PLC智能排号系统.doc

1、摘 要智能排号系统是在公共服务场所中，模拟人群排队过程，通过取号、进队、队等待、叫号服务等功能代替人们站队的辛苦，实现机器自动代替人排队的过程。是基于分布式控制系统理论而设计的，包括主显示屏、叫号系统器和窗口显示屏组成分布式通信控制系统，实现按顾客到达的先后次序，自动排号。采用 PLC 进行排号管理和显示，系统根据叫号请求将号码依次发送给主显示屏和窗口显示屏，顾客根据显示屏的提示到相应窗口享受“一对一”的服务。智能排号系统为客户营造平等、合理、有序的良好环境，带来轻松愉快的心情；为工作人员改善工作情绪，优化工作环境，从而减少工作失误，提高工作效率；为管理者实时提供工作人员服务和客户排队的动态信

2、息，便于科学设置岗位，提高服务效率，便于进行准确的量化考核，提高工作人员的积极性，有利于提高服务质量和管理水平，树立良好形象，提高服务部门的经济效益和社会效益。可广泛应用于银行、电信、航空、医院等公共服务部门，具有较好的应用前景。本文介绍了智能排号系统的应用及发展现状；还介绍了 PLC 的发展历史和的工作原理。分析了基于 PLC 智能排号系统的总体设计、工作原理；阐述了软硬件的设计方案，并给出了详细的程序及梯形图。本次设计的重点是显示模块设计和部分软件设计。关键词：智能排号；PLC；数码显示AbstractIntelligent queue management system is in th

3、e public service establishments, people queuing process simulation by taking numbers, into the team, team waiting, call number services and other functions instead of the hard work that people stand in line to achieve the machine automatically instead of people line the course. Is based on the distr

4、ibuted control system theory and design, including the main display, calling system and a window display device composed of a distributed communication control system, and the order according to customer arrives automatically Arranging. Arranging with PLC for management and display, the system call

5、number according to the numbers in turn send the request to the main display and window display, customer tips according to the appropriate window display to enjoy “one to one“ service.Intelligent queue management system for customers to create equality, reasonable, well-ordered environment, bring p

6、leasant mood; for the staff to improve the working mood, optimize the working environment, reducing job errors, improve efficiency; for managers to provide real-time work personnel services and customer queuing dynamic information, to facilitate establishment of scientific opportunities, and enhance

7、 efficiency, facilitate accurate quantitative assessment, improved staff motivation, will help improve service quality and management level, establish a good image, increase the economic benefits of the service sector and social benefits. Can be widely used in banking, telecommunications, aviation,

8、hospitals and other public services, and has good application prospects.This article describes the application of intelligent queuing system and development of the status quo; also describes the history and development of PLC works. Analysis of PLC-based intelligent design in Exhaust system, working

9、 principle; described the design of hardware and software, and gives detailed procedures and ladder. The focus of this design is part of the display module design and software design.Keywords: Intelligent queue; PLC; digital display目 录引言 .11 绪论 .11.1 本课题设计的背景 .11.2 本课题设计的意义及目的 .32 系统控制方案的设计 .32.1 系统

10、设计的基本步骤 .42.2 智能排号系统功能分析 .52.3 智能排号系统设计 .63 PLC 智能排号系统硬件设计 .73.1 PLC 的选型方法 .73.1.1 输入输出（I/O）点数的估算 .73.1.2 存储器容量的估算 .83.1.3 响应时间 .83.2 机型的选择 .83.2.1PLC 的类型 .83.2.2 输入输出模块的选择 .83.2.3 电源的选择 .93.2.4 存储器的选择 .93.2.5PLC 机型的最终确定 .93.3 硬件配置简介 .103.4 PLC 智能排号系统的资源配置 .113.4.1PLC 智能排号系统的硬件接线图 .113.4.2PLC 智能排号系统

11、的输入 /输出分配表 .123.5 面板设计 .133.6 数码 显示部分设计 .143.6.1 主显示屏设计 .143.6.2 窗口灯设计 .143.6.3 窗口显示屏设计 .143.6.4 数码显示原理 .154 PLC 智能排号系统的软件设计 .164.1 PLC 应用程序设计方法 .164.1.1 经验设计法 .164.1.2 逻辑设计法 .164.1.3 状态流程图设计法 .174.1.4 本课题采用的设计法 .174.2 智能排号系统设计分析 .174.3 程序流程图 .184.4 程序梯形图设计及分析 .194.4.1 通电启动和清零 .194.4.2 查询等待人数 .194.4

12、.3 排队取号 .194.4.4 窗口叫号按钮 .204.4.5 主显示屏叫号显示 .214.4.6 窗口 LED 灯闪烁 .234.4.7 窗口暂停按钮 .264.4.8 窗口显示 .265 硬件模型制作及系统调试 .285.1 硬件模型的制作 .285.1.1 电路原理图 的设计 .285.1.2PCB 电路板的制作 .305.1.3 电路板的焊接 .315.2 系统调试及运行 .316 结论 .33谢 辞 .34参考文献 .35附 录 .36第 1 页 共 41 页引言在一向以人口众多著称的中国，人们似乎早已习惯了排队。不管是在工商、税务、银行、医院、车站、电信局或是电力交费大厅等其它一

13、些服务场所，人们前拥后挤地排成一队，有时一排就是几个小时。作为车管所、税务、工商、银行等窗口性服务行业的管理人员，经常为排队问题所困扰，拥挤、夹塞、排错队等现象经常发生，不仅影响客户情绪和等候环境，更影响了工作人员的工作心情和工作效率。随着市场经济的发展，客户在市场交易中的地位越来越重要，所以现在的很多服务性的企业都提出了各种尊重客户、维护客户利益的制度与行为准则， “客户就是上帝”是现在的很多的企业对员工提出的要求，但是针对现在的市场情况，就要真正站在客户的角度来考虑问题。 个人化的服务已成趋势，所以，近些年来“一米线”的服务已满足不了人们的需求。站立等候已经过时，舒适的环境已成竞争的重要手

14、段，许多银行、医院等营业厅不仅有了沙发、报纸，还有纯净水、糖果和咖啡。传统柜台服务存在不安全隐患，偷盗密码已经不再是个别案例。多窗口类别的服务往往让人无所适从，客户盼望只排一个队，只接受“一对一”的服务。 为了改善企业的服务质量，树立良好的企业形象，解决服务行业长期存在排队混乱无序等弊端，智能排号系统应运而生。智能排号系统，是利用现代网络通信技术和计算机信息管理技术来代替传统排队的系统。近年来已经开始逐步应用于我国的银行、工商、税务、电信、医院和各类窗口服务单位。智能排号系统为客户营造平等、合理、有序的良好环境，带来轻松愉快的心情；为工作人员改善工作情绪，优化工作环境，从而减少工作失误，提高工

15、作效率；为管理者实时提供工作人员服务和客户排队的动态信息，便于科学设置岗位，提高服务效率，便于进行准确的量化考核，提高工作人员的积极性，有利于提高服务质量和管理水平，树立良好形象，提高服务部门的经济效益和社会效益。智能排号系统已经成为各类窗口服务单位的必要组成部分，是迅速提高服务质量的有力的电子化工具。其设计方案有许多种，本文是基于 PLC 的智能排号系统设计。可编程控制器（PLC）的软硬件系统功能强大、可靠性好, 逻辑编程方法简单, 易于开发复杂控制系统、有丰富的扩展模块和联网能力和应用范围十分广泛的特点结合起来, 使系统易于实现。十分适合应用于智能排号系统的设计。1 绪论第 2 页 共 4

16、1 页1.1 本课题设计的背景智能排号系统是利用电脑的科学管理功能代替人工排队的系统，很好地解决客户在服务机构办理业务时所遇到的拥挤、夹塞、混乱、个别人的插队而发生争吵及排错队等现象；不仅免除客户站立之苦，客户也不用担心失去在队列中的位置，为客户和员工提供良好的等候环境和工作环境。本系统适用于电信局营业厅、银行、邮政营业厅、工商、税务、财政营业厅、劳动局、人事局、社保中心、政府一站式服务厅、民航、铁路、车站、驾校、保险、车辆管理所、交通管理局营业厅、领事馆、出入境、海关、卫生局、技术监督局、产品客户服务中心等窗口服务性行业。系统可以对多个窗口、多种服务类型和随机出现的客流自动进行分类管理，顺序

17、呼唤客户到对应的窗口前办理业务，实现服务人员与客户间的自动匹配服务，使客户能够充分地而且轻松自由地利用排队时间，真正做到人人平等，合理公正，次序井然。系统不但可以创造轻松的排队环境，对服务机构而言，还是形象工程的具体体现，给予客户优质的服务，提高企业自身形象，并且能够通过完善的系统管理功能，统计出客户流量、服务状况、员工的工作情况等重要信息，为企业科学地管理各部门，制定下一步的发展计划提供重要依据。该系统投资少，见效快，绝对是一项物超所值的投资，也是社会文明发展的必然趋势。1969 年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（GM）的生产线上。但当时只能进行逻

18、辑运算，故称为可编程逻辑控制器。简称 PLC（Programmable logic Controller） 。70 年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展，使 PLC 从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种电子计算机自动化控制装置，故称为可编程控制器，简称 PC（Programmable Controller） 。但由于 PC 容易与个人计算机（Programmable Controller）相混淆，故人们仍习惯地用 PLC 作为可编程控制器的缩写。在 1987 年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的 PLC

19、 标准草案中对 PLC 做了如下定义：“PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”第 3 页 共 41 页PLC 是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。它具有可靠性高、适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣环境的特点，已成为解决自动控制问题的最有效工具，是当前先进工业自动化的

20、三大支柱之一。因此，进行基于 PLC 的智能排号系统设计，可以推动智能排号系统行业的发展，扩大 PLC 在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。1.2 本课题设计的意义及目的智能排号系统是利用现代网络通信技术和计算机信息管理技术来代替传统排队的系统，从本质上改善传统排队管理所存在的一些拥挤、嘈杂、混乱现象，避免各种不必要的纠纷，减轻了工作人员的工作压力，提高了服务质量和工作效率。同时还能利用排队系统生成的各种数据信息统计报表，量化考核指标，科学设置服务岗位，提高服务管理水平。使用排队系统以后，更优化了服务和工作环境，使客户和工作人员的情绪得以放松，提高了服务效率和质量，树立了服务

21、部门的良好形象，有利于提高服务机构的经济效益和社会效益。 可以从客户、工作人员和管理三个方面来充分体现排队系统的作用：（1）客户方面系统按序自动安排客户到最近空闲的窗口办理业务，真正实现了“个人化” 1服务和“互换式”服务；避免发生排错队、插队等情况和混乱、拥挤、嘈杂的现象，减少许多不必要 2的纠纷；营造平等、合理、有序的良好环境，给客户带来轻松愉快的心情； 3尊重人性，保护客户隐私权利； 4客户可以充分利用等候时间做其他事，节约客户的时间。 5（2）工作人员方面尊重客户的同时也得到客户的尊重，有利于改善工作情绪； 1优化工作环境，减少工作失误，提高工作效率； 2系统的多种功能带来了工作的灵活

22、和变通。如：暂停、转移、插队等； 3真正实现“一对一”的服务； 4体现“一米线的功能” 。 5（3）管理者方面 系统实时提供工作人员服务和客户排队的动态信息，并可利用网络传送到远 1程计算机进行监控；提高服务质量，提高管理水平，树立良好形象，有利于提高服务部门的经济 2第 4 页 共 41 页效益和社会效益。2 系统控制方案的设计2.1 系统设计的基本步骤智能排号系统设计的主要步骤如图 2.1 所示：确定课题研究课题确定方案查找资料设计电气原理图根据控制要求确定硬件配置根据控制要求编写程序系统结构的设计测试程序记录运行结果并分析总结错误第 5 页 共 41 页图 2.1 智能排号系统设计步骤在

23、智能排号系统的设计过程中，主要要考虑以下几点：（1）深入了解智能排号系统的工艺条件和技术要求。（2）确定 I/O 设备。根据智能排号系统的功能要求，确定系统所需要的用户输入、输出设备。（3）根据 I/O 点数选择合适的 PLC 类型。（4）分配 I/O 点，分配 PLC 的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。（5）设计智能排号系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个智能排号系统设计的核心工作。（6）将程序输入 PLC 进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。（7）智能排号系统整体调试，在 PLC 软硬件和模型制作完成后，就可以进行整个系统的联

24、机调试，调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。2.2 智能排号系统功能分析国内现有的智能排号系统的基本功能包括：号票打印、排队、显示/呼叫、重呼处理和特呼插队、VIP 业务优先处理。（1）取号本系统中排队的方式是以分类号票进行自动排号，系统可以设置一台或多台号票打印机(以下简称号票机)，号票机能够由客户选择其所需的服务类别，自动打印该客户当天到达该服务机构的时间及顺序号码。客户在号票机上取得号票后即自动进入排号系统，同时号票上还有提示客户等候的区域位置及该客户前面还有多少位客户在排队等候等信息。号票机一般放在入口处由客户自主使用，也可以由服务人员代为操作。取票界面由 flash 动画制作。

25、可以任意修改。（2）呼叫窗口工作人员通过呼叫器呼叫客户，呼叫器有物理呼叫器和虚拟呼叫器两种，可由用户根据需求进行选择。如窗口工作人员暂未配置工作电脑，可先采用物理呼叫器，待配置工作电脑后，可升级为虚拟呼叫器，使工作台面更整洁。虚拟呼叫器：由软件实现呼叫，是电脑图形化的呼叫器，操作员可通过热键激活界面，适用于采用 Windows 操作系统的窗口。工作人员输入工号、密码登录系统，系统自动识别其所办理的业务。硬件呼叫：有顺呼、重呼、特呼、转移业务等功能。两行 LCD 汉字显视：如：第 6 页 共 41 页等待人数：3 和当前号码：A011。（3）显示系统提示客户的方式是：动态信息显示屏和语音呼叫两种

26、形式，显示屏有主显示屏和窗口显示屏两种。主显示屏可以根据服务机构的环境布局和业务办理特点设置多块，系统自动将呼叫命令分别送到不同的显示设备中。对于语音呼叫，可选择启动或不启动该功能。（4）控制管理排号信息的控制管理由主控器完成，一个系统中可以配备一台主控器，主控器完成排号请求的分类、存储并根据各服务窗口的工作状况分配客流。可查询、设置打印服务内容、声音大厅选择、LED 显示屏（集中屏、各窗口服务屏） 、服务窗口人员信息和服务内容。2.3 智能排号系统设计在设计智能排队叫号系统时,应充分考虑了国内用户的使用习惯，系统设计以结构简单、易于操作、工作可靠和极少维护为原则。根据对智能排号系统的功能分析以，以及考虑到制作硬件模型的实际条件，初步确定其系统控制功能，由此设计出智能排号系统的基本控制功能框架图，并在其基础上设计智能排号系统的硬件和软件。图 2.2 为智能排号系统框图。图 2.2 智能排号系统框图取号键盘柜台键盘 1-4PLC 窗口两位数码显示 1-4 显示主显示屏四位数码显示窗口灯闪烁显示10 秒等待人数两位数码显示