鄒律龍，張世亮

（1.廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院，廣東湛江524088；2.華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東廣州510641)

隨著產(chǎn)品性能日益先進(jìn)，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，零部件數(shù)量和種類日益增多，生產(chǎn)模式已由大批量單品種模式，轉(zhuǎn)向小批量多品種模式，傳統(tǒng)的人工操作既不經(jīng)濟(jì)，也不可能。使用條碼技術(shù)對(duì)進(jìn)入生產(chǎn)線的在制品賦碼，通過條碼識(shí)讀設(shè)備，獲取生產(chǎn)物流信息，從而跟蹤生產(chǎn)線上物流情況，可滿足混流生產(chǎn)線的生產(chǎn)物件分別轉(zhuǎn)送要求[1～2]。

AS1000自動(dòng)立體倉庫，其主要功能是貨物出入庫的自動(dòng)檢測與存取，采用的是24V DC Autonic電容傳感器，主要用于黑白物料的識(shí)別。為了滿足多品種的生產(chǎn)需求，開發(fā)了基于MT506觸摸屏的生產(chǎn)物流條形碼識(shí)別系統(tǒng)。

1 siemens s7200-226與MT-506LV觸摸

1.1 siemens s7200-226與STEP7-Micro/WIN32

s7 PLC系列從替代繼電器的簡單控制，到復(fù)雜的自動(dòng)化控制，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋了與自動(dòng)檢測、自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等。

STEP 7-Micro／WIN 32是西門子公司專門為s7/200系列小型PLC設(shè)計(jì)的在個(gè)人計(jì)算機(jī)Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件，可用梯形圖（LAD）、語句表（STL）和功能塊圖3種編程語言編制程序，不同的編程語言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換。程序編制完成之后，利用PLC與計(jì)算機(jī)專用的PC／PPI電纜傳送程序至PLC。管腳信號(hào)與功能見表1。

表1 s7/200PLC與PC管腳信號(hào)與功能

1.2 MT-506LV觸摸屏與EasyBuilder500組態(tài)軟件

使用人機(jī)界面設(shè)備，可以使機(jī)器的配線標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化，同時(shí)能減少PLC控制器所需的I/O點(diǎn)數(shù)，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，由于面板控制的小型化及高性能，相對(duì)地提高了整套設(shè)備的附加值。

MT500系列觸摸屏，是專門面向PLC應(yīng)用的人機(jī)界面設(shè)備。MT500系列與不同的外部設(shè)備連接，需要不同的通訊電纜。MT500系列通過一條專用的通訊電纜（P/N∶MT5_PC）和PC機(jī)連接。PC[RS-232]&PLC[RS-485]通訊端口是連接PC機(jī)的編程口或者連接RS485/422外部設(shè)備（如PLC）的通訊口。MT506LV PC[RS-232]&PLC[RS-485]管腳信號(hào)與功能見表2。

表2 ADAM與MT506LV管腳信號(hào)與功能

Easybuilder500組態(tài)軟件，用來配置各種元件，一般簡稱EB500。在Easybuilder中可以下載及在線（或離線）模擬，但它是通過EasyManager來調(diào)用其他2個(gè)模塊的方式來實(shí)現(xiàn)的。

在EasyManager上的通信參數(shù)，是計(jì)算機(jī)和觸摸屏之間的通信參數(shù)，選擇計(jì)算機(jī)和觸摸屏相連接的計(jì)算機(jī)的串口為COM1或COM2。在下載/上傳時(shí)，決定計(jì)算機(jī)和觸摸屏之間的數(shù)據(jù)傳輸速率，一般選擇115 200 bps。

2 ADAM-4520采集與DUR8600激光掃描

2.1 ADAM-4520的數(shù)據(jù)采集

ADAM-4520用RS-422和RS-485傳輸信號(hào)，獲得更快的傳輸速率、更大的傳輸范圍和更強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力。ADAM-4520中的電路自動(dòng)偵測數(shù)據(jù)流的方向，免除了網(wǎng)絡(luò)中的握手請(qǐng)求，僅需兩根導(dǎo)線，就可以構(gòu)建一個(gè)RS-485網(wǎng)絡(luò)。傳輸速率最高可達(dá)115.2 kbps。其管腳信號(hào)與功能見表2。

2.2 DUR8600激光掃描

Acan DUR8600激光條碼閱讀器，采用Acan DUR 8600機(jī)芯，能快速準(zhǔn)確閱讀一維條碼，超強(qiáng)的解碼系統(tǒng)，能非常有效地閱讀殘缺碼、模糊碼；適合超市、倉儲(chǔ)物流、工業(yè)生產(chǎn)使用。

用DUR8600掃描后，結(jié)果以16進(jìn)制放在PLC的VW260中，如條碼為21，則掃描出結(jié)果為16#0201；條碼為19，掃描結(jié)果為16#0109。

2.3 條碼選用

目前一維條碼已應(yīng)用于圖書館、醫(yī)院、超市等，在條碼譯碼設(shè)備方面，國內(nèi)有眾多的電子公司開發(fā)一維碼閱讀器，不過到目前為止，基本是采用光電識(shí)別技術(shù)[3]。

本系統(tǒng)為小型生產(chǎn)物流系統(tǒng)，采用ean碼，即國內(nèi)通用商品條碼[4～5]，已完全滿足要求。ean碼與日常商品包裝上所印的條碼一致。

3 系統(tǒng)連接與組態(tài)監(jiān)控

3.1 系統(tǒng)連接

S7200-226有兩個(gè)通訊端口，都可以用來連接觸摸屏，但需要分別設(shè)定通訊參數(shù)。本文采用圖1的連接，MT506LV背面的 PC[RS-232]&PLC[RS-485]接口與 PLC port 1、PC com1連接，RS-232用來連接PC，RS-485用來連接PLC。

連線方式：RS-232接口用3根線，2和3交叉相連，5直接連一起；RS-485接口同樣用2和3交叉相連，5直接連一起。見表1與表2管腳信號(hào)與功能。

在本系統(tǒng)中，MT506LV背面的PC[RS-232]用來連接ADAM-4520。

連線方式：MT506LV的7與ADAM-4520的DATA+連，MT506LV的8與ADAM-4520的DATA-連。見表1與表2管腳信號(hào)與功能。

圖1 系統(tǒng)連接

3.2 組態(tài)監(jiān)控

在easymanager組態(tài)軟件中，設(shè)置顯示元件屬性，設(shè)備類型VW（BCD）的設(shè)備地址260，數(shù)值以16進(jìn)制顯示，其他略。在線檢測無誤后，下載到MT506LV觸摸屏中（見圖2）。工件編號(hào)即生產(chǎn)物流中的在制品的條碼號(hào)。

圖2 MT506LV組態(tài)圖

4 部分程序編制

本系統(tǒng)使用自由口模式控制串行通訊口，當(dāng)處于自由口模式時(shí)，通訊協(xié)議完全由梯形圖程序控制。只有當(dāng)S7—200處于RUN模式時(shí)，才能進(jìn)行自由口通訊，處于自由口通訊模式時(shí)，不能與編程設(shè)備通訊。

結(jié)合系統(tǒng)配置的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)PLC程序如下：

（1）利用SM0.1接點(diǎn)在PLC第一個(gè)掃描周期調(diào)用自由口通訊初始化程序，完成PLC的初始化工作；

（2）利用SM0.0接點(diǎn)與M0.0觸點(diǎn)在PLC每個(gè)掃描周期調(diào)用讀卡機(jī)通訊程序，完成相應(yīng)的條碼掃描與識(shí)別。

4.1 自由口通訊初始化

圖3 自由口通訊初始化梯形圖

自由口通訊初始化程序，主要功能是設(shè)置波特率，檢測信息結(jié)束字符，設(shè)置空閑線超時(shí)等，程序如下：

4.2 讀卡機(jī)通訊程序

圖4 讀卡機(jī)通訊梯形圖

讀卡機(jī)通訊程序，主要功能是啟動(dòng)或者終止接收信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ).

5 結(jié)束語

結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，對(duì)生產(chǎn)物流中信息、數(shù)據(jù)采集等問題作了討論。在組建識(shí)別系統(tǒng)時(shí)，可根據(jù)表1及表2的管腳信號(hào)與功能，制作通信線，以便按要求連接各器件。通過實(shí)際應(yīng)用，說明條碼技術(shù)是小型生產(chǎn)物流系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)之一，能夠較好地運(yùn)用，具有一定的實(shí)際意義。

隨著射頻技術(shù)[5]的發(fā)展，只要將射頻讀寫器的接口與觸摸屏、PLC互聯(lián)，可開發(fā)更為先進(jìn)的生產(chǎn)調(diào)度與控制系統(tǒng)。

[1]中國物品編碼中心.條碼技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.

[2]劉聯(lián)輝.配送實(shí)務(wù)[M].北京：中國物資出版社，2004.

[3]王雅靜，竇震海.條碼識(shí)別技術(shù)的研究[J].包裝工程，2008，29(8):240-243.

[4]陸春輝，王石剛，傅文瀚.基于條碼識(shí)別的高速位置反饋伺服控制[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，40(3):456-457.

[5]葉少龍，劉建群，吳積榮，梁景中.PIC單片機(jī)在模具條碼識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，26(2):94-96.