郵件分揀系統(tǒng)模擬設(shè)計開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告（含課題的來源及現(xiàn)狀、設(shè)計要求、工作內(nèi)容、設(shè)計方案、技術(shù)路線、預(yù)期目標(biāo)、時間安排 及參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。字?jǐn)?shù)為 2000左右。） 一、課題來源及現(xiàn)狀1、郵件分揀系統(tǒng)的現(xiàn)狀近年郵政事業(yè)得到了空前發(fā)展。郵政通信網(wǎng)的技術(shù)含量不斷增加，技術(shù)裝備水 平也在不斷提高，郵件處理已基本實現(xiàn)機械化，并且朝著自動化的方向邁進。其中， 利用機器自動分揀郵件是一個重要的課題。國內(nèi)的研究工作起源于20世紀(jì)70年代中期。20多年來，科技人員不斷跟蹤國際分揀技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，推陳出新。截止 1998年底，全國共有106套郵件自動分揀設(shè)備投入運行。供貨廠家有國家郵政局上 海研究所、德國SIEMENS公司、日本NEC

2、公司。其中，理分合一郵件處理系統(tǒng)是 國家郵政局上海研究所1998年完成的重大科研成果，它不是簡單地將理信機和OVCS分揀機拼成一臺設(shè)備，而是一次讀取圖像，完成理信和分揀，且具有語音提 示、格口顯示、分層停機、標(biāo)簽制作等功能，處理效率為32 000件/h。該機的研制成功標(biāo)志著我國郵件分揀設(shè)備的制造技術(shù)已達(dá)到國際先進水平。2、課題來源眾所周知，郵政工作和人們的生活是息息相關(guān)的。隨著人們生活水平的提高， 社會的不斷發(fā)展，郵政工作也越來越多樣復(fù)雜。但傳統(tǒng)郵件的分揀大多采用手工操 作，這樣的后果是不但效率低，工作量十分的繁重而且誤差率級高。為了改善這種 狀況，實現(xiàn)郵件處理的高度自動化，提高郵件的處理速度

3、，減少大量的人力，以適 應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展，從而由PLC控制的郵件分揀十分必要的。郵件分揀機系統(tǒng)改變了人工分揀的工作方式分揀，極大提高了效率。作為通用 工業(yè)控制計算機，30年來，可編程控制器（PLC）從無到有實現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接 線邏輯到儲存的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應(yīng) 用領(lǐng)域從小到大，實現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運動控制，過程控制，及集散控 制等各種任務(wù)的跨越。她具有可靠性高，抗干擾能力強，配套齊全，功能完善，適 用性強，體積小，重量輕，能耗低等一系列的優(yōu)點。目前， PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng) 用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機械制造，汽車，輕紡，交通運輸，環(huán)保及

4、文化娛樂等各個行業(yè)。與計算機，通信技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。PLC控制的郵件分揀技術(shù)，這是基于科技，經(jīng)濟發(fā)展的需要，研發(fā)并不斷完善的。二、設(shè)計要求與目標(biāo)1 .郵件分揀系統(tǒng)的構(gòu)成及工藝要求；2 .郵件分揀系統(tǒng)PLC的I/O端口接線、I/O 口地址分配；3 .郵件分揀系統(tǒng)PLC控制程序設(shè)計；4 .郵件分揀系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計三、設(shè)計方案和技術(shù)路線分揀系統(tǒng)的主要任務(wù)是把要分揀的物品按照業(yè)務(wù)品種、郵件種類或地址等信息 進行分離，使同種類或同目的地址的郵件進入同一存儲位置。自動分揀設(shè)備中的郵 件信息識別方式對設(shè)備的工作效率、業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜程度、運營成本和業(yè)務(wù)的柔性 拓展具有重要意義。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國

5、的大中城市的郵件投遞數(shù)量也在急劇增 長，在我國的多個大型郵件處理中心中，普遍存在生產(chǎn)效率低下的現(xiàn)狀，對采用技 術(shù)創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率有著迫切的需求。郵件分揀系統(tǒng)主要通過對在傳送帶上通過的郵件進行拍攝獲得郵件的圖像信 息，識別出郵政編碼后由郵政編碼的數(shù)字信息來控制郵件流向。該系統(tǒng)分為郵件軟 件識別系統(tǒng)和PLC控制分揀系統(tǒng)兩個部分。郵件軟件識別系統(tǒng)涉及到 OCR技術(shù)幾 乎所有方面，包括圖像預(yù)處理、版面分析、文本提取、手寫數(shù)字識別、字符分割、 后處理等，是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。信封圖像經(jīng)預(yù)處理之后，進行版面分析并 從版面分析得到的郵政編碼塊中提取郵政編碼。然后借助地址庫，建立后處理規(guī)則， 將郵政編碼進

6、行校驗。最后得到郵政編碼的數(shù)字信號用于分揀。本次設(shè)計的硬件部分的分揀機是將軟件識別出的郵政編碼的編碼信息隨傳送帶 分揀入各個代表唯一地址的郵箱中，如編碼信息代表上海的就揀入上海的郵箱。具 工作過程如下：啟動后綠燈L1亮表示可以進郵件，S1為ON表示模擬檢測郵件的光信 號檢測到了郵件，撥碼器模擬郵件的郵碼，從撥碼器讀到的郵碼的正常值為1、2、3、4、5,若是此5個數(shù)中的任一個，則紅燈L2亮，電機M5運行，將郵件分揀至郵箱內(nèi)， 完后L2滅，L1亮，表示可以繼續(xù)分揀郵件。若讀到的郵碼不是該 5個數(shù)，則紅燈L2 閃爍，表示出錯，電機M5停止，重新啟動后，能重新運行。其中檢測發(fā)生器S1為控制開關(guān)，M1M

7、妁推進器,M5為驅(qū)動電機，L1為綠指示 燈，L2為紅指示燈。通過PLC的RS232串口連接上位機，對系統(tǒng)進行監(jiān)控和控制?？刂葡到y(tǒng)選用SIEMENS S7- 200 CPU226CN型PLC它是一種可編程序邏輯控制器（Micro PLC,能夠控制各種設(shè)備以滿足自動化控制需求。S7- 200的用戶程序中包括了位邏輯、計數(shù)器、定時器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運算以及其他智能模塊通信等指令內(nèi)容，從 而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制目的。緊湊的結(jié)構(gòu)、靈活的配置 和強大的指令集使S7- 200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。模擬實驗面板圖如下：郵件分揀系統(tǒng)模擬|郵碼Ml M2 M3 M4n 向向面向 /LX

8、M5 云力 郵箱1郵箱2郵箱3郵箱4郵箱5。以向向向面向進郵件檢郵件 啟動檢醒的OL1 o O£lMlM2M3M4SESi 復(fù)位f424V 1ooooooCFbIo IABCD5M5LI 121glooooooo oIol|設(shè)計的監(jiān)控部分需要用到組態(tài)軟件MCGS組態(tài)軟件，全稱是組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADMP SupervisoryControl and Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。該軟件是數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它是處于自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的開發(fā)環(huán)境和軟件平臺，運用靈活 的組態(tài)方式，為用戶提供了快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層

9、次的工具 軟件。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，可以應(yīng)用于給水系統(tǒng)、石油、電力系統(tǒng)、化工等 領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等眾多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道領(lǐng) 域上又被稱作遠(yuǎn)動系統(tǒng)（RTU System, Remote Terminal Unit）。本次設(shè)計使用的組態(tài)軟件是 MCGS（Monitor and Control Generated System ,監(jiān) 視與控制通用系統(tǒng)）。它是北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一種基于 Windows操作系統(tǒng)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，主要完成前 端數(shù)據(jù)的處理 與控 制、現(xiàn)場數(shù) 據(jù)的采集 與監(jiān)測，可運 行于 Microso

10、ft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp 等操作系統(tǒng)。郵件入箱控制軟件設(shè)計流程:總之，郵件分揀系統(tǒng)改變了人工分揀的工作方式，實現(xiàn)了自動分揀，極大地提 高了工作效率。未來幾年，隨著全國郵政綜合計算機網(wǎng)的建成和中心局體制的加速 實施，我國郵政在機械化和自動化技術(shù)領(lǐng)域?qū)⑷〉酶蟮倪M步。四、工作內(nèi)容與時間安排了解PLC郵件分揀系統(tǒng)構(gòu)成及工藝要求，控制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容第12周;(2)編寫開題報告第3周;(3)熟悉郵件分揀系統(tǒng)構(gòu)成，分析動作過程第4周;(4) PLC控制系統(tǒng)電路硬彳原理圖設(shè)計，PLC的I/O 口地址分配第56周;(5)繪制控制系統(tǒng)一次接線圖、PLC的I/O端口接線第7周;(6)軟件程序設(shè)計，設(shè)計流程，梯形圖第89周;(7)郵件分揀系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計第1011周(8)翻譯相關(guān)英文資料第12周;(9)撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，準(zhǔn)備答辯第1314