基于VB的電子天平遠程數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)

孫金根，張嘉男，陳　怡

(沈陽理工大學(xué) 自動化與電氣工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159)

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基于VB的電子天平遠程數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)

孫金根，張嘉男，陳怡

(沈陽理工大學(xué) 自動化與電氣工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159)

電子天平應(yīng)用廣泛、實用性強，但自身對數(shù)據(jù)的采集及處理具有局限性。文中通過電子天平與計算機通信有效地解決這一問題。以計算機為上位機，賽多利斯天平為下位機,VB6.0為開發(fā)平臺，利用VB的MSComm通信控件設(shè)計了電子天平的串口通信程序，開發(fā)了基于VB的電子天平遠程數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。通過RS232實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸、處理等功能，將測量得的數(shù)據(jù)實時填入Excel表格，避免人為抄表帶來錯誤，提高了工作效率。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試該系統(tǒng)使用方便、可靠，具有較好的實用性。

電子天平；VisualBasic6.0；數(shù)據(jù)記錄；Excel

電子天平應(yīng)用廣泛，不但給予人們方便，也提高了生產(chǎn)力及實驗的準確性。其區(qū)別在于應(yīng)用于不同場合對于電子天平的精度及各項功能指標要求不同。如今的電子天平精度高、功能豐富，但單獨使用時還是存在局限性，不能很好地對數(shù)據(jù)進行處理，并缺乏友好的人機交互性，這就需要計算機介入， 利用計算機的數(shù)據(jù)處理功能及與其他軟件配合使用，從而滿足不同用戶的需求[1]。本文從工程實踐出發(fā)，實際生產(chǎn)工作中，多臺電子天平同時工作，工作人員需把測量結(jié)果抄到表格中，效率低，不具有實時性且記錄大量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤填現(xiàn)象不可避免?；谝陨蠁栴}，本文設(shè)計實現(xiàn)了計算機通過RS232通信電纜與電子天平的通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)很好的結(jié)合了二者的優(yōu)點，具有操作簡單、友好的實時監(jiān)控界面，同時把測量得到的數(shù)據(jù)實時填入MicrosoftOffice2007Excel表格中，并打印出來等優(yōu)點[2-4]。避免了工作人員手動抄表出現(xiàn)的誤填現(xiàn)象，節(jié)省人力，提高了工作效率，具有一定的實用性。

1　系統(tǒng)軟硬件配置

1.1硬件配置

本文所使用的上位機為裝Windows7操作系統(tǒng)和軟件VisualBasic6.0的計算機。該計算機與下位機賽多利斯天平(型號為BS210S)同樣帶有25針串口，通過RS232通信電纜來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。通信電纜采用上海光勝網(wǎng)絡(luò)科技有限公司CSKJ-HRPVSP屏蔽雙絞線，適用于RS232通信協(xié)議，實現(xiàn)計算機與電子天平的通信。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，上位機通過RS232通信電纜分別與多臺賽多利斯天平進行通信，由不同通信控件實現(xiàn)如：Comm1，Comm2，Comm3…各通信之間互不影響。

1.2軟件配置

VisualBasic是由Microsoft公司開發(fā)的程序設(shè)計語言，也是目前較為主流的開發(fā)設(shè)計平臺，具有面向?qū)ο?、結(jié)構(gòu)化、模塊化等特性。VB是從BASIC語言漸變而來，具有用戶界面及快速應(yīng)用程序開發(fā)系統(tǒng)，可以與多個數(shù)據(jù)庫連接，例如ADO數(shù)據(jù)庫、DAO數(shù)據(jù)庫、RDO數(shù)據(jù)庫。VB也可以創(chuàng)建各種控件，如ActiveX控件、MSComm控件等。同樣，VB中工程窗體的設(shè)計簡單，使用者可根據(jù)需求自己靈活設(shè)計?？傊?，對于使用者來說，VB操作簡單，具有友好人機交互界面，是一款較好的開發(fā)軟件。

圖1　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

2　通信協(xié)議與編程環(huán)境

2.1通信協(xié)議

通俗地講通信協(xié)議是指要通信的雙方，通過相同的數(shù)據(jù)傳送格式，統(tǒng)一的規(guī)則與參數(shù)設(shè)置，從而實現(xiàn)信息交流，實現(xiàn)通信。本文賽多利斯電子天平通過RS232串口連接計算機，就要遵循RS232通信協(xié)議，RS232連接線長度在15m內(nèi)，否則信息傳輸不準確，影響信息正常交換[5-6]。協(xié)議主要參數(shù)設(shè)置為：1 200波特傳輸速度；奇偶校驗設(shè)置為奇；1個停止位；操作方式標準SB1；信息以ASCII字符形式傳輸。硬件信號交換采用4線的接口，軟件信號交換采用XON和XOFF。串口通信應(yīng)用面廣，無論是計算機之間，還是計算機與其他設(shè)備間通信，都能較好地實現(xiàn)工業(yè)控制。

2.2通信控件

本文的重點是實現(xiàn)賽多利斯與計算機之間的通信，VB6.0中的MSComm控件很好的解決這一問題，即通過MSComm控件來實現(xiàn)計算機與賽多利斯天平的串口通信[7-10]。該控件功能強大，可實現(xiàn)計算機與不同對象的通信：計算機與計算機、計算機與單片機、計算機與智能儀表、計算機與PLC等。且MSComm控件操作起來也簡單易行，流程如同大多數(shù)軟件一樣。先新建工程，進入VB開發(fā)環(huán)境，再添加串口通信控件MSComm到工具箱，編程，最后進行調(diào)試。因為計算機要采集多個電子天平的數(shù)據(jù)，一個MSComm控件對應(yīng)著一個串口，所以要創(chuàng)建多個MSComm控件。

3　通信接口設(shè)計

3.1MSComm控件的常用屬性

MSComm控件的重要屬性：(1)CommPort設(shè)置并且返回通訊端口號；(2)Settings以字符串的形式設(shè)置并返回停止位、數(shù)據(jù)位、波特率、奇偶校驗；(3)PortOpen為設(shè)置并返回通訊端口的狀態(tài)，也可以打開和關(guān)閉端口；(4)Input是從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符；(5)Output是向傳輸緩沖區(qū)寫一個字符串；(6)InBufferCount為讀取和接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)；(7)InBufferSiz為讀取或設(shè)置接收緩沖區(qū)的大?。?8)CommEvent為讀取或設(shè)置串口事件。

3.2電子秤的通信協(xié)議

賽多利斯電子天平以16字符的格式輸出，其中未顯示的段一律按空格格式輸出。下面字符的輸出與否，取決于電子天平上顯示的字符，如圖2所示。

正常操作情況下，各個字符含義：*代表空格，CR表示回車，D表示為數(shù)字或者是字母，LF代表換行，U為單位符號。

圖2　賽多利斯的輸出格式

賽多利斯的數(shù)據(jù)輸入格式：把計算機通過通信電纜與賽多利斯相連，計算機所給的控制命令通過串口傳入電子天平，命令的格式不盡相同，但字符的傳輸需要事先在傳輸操作菜單上得以確定。如同輸出格式，輸入格式下每個字符代表不同含義，Esc是Escape,CR代表回車,!代表命令字符，LF為換行。具體控制命令的格式如下：

格式1Esc!CRLF

格式2Esc!# -CRLF

通過電纜連接賽多利斯與電腦之前，要核對引腳分配如圖3所示，左側(cè)是賽多利斯天平引腳，右側(cè)是計算機引腳。如果引腳分配有誤，導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，也可能導(dǎo)致設(shè)備損壞，重要引腳有：引腳1：屏蔽；引腳2：數(shù)據(jù)輸出；引腳3：數(shù)據(jù)輸入；引腳4：內(nèi)部接地；引腳5：清除發(fā)送引腳； 引腳20：數(shù)據(jù)終端就緒。

圖3　引腳接線圖

4　VB調(diào)用EXCEL及通信程序

VB自帶的報表功能(DataReportDesigner)具有局限性，不能滿足靈活設(shè)計的需求，并且使用直接打印的方法(Printer.print)，需進行打印機定位，用戶根據(jù)報表格式發(fā)生變化要不斷修改格式及程序，這會用戶使用帶來不便[11-12]。

基于以上問題，本文采用VB調(diào)用Excel的方法，此方法簡單易行，利用Excel強大的報表和計算功能，來實現(xiàn)從下位機賽多利斯天平采集到的數(shù)據(jù)的實時寫入及打印。

4.1VB調(diào)用Excel方法

首先要引用Excel類型庫，從“工程”菜單欄中選擇“引用”，選擇MicrosoftExcel9.0ObjectLibrary，最后點擊“確定”。對Excel對象的定義需要在通用對象的聲明過程中進行。

DimxlAppAsExcel.Application

DimxlBookAsExcel.Workbook

DimxlCharAsNewExcel.Chart

DimxlSheetAsNewExcel.Worksheet

創(chuàng)建Excel對象并打開保存在C盤上要填寫的Excel文件，設(shè)置Excel在程序運行中為可見。把測量得到的數(shù)據(jù)填入名為“xlBook.Worksheets(2)”的Excel中，填入數(shù)據(jù)的起始單元為(6,3)，當前讀數(shù)批次為0。

SetxlApp=NewExcel.Application

SetxlBook=xlApp.Workbooks.Open

("C:Book_bs4000s.xlsx")

xlApp.Visible=True

SetxlSheet=xlBook.Worksheets(2)

rowcount= 6

colcount= 3

signalread= 0

4.2VB通信程序

PrivateSubForm_Load()

MSComm1.CommPort= 1 '設(shè)置串行端口com_num

MSComm1.OutBufferSize= 100

'數(shù)據(jù)接受緩沖區(qū)大小為1024字節(jié)

MSComm1.InBufferSize= 100

'數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)大小為1024字節(jié)

MSComm1.InputMode= 0'二進制通信方式

MSComm1.InputLen= 0

'讀取接收緩沖區(qū)的所有字符

MSComm1.InBufferCount= 0'清除接收緩沖區(qū)

MSComm1.SThreshold= 1

'每發(fā)送一字節(jié)都觸發(fā)發(fā)送事件

MSComm1.RThreshold= 16

'每接收一字節(jié)都觸發(fā)接收事件

MSComm1.Settings= "1200,O,7,1"

'設(shè)置波特率及數(shù)據(jù)幀格式

MSComm1.PortOpen=True'打開串口

EndSub

PrivateSubMSComm1_OnComm()

SelectCaseMSComm1.CommEvent'事件發(fā)生

CasecomEvSend'發(fā)送數(shù)據(jù)事件

Text2.Text=Text2.Text+Chr(27) &Chr(80) &Chr(13) &Chr(10)

CasecomEvReceive'接收數(shù)據(jù)事件

strBuffreceive=MSComm1.Input'讀入到緩沖區(qū)

chengcomvalue=Mid(strBuffreceive, 4, 7)'取數(shù)據(jù)Text1.Text=Text1.Text+chengcomvalue+Chr(13) &Chr(10) '在文本框中顯示接收數(shù)據(jù)

tempwater=Val(chengcomvalue) '測量得到水的溫度及水溫折算

tempval=tempwater*coefval

SelectCasesignalread

Case0….

5　監(jiān)控界面及Excel報表

如圖4所示，為VB的監(jiān)控界面，通過對界面操作來實現(xiàn)賽多利斯天平與計算機間通信，實時顯示接收、發(fā)送數(shù)據(jù)，水溫及允許誤差。左側(cè)為賽多利斯天平檢測出的液面刻度值，可實現(xiàn)同時檢測10個天平液面刻度，并可多批次測量。把采集到的數(shù)據(jù)實時填入Excel報表，避免了人為手動抄表而帶來的誤填，為操作人員提供方便，提高了工作效率。打印出的Excel報表如圖5所示。報表主要內(nèi)容包括“刻度液面、水重、真容積及允許誤差”，不同工作場合可根據(jù)具體需求設(shè)計。

圖4　VB的監(jiān)控界面

圖5　可打印的Excel報表

6　結(jié)束語

本文設(shè)計了賽多利斯天平通過RS232通信電纜與計算機之間的通信，實現(xiàn)了一臺計算機采集處理多臺賽多利斯天平的數(shù)據(jù)，編寫了基于VB6.0軟件的串口通信程序。介紹了MSComm控件的特性及其使用方法。通過VB6.0調(diào)用Excel，利用了Excel的數(shù)據(jù)處理功能，將采集到的數(shù)據(jù)實時填寫報表，并可打印出來。解決了人工抄表效率低、容易出錯的問題。經(jīng)現(xiàn)場實踐，該方法簡單實用，在通信與數(shù)據(jù)采集處理方面具有一定的參考價值。

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Remote Data Recording System of Electronic Scales Based on VB

SUNJingen,ZHANGJianan,CHENYi

(CollegeofAutomationandElectricalEngineering,ShenyangLigongUniversity,Shenyang110159,China)

Thewidelyusedelectronicbalancehaslimitationsindataacquisitionandprocessing.Inthispaper,thisproblemissolvedbythecommunicationbetweentheelectronicbalanceandcomputer.AserialportcommunicationprogramofelectronicbalanceisdesignedonVB6.0developmentplatformbyusingMSCOMMcommunicationcontrolofVBwiththecomputerastheuppermachineandSartoriusbalanceasthelowermachine.TheremotedatarecordingsystemofelectronicscalebasedonVBisdeveloped.Databi-directionaltransmissionandprocessingarerealizedthroughRS232andthemeasureddataarefilledintotheExcelformsinrealtime,thusavoidingartificialmeterreadingerrorandimprovingtheworkefficiency.Thefielddebuggingsuggeststhesystemisconvenient,reliableandhasgreatpracticability.

electronicbalance;VisualBasic6.0;datarecording;Excel

2015- 12- 11

孫金根( 1962- ) ，男，副教授。研究方向：智能控制等。

10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2016.09.034

TP274+.1

A

1007-7820(2016)09-125-04