分拣机柔性变址的控制方法及其系统 本发明涉及一种分拣机柔性变址的控制方法及其系统，尤指一种利用计算机控制技术实现分拣机的柔性变址分拣的方法及其系统，属于计算机应用及自动化技术领域。
随着我国物流事业的发展，物流分拣逐步实现了机械化和自动化，尤其是各类分拣机的应用大大提高了物流分拣的效率。分拣机是物品分拣处理中心的关键设备。分拣机分拣物品的基本流程通常包括如下内容：手工或由识别装置自动输入分拣信息，获得物品的指定格口信息，将物品送入传送装置，传送装置将物品送达指定格口，物品落入格口后进行勾核、物品清单生成、封装及运输。
现有的分拣机的每个落件格口对应固定的运达路径，因此，对于每一个分拣地点，就必须对应地在分拣机上设置一个固定的格口。以邮政系统为例，我国有若干个一级分拣局，数十个二级分拣局，上百个三级分拣局，每一个分拣局则代表一条邮路，如果落件格口都要对应固定的邮路，分拣机就必须设有大量的对应格口，才能满足物品分拣的需要。
另外，为了方便制造，分拣格口的大小应当相同。由于各运输路径的物品分拣业务量既不均匀，也不确定；因此，经常会出现一些格口因物品大量堆积而不能连续作业，而另一些格口中的物品很少，甚至没有物品，格口的利用率低。在分拣作业中，为了进行检查、复核和封装，就必须停机或终止该格口对应地名物品的分拣作业，这不能满足全自动连续分拣作业的要求。
现有地分拣机的格口不具有显示的能力、其计数统计是通过可编程控制器(PLC)实现的，而可编程控制器的输入输出点数有限，又需要远距离地传输计数传感信号，因此既不可靠，成本又高；此外，还不能实现格口信息的反馈，因此使得物品分拣的操作无法及时得到调节，分拣机的效率无法提高。现有的分拣机日益显现出成本高、效率低的弊端。而且，现有的分拣方法限制了分拣机在经费和场地都有限的中、小物流领域中的推广。
本发明的主要目的在于提供一种分拣机柔性变址的控制方法及其系统，物品分拣作业按分拣虚地址进行，其可根据不同的分拣需要进行远程的快速动态变址，无需停机，有利于高速分拣作业。
本发明的另一目的在于提供一种分拣机柔性变址的控制方法及其系统，多个格口物理地址对应一个分拣虚地址，从而均衡各格口的作业量，适应物品分拣和集装箱分拣以及其他需用地址进行分拣的作业，实现一机多用。
本发明的又一目的在于提供一种分拣机柔性变址的控制方法及其系统，其具有可显示分拣机格口信息及物品信息、对进入格口的物品计数统计以及传送信息的装置，能实现格口信息和物品信息的反馈，使物品分拣的操作及时得到调节，提高分拣机的效率。
本发明的再一目的在于提供一种分拣机柔性变址的控制方法及其系统，一个格口物理地址可对应多个分拣虚地址，从而缩小分拣机设备的规模，降低分拣机的制造成本，减小分拣机的占地。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：
一种分拣机柔性变址的控制方法，一分拣局域网中设有数据库服务器、上位计算机、监控通信机、清单计算机及分拣机，该上位计算机连接并控制分拣机的分拣台并连接数据库服务器；清单计算机连接数据库服务器；监控通信机连接数据库服务器，该上位计算机读取分拣机待分拣的物品信息，并将该物品信息发送到数据库服务器；其特征在于：该分拣局域网中还设有与分拣机格口一一对应的智能型总线式检测、计数、显示单元；监控通信机访问智能型总线式检测、计数、显示单元，其读取智能型总线式检测、计数、显示单元发送的分拣机格口信息及物品信息，并向该智能型总线式检测、计数、显示单元发送分拣机格口信息和物品信息；该智能型总线式检测、计数、显示单元监控分拣机格口并显示格口信息及物品信息；监控通讯机将根据由柔性变址方法获得的分拣数据表发送到分拣机，分拣机利用该分拣数据表控制分拣物品。
监控通信机通过连接在智能型总线式检测、计数、显示单元与监控通信机之间的主控器访问智能型总线式检测、计数、显示单元，主控器巡回访问与其相连接的智能型总线式检测、计数、显示单元，其读取智能型总线式检测、计数、显示单元发送的分拣机格口信息及物品信息，并向智能型总线式检测、计数、显示单元发送由监控通信机发送到主控器的分拣机格口信息；监控通信机读取智能型总线式检测、计数、显示单元发送到主控器的分拣机格口信息及物品信息。
监控通信机通过连接在智能型总线式检测、计数、显示单元与监控通信机之间的主控器及中继器访问智能型总线式检测、计数、显示单元，主控器巡回访问与其相连接的中继器，中继器巡回访问与其相连接的智能型总线式检测、计数、显示单元，中继器读取智能型总线式检测、计数、显示单元发送的分拣机格口信息及物品信息，并向智能型总线式检测、计数、显示单元发送由主控器发送到中继器的分拣机格口信息和物品信息；主控器读取智能型总线式检测、计数、显示单元发送到中继器的分拣机格口信息及物品信息；监控通信机读取主控器读取的分拣机格口信息，并向主控器发送分拣机格口的物流去向信息。
所述的中继器为一个或一个以上。
所述的物品信息包括：物品的种类信息、物品的数量信息、物品接收信息及物品送达地信息。
所述的分拣机格口信息包括：格口编号、格口物品计数信息、格口物品种类数量、格口当前送达地址、格口封锁信息、格口请封信息及格口报警信息。
所述的智能型总线式检测、计数、显示单元为一个或一个以上。
所述的智能型总线式检测、计数、显示单元包括：一中央处理器、数据存储器、数据通讯接口、输入、输出接口、显示模块、计数传感器及按键，其中：
数据通讯接口与中央处理器连接，该数据通讯接口受中央处理器控制发送或接收该智能型总线式检测、计数、显示单元的格口信息和物品状态信息；
输入、输出接口连接按键、计数传感器、显示模块及中央处理器，该输入、输出接口接收按键、计数传感器发送的数字信号并将该信号传送到中央处理器；该输入、输出接口由中央处理器控制输出控制信号及显示信息到显示模块；
数据存储器与中央处理器的数据线及读写控制信号线连接。
所述的主控器包括：中央处理器、数据上行通讯接口、数据下行通讯接口及随机存储器，其中：数据上行通讯接口与中央处理器及随机存储器连接，随机存储器通过中央处理器的数据线及读写控制信号线与该中央处理器连接，数据下行通讯接口与中央处理器及随机存储器连接。
所述的中继器包括：中央处理器、数据上行通讯接口、数据下行通讯接口、随机存储器及只读存储器，其中：数据上、下行通讯接口与中央处理器连接，随机存储器及只读存储器通过中央处理器的数据线及读写控制信号线与该中央处理器连接。
所述的智能型总线式检测、计数、显示单元监控分拣机格口包括如下步骤：
1、发送并显示分拣机格口状态信息和物品数量信息，接收并显示由监控通信机发送的分拣机格口物流去向地址信息和物品种类信息；
2、检测格口状态；
3、如果格口已复位，计数器置零，进入步骤5；
4、如果格口未复位，返回步骤1；
5、如果该格口有故障，发出格口警报信息，进入步骤14；
6、如果格口请封键按下，进入步骤13；
7、检测落入格口的物品；
8、如果有物品落入格口则计数并显示，进入步骤10；
9、如果没有物品落入格口，返回步骤1；
10、对已落入格口物品的数量、体积、重量进行统计并显示；
11、如果落入格口物品的数量、体积、重量任一数值达到设定的封袋数值，显示格口已满，进入步骤13；
12、如果落入格口物品的数量、体积、重量无一达到设定的封袋数值，返回步骤6；
13、发出并显示格口请封信息，清单计算机打印该格口的物品清单；
14、封锁该格口，发出并显示格口封锁信息，返回步骤1。
所述的分拣数据表包括：格口物理地址表、物品分拣虚地址表、格口物理地址与物品分拣虚地址对应表及分拣数据交换表；其中，格口物理地址表记录有分拣机各格口的物理编号信息；物品分拣虚地址表记录有物品要到达的实际地址；格口物理地址与物品分拣虚地址对应表记录有格口物理地址与物品要到达的实际地址的对应关系；分拣数据交换表记录有用于分拣机通信的中间数据。
所述的柔性变址方法为物流计算机网络模式的柔性变址或人工预设模式的柔性变址或自学习模式的柔性变址。
所述的物流计算机网络模式的柔性变址包括如下步骤：
1、将要分拣的物品数据从物流计算机网络下载到分拣局域网中的数据库服务器内；
2、从所下载的待分拣的物品数据中提取出物品分拣虚地址表；
3、将该物品分拣虚地址表根据柔性变址原则与格口物理地址表建立对应关系，并生成格口物理地址与物品分拣虚地址对应表；
4、生成分拣数据交换表。
所述的人工预设模式的柔性变址包括如下步骤：
1、在物品分拣之前，根据柔性变址原则预先设置格口物理地址与物品分拣虚地址对应表；
2、生成分拣数据交换表。
所述的自学习模式的柔性变址包括如下步骤：
1、将分拣局域网中的数据库服务器内记载的各格口物品分拣虚地址进行业务量统计；
2、根据该统计结果并结合柔性变址原则生成格口物理地址与物品分拣虚地址对应表；
3、生成分拣数据交换表。
所述的柔性变址原则为根据分拣现场的操作环境、运输条件及格口业务量均衡要求而预先设定的变址规则；其中，一个格口物理地址与一个或一个以上的物品分拣虚地址对应，一个物品分拣虚地址与一个或一个以上的格口物理地址对应。
所述的分拣机控制分拣物品包括如下的操作：
1、上位机将物品送上分拣台，采集物品数据，并查找该物品将要到达的格口物理地址；
2、将此格口物理地址存放到数据库服务器上的分拣数据交换表中；
3、监控通信机检查数据库服务器上的分拣数据交换表，将格口物理地址及分拣台号编码发送到分拣机，同时清空分拣数据交换表中该数据对应的数据项；
4、分拣机获得物品要去的格口物理地址，并将物品送到目的格口。
一种分拣机柔性变址的控制系统，一分拣局域网中设有数据库服务器、上位计算机、监控通信机、清单计算机及分拣机，该上位计算机连接并控制分拣机的分拣台并和数据库服务器相连；清单计算机连接数据库服务器；监控通信机连接数据库服务器；该分拣局域网中还设有与分拣机格口一一对应的智能型总线式检测、计数、显示单元；该智能型总线式检测、计数、显示单元通过数据通讯连接装置与该监控通信机连接。
监控通信机与智能型总线式检测、计数、显示单元之间连接有用于监控通信机与智能型总线式检测、计数、显示单元进行通讯的主控器。
监控通信机与智能型总线式检测、计数、显示单元之间连接有用于监控通信机与智能型总线式检测、计数、显示单元进行通讯的主控器及中继器；其中：主控器连接在监控通信机与中继器之间，中继器连接在主控器与智能型总线式检测、计数、显示单元之间。
所述的中继器为一个或一个以上。
所述的智能型总线式检测、计数、显示单元为一个或一个以上。
所述的智能型总线式检测、计数、显示单元包括：一中央处理器、数据存储器、数据通讯接口、输入、输出接口、显示模块、计数传感器及按键，其中：
数据通讯接口与中央处理器连接，该数据通讯接口受中央处理器控制发送或接收该智能型总线式检测、计数、显示单元的格口信息和物品信息；
输入、输出接口连接按键、计数传感器、显示模块及中央处理器，该输入、输出接口接收按键、计数传感器发送的数字信号并将该信号传送到中央处理器；该输入、输出接口由中央处理器控制输出控制信号及显示信息到显示模块；
数据存储器与中央处理器的数据线及读写控制信号线连接。
所述的主控器包括：中央处理器、数据上行通讯接口、数据下行通讯接口及随机存储器，其中：数据上行通讯接口与中央处理器及随机存储器连接，随机存储器通过中央处理器的数据线及读写控制信号线与该中央处理器连接，数据下行通讯接口与中央处理器及随机存储器连接。
所述的中继器包括：中央处理器、数据上行通讯接口、数据下行通讯接口、随机存储器及只读存储器，其中：数据上、下行通讯接口与中央处理器连接，随机存储器及只读存储器通过中央处理器的数据线及读写控制信号线与该中央处理器连接。
本发明通过在分拣机格口处设置与该格口一一对应的智能型总线式检测、计数、显示单元，采集、显示并反馈该格口的物品分拣信息，使物品分拣作业可按分拣虚地址进行，并根据不同的分拣需要进行远程的快速动态变址，无需停机，有利于高速分拣作业；同时，由于多个格口物理地址可对应一个分拣虚地址，从而均衡了各格口的作业量，适应了包裹分拣和集装箱分拣以及其他需用地址进行分拣的作业，实现了一机多用；由于格口信息得到了反馈，使物品分拣的操作能及时得到调节，提高了分拣机的效率，缩小了分拣机设备的规模，降低了分拣机的制造成本，减小了分拣机的占地。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的系统构成示意图。
图2为本发明具有主控器的系统构成示意图。
图3为本发明具有主控器及中继器的系统构成示意图。
图4为本发明智能型总线式检测、计数、显示单元监控格口信息的流程图。
图5为本发明物流计算机网络模式的柔性变址流程图。
图6为本发明人工预设模式的柔性变址流程图。
图7为本发明自学习模式的柔性变址流程图。
图8为本发明分拣机控制分拣物品的流程图。
图9为本发明智能型总线式检测、计数、显示单元组成结构示意图。
图10为本发明物品信息及分拣机格口信息组成示意图。
图11为本发明主控器组成结构示意图。
图12为本发明中继器组成结构示意图。
如图1所示，本发明的一种分拣机柔性变址的控制方法，一分拣局域网中设有数据库服务器1、一个或一个以上的上位计算机2、监控通信机3、一个或一个以上的清单计算机4及分拣机5，该上位计算机2连接并控制分拣机5的一个或一个以上的分拣台51并和数据库服务器1相连；清单计算机4连接数据库服务器1；监控通信机3连接数据库服务器1，该监控通信机3读取分拣机5的物品信息，并将该物品信息发送到数据库服务器1；该分拣局域网中还设有与分拣机格口一一对应的、一个或一个以上的智能型总线式检测、计数、显示单元6；监控通信机3访问智能型总线式检测、计数、显示单元6，其读取智能型总线式检测、计数、显示单元6发送的分拣机格口状态信息和物品数量信息，并向该智能型总线式检测、计数、显示单元6发送分拣机格口物流去向地址信息；该智能型总线式检测、计数、显示单元6监控分拣机格口并显示物品信息和格口信息；监控通讯机3将根据由柔性变址方法获得的分拣数据表发送到分拣机5，分拣机5利用该分拣数据表控制分拣物品。
上述的分拣数据表包括：格口物理地址表、物品分拣虚地址表、格口物理地址与物品分拣虚地址对应表及分拣数据交换表；其中，格口物理地址表用于记录分拣机各格口的物理编号信息；物品分拣虚地址表用于记录物品要到达的实际地址；格口物理地址与物品分拣虚地址对应表用于记录格口物理地址与物品要到达的实际地址的对应关系；分拣数据交换表用于记录用于分拣机通信的中间数据。
如图10所示，本发明的分拣局域网中各设备之间传递的信息包括：被分拣的物品信息及分拣机格口信息；其中，物品信息包括有：物品的种类信息、数量信息、物品接收信息及物品送达信息；分拣机格口信息包括有：格口编号、格口物品计数信息、格口物品种类数量、格口当前寄达地址、格口封锁信息、格口请封信息及格口报警信息。
如图2所示，监控通信机3通过连接在智能型总线式检测、计数、显示单元6与监控通信机3之间的主控器7访问智能型总线式检测、计数、显示单元6，主控器7巡回访问与其相连接的、一个或一个以上的智能型总线式检测、计数、显示单元6，其读取智能型总线式检测、计数、显示单元6发送的分拣机格口状态信息和物品数量信息，并向智能型总线式检测、计数、显示单元6发送由监控通信机3发送到主控器7的分拣机格口物流去向信息和物品种类信息；监控通信机3读取智能型总线式检测、计数、显示单元6发送到主控器7的分拣机格口状态信息和物品数量信息。
如图3所示，监控通信机3通过连接在一个或一个以上的智能型总线式检测、计数、显示单元6与监控通信机3之间的主控器7及一个或一个以上的中继器8访问一个或一个以上的智能型总线式检测、计数、显示单元6，主控器7巡回访问与其相连接的、一个或一个以上的中继器8，中继器8巡回访问与其相连接的一个或一个以上的智能型总线式检测、计数、显示单元6，中继器8读取智能型总线式检测、计数、显示单元6发送的分拣机格口信息，并向智能型总线式检测、计数、显示单元6发送由主控器7发送到中继器8的分拣机格口状态信息和物品数量信息；主控器7读取智能型总线式检测、计数、显示单元6发送到中继器8的分拣机格口状态信息和物品数量信息；监控通信机3读取主控器7读取的分拣机格口状态信息和物品数量信息，并向主控器7发送分拣机格口物流去向信息和物品种类信息。
如图9所示，智能型总线式检测、计数、显示单元6包括：一中央处理器61、数据存储器62、数据通讯接口63、输入、输出接口64、显示模块65、计数传感器66及按键67，其中：
数据通讯接口63与中央处理器61连接，该数据通讯接口63受中央处理器61控制发送或接收该智能型总线式检测、计数、显示单元6的格口信息和物品信息；
输入、输出接口64连接按键67、计数传感器66、显示模块65及中央处理器61，该输入、输出接口64接收按键67、计数传感器66发送的数字信号并将该信号传送到中央处理器61；该输入、输出接口64由中央处理器61控制输出控制信号及显示信息到显示模块65；
数据存储器62与中央处理器61的数据线及读写控制信号线连接。
如图1、4、10所示，智能型总线式检测、计数、显示单元6监控分拣机格口的流程包括如下步骤：
1、发送并显示对应的分拣机格口状态信息和物品数量信息，接收并显示由监控通信机3发送的该分拣机格口物流去向信息和物品种类信息；
2、检测该对应格口状态；
3、如果该格口已复位，计数器置零，进入步骤5；
4、如果该格口未复位，返回步骤1；
5、如果该格口有故障，发出并显示格口警报信息，进入步骤14；
6、如果格口请封按键67按下，进入步骤13；
7、检测落入格口的物品；
8、如果有物品落入格口则计数并显示物品数量，进入步骤10；
9、如果没有物品落入格口，返回步骤1；
10、对已落入格口物品的数量、体积、重量进行统计并显示；
11、如果落入格口物品的数量、体积、重量任一数值达到设定的封袋数值，显示格口已满，进入步骤13；
12、如果落入格口物品的数量、体积、重量无一达到设定的封袋数值，返回步骤6；
13、发出并显示格口请封信息，清单计算机4打印该格口的物品清单；
14、封锁该格口，发出并显示格口封锁信息，返回步骤1。
如图1、5所示，分拣机柔性变址方法为物流计算机网络模式的柔性变址方法，其包括如下步骤：
首先，将要分拣的物品数据从物流计算机网络下载到分拣局域网中的数据库服务器内；
然后，从所下载的要分拣的物品数据中提取出物品分拣虚地址表；
接着，将该物品分拣虚地址表根据柔性变址原则与格口物理地址表建立对应关系，并生成格口物理地址与物品分拣虚地址对应表；
最后，生成分拣数据交换表。
如图1、6所示，分拣机柔性变址方法为人工预设模式的柔性变址方法，其包括如下步骤：
在物品分拣之前，根据柔性变址原则预先设置格口物理地址与物品分拣虚地址对应表；
生成分拣数据交换表。
如图1、7所示，分拣机柔性变址方法为自学习模式的柔性变址方法，其包括如下步骤：
首先，将分拣局域网中的数据库服务器内记载的各格口物品分拣虚地址进行业务量统计；
其次，根据该统计结果并结合柔性变址原则生成格口物理地址与物品分拣虚地址对应表；
最后，生成分拣数据交换表。
上述的柔性变址原则是指：根据分拣现场的操作环境、运输条件及格口业务量均衡要求，预先设定的变址规则；其中，一个格口物理地址可以与一个或一个以上的物品分拣虚地址对应；同样，一个物品分拣虚地址可以与一个或一个以上的格口物理地址对应。这样，在实际的分拣流程中，通过体现格口的物理地址与物品分拣虚地址的对应关系的分拣数据交换表，就可以根据被分拣的物品的种类、数量及送达地址灵活地调整、安排格口对应的物品送达目的地址，使得格口被充分利用，同时可以避免停机。
如图8所示，当采用上述三种模式的柔性变址方法生成分拣数据交换表后，分拣机将根据生该分拣数据交换表控制分拣，其具体流程包括如下步骤：
首先，上位机将物品送上分拣台，采集物品数据，并查找该物品将要到达的格口物理地址；
其次，将此格口物理地址存放到数据库服务器上的分拣数据交换表中；
然后，监控通信机检查数据库服务器上的分拣数据交换表，将格口物理地址及分拣台号编码发送到分拣机，同时清空分拣数据交换表中该数据对应的数据项；
最后，分拣机获得物品要去的格口物理地址，并将物品送到目的格口。
如图11所示：本发明的主控器7包括：中央处理器71、数据上行通讯接口(USB)72、数据下行通讯接口(RS-485)73及随机存储器74，其中：USB接口72与中央处理器71及随机存储器74连接，随机存储器74通过中央处理器71的数据线及读写控制信号线与该中央处理器71连接，RS-485接口73与中央处理器71及随机存储器74连接。
如图12所示：本发明的中继器8包括：中央处理器81、数据上行通讯接口(RS-485)82、数据下行通讯接口(RS-485)83、随机存储器84，其中：RS-485接口82、83分别与中央处理器81连接，随机存储器84通过中央处理器81的数据线及读写控制信号线与该中央处理器81连接。