基于PLC的服裝吊掛系統分揀下架裝置設計

戴亦宗，張歆伊

(1.揚州市職業大學，江蘇 揚州 225002；2.揚州大學，江蘇 揚州 225001)

0 引言

服裝制造業的基本作業流程為生產車間制造→分揀人員分揀→倉儲→物流運輸。在一些大型服裝加工企業中，不同的款式和數量需要發往不同的門店和供應商，都需要高效分揀來提高工作效率。服裝行業已經開始應用服裝吊掛物流傳輸系統，這些系統通常與射頻識別技術相結合，可以對服裝物流各個環節進行自動化數據采集，如服裝揀貨、服裝分包、物流監管、終端收貨、物流追蹤等。但是，在服裝吊掛傳輸系統中，服裝在主軌道上運行到倉儲區需要人工干預，下架、搬運需要大量人力，效率較低，因此設計一種服裝分揀系統下架機構，將輸送主導軌與各倉儲部門進行有效連接，可使服裝在第一時間下架進入倉儲，滿足流水線作業，進一步減輕操作人員工作量，提高服裝吊掛系統的工作效率。

2 下架裝置機械結構

如圖1 所示，自動下架系統機械結構由導向裝置與自動下架器兩部分組成。導向機構結構由前導桿安裝板、后導桿安裝板、前導桿和后導桿連接構成。前導桿和后導桿均由斜桿段和直桿段構成。前導桿與后導桿的斜桿段呈V形夾角，兩者之間直桿段相互平行[1]。標簽過渡板導向移動于兩導桿之間，通過該機構可以調節主軌道輸送過程中的衣服標簽位置。移動過程中標簽將正對掃碼器，可使掃碼器有效識別服裝上的電子標簽，杜絕了漏讀缺陷，提高了系統容錯率。

圖1 下架裝置機械結構

自動下架器由下架頂桿、安裝支架、下架桿和下架氣缸組成，各規格服裝通過掃描識別后控制下架氣缸發生動作，由氣缸輸出軸的直線往復運動，帶動轉桿和道閘板進行轉動，從而使道閘板與下架桿頭部形成閉合或斷開。當道閘板與桿接頭斷開時，服裝隨掛架由主軌道移動進入下一個下架機構繼續處理。當道閘板與桿接頭閉合時，服裝直接從當前的下架桿進行下架處理[2]。由于下架桿與主導軌帶有傾斜角度，可使服裝直接進入到與當前下架桿相連的倉儲車間中，通過下架機構可以將生產車間與輸送主導軌進行有效連接，使服裝在第一時間下架進入倉儲車間，滿足流水線作業。

2 系統電路設計

2.1 整體控制電路設計

系統由基于485通信的RFID讀卡器、PLC主控制器、上位機組成，如圖2所示。各站點衣服讀卡識別器為從站，當衣服通過各從站點時，讀卡器讀取衣服電子標簽數據，將衣服代碼485通信傳輸給PLC主站[3]，對比該站點收集衣服代碼，發出指令給從站，從站讀卡器輸出控制繼電器驅動電磁閥，使氣缸運動，衣服下架，同時PLC將信息傳輸至上位機，實現企業生產過程的信息化管理。

圖2 電氣控制電路框架

2.2 IC卡讀卡器

各種款式、型號的衣服在不同站點進行電子識別，對于是否在該站點下架進入倉儲，設計了衣服電子標簽，采用非接觸式IC 卡，又稱“無觸點IC 卡”或“智能卡”。它將芯片和微型天線封裝于標準的P V C卡基內，通過無線電波或電磁場感應實現芯片與讀卡器之間的交互通信，具有可讀寫、可加密、容量大等優點。每個衣架都有自己的IC卡電子標簽，站點可獲取每個衣架衣服信息并上傳至主站，從而做出相應動作[4]。

工控設備感應式讀卡器基于RS485通信，采用標準MODBUS協議RTU模式，12～36 V寬電壓供電，讀寫距離10 cm。PLC主站給讀卡器發出讀卡指令，當帶有IC卡標簽的服裝進入下架站點，讀卡器檢測到有卡，PLC再次發出指令讀取IC卡內扇區數據，PLC接收到數據進行比對，控制下架機械裝置運行。

2.3 主站PLC控制系統

PLC主站硬件系統如圖2所示，主單元FX3U-16MR，擴展板卡FX3U-485ADP-MB，可作為主站或從站，通信速度達 19.2 kbps，最多可連接16個從站，支持MODBUSRTU/ASCII，通過 ADPRW 指令存取，與讀卡器通信時，串口參數：19200，N，8，1，主站站號為1，通信延時：0，通信延時應答可修改，功能碼：03H、06H、10H(十六進制)。

3 通信設置與程序

3.1 PLC通信端口設定

三菱FX系列的PLC系統軟件內已封裝了Modbus協議，如圖3所示，編程時只需對系統特殊數據寄存器D8400-D8416 賦相應的值，設定通信參數，在MODBUS通信設定中，使用特殊輔助繼電器M8411，將LD M8411作為接點的MOV指令[5]。

圖3 通信設定初始化

3.2 讀卡程序

如圖4所示，對通信端口初始化后，對下位機讀卡器進行參數設置，采用循環詢問方式，判斷帶有電子標簽的衣服是否通過站點，然后發送指令給讀卡器讀取衣服編碼到寄存器中，PLC讀取寄存器。

圖4 讀卡程序

4 結語

服裝在主導軌上運輸，通過自動下架裝置自動下架，并讀取衣服編碼信息至上位機，效率高，使生產車間的成品服裝能夠及時進入倉儲，滿足流水線作業，減輕了操作人員工作量，提高了倉儲效率。