卷烟分拣系统的应用设计

卷烟分拣系统的应用设计（精选7篇）

卷烟分拣系统的应用设计 篇1

摘要：自2000年开始，卷烟分拣系统在各地烟草公司陆续投入使用，历经十年的发展，通过不断创新和进步，卷烟分拣从电子标签拣选模式到立式、通道式分发机半自动分拣，甚至全自动补货、分拣、装箱、裹膜，分拣工艺和设备性能得到了较大提高和完善，为烟草公司更好地服务于消费者提供了更有力的支撑平台，也为提升我国烟草行业物流水平提供了有力的保障。关键词：卷烟；物流；设备；工艺

前言

对于烟草商业企业来说，合理的卷烟分拣系统意味着物流动线的通畅协调、分拣效率的稳定可靠和分拣质量的准确高效，充分响应国家烟草专卖局所倡导的“国家利益至上和消费者利益至上”的要求。

1卷烟分拣系统流程

卷烟分拣系统的合理规划和设计卷烟分拣系统主要包括件烟托盘仓储、分拣前备货缓存及条烟分拣这三段流程，下面分别说明。1.1件烟托盘仓储

烟草公司配送中心的仓储，主要分为三层货架存储和立库存储两种形式。这两种形式在国内都有大量的应用案例，属于较为成熟的应用模式，可根据各地烟草公司不同的年销量选择适合的形式。1.2分拣前备货缓存

分拣前备货缓存顾名思义就是指在仓储与分拣之间的过渡缓存，其主要功能是用于向分拣线及时准确地补货，特别是针对A类品牌采用自动补货方式后，分拣前备货缓存的设计就显得更为重要。

经过国内各分拣系统供应商多年的研究，分拣前备货缓存的设计思路和工艺设备已经过了数次更新换代。经过不同规模烟草公司的应用和验证，已有数种成熟的模式值得推广。

（1）库内结合分拣线旁备货缓存模式

该模式采用库内结合分拣线旁缓存的方式进行分拣前件烟的备货缓存，适合采用三层货架平库的烟草公司使用。这种模式有效利用了库内空间和分拣区空间，通过LED显示屏提示补货的方式及时将分拣所需件烟送至分拣线旁，节省了占地面积，保证了补货的及时性。同时分拣区整洁有序，工作界面清晰。典型案例：嘉兴烟草公司。（2）立库和件烟平库相结合的备货缓存模式

该模式采用立库和件烟库结合的模式分别处理A、B、C类卷烟，充分发挥不同设备的效能以达到及时补货的目的，适用于采用立库的烟草公司使用。

一般来说，由于A类品牌分拣耗量大，因此立库主要针对A类品牌进行补货。而对于分拣总量不大的B、C类卷烟，其分拣耗量不稳定，如采用立库补货的方式会导致补货效率低，无法保证分拣所需件烟的及时补货，因此可采用件烟库的形式。根据自动化程度要求的不同，件烟库可采用件烟立库和件烟平库两种形式。

件烟立库是指将B、C类卷烟以件烟的方式存储在立库中，而不是以往以托盘的形式进行存储。这种存储方式自动化程度高，有很大的灵活性，可根据分拣线的实际需求按件烟的实际耗量出库，避免整托盘的B、C类卷烟多次重复出入库。典型案例：白沙烟草公司、青岛烟草公司。

件烟平库是指将B、C类卷烟以整托盘形式提前由立库区备货缓存至件烟平库中，当分拣线需要时，由人工将所需的B、C类卷烟输送至分拣线旁。这种存储方式可将B、C类卷烟统一进行处理，占地面积不大，灵活性好，适用于不采用自动补货的烟草公司。典型案例：荷泽烟草公司。（3）重力式缓存的备货缓存模式

该模式是采用重力式货架将全部上线品牌卷烟进行备货缓存的模式。重力式缓存入口端采用柔链升降的自动补货车代替大量普通输送设备，出口端采用可进行自动合分流的件烟升降设备进行处理，保证件烟输送的准确性。这种方式在有限的空间内充分利用高度进行件烟存储，同时可以兼顾全部的上线品牌；单通道存储单一品牌，分拣线之间补货互不干涉，是目前主要的一种应用方式。典型案例：南宁烟草公司、合肥烟草公司。（4）密集缓存的备货缓存模式

密集缓存模式是昆船公司根据多年来烟草行业分拣系统的实施经验和发展趋势研发出的新一代备货缓存模式，适合于年销售量在16万箱以上的烟草公司。这种缓存模式主要针对A类品牌的卷烟。由于A类品牌的卷烟分拣总量大，分拣消耗快，因此如何保证A类卷烟的及时补货尤为关键。虽然在A类烟自动补货方面也有采用堆叠式等其他形式，但都存在无法实现对分拣设备的一对一补货、分拣线之间补货互相干扰、对条烟挤压损伤等问题。而密集缓存方式的推出，使上述问题迎刃而解，整个补货动线流畅清晰，高效稳定运行。典型案例：成都烟草公司、大理烟草公司。

1.3条烟分拣

如何针对不同烟草公司配送中心的实际情况进行合理的分拣线设计，取决于分拣工艺模式的选择和分拣设备的配置。并不是一种工艺模式或某些分拣设备就可以适用于所有的烟草公司，在设计的时候往往需要根据各地烟草公司的实际情况进行分析和研究。

卷烟分拣系统的定位决定了采用何种工艺模式，通常需要结合烟草公司的年销售量、销售品牌分布、场地条件、运行方式、自动化程度要求、投资水平等多方面进行决策。

一般说来，对于年销售量在16万箱以下的烟草公司，建议选用人工补货的12000条/小时的自动分拣线。其中60%~80%的卷烟采用整件补货的形式，20%~40%的卷烟采用条烟补货的形式，这样既充分发挥操作人员的作用，又降低了劳动强度。在这样的分拣线配置中，分拣线人员配置数量及劳动强度与采用自动补货配置基本相同，但分拣线的占地面积与投资却大为减少，是一种性价比最高的配置方式。

对于年销量在16万箱以上的烟草公司，建议选用部分自动补货、部分人工补货的15000条~18000条/小时的自动分拣线。其中60%~80%的卷烟采用自动补货的形式，20%~40%的卷烟采用人工补货的形式，同时结合自动化程度较高的分拣前件烟备货缓存。这样既符合国家烟草专卖局关于“适度自动化”的要求，又提高了自动化程度，降低了操作人员的劳动强度。整个分拣场地人员配置较少，整洁高效。

2分拣工艺和设备的发展趋势

随着烟草公司需求的不断提高和分拣技术的不断进步，条烟分拣系统将具备更快的分拣速度、更稳定的分拣效率、更可靠的分拣质量和更完善的分拣功能。要做到以上几点，就对分拣工艺和分拣设备提出了更高的要求。2.1工艺的发展趋势

分拣工艺包括件烟补货工艺和条烟分拣工艺。

件烟补货工艺从最初的就地堆放发展到重力式缓存再到最新的密集缓存方式，从设计思路到设备选型不断地完善更新。在实现更加精细化、准确化、及时化的件烟补货的同时，减少了操作人员的无效搬运，提高了物流运行效率。针对不同烟草公司的销售规模，其发展方向有两类：

其一，对于二、三类配送中心采用人工辅助件烟按需补货至分拣线旁的工艺模式。从库区人工拆垛到操作人员补入分拣设备前，件烟只经过一次人工搬运，从而最大程度地降低人员配置和无效劳动，提高物流效率。

其二，对于一类配送中心，由于日分拣量较大且多采用托盘立库存储形式，为提高补货效率，适合采用自动化程度较高的密集存储结合重力式缓存模式进行件烟补货。在这种方式下，可针对A、B、C分类的卷烟通过合理的工艺设计达到对不同分拣线的精确补货。件烟在补货过程中互不干涉，同时还具有互补的功效，提高了系统的补货效率和冗余度。即使订单波动很大，也可以保持稳定的分拣能力，保证烟草公司分拣的正常进行。

条烟分拣工艺的发展在国内可谓百花齐放、百家争鸣，主要包括串联模式、并联模式、复合模式等。随着条烟分拣新技术的不断开发和研究，其未来发展趋势将会充分采用预分拣技术。通过预分拣技术使条烟以紧密的方式进行输送，从而达到提高分拣能力的目的。目前国内的预分拣技术也是五花八门，但从其根本分析，昆船公司所采用的多线程同步分拣、无间隙作业方式无疑是最具稳定性的代表。这种模式既可以保证高速稳定的分拣效率，又对订单的波动具备很强的抗干扰性。同时在工艺布局方面遵循平面布局、人机工程优化等多方面因素，既充分利用空间进行设备的摆放，减少分拣车间内突兀的钢平台，又保证设备间合理的维修空间，使故障的处理与设备的检修极为方便，更利于烟草公司日常的设备保养和维护。

2.2分拣设备的发展趋势

有了先进合理的工艺布局，还需要高速稳定的分拣设备配合才能保证分拣系统的可靠性。如果分拣设备的能力先天不足，即使将其能力发挥到极致，也势必会导致系统的稳定性不高及受订单波动影响较大，无法保证连续稳定的高速分拣。

昆船公司以强大的设计和生产能力，在对传统分拣设备进行升级的同时成功研发出国内最快速的分拣设备——桥式分发机，在软件（工艺布局）先进合理的前提下配置性能优异的硬件（分拣设备），保证分拣系统的高速可靠运行。

在对传统分拣设备进行升级改造方面，昆船公司的立式分发机分拣能力已达到14400条/小时；通道式分发机合流能力已达到22000条/小时；卧式分发机分拣能力已达到12000条/小时。这些都属于国内领先的分拣水平。

新研发的桥式分发机，单机最低分拣能力22000条/小时，瞬时合流能力32000条/小时，可以说正是这些产品的不断升级和研发，才能够保证分拣系统处于良好的运行状态。

2.3分拣系统的可靠性发展趋势

分拣系统是一个多单元组成的系统，相互之间环环相扣。为了保证系统的高速稳定运行，还需要在多个方面进行完善和优化，才能达到最终的设计目的。

对于烟草公司来说，如何保证分拣质量是配送的前提，因为一旦发生串烟、错烟现象，其后续处理都非常麻烦。虽然在分拣环节采取了多种自动或人为的检验措施，但往往还是不能避免。因此如何保证分拣的准确性，避免各种人为或设备差错就成为分拣系统发展的一个趋势。昆船公司除在各个分拣环节有多重检测手段外，为保证分拣的准确性，采用了自动条烟复核的方式，不但可保证订单中条烟数量的准确性，同时可保证条烟品牌的准确性。这样既保证了分拣质量，又减少了后续人工复核的繁琐，使整个分拣过程通畅连续。

3供应商协作服务

卷烟分拣系统的设计是一项工程，同时也是一门艺术。如何以更经济、更合理、更流畅的方式实现卷烟的分拣，达到配送中心的高效运转，需要设备供应商在各方面都具备很强的实力。一个合理的分拣系统，不但在工艺布局及设备选型上要先进合理，更需要设备供应商有过硬的设计能力、生产制造能力和售后服务保障能力，而不是东拼西凑组合成一个分拣系统。只有这样才能够保证系统的稳定运行、后续的维护方便和未来的升级发展。因此对于烟草公司来说，选择一个具备设计、制造和维护实力的设备供应商也是需要重点考虑的问题。

参考文献：

卷烟分拣系统的应用设计 篇2

1 配送中心分拣系统概述

在传统意义上，分拣就是把不同的物品按照一定的原则分类，实现物品有序的空间位置搬移。随着现代科技的高速发展，具有高技术含量的自动化处理模式逐渐取代人工处理模式，成为现代分拣的主要实现方式。分拣作业将用户所订购的货物从储存区取出，按用户的要求分类集中、处理放置。随着商品经济的发展，用户需求向小批量、多品种方向发展，配送中心配送货物的种类和数量将急剧增加，分拣作业在配送中心作业中所占的比例越来越大，如图1所示，分拣的工作量约占配送中心工作量的40%～60%，是最耗费人力和时间的作业。所以，分拣配货是配送中心的核心工作，其作业效率直接影响配送中心的运作效率和经营效益，要提高配送中心的效率，首先应该提高分拣作业的效率。

配送中心在整体规划设计中，分拣系统设计是其中最重要的部分。因此，分拣系统设计规划是配送中心总体规划过程的中心环节，并且主导其他规划环节的进行。应用系统仿真软件，可以在配送中心投资建设之前对其进行有效的模拟分析，分析设计中存在的不足，找出合理的设计策略，将可以大大减少投资风险，给企业及整个社会带来更大的效益。Flexsim系统仿真软件对分拣系统乃至整个配送中心的辅助设计和分析在我国仍属起步阶段，但其发展潜力巨大。

2 Flexsim系统仿真软件

2.1 Flexsim系统仿真软件简介

Flexsim由位于美国犹他州奥勒姆市的Flexsim Software Products公司出品，是一款商业化离散事件系统仿真软件。Flexsim已成功地应用在多个领域，特别适合于生产制造、仓储配送、交通运输等物流系统领域。Flexsim采用面向对象技术，并具有3D显示功能。建模快捷方便和显示能力强是Flexsim仿真软件的重要特点。该软件提供了原始数据拟合、输入建模、虚拟现实显示、运行模型进行仿真实验、对结果进行优化、生成3D动画影像文件等功能，也提供了与其他工具软件的接口。Flexsim提供了仿真模型与ExperFit和Microsoft Excel的接口，通过ExperFit对输入数据进行分布拟合，可以同时在Microsoft Excel中方便地实现和仿真模型之间的数据交换，包括输出在运行模型过程中动态修改的运行参数。

2.2 Flexsim运行的软硬件环境

Flexsim仿真软件应用于PC机和Windows操作系统环境中。运行此软件要求计算机系统的最低配置为：

(1)英特尔奔腾IV处理器;

(2)150MB可用磁盘空间;

(3)128MB系统内存;

(4)Windows 2000/XP/2003操作系统;

(5)Microsoft Visual Studio.Net开发环境;

(6)32MB NVIDIA显卡。

Flexsim的推荐配置为：

(1)英特尔奔腾IV处理器，2.4GHz或以上;

(2)200MB可用磁盘空间;

(3)256MB系统内存;

(4)Windows 2000/XP/2003操作系统;

(5)Microsoft Visual Studio.Net开发环境;

(6)64MB NVIDIA GeForce4MX显卡。

2.3 仿真步骤

物流系统仿真一般步骤为调研系统、建立系统模型、确定仿真算法、建立仿真模型、运行仿真模型、仿真结果分析、仿真结果输出、系统方案分析、修改系统参数、重复仿真运行和分析，直至仿真结束。具体步骤见图2。

3 基于Flexsim的配送中心分拣系统设计

3.1 构建分拣系统模型

3.1.1 系统描述与系统参数

配送中心在发货时，需要根据发货的去向进行分拣。在整箱拣货区，配送中心以箱为拣选单位，出货简单。但是在拆零拣货区，复杂多路的分拣系统往往需要优化其通道数量和通道分配，才能得到最佳的分拣效率。假设一个大型分拣系统有来自存储区的四种货物A、B、C、D，经过一条分拣传送带将分配给四条不同的传送带。大型分拣系统的平面布局如图3所示。

分拣传送带的空间结构如图4和图5所示。

分拣系统的流程描述和系统参数如下。

(1)四种货物A,B,C,D各自独立到达传送带入口端:

A的到达频率服从正态分布函数normal(400,50)s。

B的到达频率服从正态分布函数normal(200,40)s。

C的到达频率服从均匀分布函数uniform(500,100)s。

D的到达频率服从均匀分布函数uniform(150,30)s。

(2)四种不同的货物沿一条传送带传送,根据品种的不同由分拣装置将其推入到四个不同的分拣道口,经各自的分拣通道到达操作台。

(3)每个检验包装操作台有操作工一名，货物经检验合格后放入箱笼，每累计20个打包，被取走。

(4)设计每检验一件货物占用时间为uniform(60,20)s。

(5)每种货物都可能有不合格产品。检验合格的产品放入箱笼;不合格的通过地面传送带送往检修处进行修复;A的合格率为95%;B为96%;C为97%;D为98%。

(6)传送带的速度采用默认速度。

3.1.2 分拣系统仿真模型

以上定义了实体及其参数，各段传送带的参数和传送系统的空间布局，定义了系统的按货物类型进行分拣的逻辑流程，即可构建分拣系统仿真模型如图6所示。

3.2 运行仿真模型

对上述分拣系统进行仿真运行，仿真系统按一天8小时的运行状况，连续运行一段时间，仿真系统的仿真过程如图7所示。

3.3 仿真结果分析

运行以上构建的分拣系统模型，可以得到数据和图表等多种结果输出。根据结果输出进而可对系统加以分析。可以得到该分拣系统一天的总货物流量的数据，分析按照目前的配置，该系统能够承受的最大日流量，作为配送中心的主管，可以分析如何调整这个系统的物流安排和人员配置。可以比较24小时工作制和8小时工作制设定模型运行，看运行结果是否是简单的大约3倍关系;连续运行一个月或更长时间，分析仿真结果。还可以改变source到达系统的随机分布函数种类和参数，观察仿真结果的变化，优化分拣过程，提高分拣效率。

4 总结

在设计配送中心时分拣系统的设计是主要的组成部分，利用系统的方法进行规划、建设是不可或缺的。目前我国正在大力发展物流基础设施的建设，为了避免建设的盲目性，应该大力发展对模拟设计软件的开发和利用。利用Flexsim等物流CAD软件对分拣系统乃至整个配送中心的分析在国内仍属于起步阶段。通过我们对Flexsim系统仿真软件在配送中心分拣系统设计中的应用的介绍和分析，我们认为Flexsim等模拟设计软件还有很大的潜力可以挖掘，若能充分地应用于实际，将会给企业和社会带来极大的效益。

参考文献

[1]贾争现,刘康.物流配送中心规划与设计[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]董海,梁迪.设施规划与物流分析[M].北京:机械工业出版社,2005.

[3]张晓萍,石伟,刘玉坤.物流系统仿真[M].北京:清华大学出版社,2008.

卷烟分拣系统的应用设计 篇3

现阶段物流仓储行业进入了一个快速的发展期，各种各样的先进技术、先进设备在物流仓库的应用层出不穷，它们的应用极大地提高了仓库的作业效率、降低了仓库的拣货差错率、提高了作业的时效性。在这些设备和技术中，WMS和电子拣货标签是其中重要手段。本文主要介绍WMS与电子分拣系统相结合的智能仓储方案。可适用于烟草、药品、日用百货、电子原件、汽车零配件等行业的配送。电子分拣系统与WMS系统相结合的智能仓储方案

WMS系统通过后台服务程序实现同一客户不同订单的合并和订单分配，并对基于PTL、RF、纸箱标签方式的上架、拣选、补货、盘点、移库等操作进行统一调度和下达指令，并实时接收来自PTL、RF和终端PC的反馈数据。整个软件业务与企业仓库物流管理各环节吻合，实现了对库存商品管理实时有效的控制。

电子标签拣货系统与WMS系统可采用接口的方式进行对接。在仓储拣货操作区中的所有货架上，为每一种货物安装一个电子标签。根据订单、清单数据，发出出货指示，同时货架上的电子标签亮灯(闪亮)，操作员按照电子标签所示的数量及时、准确、轻松地完成以“件”或“箱”为单位的商品拣货作业。二者有效结合，通常使现代物流中心货物分拣环节，达到智能化仓储拣货管理，不仅极大的提高库房使用率更全面提升了客户服务水平。

根据业态的不同，拣货方式可分为摘取式(DPS)和播种式(DAS)，以高通电子标签G-PICK为例详细介绍两种方式的不同应用。电子分拣系统与WMS系统相结合的智能仓储方案

摘取式拣货系统(DPS)是将G-PICK电子标签安装于货架储位上，一个储位放置一项产品，即一个电子标签代表一项产品，并且以一张拣货单为一次处理的单位，系统会将拣货单中有拣货商品所代表的电子标签亮起，拣货人员依照灯号与标签显示数字将货品从货架上取出放进箱内。

播种式拣货系统(DAS)是指每一个电子标签代表一个客户或是一个配送对象，以每个品项为一次处理的单位，拣货人员先将货品的应配总数取出，并将商品信息输入，系统会将代表有订购此项货品的客户的电子标签点亮，配货人员只要依电子标签之灯号与显示数字将货品配送予客户。

总结：

卷烟分拣系统的应用设计 篇4

关键词：集中除尘,设计,管理,环保

以往,在制丝、卷接车间各个除尘点安装单独的除尘设备后,每天要对这些点逐台清理烟尘,清理出的烟尘是废弃烟草专卖品,按烟草专卖管理规定必须运往制定地点销毁;并且清理过程中污染环境,劳动量过大。现在在制丝、卷接车间采用集中除尘系统,是把所有除尘器布置在一个空间内,通过风力输送系统收集烟尘到固定出口,最后经过成型机压制成棒料。该棒料可当作燃料使用,燃烧性好,可以处理产生经济效益。在产生经济效益的同时净化了环境,降低了工人的劳动强度。

1 集中除尘系统的工作原理

1补风口2在线除尘器3集风管道4一级除尘器(旋风)5二级除尘器(布袋)6风机7粉尘成型机8、10螺旋输送机9振动筛11振动储料罐

将各个除尘器(2)集中在一起,把落料口通过气锁阀都依次柔性联接到集中风送管道(3)上。由风机(6)作为动力带动一、二级除尘器(4、5)工作。由一级除尘器(4)承担落料任务,落下的料进入振动贮料罐(11),再由螺旋输送机(10)将烟尘送入振动筛(9)中,把烟尘中夹杂的烟叶分离出来,回收到生产线上使用。根据测算每年可节约10余万元。烟尘由出口通过螺旋输送机(8)进入粉尘成型机(7),最后压制成棒料。整个过程都是在封闭管道中进行的,净化了环境,由原来的10m3烟尘压制成现在的2m3棒料,大大降低了工人的劳动强度。

2 集中除尘系统的设计过程

选定管内气体流速,经查《通风除尘设备设计手册》得灰土、砂尘垂直管道速度16m/s,水平管道速度18m/s,取管道内速度v=18m/s,集风管道断面直径D=290mm(根据除尘器总体情况设定)。(见图2)

2.1 计算直管摩擦压损Hm

系统内共有七段直管道,它们的内径D相同,气体流速v相同。根据D=290mm,v=18m/s,查《通风除尘设备设计手册》得比摩阻hm=1.0mm H2O/m.可以把七段管道长度相加,一并计算:

Hm=hm×l=1.0×(31+6+3+5+4+10)=59mmH2O

2.2 计算局部压损Hju

计算局部压损,先在《通风除尘设备设计手册》中查出局部阻力系数ξ。

(1)a、b、c、d四处相同,均为90°五节弯管。R/D=1.5。查得ξ=0.25。

(2)补风口,θ=60°,查得ξ=0.12。

(3)风帽h/o=0.6,查得ξ=1.1

Hju=Σξv2ρ/2(管内气体密度ρ=1.2kg/m3)=[(4×0.25)+0.12+1.1]×182×1.2/2=431.5Pa=44mm H2O

2.3 计算袋式除尘器阻力压损Hb和普通旋风除尘器阻力压损HX

查表得:袋式除尘器阻力压损Hb=90mmH2O。普通旋风除尘器阻力压损HX=177.4mmH2O。

2.4 计算系统的总压损ΣH

ΣH=Hm+Hju+Hb+HX=59+44+90+177.4=370.4mmH2O。

2.5 计算系统应处理的风量L

L=(D/2)2×3600×πv=(0.029/2)2×3600×3.14×18≈4278m3/h

2.6 风机选型

将处理风量L加大10%=4278×110%≈4706m3/h

将总压损ΣH加大15%=370.4×115%≈426mmH2O

根据上述两个数据选用风机:

型号为:QY9-26N04.5A

2.7 除尘器选型

(1)选用一级旋风除尘器型号:L=3600SABV入口截面积SAB=4706/(3600×18)=0.0726m2

根据该数据查《通风除尘设备设计手册》确定型号为:CLT/B-1×7

(2)选用二级袋式除尘器型号:

根据处理风量L=4706m3,查《除尘装置系统及设备设计选用手册》确定型号为:YDM-1型-42袋脉冲袋式除尘器。

3 集中除尘系统在应用中应注意的几个问题

3.1 加强运行操作管理

(1)在线除尘器开动前必须预先启动风送系统,把管道中残留的烟尘处理到振动储存罐内,以免造成管道堵塞。

(2)要及时观察风送系统拖动风机的电流表指示,如果比正常值低的很多,则出现二级除尘器滤袋堵塞故障,使风送系统风速下降,极易造成管道堵塞。

(3)要及时观察在线除尘器排灰气锁装置,如有泄漏,可使系统风速下降,造成管道堵塞。

(4)要及时观察旋风除尘器落料观察窗。如果发现烟尘不按螺旋线下落,则说明系统的风速下降,可造成管道堵塞。

3.2 降低风机噪声的方法及消声器选用原则

除尘室内的集中除尘系统除了有风送系统的风机外,还有其他在线除尘器的风机,这些风机主要有:碎片风送、立式打叶机、卧式打叶机、梗风送、梗丝风送及除尘提供动能。多台风机集中在一起,噪声很大,必须要把噪声降到最低点。通常按照以下步骤进行:

(1)合理选择风机形式。同一系列的风机、风量、风压大者,噪声大。因此选择机号时,余量过大不仅浪费电能而且还增大噪声。风机的性能必须与管网及运行制度相配比方能得到最低的噪声。

对同一型号风机,在性能允许的条件下,应尽量选用低转速的风机。对于不同形式的风机做噪声比较时,应选比声功率级或比A声级较低的作为首要条件,而不应只考虑转速和圆周速度。

(2)合理设计管路。管路阻力要小,风机入口不宜处于急变流场,若系统中有多个管件如弯头、支管等,则它们之间的距离应拉开5~10倍直径。

(3)消声器的选用原则。风机的主要噪声源按其强度大小,依次为排气口辐射的噪声,进气口辐射的噪声,电动机噪声,消声器仅对进排气噪声有明显的效果。选用消声器系列一般是按消声器总面积为连接风机管道截面积的两倍以上的原则选择。

3.3 降振应注意的事项:

(1)控制振源,减少振动的发生。如选择好的风机、提高安装精度、管路设计合理、系统在最佳负荷下运行等。

(2)采取隔振措施,用弹性支承或弹性连接,把振动局限在一定范围内。

(3)动力消振,在设备上附加一个动力吸振装置,使干扰频率激发,振动得以降低。

(4)阻尼减振,将阻尼材料直接粘贴或喷涂在局部件上,以降低结构振动。

3.4 废气排放应注意的问题

因为除尘器效率没有百分之百的,所以废气中含有微量的烟尘,可以设计一个大型的烟囱采用集中排放,所有的风机出口管道都与之连接,在烟囱底部留一个活门。在废气排出时,大烟囱底部就相当于一个惯性除尘器,微量烟尘碰撞到内壁上有一大部分落到底部,也可以叫做沉降室。工人可以从活门定期清理。

另外,在连接烟囱的水平管道最低点,横向开口接一个溢流管至地面下水道,能有效防止冬季冷、热气对流产生的冷凝水倒流回风机壳体内,腐蚀风机叶轮。

传统的烟草除尘器都是独立设置,分别清理,既污染环境,又增加劳动强度。现在采用集中除尘系统是对所有独立的除尘器采用集中控制,收集到的烟尘输送到成型机统一压制成棒料,即净化环境有又产生经济效益。随着集中除尘系统的不断完善和发展,它将成为卷烟工业除尘设备技术进步的一种崭新的模式。

参考文献

[1]胡传鼎著.通风除尘设备设计手册[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2]张殿印,王纯主编.除尘工程设计手册[M].北京:化学工业出版社,2003.

[3]唐敬麟,张禄虎主编.除尘装置系统及设备设计选用手册[M].北京:化学工业出版社,2004.

卷烟分拣系统的应用设计 篇5

自动分拣系统是指能够识别物品ID属性,并据此对物品进行分类的自动系统,是先进配送中心所必需的设施条件之一,是提高物流配送效率的一项关键因素。笔者设计了一种能够满足对快递物流货物分类的自动分拣系统。其基本工作原理是当货物在传送带上输送时,安装在传输带上的扫描装置通过对条形码进行扫描,再由微处理器对相关信息进行处理后,以物品属性要求为分类对象控制分类装置,从而实现自动分拣处理。系统以ARM微控制器为控制系统核心,具有体积小、成本低、效率高及节约人力资源成本等优点。

1 自动分拣系统结构设计

自动分拣系统(图1)主要由控制装置、分类装置、输送装置和分拣道口组成[2,3]。控制装置是整个系统的核心,其作用是识别、接收和处理分拣信号,根据分拣信号的要求指示分类装置,按商品品种、送达地点或货主的类别对商品进行自动分类。分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示,当具有相同分拣信号的商品经过该装置时,该装置动作,改变在输送装置上货物的运行方向进入其它输送机或进入分拣道口。输送装置的主要组成部分是传送带(输送机),其主要作用是使待分拣商品通过控制装置和分类装置,分好类的商品滑下主输送机以便进行后续作业。输送装置的两侧一般要连接若干分拣道口,分拣道口是已分拣商品脱离主输送机进入集货区域的通道,一般由钢带、皮带及滚筒等组成滑道,使商品从主输送装置滑向集货站台,然后由工作人员将该道口的所有商品集中后入库储存,或是组配装车并进行配送作业。将以上4部分装置通过现场总线联结在一起,配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。

条码扫描器通常由光源、接收装置、光电转换部件、译码电路,以及计算机接口等部分组成。其工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,使之产生电信号,信号经过电路放大后产生模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比,再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器编译为计算机可以直接接受的数字信号,本系统采用全角度扫描器。

光电传感器是将光信号转换为电信号的器件,其在系统中的作用是用于检测是否有货物通过传送带,配合各分拣执行机构动作。本设计采用反射式开关光电传感器。

分类装置用于执行控制系统发出的分拣指令,使货物进入相应的分拣道口。本设计以用户和送货地点为分类依据,采用推块式分拣执行机构,其特点是:

a. 可适应不同大小、形状、重量的各种不同商品;

b. 分拣时轻柔、准确;

c. 可向左右两侧分拣,占地空间小;

d. 分拣所需商品间隙小,可达18 000件/h。

2 ARM微控制器硬件系统设计

2.1 控制系统硬件总体设计

在自动分拣系统中,ARM微控制器系统是控制装置的核心部件,其硬件设计框图如图2所示。

硬件系统主要由ARM微控制器、存储器、人机接口、条形码扫描器接口、光电传感器接口、分类装置接口、上位机通信接口和CAN总线接口组成。微控制器采用NXP公司的支持实时仿真的ARM7TDMI-S微控制器LPC2368,负责整体系统的运行和执行机构控制。LPC2368并带有512KB FLASH存储器,128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。

人机接口包括液晶模块和矩阵键盘,负责接受用户指令和反馈状态信息;上位机通信接口采用MAX232芯片与上位机通信;全角度条形码扫描器接口与微控制器的连接采用USB接口实现;光电传感器和分类装置与微控制器通过现场总线连接。

2.2 CAN总线接口电路设计

由于传送带和各个分拣口之间有一定的距离,需要集中管理和信息处理。而现场总线技术可以把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以总线为纽带,把它们连接成可以相互沟通信息并且能共同完成自动控制任务的网络系统与控制系统[4]。CAN通信速率最高可达1Mb/s,直接传输距离最远可达10km,可挂接设备最多达110个,可以完成多通道同时分选和运输任务。SJA1000是Philips公司生产的独立型CAN总线控制器,用于汽车和一般工业环境中的控制器局域网络,它是Philips公司半导体PCA82C200CAN控制器(BasicCAN)的替代产品,增加了新的工作模式(PeliCAN模式),可以方便地和不同模式的处理器相连接,组成CAN控制网络[5]。LPC2368与SJA1000的接口电路如图3所示。

SJA1000所需的功能信号由微控制器通过EPM7128电平转换配置芯片提供,并选定SJA1000的地址端口为80000000H,数据端口的地址为80000001H,复位端口地址为80000002H。由于CAN控制器SJA1000的地址数据是复用的,通过ALE信号下降沿可以锁存总线上的地址信号。但是LPC2368的地址总线和数据总线是单独提供的,不能直接与SJA1000的地址数据总线相连。所以要解决SJA1000与LPC2368的接口问题,关键在于如何将访问SJA1000所需的信号送入其中。这里采用的办法是分两次I/O操作完成,第1次往地址端口80000000H送入地址值作为SJA1000的单元地址。此时,片选没有选通,数据锁存在AD0～AD7总线上。第2次访问数据端口80000001H时,SJA1000被选中,在ALE信号作用下将第一次的地址值写入SJA1000,CPU对SJA1000进行读/写操作。复位可以分为系统复位和程序复位两种。系统复位信号RST和程序复位信号在EPM7128中进行逻辑或操作,两者之一有效均可使SJA1000可靠的复位。

为了保证数据通信的可靠性,在CAN总线终端各连接一个120Ω的终端反射电阻,进行总线阻抗匹配。SJA1000的TX1引脚通过10K的电阻接地,RX1引脚电平必须维持在0.5V以上,否则,不能形成CAN总线所需的逻辑电平。如果通信距离较近,环境干扰较小,可以不采用光电隔离电路6N137,这时,可以将82C250的VREF直接与RX引脚相连,从而简化了电路[6]。

3 软件设计

LPC2368通过外部总线接口产生访问片外存储器和外部器件的信号,可以支持不同的访问协议,并能实现对外部器件的单周期访问,设计中外部总线接口的设置为:

a. 选择8位数据总线;

b. 选择标准读协议;

c. 选择8个周期的等待时间;

d. 片选线CS的基地址为80000000H。

所有程序均采用C语言编写,它具有可读性强、容易移植、开发简单,以及调试方便等优点[7]。正确的初始化是程序正常运行的基础,系统的初始化主要是LPC2368微处理器和SJA1000的初始化,其中SJA1000的初始化流程如图4所示。

4 结束语

基于ARM的快递货物自动分拣系统与传统的人工分拣和现有的自动分拣系统相比,不但节约人力资源成本,而且具有体积小、成本低及效率高等优点,特别适合中小快递公司对物流配送货物分拣的需要,具有广阔的推广价值和市场前景。

摘要：设计了基于LPC2368微控制器为核心的快递货物自动分拣系统。实验证明本设计与传统实现方法相比具有体积小、成本低和效率高的优点,为中小快递公司提高物流配送效率、节约人力资源和运营成本提供了一种新方法,具有广泛的研究价值。

关键词：自动分拣,快递,ARM,现场总线

参考文献

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[6]黄明,梁旭,岳洋.基于CAN总线设计实现的数据采集监控系统[J].化工自动化及仪表,2010,37(6):79~81.

自动分拣系统及其应用前景分析 篇6

自动分拣系统(Automated Sorting System)是二次大战后在美国、日本等发达国家的物流中心、配送中心或流通中心所必需的设施条件之一。该系统的作业过程可以简单描述如下:物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品,在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点等参数进行快速准确的分类,并将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等);同时,当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时,自动分拣系统在最短的时间内从宠大的高层货架存储系统或其他指定地点中准确找到要出库的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中,以便装车配送。

2 自动分拣系统的组成

如图1所示,自动分拣系统一般由上件装置、输送装置、分拣格口、控制系统组成。

上件装置的作用是识别、接收和处理分拣信号,根据分拣信号的要求去指示分类装置按商品品种、商品送达地点或货主的类别等方式对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式,如可以通过人工输入、条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式,输入到分拣控制系统中去,根据这些分拣信号判断,来决定某一种商品该进入哪一个分拣格口。

分类装置的作用是根据上件装置发出的分拣指令,当具有相同分拣信号的商品经过装置时,该装车动作,使改变在输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣格口或其他接口设备。分类装置的种类很多,一般有推出式、浮出式、倾斜式、输送式和分支式几种,不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。在分类装置的两侧,一般要连接若干个分拣格口,使分好类的商品滑下主输送机(或主传送带)以便进行后续作业。

输送装置的主要组成部分是传送带或输送机,其主要作用是使待分拣的商品鱼贯通过上件装置到达分类装置上。输送装置是与分类装置柔性连接在一起的,输送装置上的物品要能准确无误、无损坏的送至指定的位置。

分拣格口是已分拣商品脱离分类装置即主输送机(或主传送带)进行集货区域的通道,一般由钢带、皮带、滚筒、容器等组成滑槽,使商品从分类装置(主输送装置)滑向集货站台或其他接口设备,在那里由工作人员将该格口的所有商品集中进行处理;或是入库储存,或是组配装车并进行配送作业。

总控系统对物品的信息实行全程跟踪和处理,对分拣全过程进行在线监控,以保证系统在运行中信息和设备的安全性、可靠性。

以上五部分装置通过计算机网络联结在一起,配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。

3 自动分拣系统的主要特点

3.1 能连续、大批量地分拣货物由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式,自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等限制,可以连续运行,同时自动分拣系统单位时间分拣件数多,因此自动分拣系统的分拣能力比人工分拣系统具有无可比拟的优势。它可以连续运行100个时以上,每小时可分拣7000件包装商品,如用人工则每小时只能分拣150件左右,同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。

3.2 分拣误差率极低自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性,这又取决于分拣信息的输入机制。如果采用人工键盘或语音识别方式输入,则误差率在1%以上;如采用条形码扫描输入,除非条形码的印刷本身有差错,否则不会出错。因此,目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物。

3.3 分拣作业基本实现无人化国外建立自动分拣系统的目前的之一就是为了减少人员的使用,减轻员工的劳动强度,提高人员的工作效率,因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用,基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员,人员的使用仅局限于以下工作:(1)送货车辆抵达自动分拣线的进货端时,由人工接货;(2)由人工控制分拣系统的运行;(3)分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车;(4)自动分拣系统的经营、管理与维护。如美国一公司配送中心面积为10万平方米左右,每天可分拣近40万件商品,仅使用400名左右员工,这其中部分人员都在从事上述(1)(2)(4)项工作,自动分拣线做到了无人化作业。

4 分拣系统的应用前景分析

对于分拣系统的应用前景,主要着眼于分拣系统的可靠性,优越性,应用领域的适用性以及系统的经济效益、成本等方面来考虑。

4.1 分拣系统能灵活的与其他物流设备实现无缝连接,如自动化仓库、各种存储站、自动集放链、各种运载工具、机器人等。实现对物料实物流的分配、对物料信息流的分配和管理。

4.2 采用分拣系统,人工分拣、堆置物料的劳动强度大大降低,操作人员无须为跟踪物料而进行大量的报表工作、登单工作,因而显著提高劳动生产率。另外,非直接劳动力如物料仓库人员、发料员以及运货员工作量的减少甚至取消又进一步直接降低了作业成本。

4.3 由于分拣系统运行平稳、安全性高,同时,人工拣取物料的作业量降低,对物品的损坏减少,为顾客假造了更多的价值,为公司赢得了更多的信誉和商机。

4.4 采用分拣系统,由于投放地址的准确,减少了物料分类错误的可能性,减少了由于分类错误造成的经济损失和信誉损失。

4.5 由于分拣系统采用标准化、模块化的组装,具有系统布局灵活,维护、检修方便等特点使得它可以方便的放置使用场所,受场地原因影响不大。

4.6 自动分拣机适于分拣底部平坦且具有刚性的包装规则的商品。而袋装商品、包装低部柔软且凹凸不平、包装容易变形、易破损、超长、超簿、超重、超高、不能倾覆的商品要增加辅助设施才能上自动分拣进行分拣。因此为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣,可以采取二条措施:一是推行标准化包装,使大部分商品的包装符合国家标准;二是根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定分拣机的技术参数,实行个性化分拣。

摘要：随着物流业的不断发展,自动分拣系统被广泛的应用起来,本文介绍了自动分监系统,并对其发展前景进行了分析。

卷烟分拣系统的应用设计 篇7

在传统的使用模具生产塑料件时,产品与浇道成型时是相连在一起的,所以需要将浇道与产品进行分离。而传统做法是使用人工裁切,该方法生产效率低下而且容易产生不良品。

而PLC的应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要支柱之一,在工业生产的所有领域得到了广泛的使用。

气动技术是以压缩空气为工作介质来传递和控制信号,控制和驱动各种机械设备,以实现生产过程机械化、自动化的一门技术。与其他传动相比,具有动作迅速,反应快,维护简单,调节方便,特别适合于一般设备的控制且成本低,过载能自动保护。

因此,采用以PLC作为控制器配合气动技术的全自动胶口裁切机可以解决传统方法带来的弊端,本文主要介绍了系统的一部分:料杆拣出部分。

2.系统简介

来料成品如图1所示,经过胶口裁切机裁切后的成品如图2所示,裁切后的料杆(废料)如图3所示,本论文主要介绍通过PLC控制自动将裁切后的料杆(图3)从设备中拣出来夹取及位移至料杆流道中。

料杆拣出系统结构如图4所示,首先上下气缸下降,碰到下限位开关,则料夹爪夹紧料杆(图3所示)碰到夹紧限位开关则上下缸上升,上升碰到上限位开关则前后气缸后移,后移碰到后限位开关则上下气缸下降,下降碰到下限位开关则料杆夹爪松开,松开到碰到限位开关则上下缸上升,上升到碰到上限位开关则前后气缸前移,前移到碰到前限位开关则上下气缸下降,系统刚好完成一个周期的动作。在每个气缸上装有磁感应开关用于检测气缸位置。

3.系统气动回路

本系统共采用了3个气缸(上下缸,前后缸,夹爪气缸)系统气动回路如图5所示。

4.系统PLC控制

本设计选用国内应用较广泛的三菱PLC FX2N-20MR作为控制器,输入采用12个点输出6个点。PLC外部接线图如图6所示,系统程序如图7所示。

5.总结

该全自动设备采用气动技术及PLC控制,实现了胶口剪切的全自动化,提高了企业生产的速度和效率的投入使用大大减少了人力,提高了产品一致性,提高了产品质量,降低了生产成本,提高了生产效率。

摘要：PLC控制系统具备超高的运行稳定性,结构简单,操作方便,维护费用低廉等诸多优点使其始终处于工业自动化控制领域的主战场。本文简单介绍了PLC控制在全自动胶口裁切机中的料杆分拣部分的应用。该设备可以自动完成胶口裁切,取料,及料杆分拣。本文主要介绍了料杆拣出部分。

关键词：PLC控制,工业自动化控制,料杆拣出

参考文献

[1]王富良、刘国海、康梅,可编程逻辑控制器变频调速系统神经网络逆控制”[J].电机与控制应用,2006,33(4):37-41.

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