2025年04月04日 12:08:50 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：2
| 基于VB与PLC的工业数据配料系统 | 2020-01-15 |
| 摘要：针对现代工业行业广泛应用的称重配料系统管理问题，提出了一种新的自动配料系统开发模式，采用Mi¬crosoft公司的高级计算机语言VB6.0与常用数据库自动配料系统Access2000开发称重数据配料系统，结合SI-EMENS公司工业控制器PLC,通过计算机COM口串行通信方式组成工业控制自动配料系统。该自动配料系统在计算机上不仅可实现称重数值的记录、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。本文重点介绍VB数据库程序及VB与PLC通信程序的开发过程。 对于自动化生产线中的自动称重配料系统或者单台自动称重设备，传的自动配料系统控制方法为PLC与RS485口直接通讯或者采用模拟量输入、输出模块组态自动配料系统，这样的自动配料系统不仅成本高，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称重配料系统，主要控制界面由面向对象高级语言VB6.0与数据库自动配料系统Access2000开发完成，而工业控制器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，本文以单台称重设备为例介绍该自动配料系统的开发方法。 1自动配料系统主要任务及构成 1.1自动配料系统主要任务 当设备接收到需执行称重任务信号时，称重装置开始执行称重动作，称重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自动配料系统构成 称重通讯及配料系统由称重机械自动配料系统和控制及配料系统组成。称重机械自动配料系统主要由支撑架、升降气缸、电子称和称台支架等组成；控制及配料系统主要由工业计算机、PLC、电子称重传感器和中间继电器等组成，软件自动配料系统釆用Microsoft公司的VB6.0和Access2000,SIEMENS公司的STEP7V5.4。如果存在多台电子称，可通过网络集线器组建EN-THERNET进行485通信网络扩展，本文以单台电子称232通信方式为例介绍自动配料系统组成结构，如图1所示。 工作控制计算机 图1控制自动配料系统构成原理图 .2VB程序开发 经济型电子称的数据传输主要是串口通信，即电子称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COM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,它具有事件驱动和査询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电子称的实际通讯需求进行赋值处理,就可以实现计算机与电子称的通讯连接。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()，在窗体加载事件中执行如下代码 WithMSComml .CommP°rt=l，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 EndWith 3Access2000数据库开发 3.1数据库功能与技术要求 数据库自动配料系统可实现数据的添加、删除、査找和显示等功能，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自动配料系统，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Con¬nectionCommand和RecordsetoConnection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。 当VB程序成功接收到称重数据时，可自动写入用户的数据库中，用户也可以在数据处理使用后再写入数据库中。 4PLC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,简单介绍一种自动称重工艺流程。当PLC接收到称重装置执行信号时，称重气缸升起,电子称执行称重，数据传送，称重完毕，称重气缸下降，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。 5VR程序与PLC程序的关联实现 5.1VB与PLC独立控制 如果称重配料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控制是分别独立的控制自动配料系统，各行其责，它们之间无须进行通信处理。 5.2VB与PLC联合控制 如果称重配料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设备要求发送数据时，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，站号之后便是要设备解读的命令或数据； 2)当PLC设备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)计算机端收到设备发送回来的字符串即进行解读检査的操作。当检查完成后，便再送出一个确定的字符串给设备，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设备重新发送数据。 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。 库配料系统与PLC控制自动配料系统相组合，方便地实现了数据通讯功能和生产工艺要求。这种称重配料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，该自动配料系统稳定可靠，并且可以根据实际需求进行程序升级和功能扩展，因此该自动配料系统模式适用于多种形式的称重场合，值得推广应用。 | |
