【正文】 護，在自動運行模式下，當(dāng)上次運行沒有到位的情況下，第二輪循環(huán)不進行，并且報警。通過測量 0 或 1 信號持續(xù)的時間來判別條和空的 寬度 。在 1 個交叉 25 碼符號中，組成條碼符號的字符個數(shù)為偶數(shù)，當(dāng)字符是奇數(shù)個時，應(yīng)在左側(cè)補 0 變?yōu)榕紨?shù)。通用商品條碼 (EAU 碼和 UPC 碼 )、 93 碼 、 EAN128 碼屬于模塊組配法編碼。 128 碼的內(nèi)容大致也分為起始碼、數(shù)據(jù)碼、終止碼、校驗碼等四部分，其中校驗碼是可有可無的。即由 A、 B、 C 三種不同編碼規(guī)則的互換可擴大字符選擇的范圍，也可縮短編碼的長度。由于串行通訊已在 PLC 中成為一種最常用、最經(jīng)濟的通訊方式，因此在條形碼閱讀器與 PLC 構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中多選用串行通訊為接口的條形碼閱讀器。 TTY 接口。 在 PLC 的串行通訊中通訊處理單元支持一種稱為“無協(xié)議通信模式”或“自由端口模式”的通訊方式。本系統(tǒng)中根據(jù) OMRON PLC 對其 S232C 端口 9 芯的定義，其與條形碼閱讀器的接線形式如圖 24 所示。因此，在設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則： 1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求。 2. PLC 的選擇。 5. 編制控制系統(tǒng)技術(shù)文件。 PLC 的選型 在工程中主要根據(jù)工藝要求、控制對象、用戶需要等方面選擇合適的PLC，以獲得最佳的性能價格比。 輸入 /輸出模塊的選擇 模塊電源： 在選擇交流 I/O 模塊時，宜采用隔離變壓器為其供電，這樣可防止外部電路故障沖擊模塊。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行很重要。該裝置不能和防雷接地裝置、電器設(shè)備接地裝置有金屬連接。 根據(jù)設(shè)計提出的要求，我們優(yōu)先考慮安全穩(wěn)定性好、有質(zhì)量保證的 PLC品牌，綜合以上的考慮，決定采用 OMRON C200Hα 系列。 α 機有存儲介質(zhì)為 EPROM(電可編程只讀存儲器 )和 EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器 )兩種形式的內(nèi)存卡 (存儲器盒 )。 CPU 機架由 CPU 底板、 CPU 單元、電源單元和 I/O 單元組成， I/O 擴展機架由 I/O 擴展底扳、電源單元和 I/O 單元組成。即使入同樣的網(wǎng)如 SYSMAC Link、 SYSMAC NET 網(wǎng)，C200Hα 的通信功能也擴大了，它不僅支持 C 模式，還支持 CV 模式 (FINS)通信指令。 OMRON PLC中使用 RXD 指令進行數(shù)據(jù)讀取， RXD 指令格式： RXD D C N，其中 D 為接收數(shù)端子 名稱 功能 電機 A 驅(qū)動貨物到達閱讀區(qū) 電機 B1 驅(qū)動貨物運行在 1通道 電機 B2 驅(qū)動貨物運行在 2通道 電機 B3 驅(qū)動貨物運行在 3通道 推 桿電磁閥 1 驅(qū)動貨物推進 1通道 推桿電磁閥 2 驅(qū)動貨物推進 2通道 推桿電磁閥 3 驅(qū)動貨物推進 3通道 報警聲光電 報警輸出 17 據(jù)的地址， C 為控制字決定采用什么順序把數(shù)據(jù)寫入存儲器， N 指定存儲器字節(jié)數(shù) (4 位 BCD 碼 )。 在該模式下，系 統(tǒng)無法自動識別貨物，工作人員將根據(jù)現(xiàn)場及上位機顯示資料進行調(diào)配。但科技的發(fā)展，對自動化程度、可靠性要求都很高的工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域，對軟件的要求越來越高。提高系統(tǒng)軟件的開發(fā)速度，用組態(tài)軟件實現(xiàn)用于工業(yè)控制的系統(tǒng)軟件，不僅可以大大而且保證了系統(tǒng)軟件的成熟性、可靠性和易于維護性。 也提 供了多種硬件驅(qū)動程序 。不需要讀寫 I/O 設(shè)備的寄存器，組態(tài)王提供了一種數(shù)據(jù)定義方法，只要定義了 I/O 變量后，可直接使用變量名用于系統(tǒng)控制、操作顯示、趨勢分析、數(shù)據(jù)記錄和報警顯示。 ③設(shè)置 I/0 設(shè)備的有關(guān)參數(shù)。變量定義在工程瀏覽器 (見圖 43)的“數(shù)據(jù)詞典”中進行，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)將從趨勢的右邊進入，同時趨勢將從右向左移動。 組態(tài)王系統(tǒng)變量屬性對話框 中的報警配置卡片進行變量報警條件的定義。 圖 47 報警頁面設(shè)置 在本系統(tǒng)中，主要對 不能識別貨物進行記 錄報警。在軟件運行過程中，優(yōu)先級大于 900 的用戶還可以配置其他操作者、設(shè)置用戶名、口令、訪問優(yōu)先級和安全區(qū)如圖 48 所示。 條形碼閱讀器與 PLC構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中條形碼閱讀器用來讀取條形碼信息，并通過通訊接口將數(shù)據(jù)上傳至 PLC,PLC 負責(zé)條形碼數(shù)據(jù)的接收、校驗、識別、解釋，構(gòu)成了系統(tǒng)中基礎(chǔ)信息采集的一個單元。本項目由于時間的緊急，監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)庫還不能與管理數(shù)據(jù)庫直接通訊，這也是此項目下一步需要研究的工作。 在本項目的基礎(chǔ)之上，再預(yù)期進行一些深入的研究和探討，主要體現(xiàn)在三個方面： 1. 監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及信息管理功能和工廠信息管理系統(tǒng)之間的集成和通訊功能的加強。比較 OMRON為 C200Hα 配備的專用條形碼閱讀器，雖然采用專用條形 碼閱讀器具有配備簡單的優(yōu)點，但缺乏系統(tǒng)靈活性和通用性，性價比較差。除“無”以外的安全區(qū)名稱可由用戶按照自己的需要進行修改。用戶可以自定義報警信息的顯示格式、記錄格式和打印 格式。當(dāng)緩沖區(qū)達到一定數(shù)目或記錄定時時間到時，系統(tǒng)自動將報警和事件信息寫到報警存儲文件、打印機或數(shù)據(jù)庫中。 圖 45 數(shù)據(jù)顯示窗口 26 數(shù)據(jù)頁面實時曲線圖 貨物識別率是該系統(tǒng)的一個重要技術(shù)指標(biāo)，實時識別率變化曲線趨勢圖如圖 46 所示，主要用于實時顯示數(shù)據(jù)的變化情況。 組態(tài)王系統(tǒng)支持多種變量類型。 ②在工程瀏覽器中選擇“設(shè)備”大綱項下的相應(yīng)成員名。輸入輸出的數(shù)值存放在 I/O設(shè)備的寄存器中，寄存器通過其地址進行引用。 組態(tài)王是國內(nèi)一家較有影響的組態(tài)軟件開發(fā)公司開發(fā)的， 組態(tài)王提供了資源管理器似的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。開發(fā)時操作簡易靈活，開發(fā)的產(chǎn)品直觀生動、顯示畫面豐富、工業(yè)控制中的各種顯示儀表控制表盤、回路調(diào)節(jié)圖、歷史趨勢圖、實時曲線都可通過它來實現(xiàn)。 監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)手段 1. 采用 VB， VC 等開發(fā)工具進行開發(fā)軟件的控制界面和控制算法功能是靠軟件工作人員通過編程從底層來實現(xiàn)的，工作量大且設(shè)計的軟件通用型差，軟件功能可靠性也低。 ： 根據(jù)設(shè)計功能要求，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無法在自動控制模式下完成流水作業(yè)時，人工將根據(jù)具體情況選擇手動控制。 16 表 31 輸入端子分配表 端子 名稱 功能 啟動停止按鈕 系統(tǒng)啟動 條形碼閱讀器傳感器 檢測控制條形碼閱讀器工作 傳感器 1 1通道到位檢測 傳感器 2 2通道到位檢測 傳感器 3 3通道到位檢測 通道 1傳感器 1通道貨物到位檢測 通道 2傳感器 2通道貨物到位檢測 通道 3傳感器 3通道貨物到位檢測 傳送帶傳感器 檢測貨物抵達 手動開關(guān) 1 傳送帶手動控制 手動開關(guān) 2 電磁閥 1手動控制 手動開關(guān) 3 電磁閥 2手動控制 手動開關(guān) 4 電磁閥 3手動控制 手動開關(guān) 5 電動機 B1手動控制 手動開關(guān) 6 電動機 B2手動控制 手動開關(guān) 7 電動機 B3手動控制 手動控制開關(guān) 手動控制開關(guān) RS232C 與條形碼閱讀器及 PC上位機通信 表 32 輸出端子分配表 軟件設(shè)計 PLC 軟件設(shè)計主要分主程序、校驗程序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序、機械控制子程序程序等。其中， 0 04 通信板上的總線連接器是與SYSMACLink、 SYSMAC NET Link、 ControllerLink、 PC 卡等通信單元連接的端口， 0 0 06 通信板具有通信協(xié)議宏功能。在改變控制功能時，可方使的用替換內(nèi)存卡來改變設(shè)定的程序。在 CPU 上有一個通信板的插槽，插上通信板后，極大地增強了 α 機的通信聯(lián)網(wǎng)功能。 3. 保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確，提高生產(chǎn)率。 PLC 供電電源一般為 AC85240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件 (如電源濾波器、 1： l 隔離變壓器等 )；隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地，次級線圈屏蔽層接 PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。 輸出電路： PLC 的模塊輸出方式一般有 3 種：晶體管輸出、繼電器輸出、雙向可控硅輸出。 I/O 點數(shù)直接關(guān)系到 PLC 輸入 /輸出模塊的選擇， I/O 點數(shù)一般要考慮余量，特別是開關(guān)量輸入更應(yīng)考慮多些余量；合適的電壓等級可提高 PLC 的抗干擾能力。向用戶提供梯形圖，可便于用戶生產(chǎn)發(fā)展或工藝改進時修 改程序，并有利于用戶在維修時分折和排除故障。控制程序是控制整個系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。因此， PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容應(yīng)包括： 1. 選擇用戶輸 入設(shè)備 (按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等 )、輸出設(shè)備 (繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件 )以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象(電動機、電磁閥等 )。比照上述 PLC 中定義的通訊協(xié)議，可設(shè)置條形碼閱讀器中通訊協(xié)議為： 條形碼類型 128 碼，前置符“ S”，后置符“ EN” , 8 位數(shù)據(jù)位， 1 個停止位，偶校驗，波特率 9600b/s，無終端符。各種系列PLC 在串行通訊接口的定義上有一些區(qū)別，因此設(shè)計通訊接線時要首先了解 10 選用 PLC 串行通訊接口的定義。 ASCII 驅(qū)動包含物理層 (ISO 參考模型第一層 )。 (V .24)接口，最大通信距離 15m，只能連接單個設(shè)備。 EAN128 的編碼說明如表 22 所示。 碼長度可自由調(diào)整，但包括起碼和終止碼在內(nèi)，不可超過 232 個字元。 128 碼開始于 1981 年推出，是一種長度可變、連續(xù)性的字母數(shù)字條碼。 39 碼、庫德巴條碼和交叉 25 碼屬于寬度調(diào)節(jié)法編碼。一維條碼包括 EAU 碼， UPC 碼、 EAN138 碼、ITF 碼、 39 碼、庫德巴條碼、交叉 25 碼等。白條、黑條的寬度不同，相應(yīng)的電信號持續(xù)時間長短也不同。主要用于分步控制流水線。采集電機、條形碼閱讀器、貨物位置等 有關(guān)的各類對象信息。 構(gòu)成的集中控制系統(tǒng) 這種系統(tǒng)的被控對象通常是由數(shù)臺機器或數(shù)臺流水線構(gòu)成，該系統(tǒng)的控制單元由單臺 PLC 構(gòu)成，每個被控對象與 PLC 指定的 I/O 相連。 由于 PLC 的功能強大、容易使用、高可靠性，常常被用來作為現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的控制。 PLC 程序設(shè)計部分主要包括實現(xiàn)對條形碼數(shù)據(jù)的閱讀、識別、解釋及處理等任務(wù)。條碼技術(shù)是集編碼、符號表示、印刷、識別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新興技術(shù)。使用組態(tài)軟件，用戶可以方便的構(gòu)造適應(yīng)自己需要的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控管理，保證信息在全范圍內(nèi)的暢通，以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。目前，條碼技術(shù)是最成熟、應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的一種自動識別技術(shù)。條碼自動識別技術(shù)就是在這樣的環(huán)境下應(yīng)運而生。 硬件選型： PLC 硬件的選型，各控制模塊的選擇，條形碼閱讀器的選擇。此外，作為對貨物的管理，系統(tǒng)必須能夠穩(wěn)定可靠地運行。 系統(tǒng)的組成與要求 該系統(tǒng)的設(shè)計主要包含兩大部分：硬件部分選型，軟件部分設(shè)計。這種系統(tǒng)的控制器采用若干個相互之間具有通信能力的 PLC 構(gòu)成。 ：在整個系統(tǒng)中，監(jiān)控主要完成三個作用，一是通過串口下載參數(shù)進 PLC，這些參數(shù)作為 PLC 控制的依據(jù)，二是從串口讀出 PLC 中相應(yīng)的參數(shù)，并在顯示器上顯示，三是將 PLC 傳上來的參數(shù)作一定的處理，并將最條形碼閱 讀器 上位機 交流電機 PLC 傳感器 監(jiān)控室 控制現(xiàn)場 組態(tài)王軟件 4 終得到的信息存入數(shù)據(jù)庫中，以備以后可以查詢。在手動模式下，當(dāng)操作人員沒有按照操作規(guī)程違規(guī)操作時，系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行，同時報警。此時所得到的數(shù)據(jù)仍然是 雜亂無章 的，要知道條形碼所包含的信息，則需根據(jù)對應(yīng)的編碼規(guī)則，將條形符號換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息。條碼字符從左到右，奇數(shù)位置字符用條表示，偶數(shù)位字符用空表示。 不同類型的條碼有不同的編碼容量和字符集。 Code 128 碼可表示從 ASCII 0 到 ASCII 127 共 128 個字符，故稱 128 碼。 128 碼的編碼方式： 128 碼有三種不同類型的編碼方式（見表 21），對于選擇何種編碼方式，則決定于起始碼的內(nèi)容。 本文選用 了 一種普通手持式條形碼閱讀器和 OMRON C200Hα 系列 PLC 為例進行設(shè)計研究。 TTY 接口在目前已很少應(yīng)用。所謂“無協(xié)議通信模式”或“自由端口模式”是指 CPU 串行通訊 口可由用戶程序控制。圖中 PLC 串行通訊接口為 型，條形碼閱讀器的串行通訊接口為 D25. Male 型。設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，搜集資料，并與機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電器控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。 PLC 是 PLC 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 PLC 對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性能指標(biāo)起著重要的作用。包括說明書、電氣圖及電器元件明細表等。就一個控制系統(tǒng)而言， PLC 的選型原則和考慮因素如下： 1. PLC 一般用于開關(guān)量控制為主兼有模擬量控制的系統(tǒng)，尤其適合于動作頻繁、邏輯關(guān)系復(fù)雜、程序多變的系統(tǒng)。電源線采用雙絞線，絞距