饒良波 趙真真

摘要：利用編碼器、PLC、稱重儀表、條碼打印機、上位機組態(tài)軟件在線監(jiān)控功能，開發(fā)了一套基于PLC和工控機的標(biāo)簽打印控制系統(tǒng)，并給出了該系統(tǒng)的組成、工作原理、設(shè)計方案，重點說明了該系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程和現(xiàn)場實際工作效果，該系統(tǒng)具備自動化程度高、操作簡單、響應(yīng)快和故障率低等特點，值得大力推廣。

關(guān)鍵詞：PLC;工控機;條碼打印機;稱重儀表;標(biāo)簽

0? ? 引言

在線標(biāo)簽打印系統(tǒng)，主要是利用生產(chǎn)線上的各類傳感器把收集的數(shù)據(jù)通過上位機組態(tài)軟件開發(fā)的標(biāo)簽打印系統(tǒng)進(jìn)行在線生成和記錄，并通過條碼打印機打印出來的一套系統(tǒng)。目前購買一套成熟的應(yīng)用于流水生產(chǎn)線的在線標(biāo)簽打印系統(tǒng)成本比較高昂，很多企業(yè)接受不了，或者很多企業(yè)的標(biāo)簽打印這一塊是手動輸入相關(guān)數(shù)據(jù)后再打印出來的，操作麻煩，工作效率低。針對上述情況，本文研究開發(fā)了一種能夠自動收集相關(guān)數(shù)據(jù)實時打印的在線標(biāo)簽打印系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高等特點。

1? ? 系統(tǒng)組成

在線打印系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由稱重傳感器、稱重儀表、編碼器、PLC、光電開關(guān)、工控機、條碼打印機組成。稱重儀表采用上海耀華C602儀表，主要把采集到的重量數(shù)據(jù)通過485轉(zhuǎn)USB串口與工控機通信;光電開關(guān)采用比杜克光電開關(guān)FQ50-T2D-P31P2來感應(yīng)判斷產(chǎn)品頭尾;編碼器采用臺灣陽明WE-M2，通過PLC采集脈沖信號，什么時候開始采集數(shù)據(jù)是通過光電開關(guān)來判斷的;PLC采用三菱FX3U-32MR，PLC通過485轉(zhuǎn)USB串口與工控機通信;工控機采用森克觸控嵌入式一體機，并配備北京亞控科技發(fā)展有限公司組態(tài)王6.55上位機軟件，顯示打印標(biāo)簽內(nèi)容，實施重量和長度信號采集;條碼打印機采用美國斑馬打印機，型號Z210。

2? ? 系統(tǒng)工作原理

在生產(chǎn)線運行過程中，當(dāng)光電開關(guān)感應(yīng)到產(chǎn)品頭部時，光電開關(guān)開始通過PLC程序記錄編碼器的脈沖信號，并轉(zhuǎn)為米數(shù)，實時顯示在工控主機上，該信號是通過PLC的485通信接口把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)USB串口模塊發(fā)給工控機的，工控機通過界面開發(fā)軟件北京亞控組態(tài)王6.55軟件進(jìn)行記錄，當(dāng)光電開關(guān)感應(yīng)到一卷產(chǎn)品完成后，開發(fā)軟件記錄下當(dāng)前長度并自動寫入標(biāo)簽產(chǎn)品規(guī)格欄。同理，當(dāng)稱重儀表接收到稱重傳感器穩(wěn)定的重量信號后，通過485通信接口把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)USB串口模塊發(fā)送給工控機組態(tài)軟件，組態(tài)軟件記錄下當(dāng)前重量并實時寫入標(biāo)簽凈重欄。完成后，人工按下打印按鈕，條碼打印機打印當(dāng)前標(biāo)簽內(nèi)容。

3? ? 系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)生產(chǎn)實際需求，本套系統(tǒng)可以分為手動和自動工作方式，手動狀態(tài)是指長度和重量需要手動點擊“寫入”按鈕把數(shù)據(jù)寫入標(biāo)簽格式，自動狀態(tài)是指長度和重量通過光電開關(guān)信號的通斷能夠自動把數(shù)據(jù)寫入標(biāo)簽格式。如圖2所示，標(biāo)簽格式里面的內(nèi)容都可以手動更改，生產(chǎn)編號在每次點擊打印按鈕后能夠自動加一。在手動工作方式下，生產(chǎn)編碼需要點擊“生成”按鈕才能寫入標(biāo)簽格式里的生產(chǎn)編號欄。打印按鈕分為有無二維碼，能夠滿足不同打印需求。產(chǎn)品長度數(shù)據(jù)傳輸至標(biāo)簽格式里的產(chǎn)品規(guī)格，重量數(shù)據(jù)傳輸至凈重。

3.1? ? 標(biāo)簽格式數(shù)據(jù)庫說明

如圖2所示，產(chǎn)品名稱“氣凝膠氈”是內(nèi)存字符串類型;產(chǎn)品型號是內(nèi)存字符串類型;產(chǎn)品規(guī)格是內(nèi)存實數(shù)，分為產(chǎn)品規(guī)格1和產(chǎn)品規(guī)格2，分別表示長度和幅寬;生產(chǎn)編號由生產(chǎn)編號1、生產(chǎn)編號2和生產(chǎn)編號3組成，生產(chǎn)編號1是內(nèi)存字符串類型，生產(chǎn)編號2是內(nèi)存實數(shù)，生產(chǎn)編號3是內(nèi)存字符串，分別表示產(chǎn)品編號、產(chǎn)品批次和備注初始值，可以預(yù)先給一個D2RT006-5-H;凈重是I/O實數(shù)，連接到采集設(shè)備上，采集頻率100 ms，寄存器40007，數(shù)據(jù)類型FL0AT，只讀屬性，如圖3所示;檢驗員是內(nèi)存字符串類型，初始值為01。

3.2? ? 事件命令語言說明

產(chǎn)品凈重在自動狀態(tài)下：

＼＼本站點＼產(chǎn)品屬性.凈重>10&&＼＼本站點＼流程變量.標(biāo)記點2！=1&&＼＼本站點＼自動開關(guān)==1

if（（＼＼本站點＼產(chǎn)品屬性.凈重-＼＼本站點＼產(chǎn)品屬性.凈重）<=＼＼本站點＼流程變量.重量差距允許范圍）

{

＼＼本站點＼流程變量.計時器1=＼＼本站點＼流程變量.計時器1+1;

}

if（＼＼本站點＼流程變量.計時器1>=3）

{

＼＼本站點＼產(chǎn)品屬性.內(nèi)存重量=＼＼本站點＼產(chǎn)品屬性.凈重;

＼＼本站點＼流程變量.標(biāo)記點2=1;

}

3.3? ? 硬件連接說明

PLC連接COM1-MODBUSRTU-COM-設(shè)備地址（如2），凈重連接COM2-MODBUSRTU-COM-設(shè)備地址（如3）。

3.4? ? 畫面設(shè)置

如圖2所示，分為三個不同的畫面：（1）主畫面;（2）帶二維碼畫面;（3）不帶二維碼畫面。

4? ? 結(jié)語

我們利用臺灣陽明編碼器、三菱PLC、上海耀華C602稱重儀表、上位機組態(tài)軟件監(jiān)控功能，開發(fā)了一套基于PLC和工控機的標(biāo)簽打印控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，操作簡便，運行穩(wěn)定，能夠滿足不同的行業(yè)需求。

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收稿日期：2020-01-07

作者簡介：饒良波（1987—），男，湖南人，機電工程師，研究方向：機電工程。