《硅谷》杂志：扫码技术在烟箱防差错中的应用 |
| 2013-01-25 11:39 作者：刘永兵 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第21期刊文称，在卷烟企业自动装封箱系统中，会经常性出现烟箱箱皮放错牌号，放反，箱皮条码打印不规整等情况。为有效的解决箱皮差错问题，针对该系统高度自动化的特性，利用条码扫描装置，计算机和网络技术对箱皮上的条码进行读取，传输，比对，并最终利用可编程序控制器（PLC）对装封箱机进行控制。该技术可以实现与自动装封箱系统的高度融合，运行稳定，并最终有效地降低箱皮的差错率。
关键词：条码扫描装置；计算机和网络技术；PLC；烟箱防差错
0引言
目前，卷烟企业普遍使用的自动装封箱系统中烟箱箱皮放反、放错等问题的差错率较高。封箱系统处在卷烟生产流程的末端，是将各个卷包机组生产的成条卷烟汇聚在装封箱处集中装箱。在这个环节出现的质量问题，会直接流入市场。为了防止这些质量事故的发生，现在很多卷烟企业采用的预防方式仍然是人工检测，这种方式耗时、耗力、效率低下，且不符合现代化企业的建设思想。在综合考虑了稳定型和经济型等因素后，最终决定在众多方案中选择将条码扫描技术应用到烟箱防差错系统中，而且可以完全实现自动化和智能化。
1系统主要硬件组成
烟箱防差错系统中所使用的主要硬件包括：1）触发光电管B1；2）扫描头B2；3）计算机A1；4）PLCA2；5）报警灯L1。
为了保证系统的稳定性和兼容性，所选硬件都是目前工业上使用率较高，且效果比较好的电器元件。
1）触发光电管B1采用的是SICK公司的漫反射式光电开关，型号：WT160-F470，安装在封箱机机身左侧机架上，用于检测完成封箱动作的活动臂。
2）扫描头B2采用的同样是SICK公司的扫描器，型号：CLV421，安装在封箱机箱皮待吸区的前方，发出的红外线正对箱皮上的二维条码，用于读取箱皮上的14位2/5Interval码段。与之对应的码段处理器为SICK公司的CBD620-001型固定条码模块。
3）计算机A1采用的是研华公司的IPC610工控机，主要用于执行C++程序，处理并实时显示所读取的码段信息，以及与条码模块和PLC通讯等。
4）PLCA2采用的是SIEMENS公司的S7-200小型PLC，型号：CPU222CN，用于与计算机A1通讯，对封箱机进行停机控制和报警提示。
2控制原理
计算机A1上的扫码程序以可执行文件的形式显示，当计算机的操作系统启动时，扫码程序会自行启动。只有扫码程序启动时，计算机才会对所读取的码段进行处理，烟箱防差错系统才会工作。
当扫码程序正常运行，并且封箱机正常运转时，一旦光电开关B1检测到活动臂动作，扫描器B2就发出红外线光，对待吸区的烟箱进行条码扫描。当活动臂离开B1时，B2通过串行通讯线将扫描结果发送给计算机A1，所扫描的14位2/5Interleaved二维条码将在A1上以文档的形式显示，并与A1上正在生产牌号的工单码段进行对比。如果两者相同，封箱机继续正常运行，两者若是不同或者计算机A1根本没有读取到码段（A1上显示“NOREAD”），A1显示屏上便会自动跳出满屏的红色信息“烟箱条码故障”，同时往S7-200PLCA2上发送停机信息，触发PLC内部停机程序，PLC的输出端动作，控制封箱机停机并一直保持；此时，报警灯L1也开始闪烁，提醒操作人员有故障箱皮需要及时处理，待操作人员处理完故障箱皮后，按下封箱机操作面板上的复位按钮，PLC上的停机程序自动复位，报警灯L1熄灭，封箱机便可处在待运行状态，当操作人员按下操作面板上的启动按钮后，封箱机便可正常运行。
烟箱防差错系统是独立于装封箱系统之外的，不会影响封箱机的运行，也不会给维修增加难度，并且整个系统的数据传输都是采取串行传输方式，保证了系统的稳定性。
3程序设计
该系统的程序分为两部分，计算机A1上的条码比对处理程序和PLCA2中的停机报警程序。
计算机A1上的程序采用C++编程语言进行编写，内容主要包括：计算机A1与扫描器B2和PLCA2的通讯，将扫描器传输过来的二维条形码以文档的形式在A1上显示出来，并将它与正在生产的卷烟工单码段进行对比，如果两者不同，需要往PLCA2上发送停机信息。文档中还列出每一个所读取码段的时间，码段所对应的卷烟牌号名称，这为卷烟企业对于供应商箱皮质量的统计以及箱皮质量跟踪提供了可靠的数据支持。另外，考虑到更换卷烟牌号的情况，在做系统时将计算机A1连接到企业内部的生产网络中，编程时直接写成两者自动对比，即换牌时不用人工操作，便可实现自动换牌对比，规避了人为因素对系统的影响。
PLCA2上的程序运用SIEMENS的MICROWINSP6进行编写，内容主要包括：与计算机A1的通讯，控制封箱机的停机和报警。PLC程序好读易懂，逻辑结构严谨，最主要优点是稳定。
4结语
由于电气上采用的是比较成熟的计算机技术和PLC控制技术，并且都是通过串行口进行数据传输，使得该扫码系统的整体稳定性比较高，处理速度比较快，完全可以服务于高速的装封箱系统。该系统在很大程度上解决了装封箱系统中一些常见的质量问题，减轻了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。
作者简介：
刘永兵（1980-）男，河南周口人，本科学历，助理工程师，主要从事卷包车间电器维修。 |
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