在線(xiàn)標(biāo)簽打印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

饒良波 趙真真

摘要：利用編碼器、PLC、稱(chēng)重儀表、條碼打印機(jī)、上位機(jī)組態(tài)軟件在線(xiàn)監(jiān)控功能，開(kāi)發(fā)了一套基于PLC和工控機(jī)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(jì)方案，重點(diǎn)說(shuō)明了該系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作效果，該系統(tǒng)具備自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、響應(yīng)快和故障率低等特點(diǎn)，值得大力推廣。

關(guān)鍵詞：PLC;工控機(jī);條碼打印機(jī);稱(chēng)重儀表;標(biāo)簽

0? ? 引言

在線(xiàn)標(biāo)簽打印系統(tǒng)，主要是利用生產(chǎn)線(xiàn)上的各類(lèi)傳感器把收集的數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的標(biāo)簽打印系統(tǒng)進(jìn)行在線(xiàn)生成和記錄，并通過(guò)條碼打印機(jī)打印出來(lái)的一套系統(tǒng)。目前購(gòu)買(mǎi)一套成熟的應(yīng)用于流水生產(chǎn)線(xiàn)的在線(xiàn)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(dòng)輸入相關(guān)數(shù)據(jù)后再打印出來(lái)的，操作麻煩，工作效率低。針對(duì)上述情況，本文研究開(kāi)發(fā)了一種能夠自動(dòng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)打印的在線(xiàn)標(biāo)簽打印系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高等特點(diǎn)。

1? ? 系統(tǒng)組成

在線(xiàn)打印系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由稱(chēng)重傳感器、稱(chēng)重儀表、編碼器、PLC、光電開(kāi)關(guān)、工控機(jī)、條碼打印機(jī)組成。稱(chēng)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(guò)485轉(zhuǎn)USB串口與工控機(jī)通信;光電開(kāi)關(guān)采用比杜克光電開(kāi)關(guān)FQ50-T2D-P31P2來(lái)感應(yīng)判斷產(chǎn)品頭尾;編碼器采用臺(tái)灣陽(yáng)明WE-M2，通過(guò)PLC采集脈沖信號(hào)，什么時(shí)候開(kāi)始采集數(shù)據(jù)是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)來(lái)判斷的;PLC采用三菱FX3U-32MR，PLC通過(guò)485轉(zhuǎn)USB串口與工控機(jī)通信;工控機(jī)采用森克觸控嵌入式一體機(jī)，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(jī)軟件，顯示打印標(biāo)簽內(nèi)容，實(shí)施重量和長(zhǎng)度信號(hào)采集;條碼打印機(jī)采用美國(guó)斑馬打印機(jī)，型號(hào)Z210。

2? ? 系統(tǒng)工作原理

在生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)感應(yīng)到產(chǎn)品頭部時(shí)，光電開(kāi)關(guān)開(kāi)始通過(guò)PLC程序記錄編碼器的脈沖信號(hào)，并轉(zhuǎn)為米數(shù)，實(shí)時(shí)顯示在工控主機(jī)上，該信號(hào)是通過(guò)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(jī)的，工控機(jī)通過(guò)界面開(kāi)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(kāi)關(guān)感應(yīng)到一卷產(chǎn)品完成后，開(kāi)發(fā)軟件記錄下當(dāng)前長(zhǎng)度并自動(dòng)寫(xiě)入標(biāo)簽產(chǎn)品規(guī)格欄。同理，當(dāng)稱(chēng)重儀表接收到稱(chēng)重傳感器穩(wěn)定的重量信號(hào)后，通過(guò)485通信接口把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)USB串口模塊發(fā)送給工控機(jī)組態(tài)軟件，組態(tài)軟件記錄下當(dāng)前重量并實(shí)時(shí)寫(xiě)入標(biāo)簽凈重欄。完成后，人工按下打印按鈕，條碼打印機(jī)打印當(dāng)前標(biāo)簽內(nèi)容。

3? ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需求，本套系統(tǒng)可以分為手動(dòng)和自動(dòng)工作方式，手動(dòng)狀態(tài)是指長(zhǎng)度和重量需要手動(dòng)點(diǎn)擊“寫(xiě)入”按鈕把數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)簽格式，自動(dòng)狀態(tài)是指長(zhǎng)度和重量通過(guò)光電開(kāi)關(guān)信號(hào)的通斷能夠自動(dòng)把數(shù)據(jù)寫(xiě)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(dòng)更改，生產(chǎn)編號(hào)在每次點(diǎn)擊打印按鈕后能夠自動(dòng)加一。在手動(dòng)工作方式下，生產(chǎn)編碼需要點(diǎn)擊“生成”按鈕才能寫(xiě)入標(biāo)簽格式里的生產(chǎn)編號(hào)欄。打印按鈕分為有無(wú)二維碼，能夠滿(mǎn)足不同打印需求。產(chǎn)品長(zhǎng)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(kù)說(shuō)明

如圖2所示，產(chǎn)品名稱(chēng)“氣凝膠氈”是內(nèi)存字符串類(lèi)型;產(chǎn)品型號(hào)是內(nèi)存字符串類(lèi)型;產(chǎn)品規(guī)格是內(nèi)存實(shí)數(shù)，分為產(chǎn)品規(guī)格1和產(chǎn)品規(guī)格2，分別表示長(zhǎng)度和幅寬;生產(chǎn)編號(hào)由生產(chǎn)編號(hào)1、生產(chǎn)編號(hào)2和生產(chǎn)編號(hào)3組成，生產(chǎn)編號(hào)1是內(nèi)存字符串類(lèi)型，生產(chǎn)編號(hào)2是內(nèi)存實(shí)數(shù)，生產(chǎn)編號(hào)3是內(nèi)存字符串，分別表示產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品批次和備注初始值，可以預(yù)先給一個(gè)D2RT006-5-H;凈重是I/O實(shí)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(lèi)型FL0AT，只讀屬性，如圖3所示;檢驗(yàn)員是內(nèi)存字符串類(lèi)型，初始值為01。

3.2? ? 事件命令語(yǔ)言說(shuō)明

產(chǎn)品凈重在自動(dòng)狀態(tài)下：

＼＼本站點(diǎn)＼產(chǎn)品屬性.凈重>10&&＼＼本站點(diǎn)＼流程變量.標(biāo)記點(diǎn)2！=1&&＼＼本站點(diǎn)＼自動(dòng)開(kāi)關(guān)==1

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

{

＼＼本站點(diǎn)＼流程變量.計(jì)時(shí)器1=＼＼本站點(diǎn)＼流程變量.計(jì)時(shí)器1+1;

}

if（＼＼本站點(diǎn)＼流程變量.計(jì)時(shí)器1>=3）

{

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

＼＼本站點(diǎn)＼流程變量.標(biāo)記點(diǎn)2=1;

}

3.3? ? 硬件連接說(shuō)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(huà)面設(shè)置

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

4? ? 結(jié)語(yǔ)

我們利用臺(tái)灣陽(yáng)明編碼器、三菱PLC、上海耀華C602稱(chēng)重儀表、上位機(jī)組態(tài)軟件監(jiān)控功能，開(kāi)發(fā)了一套基于PLC和工控機(jī)的標(biāo)簽打印控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行穩(wěn)定，能夠滿(mǎn)足不同的行業(yè)需求。

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收稿日期：2020-01-07

作者簡(jiǎn)介：饒良波（1987—），男，湖南人，機(jī)電工程師，研究方向：機(jī)電工程。