◇佛山市安邦得机械设备有限公司 刘丹丹 刘俊辉

目前，在公共火车与汽车站，当乘客临时处理私事时，由于不方便携带个人物品，笨重的个人物品携带其来尤为不便，传统的包裹临时存放点大多是公共火车与汽车站旁的小商店提供存放点，虽然一定程度上方便了乘客存放物品，但其存在安全程度不高，收费较高，易丢失取物票据，效率低等不足。针对以上问题，本文设计了一种公共车站包裹临时存放柜。该存货柜主要包括存物箱体、机械结构、PLC控制系统，控制系统通过与机械结构配合，实现了智能存取乘客私人包裹的功能。与此同时，其具有存物量多，空间利用率高，便利实用等优点。

随着国内基础设施日益完善，尤其是公共交道设施得到了日益发展，加之大众生活水平的日益提高，在日常出行中，高铁、火车等成为了普通大众出行首选公共工具[1]。然而，由于在出行时，乘客不可避免的携带行李包裹等，有的包裹轻小，有的就比较笨重，乘客一旦临时需要处理私事，由于不便携带笨重的行李包裹，其俨然成为了一种负担，影响了乘客的办事效率。虽然公共车站外一些商铺设置了一些行李包裹临时寄存点[2]，其在一定程度上，方便了乘客存放私人物品。但其存在以下不足：①公共车站寄存行李旅客需要填写“寄存单”，注明寄存的物品名称、包装、日期、件数、提取日期、寄存日数等信息，一定程度上降低了乘客办事效率；②寄存的行李包装必须良好、行李箱需加锁，包装不良的行李不予存放，乘客在检查包裹时浪费了一定时间；③火车站寄存行李是按天收费的，不满一天也按照一天计费，在经济层面上对于乘客来讲是一种损失；④收费条一旦丢失，乘客不能及时领取行李包裹，影响正常出行。

因此，设计一种公共车站包裹临时存放柜[3]，解决目前公共车站外包裹临时寄存点收费高，乘客易丢失取物票据，效率低等问题有着重要意义。

1 机械结构

文中研发了一种公共车站包裹临时存放柜。该产品外观示意图如图1所示，主要包括机械和中央控制系统两部分，其中控制系统，也即依托PLC的中央控制系统，包括PLC、电机、快递推出机构、光电传感器等[4]；机械部分包括箱体、存物格、滑梯等[5]。由于利用机电一体化原理，通过控制部分与机械部分之间的配合，实现了公共车站包裹临时存放柜的存放功能，提高了效率，增加了包裹存储量，更便捷了乘客。

图1 包裹临时存货柜的外观结构图

图2 包裹临时存货柜的右视图

机械部分包含箱体，推出机构，齿轮轴承等，控制系统包括FX3U可编程控制器[6]，显示屏，交流电动机等，其中机械部分工作原理为：交流电机在接收到中央控制系统发出的指令后，交流电机开始启动，通过减速器作用，交流电机提供动力，通过机械装置，带动存物格旋转[7]。储物柜体分为多层，每层柜体对应不同数量的大、中、小储物格，可以最大限度利用纵向高度，满足乘客不同大小重量行李包裹的临时存放，乘客在处理完私事后，可以及时拿走个人行李包裹，其只需要凭借收到的验证码找到自己的行李包裹，推出机构将行李包裹推入到滑梯中，乘客只需打开取件门，即可取出私人行李包裹，安全放心。该公共车站包裹临时存放柜还包含扫码器、短信发送模块等[8]。

2 可编程控制系统设计

2.1 公共车站包裹临时存放柜可编程控制原理

该存放柜的可编程控制系统部分包含FX3UPLC、显示屏、交流电机以及推出机构等部分[9]，其工作时，PLC控制部分向交流电机发出指令，控制交流电机的启动和停止[10]。当乘客在处理完私事后，需要拿走个人行李包裹时，则需要在触摸屏上点击取件功能，并输入收到的验证码，推出机构将行李包裹推入到滑梯中，乘客只需打开取件门，即可取出私人行李包裹，安全放心。

在现代智能化控制生产中，PLC等控制器几乎是必不可少的部件，其有着运行稳定，成本可控，功能强大等优点，在自动化工业中得到广泛应用。

（1）PLC简介。PLC全称为可编程逻辑控制器，顾名思义，是可编程的存储器，其能够存放程序，执行由中央控制系统发出的逻辑运算等指令，并通过电信号等转换方式间接控制各种机械装置运动。其本质上是一种用于生产控制的PC，拥有硬件和软件两大部分，主要包括CPU，存储器，输入输出接口等模块。

（2）工作原理。其在正常工作中，分为三个过程，即输入、执行程序、输出三个部分。此三个过程是一个工作周期。整个PLC工作过程就是按照一定设置速度完成以上的工作周期，本文综合各因素考虑，选择三菱FX3UPLC[11]。

（3）寄放行李包裹过程。寄放行李包裹具体步骤：寄放行李时，乘客点击显示屏上的存行李包裹按钮，填入必要的手机号码，点击确认按钮，中央控制系统将寻找空位即寻找空的存物格，系统通过计数识别传感器找到空的存物格位置，此时中央控制系统控制交流电机，以实现交流电机启动和停止。减速器通过与齿轮连接带动机械装置上的存物格同时旋转。系统自动判别空状态的储物格，当发现空储物格经过指定位置时，PLC收到并执行控制系统发出的指令，控制电机停止运动，存行李包裹门自动弹开，当有物品存入时，中央控制系统检测到有物品存入时，将通过事先编好的程序[12]向之前填入的手机上发送取物品验证码，即一码一机。关上存行李包裹门，完成存行李包裹流程。

（4）取行李包裹过程。当乘客处理完私事后，想取走个人行李包裹时，此时需要点击存放柜上显示屏上的取行李包裹按钮，输入之前存行李包裹时收到的验证码，中央控制系统将寻找验证码对应的行李包裹指令告知组态及PLC，系统通过光电传感器找到该存物格位置，此时中央控制系统将向交流电机发出指令，控制交流电机运动。在减速器连接下带动旋转体上存物格的运动[13]。当找到验证码对应的存物格位置时，PLC收到并执行控制系统发出的指令，控制电机停止运动。推出结构同时也将收到控制系统发出的指令并伸出，将乘客的行李包裹推至滑梯中。行李包裹落入取件口。乘客将属于自己的行李包裹取走，完成取行李包裹流程。

2.2 新型超市存货柜组态编程

（1）存取行李包裹操作界面。乘客需要点击显示屏上的存行李包裹按钮，填入乘客的手机号，点击确认按钮。编程界面如图3所示。

图3 组态存行李包裹操作界面

（2）填入乘客手机号操作界面。乘客需要点击显示屏上的乘客手机号选项，然后输入联系方式，查看手机号码是否正确，确认无误后，点击群定存件按钮，关上存行李包裹门，此时会收到一个唯一的取件验证码[14]。

图4 组态填写乘客手机号操作界面

（3）取行李包裹操作界面。乘客点击存放柜上显示屏[15]上的取行李包裹按钮，输入之前存行李包裹时收到的验证码，点击确认按钮，即可完成取行李包裹。

图5 组态取行李包裹操作界面

3 结论

该产品装置目前正处于样机研制阶段，在实现了存行李包裹功能的同时，有其他几个突出优点：占地面积小，空间利用率高，智能化程度高。虽然公共车站外一些商铺设置了一些行李包裹临时寄存点，其在一定程度上，方便了乘客存放私人物品。但其存在以下不足：①客需要填写“寄存单”，注明寄存的物品名称、包装、日期、件数、提取日期、寄存日数等信息，一定程度上降低了乘客办事效率；②包装不良的行李不予存放，乘客在检查包裹时浪费了一定时间；③火车站寄存行李是按天收费的，不满一天也按照一天计费，在经济层面上对于乘客来讲是一种损失。因此，还需进一步研究完善该产品。