邮包自动分拣系统的设计

机电工程　2004年第21卷第8期　　　　　　　　M echanical &Electrical Engineering Magazine 　Vol . 21　No . 8　2004·11·

邮包自动分拣系统的设计

韩玉民1, 汪　冬2, 魏洪河3, 谭春琴3

(1. 广州航海高等专科学校, 广东广州510725; 2. 上海理工大学医疗器械学院, 上海200093;

3. 东北大学信息工程学院, 辽宁沈阳110006)

摘　要:结合某邮政通信枢纽大型邮包分拣系统的技术改造, 提出了基于局域网的邮包自动分拣系统的解决方案, 并详细讨论了系统设计与具体的实现方法。

关键词:邮包自动分拣; 计算机控制系统; 实时

中图分类号:TP273; TH691　　　　文献标识码:A

文章编号:1001-4551(2004) 08-0011-03

The Design of the Parcel Automatic Sorting System H AN Yu -min 1, WANG Dong 2, WEI Hong -he 3, TAN Chun -qin 3

(1. G uang zhou M aritime College , Guang zhou 510090, China ;

2. M edical Instruments college , Shanghai Univers ity o f Science and Technology , Shanghai 200093, China ; 3. Scho ol o f Info rmatio n Science &Engineering , Northeastern University , Shenyang 110006, China )

A bstract :With the combination of computer technique , control system and management science , the Parcel Automatic Sort -ing System is a typical real time system . Based on the parcel sorting s ystem technique improvement of a Post Communication Cen -ter , a solution of The Parcel Automatic Sorting System with Local Area Network is introduced in this paper . The design and imple -mentation of the s ystem are discussed in detail .

Key words :Parcel Automatic Sorting ; Computer Control System ; real time

收稿日期:2004-06-08　　　　　修订日期:2004-06-28

作者简介:韩玉民(1973-) , 男, 黑龙江人, 讲师, 硕士, 主要从事计算机控制、现场总线、楼宇自控等方面研究

。

参考文献:

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图6　60m

仿真图

[3]　王　磊, 王为民. 模糊控制理论及应用[M ]. 北京:国防

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图7　120m 仿真图

·12·Mechanical &Electrical Engineering Magaz ine 　Vol . 21　No . 8　2004　　　　　　　　机电工程　2004年第21卷第8期

1　邮包自动分拣系统的主要功能

目前, 邮包上都贴有条码签, 而条码包含了邮包

大部分的信息, 如邮包号、始发地(原寄局) 和目的地(寄达局) 等信息。这些信息可以由条码扫描仪来识别, 这是实现邮包自动分拣与邮包清单自动生成的重要基础。具体需要解决如下几个问题:(1) 采用条码扫描仪识别并获取条码信息, 并将其转换成格口号码, 送入原分拣控制系统。

(2) 要解决同步跟踪、检测邮包的问题, 并将由条码扫描仪获取的邮包信息送入登单计算机, 在用户请求打印邮包清单时, 能自动打印出邮包清单。

(3) 要解决分拣线上运送邮包的小车由于某种原因造成的在相应格口“该翻而未翻”的问题, 并确保打印出的邮包清单与邮袋中的邮包一致。

该包裹被传送到小车上的时刻, 并计算出该包裹能翻入相应的格口的时刻, 以通过一个小车的时间作为时间片, 时间以该时间片的个数计。

系统总体结构如图1所示。每个格口设检测装置, 记录从小车翻入格口的包裹。因为格口多达256个, 为了均衡各格口的打印任务, 现配置4台格口上位机, 各与1台打印机相连, 每台负责64个格口的邮包清单打印。检测装置通过与供包台计算机通信得到该包裹的发站及到站信息, 将该数据存入格口上位机, 待用户按下打印键时, 打印出包裹单。检测装置包括在格口上安装的传感器及与之相连接的下位机。每个下位机负责4个格口, 16台下位机通过RS -485总线与1台格口上位机相连, 4台格口上机位通过E THER NET 与供包台计算机相连。2. 1　分拣系统的硬件设计

分拣系统的每个分拣台席有供包台计算机1台, 该计算机为一台工控机, 体积小, 具有抗干扰能力, 能适应现场的工作环境, 并且便于与原来的分拣控制系统相连接

。

2　邮包自动分拣系统的总体结构设计

在每个供包台(即分拣台席) 设置一台计算机, 连接条形码扫描仪, 这样可获得包裹信息, 同时记录

图1　系统总体结构图

　　与供包台计算机相连的主要设备有条码扫描仪、传感器状态检测机和键盘控制机, 如图2所示

。

一个标准的串行接口, 该串行接口可以很方便地与

供包台计算机相连; 键盘控制机通过标准串行接口1与供包台计算机相连。它接收COM1传来的格口号, 通过控制继电器动作, 以模拟键盘输入的形式将格口号输入给原分拣键盘, 以控制邮包在目的格口处翻落。

2. 2　分拣系统的软件设计

分拣软件包括工作处理模块和系统维护模块两部分, 如图3所示。根据功能要求, 可知分拣软件的工作处理模块的流程。2. 2. 1　开机自检

供包台计算机启动后, 则分拣系统自动启动进行自检。供包台计算机依次向4台登单计算机“问候”以确定它们是否工作正常, 若登单计算机中有没“图2　分拣系统硬件结构图

在图2中, 条码扫描仪通过键盘接口与供包台计算机相连。它的功能是识别条码, 将条码转换成数字, 以模仿键盘输入的方式将数字通过键盘接口送给计算机; 传感器状态检测机以一片8051单片机

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通”的信息; 若重复5次, 还没有得到所有的登单计算机的回答, 则提示用户后结束并退出整个系统; 若供包台计算机不开机, 则系统不能工作。系统自检完成后, 进入工作人员注册界面, 对于该系统不同的工作人员有不同的使用权限, 工作人员输入自己的工号后系统根据“人员注册表”自动查出工作人员的姓名, 即可进入工作状态

。

车个数) 、条码扫描信息和备注信息结合保存起来。通过一定的算法, 形成询问队列。

工作处理模块有一个内部接口———Timer1, 定时50ms 。当询问队列不为空时, 询问相应的登单计算机是否有邮包翻落入格口; 由Winsock 控件的Dataarrival 事件来分析登单计算机发送来的应答信息, 若有邮包落入格口则把相应的队列信息发送给负责该格口的登单计算机, 同时队列前移; 若没有邮包翻落则信息忽略。

在系统维护模块中留有对数据库进行修改操作的接口, 具有系统维护权限的工作人员可以在格口发行计划改变的情况下, 将具有一定格式的新格口发行计划文本文件导入到数据库中, 用来更新格口地址表。根据需要, 维护人员也可以对备注信息表、人员注册表等其它表中的数据进行增加、删除和修改等操作。

图3　自动分拣系统模块示意图

3　邮包分拣系统的实现

2. 2. 2　条码信息管理

目前, 邮包上贴有的条形码签其长度和形式各异。条码扫描仪可以根据条码的长度来识别各种条码; 其中22位的全信息128条码签可以一次扫描就能通过查找格口地址表将其译成邮包信息; 而信息不全的条码签如二五码、补码等, 可以通过双条码扫描把两次扫描的结果组合起来, 形成与全信息128码相同的邮包信息; 条码信息识别、录入后, 将译出来的邮包号码、寄达局名、原寄局名、格口号码及格口局名等信息保存在计算机中, 同时在显示器屏幕上显示出来。个别邮包上没有条码的, 可以由分拣工作人员通过键盘手工向计算机内输入目的格口的号码。2. 2. 3　邮包备注信息管理分拣工作人员通过键盘把个别邮包的备注信息以代码的形式输入到计算机内, 然后由分拣软件根据代码查询备注信息表, 并将其解释成备注信息保存在临时变量当中, 同时在屏幕窗口中显示出来。2. 2. 4　同步跟踪邮包供包台计算机把由条形码译出来的3位格口号码通过COM1串口送给键盘控制单片机, 然后再由模拟键盘等硬件电路把格口号码送入原分拣控制系统, 分拣控制系统控制传送带2运转把邮包送上小车。当传感器A 检测到有邮包被送上小车时, 该信号通过COM2串口传送到供包台计算机; 此时分拣软件通过译出来的格口号码查找格口距离表, 将该分拣软件在Windows 环境下使用Visual Basic

6. 0为开发工具。VB 封装的MSComm 控件通过串行接口发送和接收数据, 为应用程序提供串行通信功能; 网络功能提供了基于Windows Sockets 网络编程接口的Winsock 控件, 使得开发TCP /IP 应用变得简单轻松; 数据库功能强大, 能对多种数据库进行读写操作, 它所提供的“可视化数据管理器”能帮助用户构造多种类型的数据库, 同时提供能自动生成SQL 语句的功能和新的ActiveX 数据对象ADO 。

4　结　论

邮包自动分拣与邮单自动生成系统现已投入试运行。系统功能完善, 使用方便, 满足了用户的需求。该系统的开发提高了分拣系统的工作效率, 降低了分拣差错率, 大大减轻了分拣工作人员的工作强度, 尤其是在格口发运计划发行变化时, 分拣工作人员再也无需记忆繁杂的发运计划了。

参考文献:

[1]　蒋静坪. 计算机实时控制系统[M ], 杭州:浙江大学出

版社, 1992. 1-12.

[2]　胡汉才. 单片机原理及其接口技术[M ], 北京:清华大学出版社, 1996. 311—339. [3]　魏洪河. 邮件条码签(128码) 自动分拣和自动登单系统

的设计与实现[D ], 沈阳:东北大学, 2001.

[4]　谭春琴. 基于RS -485及UDP 的邮包自动分拣与邮单

自动生成系统的设计与实现[D ], 沈阳:东北大学, 2001.