图书自动分检控制系统技术方案

一种图书自动分检控制系统，包括控制器单元、图书类别信息识别单元、图书传输驱动单元、图书传输速度变换单元，以及在多个分检分部中一一对应的计数脉冲获取单元与分检驱动单元。所述图书自动分检控制系统采用定期巡检的方法进行图书分类与分检，利用计数值的变化判断是否有图书进入或者是通过相关的分检分部；能够自动滤除计数脉冲中的窄干扰脉冲，保证了计数值判断的准确性，易于控制器单元的编程实现。

Automatic division inspection and control system of books

【技术实现步骤摘要】
图书自动分检控制系统
本专利技术涉及自动化分拣领域，尤其是一种图书自动分检控制系统。
技术介绍
在图书管理工作中，图书馆工作人员需要对还回零乱的图书分类并上架，此时，通常需要手工一本本的归类分开，工作难度非常大，费时费力。现有的图书分拣设备通常使用电子标签识别技术(RFID)，其原理是当图书运行到某个分拣口时通过安装在这个分拣口上的读写器来读取图书里的信息判断图书是否分拣到这个分拣口，如果不是图书流向下一个分拣口再用同样的方法判断。这种方法的缺点是，每个分拣口都要安装读写器，一条分拣线有多少个分拣口时，就要安装多少个读写器，其硬件成本较高、同时由于多个读写器与中心控制单元的通讯在数量较多时会使得扩展较难、维护困难等缺陷。需要分类的图书由读者还回，其形状不一，且有折角、变形等情况。图书通过光电开关时，可能在计数脉冲的前沿、后沿产生抖动干扰窄脉冲，此类计数脉冲输入至PLC，或者是单片机直接进行计数及其他处理时，会产生计数误差，或者是进行误处理操作。
技术实现思路
为了解决现有的图书分拣设备所存在的问题，本专利技术提供了一种图书自动分检控制系统，包括控制器单元、图书类别信息识别单元、图书传输驱动单元、图书传输速度变换单元、M个计数脉冲获取单元、M个分检驱动单元，M个计数脉冲获取单元和M个分检驱动单元一一对应。所述M为大于等于2的整数。所述图书类别信息识别单元输出图书类别信息至控制器单元，M个计数脉冲获取单元分别输出图书计数脉冲至控制器单元；控制器单元输出传输控制信息至图书传输驱动单元，对图书传输电机进行控制；控制器单元根据图书类别信息输出M个分检驱动控制信号，分别驱动M个分检驱动单元进行图书分检；图书传输速度变换单元将图书传输电机速度转换为频率控制电压，频率控制电压被送至M个计数脉冲获取单元。所述M个分检驱动单元均由图书挡板驱动器和图书分检推送驱动器组成；所述M个分检驱动控制信号均由图书挡板控制信号和图书分检推送气缸控制信号组成。所述控制器单元为可编程序控制器，或者是单片机，或者是ARM控制器。所述图书类别信息识别单元为电子标签读写器，或者是条形码扫描器，或者是二维码扫描器。所述M个计数脉冲获取单元均由计数脉冲产生电路和干扰脉冲过滤电路组成。同一计数脉冲获取单元中，计数脉冲产生电路的输出连接至相应干扰脉冲过滤电路的抗干扰输入脉冲端，干扰脉冲过滤电路输出的抗干扰输出脉冲为该计数脉冲产生电路的图书计数脉冲。所述干扰脉冲过滤电路包括移位寄存器、采样值1个数统计器、采样值0个数统计器、比较阈值设定器、第一数值比较器、第二数值比较器、RS触发器、压控振荡器。所述移位寄存器的输入为抗干扰输入脉冲和采样时钟脉冲，输出为N位序列数据；移位寄存器在采样时钟脉冲边沿对抗干扰输入脉冲采样得到N位序列数据；采样值1个数统计器的输入为N位序列数据，输出为采样值1个数统计值；采样值0个数统计器的输入为N位序列数据，输出为采样值0个数统计值；比较阈值设定器的输出为比较阈值；第一数值比较器的输入为采样值1个数统计值和比较阈值，输出为第一置位信号；第二数值比较器的输入为采样值0个数统计值和比较阈值，输出为第二置位信号；RS触发器的输入信号为第一置位信号和第二置位信号，输出为抗干扰输出脉冲；压控振荡器的输入为频率控制电压，输出为采样时钟脉冲。所述N为大于等于2的整数，所述N位序列数据为抗干扰输入脉冲的最近N次采样值；所述采样值为二进制数据数据0或者1；所述比较阈值为大于N/2(N除以2)且小于等于N的整数。所述采样值1个数统计器的功能是，输出的采样值1个数统计值为输入的N位序列数据中“1”的个数；所述采样值0个数统计器的功能是，输出的采样值0个数统计值为输入的N位序列数据中“0”的个数。所述第一数值比较器的功能是，当采样值1个数统计值大于等于比较阈值时，输出的第一置位信号有效，否则无效；所述第二数值比较器的功能是，当采样值0个数统计值大于等于比较阈值时，输出的第二置位信号有效，否则无效。第一置位信号为RS触发器的置位信号，第二置位信号为RS触发器的复位信号；抗干扰输出脉冲从RS触发器的同相输出端输出，抗干扰输出脉冲或者从RS触发器的反相输出端输出。当图书传输电机速度增大时，图书传输速度变换单元输出的频率控制电压控制压控振荡器输出的采样时钟脉冲的频率增大；当图书传输电机速度减小时，图书传输速度变换单元输出的频率控制电压控制压控振荡器输出的采样时钟脉冲的频率减小。所述计数脉冲产生电路为对射式光电开关。本专利技术的有益效果是：只使用一个电子标签读写器、条形码扫描器、二维码扫描器等图书类别信息识别器就可以完成多个分拣口的图书分拣，且图书的分拣速度可以变化；采用定期巡检的方法进行图书分类与分检，利用计数值的变化判断是否有图书进入或者是通过相关的分检分部；能够自动滤除计数脉冲中的窄干扰脉冲，滤除的窄干扰脉冲的宽度能够跟随分检图书传输速度的变化而变化，保证了计数值判断的准确性，易于控制器的编程实现。附图说明图1为图书分检装置示意例；图2为图书自动分检控制系统实施例框图；图3为第一分检驱动单元实施例；图4为第一计数脉冲获取单元实施例；图5为第一计数脉冲产生电路实施例；图6为干扰脉冲过滤电路实施例；图7为N＝5时移位寄存器实施例；图8为N＝5时采样值1个数统计器实施例；图9为N＝5时采样值0个数统计器实施例；图10为N＝5时比较阈值设定器和第一数值比较器的实施例；图11为RS触发器实施例；图12为压控振荡器实施例；图13为图书传输电机速度变换单元实施例；图14为N＝5时干扰脉冲过滤电路抗干扰效果示意图；图15为图书自动分检控制系统实施例的自动分检流程。具体实施方式以下结合附图，以M等于3的实施例为例，对本专利技术作进一步说明。图1为图书分检装置示意例。图1的图书分检装置包括传输分部1、图书分类分部2、第一分检分部3、第二分检分部4和第三分检分部5。图书分类分部2用于收集图书，对收集的图书进行分类信息识别，并将图书通过传输分部1分别传输至第一分检分部3，或者是第二分检分部4，或者是第三分检分部5。传输分部1为图书传输带及其相关的传输输送装置。图2为图书自动分检控制系统实施例框图，包括控制器单元10、图书类别信息识别单元11、图书传输驱动单元18和图书传输速度变换单元19；以及一一对应的第一计数脉冲获取单元12与第一分检驱动单元15、第二计数脉冲获取单元13与第二分检驱动单元16、第三计数脉冲获取单元14与第三分检驱动单元17；第一计数脉冲获取单元12、第二计数脉冲获取单元13、第三计数脉冲获取单元14分别安装在第一、第二、第三分检分部中。图书类别信息识别单元11输出图书类别信息J1至控制器单元10，3个计数脉冲获取单元分别输出图书计数脉冲P11、P21、P31至控制器单元10；控制器单元10输出传输控制信息K0至图书传输驱动单元18，对图书传输驱动单元18中的图书传输电机进行控制；控制器单元10根据图书类别信息J1输出3个分检驱动控制信号K1、K2、K3，分别驱动3个分检驱动单元进行图书分检；图书传输速度变换单元19将图书传输电机速度n转换为频率控制电压UK，频率控制电压UK被送至3个计数脉冲获取单元。每个分检分部中都包括有由分检驱动单元驱动的图书挡板和图书分检推送气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图书自动分检控制系统，其特征在于：包括控制器单元、图书类别信息识别单元、图书传输驱动单元、图书传输速度变换单元、M个计数脉冲获取单元、M个分检驱动单元；所述M为大于等于2的整数；图书类别信息识别单元输出图书类别信息至控制器单元，M个计数脉冲获取单元分别输出图书计数脉冲至控制器单元；控制器单元输出传输控制信息至图书传输驱动单元，对图书传输电机进行控制；控制器单元根据图书类别信息输出M个分检驱动控制信号，分别驱动M个分检驱动单元进行图书分检；图书传输速度变换单元将图书传输电机速度转换为频率控制电压，频率控制电压被送至M个计数脉冲获取单元。

【技术特征摘要】
1.一种图书自动分检控制系统，其特征在于：包括控制器单元、图书类别信息识别单元、图书传输驱动单元、图书传输速度变换单元、M个计数脉冲获取单元、M个分检驱动单元；所述M为大于等于2的整数；图书类别信息识别单元输出图书类别信息至控制器单元，M个计数脉冲获取单元分别输出图书计数脉冲至控制器单元；控制器单元输出传输控制信息至图书传输驱动单元，对图书传输电机进行控制；控制器单元根据图书类别信息输出M个分检驱动控制信号，分别驱动M个分检驱动单元进行图书分检；图书传输速度变换单元将图书传输电机速度转换为频率控制电压，频率控制电压被送至M个计数脉冲获取单元。2.根据权利要求1所述的图书自动分检控制系统，其特征在于：所述M个分检驱动单元均由图书挡板驱动器和图书分检推送驱动器组成；所述M个分检驱动控制信号均由图书挡板控制信号和图书分检推送气缸控制信号组成。3.根据权利要求1所述的图书自动分检控制系统，其特征在于：所述控制器单元为可编程序控制器，或者是单片机，或者是ARM控制器。4.根据权利要求1所述的图书自动分检控制系统，其特征在于：所述图书类别信息识别单元为电子标签读写器，或者是条形码扫描器，或者是二维码扫描器。5.根据权利要求1-4中任一项所述的图书自动分检控制系统，其特征在于：所述M个计数脉冲获取单元均由计数脉冲产生电路和干扰脉冲过滤电路组成；同一计数脉冲获取单元中，计数脉冲产生电路的输出连接至相应干扰脉冲过滤电路的抗干扰输入脉冲端，干扰脉冲过滤电路输出的抗干扰输出脉冲为图书计数脉冲；所述干扰脉冲过滤电路包括移位寄存器、采样值1个数统计器、采样值0个数统计器、比较阈值设定器、第一数值比较器、第二数值比较器、RS触发器、压控振荡器；移位寄存器的输入为抗干扰输入脉冲和采样时钟脉冲，输出为N位序列数据；采样值1个数统计器的输入为N位序列数据，输出为采样值1个数统计值；采样值0个数统计器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤彩珍，凌云，刘建华，盘美英，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43