏。
3 结论
一般出入库包（箱）在装、卸车时，经过输送机并进行计数，因常有叠包粘箱的现象，计数传感器难以分辨，造成计数不准确，导致缺包少箱的问题。本文介绍的智能记数控制器，它的主要特点是用计数传感器与PLC计数软件相结合，能准确分辨叠包粘箱的现象，大大提高计数的准确性，并且该智能计数控制器具有结构简单、轻便、安装简便、成本低廉、安全性能高等特点[3]，特别适用于移动输送机上。
参 考 文 献
[1]覃兆典、邓加尊. 一种装车记包器及其控制方法[P]. 中国专利：ZL201310192743.9，2015-08-05.
[2]王海洋、刘继广. 智能通道计数器的设计与研究[J]. 长春师范学院学报（自然科学版），2005，24（6）.
[3]陈榕. 生产线智能计数系统设计与实现[J]. 福建商业高等专科学校学报，2013（6）.
[責任编辑：钟声贤]