尹文芳、黃才英

（湖南中南智能裝備有限公司，湖南長沙 410117）

1 引言

紡織行業(yè)作為傳統(tǒng)型行業(yè)，工人密集度高。近年來，隨著人工成本的不斷增加以及紡織企業(yè)對包裝生產(chǎn)線的質(zhì)量及效率要求不斷提高，自動化包裝生產(chǎn)線就成了企業(yè)的首選。自動化包裝生產(chǎn)線對企業(yè)持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益提高至關(guān)重要，其中標(biāo)簽打印也是生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動化不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)。本文的布卷標(biāo)簽打印系統(tǒng)設(shè)計的，主要內(nèi)容為：（1）獲取ERP訂單關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品品名、產(chǎn)品代碼、幅寬、標(biāo)重、分類和二維碼等。（2）采集布匹收卷包裝系統(tǒng)PLC的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括重量、卷長和卷徑等。（3）數(shù)據(jù)存儲及動態(tài)打印。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

車間布匹生產(chǎn)線后段的布匹收卷包裝系統(tǒng)依據(jù)ERP訂單計劃進(jìn)行生產(chǎn)，該系統(tǒng)包括收卷機(jī)、稱重打包機(jī)和輸送線等設(shè)備。成品布卷標(biāo)簽中的產(chǎn)品品名、產(chǎn)品代碼、幅寬、標(biāo)重和分類信息等數(shù)據(jù)來自于ERP訂單計劃，重量、卷長和卷徑等數(shù)據(jù)來自于實(shí)際生產(chǎn)。根據(jù)布匹收卷包裝系統(tǒng)的設(shè)備布置，設(shè)計了圖1所示的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置，由一臺工控機(jī)進(jìn)行標(biāo)簽打印管理，由一臺打標(biāo)機(jī)執(zhí)行打印貼標(biāo)工作。工控機(jī)與ERP服務(wù)器、布匹收卷包裝系統(tǒng)PLC、打標(biāo)機(jī)通過內(nèi)部局域網(wǎng)連接。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置

3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

根據(jù)車間布匹生產(chǎn)線后段包裝工藝要求，布卷稱重包膜后按卷依次貼標(biāo)。標(biāo)簽數(shù)據(jù)需要與每卷布卷數(shù)據(jù)匹配。布卷標(biāo)簽打印系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖2所示，主要完成如下工作：（1）通過ERP提供的訂單接口，獲取標(biāo)簽打印系統(tǒng)所需的產(chǎn)品品名、產(chǎn)品代碼、幅寬、標(biāo)重、分類和二維碼等訂單數(shù)據(jù)。（2）標(biāo)簽打印前，毛重、凈重、卷號、卷徑、毛長和凈長數(shù)據(jù)由PLC的傳感器測量所得，通過OPC接口，獲得PLC系統(tǒng)中的布卷生產(chǎn)數(shù)據(jù)。（3）自動打印，在生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)正常，產(chǎn)品無質(zhì)量問題等特殊情況時，則可以根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、引申數(shù)據(jù)和PLC數(shù)據(jù)自動打印標(biāo)簽。（4）復(fù)卷及標(biāo)簽補(bǔ)打，在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)下卷產(chǎn)品需要復(fù)卷或標(biāo)簽因非產(chǎn)品問題而出現(xiàn)一些損毀，這樣的情況要修改打印或補(bǔ)打標(biāo)簽。（5）自動打印的標(biāo)簽數(shù)據(jù)和修改打印后的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，都要把這些數(shù)據(jù)傳送給ERP系統(tǒng)。

圖2 布卷標(biāo)簽打印系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖

4 采用VBS腳本編程的功能實(shí)現(xiàn)

4.1 VBS腳本

本設(shè)計中的上位機(jī)組態(tài)軟件支持VBS腳本編程，通過VBS腳本方式可以訪問所有對象的屬性以及ActiveX控件，實(shí)現(xiàn)組態(tài)對象以及數(shù)據(jù)庫連接等任務(wù)。系統(tǒng)采用VBS腳本編程通過SQL的連接獲得ERP訂單數(shù)據(jù)，并通過上位機(jī)變量數(shù)據(jù)采集PLC數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的綜合處理。

4.2 建立與SQL的數(shù)據(jù)傳輸

連接到數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵在于連接字符串，只需要把連接字符串賦值給Connection對象的ConnectionString屬性，或者在調(diào)用連接對象的OPEN方法時把連接字符串作為ConnectionString參數(shù)。本文采用VBS腳本通過ODBC的DSN建立連接，從數(shù)據(jù)庫獲得訂單號及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。訂單號獲取代碼如下：

4.3 外部變量數(shù)據(jù)

外部變量就是過程變量，指通過數(shù)據(jù)地址與PLC進(jìn)行通信的變量。上位機(jī)組態(tài)軟件可以通過外部變量采集PLC的過程數(shù)據(jù)，也可以通過外部變量對PLC進(jìn)行檢測和控制。外部變量在其所屬的通信驅(qū)動程序的通道單元的連接目錄下創(chuàng)建，每一個外部變量都有唯一的符號名和地址。本文中VBS腳本編程采用的是外部變量的符號名關(guān)聯(lián)其數(shù)據(jù)值。VBS的內(nèi)部對象HMIRuntime的屬性有很多，常用的有HMIRuntime.Screen（畫面）、HMIRuntime.tags（變量）、HMIRuntime.ActiveScreen（活動的畫面）和HMIRuntime.Stop（停止運(yùn)行）。本文中所用的主要為變量的讀寫屬性。變量讀語句為：HMIRuntime.Tags(“符號名”).Read；變量寫語句為：HMIRuntime.Tags(“符號名”).Write。示例代碼如下：

4.4 數(shù)據(jù)處理與標(biāo)簽打印

系統(tǒng)在收到PLC發(fā)出的“存數(shù)據(jù)”指令時，會將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將所需的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲標(biāo)記好，且反饋“保存完成”信號給PLC。數(shù)據(jù)處理包括從訂單關(guān)聯(lián)信息中摘取產(chǎn)品信息，并轉(zhuǎn)換成匹配的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。同時，從PLC獲取的重量、長度和直徑等重要數(shù)據(jù)通過布卷工藝參數(shù)要求折算成對應(yīng)的凈重、凈長等數(shù)據(jù)。標(biāo)簽數(shù)據(jù)整合的代碼如下：

標(biāo)簽數(shù)據(jù)統(tǒng)計完成后，通過VBS腳本編程將數(shù)據(jù)與標(biāo)簽?zāi)K合成為一張標(biāo)簽圖片，圖片中包括用戶標(biāo)簽界面、時間、二維碼圖片以及所有的布局?jǐn)?shù)據(jù)信息。在收到PLC發(fā)出的“輸出打印數(shù)據(jù)”指令時，將標(biāo)記好的圖片發(fā)給打標(biāo)機(jī)打印并貼標(biāo)。此過程的關(guān)鍵代碼如下：

5 系統(tǒng)運(yùn)行驗證及結(jié)果

首先在工控機(jī)中，由操作人員打開軟件界面。選擇生產(chǎn)線、班組。單擊訂單查詢，選擇訂單。人工操作后，系統(tǒng)自動獲取訂單數(shù)據(jù)及傳感器所測得的布卷生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)正常，產(chǎn)品無質(zhì)量問題等特殊情況時，可以根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、引申數(shù)據(jù)和PLC數(shù)據(jù)自動打印標(biāo)簽。系統(tǒng)將標(biāo)簽數(shù)據(jù)下發(fā)至自動打標(biāo)機(jī)，自動打標(biāo)機(jī)輸出標(biāo)簽，通過吸盤吸取標(biāo)簽并送至布卷打包位，將標(biāo)簽貼在布卷上。自動打印的標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過接口自動上傳到ERP系統(tǒng)。

本文所述的布卷標(biāo)簽打印系統(tǒng)已投入國內(nèi)某車間非織造布生產(chǎn)線使用，試運(yùn)行期間該系統(tǒng)按生產(chǎn)要求進(jìn)行了優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)了“一卷兩標(biāo)簽”功能，生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，已正常運(yùn)行近 2年時間。

6 結(jié)語

通過開發(fā)布卷標(biāo)簽打印系統(tǒng)，打通了上層管理系統(tǒng)與設(shè)備層之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，數(shù)據(jù)真實(shí)，節(jié)省人力，一物一碼，使每一張布卷標(biāo)簽成了真正意義上的布卷“身份證”。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集、動態(tài)打印和標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲等功能，實(shí)現(xiàn)了布卷標(biāo)簽的信息化管理，同時將該系統(tǒng)關(guān)聯(lián)至工廠管理系統(tǒng)，有效地避免了信息孤島的產(chǎn)生，為客戶實(shí)現(xiàn)布卷信息的大數(shù)據(jù)管理提供了數(shù)據(jù)支持。