基于VB的原料混合裝置網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

劉衛(wèi)生+周慶貴+張?jiān)?劉騰堯+顧俊

【摘 要】論文以稱重儀表和PLC為下位機(jī)、PC為上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和PLC與儀表之間的RS485通訊，開發(fā)出的上位機(jī)監(jiān)控軟件可以實(shí)現(xiàn)流程控制、數(shù)據(jù)輸入/輸出和參數(shù)在線設(shè)置等功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明監(jiān)控軟件界面友好、可操作性強(qiáng)、性能可靠、簡單實(shí)用。

【Abstract】The paper uses the weighing instrument and PLC as the lower machine， PC as the host computer， realizes the RS485 communication between the computer and PLC instrument， and then develops a PC monitoring software that can realize the process control， data input/output and parameter settings and other functions. The experimental results show that the monitoring software has the characters of friendly interface， strong operability， performance reliable， simple and practical.

【關(guān)鍵詞】FX2NPLC；VB；RS485通信

【Keywords】FX2N PLC；VB；RS485 communication

【中圖分類號】TP274.2；TP311.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0178-04

1 引言

在葉片制造過程中，膠的配比對產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，原料的配比要嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行。自動(dòng)配料稱重控制系統(tǒng)是將兩種以上的配料按一定重量配比要求自動(dòng)加入混合機(jī)內(nèi)形成混合物料，供下一工序使用。本文介紹了基于VB語言開發(fā)的打膠機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作原理、硬件構(gòu)成與程序設(shè)計(jì)流程，并具體給出了串口通信的流程和代碼。

2 稱重系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能

2.1 系統(tǒng)組成原理

系統(tǒng)由型號為FX2N-32MT的PLC和IND245的稱重儀表構(gòu)成，PLC利用485BD模塊和接口轉(zhuǎn)換器與PC鏈接，稱重儀表和工控機(jī)485串口相連。圖1為控制系統(tǒng)的組成示意圖。

2.2 主要控制功能

系統(tǒng)具有配方數(shù)據(jù)存儲和實(shí)際配料數(shù)據(jù)存儲功能，能夠按照時(shí)間、產(chǎn)品型號、打膠人、配料型號、組分等信息生成記錄進(jìn)行遠(yuǎn)程錄入。對現(xiàn)場的生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行監(jiān)控，通過PLC控制混合設(shè)備和實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場的生產(chǎn)情況[1]。控制系統(tǒng)具有不同的工作方式，根據(jù)工藝要求，按照不同方式完成混合配料工作。主控制界面如圖2所示。

3 數(shù)據(jù)讀取

3.1 稱重儀表的數(shù)據(jù)格式

IND245的連續(xù)輸出模板能夠向遠(yuǎn)程設(shè)備（如PC或顯示器）傳輸稱量數(shù)據(jù)和秤的信息。連續(xù)模板可以使用串口1，串口2或以太網(wǎng)。連續(xù)輸出格式的校驗(yàn)和可選。

表1中顯示了18個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

連續(xù)輸出格式說明：

A.數(shù)據(jù)輸出以十六進(jìn)制02開始；

B.狀態(tài)字，詳情請參照表2，3，4；

C.重量顯示值，六位字節(jié)，沒有符號和小數(shù)點(diǎn)。前導(dǎo)零用空格代替；

D.皮重，六位字節(jié)，沒有小數(shù)點(diǎn)；

E.ASCII回車符（0D hex）；

F.校驗(yàn)和僅設(shè)置為有效時(shí)進(jìn)行傳輸，校驗(yàn)和用于檢查傳輸數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。

3.2 MSComm控件

本設(shè)計(jì)中，利用VB的通信控件MScomm實(shí)現(xiàn)串口通信[2]，它是一種簡單易用的串口通信控件?？赏ㄟ^該控件設(shè)置串口狀態(tài)和通信信息協(xié)議和格式。

通過以下五種屬性可設(shè)置串口的基本設(shè)置和操作。

①Setting是字符型，用于設(shè)定通信的信息格式。

②Output用于寫入發(fā)送緩沖區(qū)的字符。

③PortOpen是布爾型且是開關(guān)通信口。

④Input用于讀取接收緩沖區(qū)的字符。

⑤CommPort用于設(shè)置并返回通信口號并設(shè)置通信控件MScomm為哪個(gè)串口提供通信服務(wù)。

以下三種屬性描述如何利用VB所擁有事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制來進(jìn)行通信。

①RThreshold用于設(shè)置并返回不觸發(fā)OnComm事件時(shí)接收緩沖區(qū)被允許的最多字符數(shù)。

②SThreshold用于設(shè)置并返回不觸發(fā)OnComm事件時(shí)發(fā)送緩沖區(qū)被允許的最少字符數(shù)。

③CommEvent用于返回通信過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息和事件，反映通信狀況。

上位機(jī)采用的通信格式為：MSComm1.Settings = "9600，N，7，1"表示波特率是9600bit/s，沒有奇偶校驗(yàn)位，7位數(shù)據(jù)位，1位停止位。

3.3 數(shù)據(jù)包提取

根據(jù)儀表的前述協(xié)議格式，要從緩沖區(qū)提取出數(shù)據(jù)首先要找到數(shù)據(jù)的尾字節(jié)，因?yàn)橥ㄓ嵖丶袛?shù)據(jù)設(shè)置為8位，所以回車符值為128+13=141H，起始符值為128+2=130H。

因?yàn)閿?shù)據(jù)采用連續(xù)發(fā)送方式，設(shè)置接收控件數(shù)據(jù)長度為36，數(shù)據(jù)為8位，只要找到其中數(shù)據(jù)的起始符，再看后面是否有回車符，如果有的話就是一個(gè)可以接收的數(shù)據(jù)包。

在托利多的電子秤上所顯示的重量數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)包中處于5到10位，有6個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)對應(yīng)電子秤上所顯示的一個(gè)數(shù)值。所以以字符串的形式將重量值從變量中取出，再判斷小數(shù)點(diǎn)的位置，這樣就能準(zhǔn)確地析取出重量數(shù)據(jù)[3]。

部分程序代碼

Private Sub Form_Load（）

MScomm1.CommPort = 8 ' 設(shè)置端口號

MScomm1.InputLen=36 '設(shè)置接收字符串長度

End Sub

Private Sub Timer2_Timer（）

On Error GoTo Sexit '打開數(shù)據(jù)端口

If MScomm1.PortOpen = True Then GoTo dexit

MScomm1.PortOpen = True

dexit：

fexit = "ok"

sexit：

If fexit = "ok" Then

On Error GoTo ition

weight1 = Mscomm1.Input

dition = "ok"

ition：

If dition = "ok" Then

Else

MsgBox "鏈接中斷"， 0 + 16， "警告"： Label18.Caption = "未連接"： Timer2.Enabled = False： comm.PortOpen = False： Exit Sub

End If

Label18.Caption = "已連接"

Dim i As Long

For i = 1 To 36

If Mid（weight1， i， 1） = Chr（2） Then weight1 = Mid（weight1， i， 18）： Exit For

'檢測數(shù)據(jù)

Next i

weight2 = Val（Mid（weight1， 5， 6））

weight2 = weight2 / 1000

Text6.Text = Format（weight2， "0.000"）

Mscomm1.InBufferCount = 0

Else

Label18.Caption = "未連接"

End If

End Sub

4 數(shù)據(jù)庫操作

Ado Data控件使用ActiveX數(shù)據(jù)對象（ADO）來快速建立數(shù)據(jù)綁定和數(shù)據(jù)提供者之間的連接。數(shù)據(jù)綁定控件是任何具有“數(shù)據(jù)源”屬性的控件，數(shù)據(jù)提供者可以是任何符合OLE DB規(guī)范的數(shù)據(jù)源。連接數(shù)據(jù)庫：將Ado Data控件與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，主要是對Ado Data控件的ConnectionString屬性、CommandType屬性、RecordSource屬性進(jìn)行設(shè)置。

下面是配方數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程錄入的部分程序代碼：

Private Sub Inputdata（）

Set cnn = New ADODB.Connection cnn.Open "Provider=SQLOLEDB.1；Password=1234；Persist Security Info=True；

User ID=adc；Initial Catalog=質(zhì)量記錄_new；DataSource=192.*.*.1" '訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫

cnn.Execute "insert into data1" & _

"（A樹脂型號，A樹脂批號，A樹脂重量，B固化劑型號，B固化劑批號，B固化劑重量，[實(shí)際混合比B/A]，機(jī)器編號，葉片編號，打膠人，生產(chǎn)日期，合計(jì)重量，打膠開始時(shí)間，打膠結(jié)束時(shí)間，校核報(bào)警記錄）" & _

"values （'" & Combo1.Text & "'，'" & Combo2.Text & "'，'" & Text1.Text & "'，'" & Combo3.Text & "'，'" & Combo4.Text & "'" & _

"，'" & Text2.Text & "'，'" & Text3.Text & "'，'" & Combo8.Text & "'，'" & Combo6.Text & "'" & _

"，'" & Combo9.Text & "'" & _

"，'" & time & "'，'" & Text6.Text & "'，'" & Text7.Text & "'，'" & Text8.Text & "'，'" & "超出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)" + Label22.Caption & "'）"

Sleep 200

Set rst = New ADODB.Recordset

rst.Open "select 打膠人 from 質(zhì)量記錄_new.dbo.data1 where 生產(chǎn)日期='" & time & "'"， cnn

If Combo9.Text = rst.Fields（"打膠人"） Then

MsgBox "數(shù)據(jù)錄入成功"， 0 + 64， "提示"

Else： MsgBox "請重新輸入數(shù)據(jù)"， 0 + 48， 數(shù)據(jù)錄入失?。?cnn.Execute "delete from 質(zhì)量記錄_new.dbo.data1 where 生產(chǎn)日期 ='" & time & "'"

End If

End Sub

5 應(yīng)用情況

該程序已經(jīng)在某葉片制造企業(yè)的混料配比稱重系統(tǒng)中得到應(yīng)用，經(jīng)過一年多的運(yùn)行情況表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，配比質(zhì)量控制得到了較好保證，并實(shí)現(xiàn)了控制參數(shù)的遠(yuǎn)程控制和設(shè)備運(yùn)行情況（包括人員信息、打膠時(shí)間、配比、重量等）數(shù)據(jù)保存和遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了混料配比工藝過程的網(wǎng)絡(luò)化管理。

【參考文獻(xiàn)】

【1】朱金平，楊明.基于VB環(huán)境下開發(fā)的配料稱重系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2003，19（1）：36-38.

【2】辛文舉.基于VB的標(biāo)簽打印機(jī)軟件和托利多電子稱之間的串口通信[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2012，31（7）：96-98.

【3】周慶貴.基于VB編程環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].測控技術(shù)，2008，27（4）：62-65.