条形码识别系统在商品入库工序中的应用

[摘 要]介绍一种条形码识别剔除系统。本系统利用条形码扫描器采集烟箱条形码信息，当出现烟箱条形码存在不合格码、重码或无码现象时，利用剔除装置将问题烟箱剔除。可有效避免条形码错码或无码的成品烟箱进入仓库，影响产品正常流入市场。经过在安阳卷烟厂近两年的应用运行中，杜绝了产品入库过程中可能出现的条形码不合格码、重码或无码等现象的发生。

[关键词]条形码 识别 PLC

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0283-01

1、引言

商品条形码是指由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标识，用以表示一定的商品信息的符号。通用商品条形码一般由前缀部分、制造厂商代码、商品代码和校验码组成。商品条形码的编码遵循唯一性原则，以保证商品条形码在全世界范围内不重复，即一个商品项目只能有一个代码，或者说一个代码只能标识一种商品项目。不同规格、不同包装、不同品种、不同价格、不同颜色的商品只能使用不同的商品代码。条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的，它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术。

安阳卷烟厂生产的产品经过集中装箱后，也在通过贴标机贴上条形码后进入仓库储存，进入市场流通。由于条形码具有唯一性，即：同种规格同种产品对应同一个产品代码，同种产品不同规格应对应不同的产品代码。方便了物流对货物分类，库位的分配，库位的查询，进出库信息，进出库盘点，产品查询等，同时也建立了产品质量追踪通道。

2、现状

安阳卷烟厂生产的成品包装箱，从装箱设备到进入仓库的运输过程中，没有安装条形码识别剔除系统，如果出现如下情况，不合格码、重码或无码烟箱就会进入仓库，最终影响产品正常流入市场：

（1）贴标机装置上的打印头使用的时间过长，打印出的条形码可能出现黑线中间断开露白的现象，或者会出现部分地方打印效果差，比其它地方颜色淡。引起条码识别器误识别；

（2）条形码贴纸使用的是不干胶型贴纸，偶尔会出现几张粘性不好的贴纸。烟箱出贴标机时贴纸看似贴好了，但是烟箱在传送带上传送过程中，传送带产生的震动可能会震松贴纸，贴纸将会脱离烟箱，造成无条形码产品；

（3）在打印条形码的过程中，不论是打码设备或者是手工打码，都可能出现打印出重复码段或错误码的现象，这会对商品的流通、追踪造成不必要的麻烦。

因此我们需要一种识别系统，能够正确识别产品的条形码，能够识别出错误的、重复的、缺损的、和没有条形码的产品，并剔除相关产品，确保产品能够正常进入市场流通。

3、实施方案

为了解决上述技术问题，我们设计的识别系统采用如下技术方案：即由条形码识别单元、处理单元、剔除单元三部分组成，完成条形码识别剔除功能。

3.1 上位机单元

上位机单元由工业计算机和条形码扫描器组成作为本系统的上位机。利用扫描器对产品外包装上的条形码进行扫描，扫描结果由工业计算机记录、统计和计算。当发现不合格条码时，为处理单元提供错码信号，并声光报警。

扫描器是条形码的读取设备，我们选用SICK公司的SICK CLV450固定式扫描仪。

（1）SICK CLV450固定式扫描仪具有动态调焦功能，可动态检测物体距离，并具有动态调焦功能。动态调焦大大延展了景深范围，使它们适合应用于距离变化很大的场合。

（2）条码阅读器的安装步骤

a）条码阅读器的对准

条码阅读器安装的第一步首先需要将条码阅读器的激光与被阅读的条码对准，这样才能保证有较好的阅读效果。

b）安装距离和角度

扫描器的安装距离是指从扫描器的窗口到条码表面的距离。每种型号的条码阅读器的阅读距离都不同，因此安装过程中阅读距离的确定需要查阅相关型号的技术参数。

为了避免条码表面对激光直接的反射，条码阅读器一般不采取垂直于条码表面的安装方式，SICK CLV450是单线式条码阅读器，安装时出射光线和条码表面保持 105 度的倾角。

c） 用 CLVSetup 软件通过 RS232 串口连通扫描器，当连接正确时软件下方会显示扫描器型号并显示Connected！，这时就表示扫描器与 PC 建立了正确的连接可以进行设置和调试工作。

3.2 处理单元

处理单元由S7―200PLC、同步传感器、到位传感器、隔离继电器等组成。同步传感器启动和复位PLC程序；当上位机传送过来错码信号时，PLC进行运算，并输出剔除信号到剔除单元。

S7-200系列PLC是西门子公司生产的小型的可编程序控制器，在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。因为我们要设计的处理单元小巧紧凑，所以我们选用S7-200系列PLC中的CPU 222型PLC。CPU 222型PLC具有8个输入点和6个输出点，能够满足本系统的使用要求。

3.3 剔除单元

剔除单元由阻挡电磁阀、阻挡气缸、剔除电磁阀、剔除气缸等组成。处理单元发出剔除信号后，当要剔除的烟箱到达剔除位时，即到位传感器动作，阻挡电磁阀和剔除电磁阀得电动作，由阻挡气缸阻挡烟箱，再由剔除气缸将烟箱剔除出烟箱输送通道。

3.4 程序设计

首先、要设计自动手动两种功能并存，自动控制完成条形码识别剔除功能；而手动功能在系统出现故障，或者不需要对条形码进行识别时，可暂时关闭该系统，并在系统出现故障时进行相关系统调试。

其次、剔除功能的正确执行时设计程序的又一个重点，正确剔除不合格烟箱是设计这套系统的最终目的，在程序中除了设计到位传感器的信号处理以外，我们还加入了定时器控制。到位传感器和定时器共同作用，确保不合格烟箱能够被正确剔除。

4、结论

条码识别系统结构简单、功能实用，当输送带输送产品时，能够实时对产品的条形码进行甄别，剔除不合格的烟箱。保证产品能够进入市场正常流通。

经过实际测试运行，该系统达到设计要求，能够识别和剔除条形码错码、不合格码、重码和无码产品，避免出现产品不能正常进入物流配送环节事态的发生。同时，当需要进行调整时（修改参数、增加功能），可以通过手动开关，暂时关闭该系统。因而该系统具有方便性、实用性、灵活性和可扩展性等特点。

参考文献

[1] 广州市施克传感器有限公司，《条码阅读器调试手册》.

[2] 王淑英 ，《S7-200西门子PLC基础教程 》，人民邮电出版社，2011.

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