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技术论坛  防爆电子秤通信及数据库管理系统
防爆电子秤通信及数据库管理系统2020-01-13
摘要:针对现代工业行业广泛应用的电子秤系统管理问题,提出了一种新的系统开发模式,采用Mi—crosoft公司的高级计算机语言VB6.0与常用数据库系统Access2000开发电子秤数据管理系统,结合SI—EMENS公司工业称重仪表PIc,通过计算机COM口串行通信方式组成工业配料系统。该称重在计算机上不仅可实现防爆电子秤数值的记录、保存、查询和归档等管理功能,还可以进行工业工艺流程控制。配料系统VB数据库程序及VB与PIC通信程序的开发过程。
对于自动化配料系统中的自动防爆电子地磅或者单台自动防爆电子秤配料系统,传统的称重控制方法为PLC与RS485口直接通讯或者采用模拟量输入、输出模块组态系统,这样的系统不仅成本高,而且编程调试比较复杂,人机交互界面较差。基于此问题,我们开发了一种经济型自动防爆电子秤系统,主要控制界面由面向对象高级语言VB6.0与数据库系统Access2000开发完成,而工业称重仪表PLC执行生产工艺控制,VB程序可编译成独立执行EXE文件或者SETUP安装文件,便于使用和移植。为了便于介绍,本文以单台防爆电子秤配料系统为例介绍该系统的开发方法。
1称重系统主要任务及构成
1.1称重系统
主要任务当配料系统接收到需执行防爆电子地磅信号时,防爆电子秤装置开始执行防爆电子地磅,防爆电子秤信息通过数据采集卡或者计算机COM1口被接收,然后通过VB程序将该数值写入用户预定义的数据库中,程序可以将该数据自动添加到数据库中去,数据库可提供添加、查找、删除和打印等管理功能,方便用户操作管理数据。
1.2称重系统构成
防爆电子秤通讯及管理系统由防爆电子地磅机械系统和控制及管理系统组成。防爆电子秤机械系统主要由支撑架、升降气缸、防爆地磅和称台支架等组成;控制及管理系统主要由工业计算机、PLC、防爆电子秤称重模块和中问继电器等组成,软件系统采用Microsoft公司的VB6.0和Access2000,SIEMENS公司的STEP7V5.4。如果存在多台防爆地磅,可通过网络集线器组建EN—THERNET进行485通信网络扩展,本文以单台防爆地磅232通信方式为例介绍系统组成结构,如图1所示。
2VB程序开发
经济型电子秤数据传输主要是串口通信,即电子秤的输出信号可以通过RS232口输出,该通信协议正匹配工业计算机的C0M口,对于获取COM通信处理,我们使用VB中成熟的非标准控件MSComm,它具有事件驱动和查询2种通信方式。由于需要在程序事件发生时主控程序会被告知,因此采用事件驱动的通信处理方法,对该控件对象的部分属性依据防爆地磅的实际通讯需求进行赋值处理,就可以实现计算机与防爆地磅的通讯连接。程序操作界面简单设置为登陆窗口,主要控制窗口及报表打印窗口,依据实际需要可进行窗口扩展。
为此,设计串口通信程序,MSComm通信程序举例说明如下:PrivateSubForm—Load()在PrivateSubForm—Load()在窗体加载事件中执行如下代码WithMSComm1.CommPort=1设置串行口为COM1.Settings=”1200,n,7,1”设置波特率为1200,无奇偶校验,7位数据位,1位停止位.InputMode=comlnputModeText设置数据接收为字符串方式.InputLen=0读取缓冲区的所有内容.RThreshold=1每接收到1个字节就触发一次On~Comm事件.PortOpen=True"打开串口E#ndWith
3Access2000数据库开发
3.1数据库功能与技术要求
数据库系统可实现数据的添加、删除、查找和显示等功能,数据表字段显示日期时间、型号和质量等信息。数据库软件结构如图2所示。
3.2数据库开发过程
首先要在Access中创建一个新的数据库,命名为“BB”(可任意命名),然后创建ODBC数据源,打开“ODBC数据源管理器”,单击“添加按钮”,在弹出的对话框中选择MicrosoftAccessDriver(*.mdb),单击“完成”按钮,接下来设置数据源名为“AB”,选择数据源链接的数据库,单击“确定”按钮就完成了创建。在VB程序中,用ActiveX数据对象(简称ADO控件)链接数据库。ADO技术是Mircrosoft公司开发的数据库应用程序面向对象的新接口,ADO技术可以访问包括关系数据库和非关系数据库在内的所有文件系统,使应用程序具有较好的灵活性和通用性,ADO中最主要的3个对象是Connection、Command和Recordset。Connection对象主要用于设置访问数据源所需的链接;Command对象主要用于设置访问数据源所需的命令;Recordset对象主要用来存放从结果中取回的记录,它可以浏览记录,增加、修改、删除记录,并可将已经修改的记录回传给数据源。采用使用代码的方法来实现与数据库的链接。在窗体的FORMLOAD事件中输入如下主要代码。PrivateSubForm_Load()Adodc1.C0nnectionString一”Provider—Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;DataSource=F:\11\AB.mdb;PersistSecurity—InfoFalse”‘链接数据库Adodc1.RecordSource=”select*fromAB”‘链接数据表SetDataGrid1.DataSource=Adodcl设置显示表格记录字段值当VB程序成功接收到防爆电子秤数据时,可自动写入用户指定的数据库中,用户也可以在数据处理使用后再写入数据库中,主要代码如下。PrivateSubMSComml—OnComm()‘当端口被激活时WithAdodc1.Recordset.AddNew.ReCordset.Fields(1):Date&””&Time‘记录时间日期I.Recordset.Fields(2)一Text2.Text记录字段2内容.Recordset.Fields(3)一Text1.Text‘记录字段3内容……………………………….‘记录字段N内容.Recordset.Update.RecordSource=”select*from表2”Refresh4
PLC程序开发
PLC程序开发应以实际工艺流程和工艺技术指标为条件,简单介绍一种自动防爆电子秤工艺流程。当PLC接收到防爆电子秤装置执行信号时,防爆电子秤气缸升起,防爆地磅执行防爆电子秤,数据传送,防爆电子秤完毕,防爆电子秤气缸下降,等待下一次称量。此外PLC程序开发简单,读者可自行开发设计,还可以根据生产实际需要开发HMI界面等功能。
5VB程序与PLC程序的关联实现
5.1VB与PLC独立
控制如果防爆电子秤系统是开环控制类型,则VB程序只需记录数据到数据库中即可,无须反馈给PLC指令。也就是说VB和PLC控制是分别独立的配料系统,各行其责,它们之间无须进行通信处理。
5.2VB与PLC联合控制
如果防爆电子秤系统是闭环控制类型,则VB成功接收数据后需要向PLC发送指令,以驱动PLC内部程序,此时需要上位机PC与下位机PLC实现通信连接。继续使用前文介绍过的MSComm控件来实现VB与PLC的通信。计算机与西门子PLC进行通信时必须遵守西门子PLC300的PPI(PointtoPoint)协议,该通讯协议采用主从式的通讯方式,一次读写操作的步骤为:
1)PLC配料系统要求发送数据时,计算机会发送一组带有前导码的字符串。在前导码之后便是站号,站号之后便是要配料系统解读的命令或数据;
2)当PLC配料系统收到要求字符串并经过判读确定后,便会送出计算机所要求的数据。同时,数据被送出时会在数据之前加上前导码与站号,计算机也以此前号码与站号辨别数据来自何处;
3)计算机端收到配料系统发送回来的字符串即进行解读检查的操作。当检查完成后,便再送出一个确定的字符串给配料系统,用以说明计算机端已成功接收到字符串;而若发送失败,计算机也会在所送的字符串中要求配料系统重新发送数据。通过以上步骤我们可以看出,计算机和PLC通过收发2次数据,才完成1次数据的读写。数据通信字符串流动情况如图3所示。
6结语
称重系统采用VB6.0与Access2000开发的防爆电子秤数据库管理系统与PLC配料系统相组合,方便地实现了数据通讯功能和生产工艺要求。这种防爆电子秤系统具有开发成本低廉、难度低和可操作性强的特点。通过实际生产表明,该系统稳定可靠,并且可以根据实际需求进行程序升级和功能扩展,因此该系统模式适用于多种形式的防爆电子秤场合,值得推广应用。


 
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