图书馆借还书控制系统技术方案

本发明专利技术公开了图书馆借还书控制系统,包括可编程逻辑控制器(1)、电源模块(2)、驱动器(3)、电机本体(4)、编码器(5)、接近开关(6)、扫描枪(7)、软件控制模块（8）、触摸屏（9）、机械臂（10），其中可编程逻辑控制器(1)分别与驱动器(3)、编码器(5)、接近开关(6)、软件控制模块（8）、触摸屏（9）相连，驱动器(3)还与电机本体(4)相连，电机本体(4)还与机械臂（10）相连，软件控制模块（8）还与扫描枪(7)相连。本发明专利技术实现了图书的自动取还功能，实现了全自助无人式图书馆控制系统，节约了取还书人们的时间，大大提高借还书效率。

Library loan book control system

The invention discloses a library book circulation control system includes a programmable logic controller (1), a power supply module (2), (3), the drive motor (4), (5) encoder and proximity switch (6), (7) scanner and software control module, touch screen ((8) 9), arm (10), the programmable logic controller (1) and (3), drive (5) encoder and proximity switch (6), (8) the software control module, touch screen (9) is connected to the drive motor (3) and (4) is connected to the motor body (4) is connected with the mechanical arm (10), a software control module (8) and (7) is connected to the scanning gun. The invention realizes the automatic fetching and returning function of the book, realizes the control system of the self-service self-service library, saves the time of the people who take the book back, and greatly improves the efficiency of borrowing and returning books.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化系统控制领域，更具体地说是图书馆借还书控制系统。
技术介绍
人类的社会实践所取得的经验、文化和知识都通过图书馆得以系统的保存并流传下来，成为今天人类的宝贵的文化遗产和精神财富。图书馆收藏的图书资料是人类长期积累的一种智力资源，图书馆对这些资料进行加工、处理、开发，同时，图书馆将这些图书资料提供给用户参考，扩充了图书馆用户的脑力资源，图书馆提供的服务满足了社会对文化娱乐的需要，丰富和活跃了人民群众的文化生活，在精神文明健设中起到了不可磨灭的作用。就我国高校图书馆而言，新的知识、信息及新的科学技术的传播和交流，很重要的一个途径就是通过图书资料来进行的。任何科学理论研究必须从收集、掌握和熟悉图书资料开始，掌握前人已经取得的成果，掌握国内外科学研究的现状，掌握相邻学科所提供的有力条件等有关文献资料，以便在前人的基础上，提出新问题、做出新概括、取得新进展、获得新理论。这就需要在前人基础上去学习、笑话和掌握自己需要的优秀成果，以开阔眼界、扩展思路、受到启示，并以此为起点去攀登新的科学技术高峰。所以高校图书馆的建设尤为重要，作为学校重要的文献信息中心，是为教学和科研提供文献查阅的服务性机构，具有很强的专业性和学术性。因此高校图书馆建设是高校评估工作中一个不可缺少的环节。然而随着计算机和网络技术的发展，各类电子产品的问世，对传统图书馆服务和工作带来了不小的冲击。首先传统图书馆查阅到图书信息后有时需要学生到几个不同借阅室进行查找借阅大大浪费了时间，其次取还书时间受制于图书馆工作人员的工作时间，本论文所论述的高校图书馆系统就可以不受时间限制，不需要多处借阅室借阅图书，提高借还书效率，可以随时还书的特点，提高高校师生们的借还书体验，提高图书馆服务质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服传统图书馆的不足，提高借还书效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供图书馆借还书控制系统，包括可编程逻辑控制器1、电源模块2、驱动器3、电机本体4、编码器5、接近开关6、扫描枪7、软件控制模块8、触摸屏9、机械臂10，其中可编程逻辑控制器1分别与驱动器3、编码器5、接近开关6、软件控制模块8、触摸屏9相连，驱动器3还与电机本体4相连，电机本体4还与机械臂10相连，软件控制模块8还与扫描枪7相连，电源模块2为可编程逻辑控制器1与驱动器3供电；通过扫描枪7扫描书目上的条形码或点击触摸屏9来获取图书信息后把图书信息传递给软件控制模块8，软件控制模块8传输控制信息给可编程逻辑控制器1，可编程逻辑控制器1向驱动器3发送信号来控制电机4根据编码器5的读数来移动，当电机4带动机械手10移动至指定位置对应的接近开关6时，接近开关6发送达到指定位置的指令给可编程逻辑控制器1，可编程逻辑控制器1控制电机4停止工作。本专利技术与现有技术相比，具有显著的优点：1、本专利技术提出的控制系统采用基于可编程逻辑控制器开发的，自助图书馆是一种集顺序控制、运动控制、过程控制相结合的机电一体化产品，而基于可编程逻辑控制器PLC的控制系统能够适应和满足其要求，PLC是专门为顺序生产过程而设计的可编程逻辑控制器，有以下几个优点：1.可靠性高，抗干扰能力强，系统故障自诊断能力突出。2.体积小，便于安装和使用。3.适应性好，采用模块化设计，如系统需要小变动，只需修改相应的接线和程序即可。4.指示性好，电源，CPU，输入输出接口等都设有指示灯，实时反映工作状态，利于系统的现场调试。2、软件控制模块开发使用了C++Builder，它是由Borland公司推出的集成开发工具，C++Builder具有一套可视化的开发环境有以下几个优点：1.C++Builder优化的32位原码编译器建立在Borland公司久经考验的编译技术基础之上，提供了高度安全性、可靠性、快速性的编译优化方法，完全编译出原始机器码而非中间码，软件执行速度大大提高。在编译和连接过程中，C++Builder自动忽略未被修改的原代码和没有使用的函数，从而大大提高了编译和链接速度。2.C++Builder可以编译所有符合ANSI/ISO标准的原代码，支持最新ANSIC++/C语言特征：模板、异常、运行类型信息等，另外它还可以使用标准C++库且支持标准模板库STL，以前的所有C++/C原代码可以不经过修改，直接移植到C++Builder环境下来。3.本专利技术使用的编码器为多圈绝对值型编码器，省去了增量式编码器中间对脉冲计数的过程，在系统掉电后中间无论编码器怎样移动，上电后直接读取数据与起始值对比即可，不会出现增量式编码器的零点偏移情况，更为精确，增加了精度。4.本专利技术使用了接近开关，在电机进行移动之后都可以检测是否移动到还书口位，避免因为编码器读数不准而造成的位置不准而导致还书时造成图书损坏。5.本专利技术选用的电机为伺服电机作为驱动电机，相比于步进电机其工作效率更高，并且精度更高。减少因为电机没有走到位还书口所造成的图书的损坏。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1为本专利技术的控制系统框图。图2为本专利技术的可编程逻辑控制器的工作阶段的流程图。图3为本专利技术的编码器输出时序图。图4为本专利技术的伺服运动控制系统工作示意图。图5为本专利技术的系统程序流程图。图1中1为可编程逻辑控制器PLC、2电源模块、3驱动器、4电机本体、5编码器、6接近开关、7扫码机、8软件控制模块、9触摸屏、10机械臂。具体实施方式本专利技术采用基于可编程逻辑控制器的图书馆借还书控制系统。PLC控制驱动器，从而控制电机按照编码器读数进行动作，同时可编程逻辑控制器PLC与上位机进行通信交互，上位机与扫码机和触摸屏进行信息交互得知取还书的具体信息。为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对对专利技术的技术方案进行详细说明：如图1所示，本专利技术的图书馆借还书控制系统，包括可编程逻辑控制器PLC1、电源模块2、驱动器3、电机本体4、编码器5、接近开关6、扫描枪7、软件控制模块8、触摸屏9、机械臂10，其中可编程逻辑控制器PLC1分别与驱动器3、编码器5、接近开关6、软件控制模块8、触摸屏9相连，驱动器3还与电机本体4相连，电机本体4还与机械臂10相连，软件控制模块8还与扫描枪7相连，电源模块2为可编程逻辑控制器1与驱动器3供电。本专利技术的借书与还书流程如下:在借书的过程中只需要在触摸屏上点击所需要的书目，触摸屏发指令给可编程逻辑控制器PLC，PLC与上位机进行信息交互，确定所需要图书的所有位置，当找到书目位置时软件控制模块会将位置信息发送给PLC，可编程逻辑控制器PLC向驱动器发送信号，驱动器控制电机带动机械臂运动，将用户所需书目取至出书口；还书过程中，扫描枪通过扫描书目上的条形码把图书信息传递给软件控制模块，然后软件控制模块传输控制信息给可编程逻辑控制器，然后可编程逻辑控制器PLC向驱动器发送信号，驱动器控制电机，电机根据编码器读数来进行移动至接近开关返还书目到达指定位置的指令到可编程逻辑控制器，PLC控制电机停止工作。1、可编程逻辑控制器采用可编程存储器，用于处理数字运算和逻辑运算，其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，计数，定时和算术运算的操作指令；可编程逻辑控制器具有多种程序设计语言，包括梯形图语言，功能模块图语言和结构化语句描述语言，梯形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图书馆借还书控制系统,其特征在于，包括可编程逻辑控制器(1)、电源模块(2)、驱动器(3)、电机本体(4)、编码器(5)、接近开关(6)、扫描枪(7)、软件控制模块(8)、触摸屏(9)、机械臂(10)，其中可编程逻辑控制器(1)分别与驱动器(3)、编码器(5)、接近开关(6)、软件控制模块(8)、触摸屏(9)相连，驱动器(3)还与电机本体(4)相连，电机本体(4)还与机械臂(10)相连，软件控制模块(8)还与扫描枪(7)相连，电源模块(2)为可编程逻辑控制器(1)与驱动器(3)供电；通过扫描枪(7)扫描书目上的条形码或点击触摸屏(9)来获取图书信息后把图书信息传递给软件控制模块(8)，软件控制模块(8)传输控制信息给可编程逻辑控制器(1)，可编程逻辑控制器(1)向驱动器(3)发送信号来控制电机(4)根据编码器(5)的读数来移动，当电机(4)带动机械手(10)移动至指定位置对应的接近开关(6)时，接近开关(6)发送达到指定位置的指令给可编程逻辑控制器(1)，可编程逻辑控制器(1)控制电机(4)停止工作。

【技术特征摘要】
1.一种图书馆借还书控制系统,其特征在于，包括可编程逻辑控制器(1)、电源模块(2)、驱动器(3)、电机本体(4)、编码器(5)、接近开关(6)、扫描枪(7)、软件控制模块(8)、触摸屏(9)、机械臂(10)，其中可编程逻辑控制器(1)分别与驱动器(3)、编码器(5)、接近开关(6)、软件控制模块(8)、触摸屏(9)相连，驱动器(3)还与电机本体(4)相连，电机本体(4)还与机械臂(10)相连，软件控制模块(8)还与扫描枪(7)相连，电源模块(2)为可编程逻辑控制器(1)与驱动器(3)供电；通过扫描枪(7)扫描书目上的条形码或点击触摸屏(9)来获取图书信息后把图书信息传递给软件控制模块(8)，软件控制模块(8)传输控制信息给可编程逻辑控制器(1)，可编程逻辑控制器(1)向驱动器(3)发送信号来控制电机(4)根据编码器(5)的读数来移动，当电机(4)带动机械手(10)移动至指定位置对应的接近开关(6)时，接近开关(6)发送达到指定位置的指令给可编程逻辑控制器(1)，可编程逻辑控制器(1)控制电机(4)停止工作。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁魏，赵超，王建宇，曹惠中，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32