高亞丹+徐世許+張永敏

引言

目前，隨著社會生產(chǎn)水平的不斷提高及生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)不斷發(fā)展壯大、廠房規(guī)模不斷擴建，相應的生產(chǎn)數(shù)據(jù)日益復雜、數(shù)據(jù)量不斷加大，原有的數(shù)據(jù)管理模式越來越顯得捉襟見肘，而將數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化傳輸技術(shù)及信息化管理技術(shù)應用到生產(chǎn)自動化和辦公自動化中可有效提高生產(chǎn)效率，但目前該技術(shù)的實際應用層次仍較淺，存在的問題較多，如不同平臺、不同部門之間的數(shù)據(jù)仍未做到有效地共享與交流，再者，一些數(shù)據(jù)的重復性統(tǒng)計導致了數(shù)據(jù)準確性的丟失，降低了數(shù)據(jù)的價值。

傳統(tǒng)的人工抄表方式，傳送數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方式費時、費力、工作量大、易出錯，且不利于信息的實時傳遞與共享，尤其對于距離相對較遠的廠房、設備分布相對分散的車間，傳統(tǒng)方法對于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與共享更加困難，嚴重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率，造成了企業(yè)的產(chǎn)能過剩。

相比于國內(nèi)，國外企業(yè)的信息化管理起步較早、經(jīng)驗豐富，且已有許多相對成熟的模式，如將財務管理軟件及倉儲管理軟件廣泛應用于企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理與共享，再者將ERP系統(tǒng)應用于企業(yè)生產(chǎn)，有利于企業(yè)管理水平的提高，有效地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率、減少了工人的工作量、提高了產(chǎn)能。

1稱重管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

稱重管理系統(tǒng)的硬件主要由1臺上位機和8臺托利多稱重儀表組成。8臺稱重儀表中，1臺通過以太網(wǎng)進行TCP/IP通信的條碼打印稱重儀表，7臺進行RS232C通信的稱重儀表。稱重管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，此設計方案中，上位機端用了RS232C擴展卡，未用RS485擴展卡，因此圖1設計方案的缺點是傳輸過程中用了大量轉(zhuǎn)換器，若維護不當，會造成連接頭處松動，影響數(shù)據(jù)傳輸；但RS232C擴展卡價格低廉，從企業(yè)成本看，其優(yōu)點是可以節(jié)約成本。

2上位機程序設計

2.1軟件設計流程

上位機和托利多稱重儀表實現(xiàn)基于Visual Basic開發(fā)環(huán)境下的串行通信，稱重儀表的數(shù)據(jù)通過串口實時發(fā)送給上位機，上位機將讀取的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)截取、轉(zhuǎn)換，稱重數(shù)據(jù)就可以實時顯示在VB運行畫面中，與此同時，稱重數(shù)據(jù)可以存儲到數(shù)據(jù)庫中，以便于對數(shù)據(jù)進行查詢追溯功能，既方便了對稱重過程的監(jiān)管，又對工人的操作進行了約束。

公司生產(chǎn)車間的8臺秤中，有7臺秤的通信方式為RS232C通信；一臺條形碼打印計價秤的通信方式為以太網(wǎng)通信。該系統(tǒng)是在VB6.0環(huán)境下編程，簡單方便。利用VB可以開發(fā)出具有良好的交互功能、兼容性和拓展性的應用程序。

軟件設計流程如圖2所示。這7臺稱重顯示儀表，在RS232C通信的基礎上，利用VB中的MSComm控件編寫上位機與儀表通信程序，進行稱重數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)存入Access數(shù)據(jù)庫#1中。針對條形碼打印計價秤，在以太網(wǎng)通信的基礎上，調(diào)用儀表廠家提供的上位機流水回收軟件對其稱重數(shù)據(jù)進行回收，并寫入上位機的Access數(shù)據(jù)庫#2中。同時數(shù)據(jù)庫#1調(diào)用數(shù)據(jù)庫群2中的有效數(shù)據(jù)，將8臺托利多儀表的稱重數(shù)據(jù)集中存放在數(shù)據(jù)庫#1中。

2.2RS232C通信接線圖

上位機和7臺稱重顯示儀表基于RS232C進行通信稱重顯示儀表的RS232C接口為25針，在硬件接線時，將25針接口轉(zhuǎn)換為9針接口。RS232C通信受到傳輸距離的限制，實際傳輸距離的最大約為15米，標準值取50英尺。針對這一缺點，可以在遠距離通信時加入RS485轉(zhuǎn)換器，由RS485通信代替長距離的RS232C通信。

RS232C通信時通信示意圖如圖3所示，RS232C端口1的發(fā)送端（TXD）與RS232C端口2的接收端（RXD）相連；RS232C端口1的接收端（RXD）與RS232C端口2的發(fā)送端（TXD）相連；兩個端口的數(shù)據(jù)信號地連接，方向總是由發(fā)送端指向接收端。

2.3TCP/IP協(xié)議簡介

TCP/IP通信協(xié)議結(jié)構(gòu)只有四層，包括應用層、傳輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡接口層，每層在實現(xiàn)自己功能時，直接使用下層提供的服務，它也為自己的上層提供信息。在上位機和托利多儀表的通信中，通信協(xié)議采用“應用進程-TCP-IP-網(wǎng)絡接口”方式。

2.3.1基于以太網(wǎng)通信的稱重儀表

通過以太網(wǎng)進行TCP/IP通信，條碼秤儀表主體有以太網(wǎng)端口，可通過以太網(wǎng)線直接和上位機相連。稱重數(shù)據(jù)上傳之前，需要先對該秤的IP進行設置。條碼秤端設置完畢，當使用條碼秤稱重完成后，按下“打印”按鍵，從秤體會打印一張標簽，標簽的格式在使用前進行設置，打印完標簽的同時，稱重的數(shù)據(jù)會傳輸?shù)缴衔粰C流水回收軟件設置指定的數(shù)據(jù)庫#2中。

上位機的條碼秤流水回收軟件是由儀表廠家提供的，以以太網(wǎng)為通信基礎，主要用來接收該系列秤的稱重數(shù)據(jù)。點擊“設置”按鈕，進入配置管理器界面如圖4，可以對該條碼秤上傳數(shù)據(jù)所存儲的位置、條碼秤的IP等進行設置。

該條碼秤的稱重數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在Access數(shù)據(jù)庫中，存儲位置是固定在某一位置（設置為D盤），因此在“數(shù)據(jù)庫設置”選項里，做了設置。選中了“支持Access數(shù)據(jù)庫”，并設置了數(shù)據(jù)庫文件。在“系統(tǒng)設置”里面，需要將其通信模式選為“支持TCP模式”，服務器端口號為“5001”，在“電子秤列表”里面，需要將該秤的命名，IP地址以及秤類型添加進去。

添加完成該條碼秤的信息，點擊“保存設置”，就完成了對條碼秤的設置，這時，這臺條碼秤的相關(guān)信息就顯示在列表中。點擊“退出”按鈕，又進入了主界面。這時，單擊“開始”，就可以進行條碼秤數(shù)據(jù)的上傳。

在編寫的RS232C通信的稱重管理系統(tǒng)中，直接調(diào)用此以太網(wǎng)通信的軟件，同時將D盤存放以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與其他7臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，就完成了RS232C通信和以太網(wǎng)通信的結(jié)合。

4結(jié)束語

本課題依托RS232C通信和以太網(wǎng)通信原理，以梅特勒.托利多的工業(yè)電子秤為硬件基礎，以可視化編程工具VB為軟件基礎，通過設計界面和編程完成了基于RS232C通信和以太網(wǎng)通信的稱重管理系統(tǒng)，經(jīng)過實驗室模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試后，系統(tǒng)運行良好，已在企業(yè)持續(xù)使用，滿足的企業(yè)的生產(chǎn)需求，改善了企業(yè)原有的人工記錄的模式，提高了企業(yè)數(shù)據(jù)查看和追溯的效率，對很多行業(yè)中類似問題的解決有一定的參考價值和借鑒意義。endprint