基于RS 232接口標準的SMT數(shù)據(jù)采集技術(shù)

摘 要:數(shù)據(jù)采集技術(shù)是實現(xiàn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的關(guān)鍵，而目前MES在電子電路表面貼裝(SMT)生產(chǎn)中的應(yīng)用還很少，因此對數(shù)據(jù)采集技術(shù)的研究變得越來越重要。針對以上問題，對SMT中MES的數(shù)據(jù)采集技術(shù)進行了研究，并通過RS 232串行接口的通訊原理，給出基于RS 232接口標準的SMT數(shù)據(jù)采集技術(shù)的詳細流程。使用VC++為開發(fā)平臺，以貼片機為例進行數(shù)據(jù)采集實驗，實驗結(jié)果表明，該數(shù)據(jù)采集技術(shù)能實時采集設(shè)備的數(shù)據(jù)，方便、靈活、便于擴充。

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集;表面貼裝技術(shù);RS 232;制造執(zhí)行系統(tǒng)

中圖分類號:TN919 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)03-186-02

Data Acquisition Technology in SMT Based on RS 232 Interface Standard

CUI Hongmin1，HUANG Zhanwu2，HE Huisen2

(1.The Researching Technics and Furnishment Center，No.49th Research Institute，China Electronics Technology Group Co.，Harbin，150001，China;

2.The Electrical CAD of Xidian University，Xi′an，710071，China)

Abstract:Data acquisition technology is the key of Manufacturing Execution System(MES)，however，the present MES in the electronic circuit Surface Mount(SMT) producting is still limited，so the study on data acquisition techniques becomes more and more important.To solve these problems，the data acquisition techniques of MES in SMT need to be studied.And a detailed data acquisition process in SMT is given based on RS 232 interface standard，through introducing the communication principle of RS 232 serial interface.Using VC++ as a development platform，taking Mounter for example to do experiment.The results show that the data acquisition technology studied in this paper can gather the data of equipments in real-time，and it is convenient，flexible，easy to expand.

Keywords:data acquisition;surface mount;RS 232;manufacturing execution system

0 引 言

隨著我國信息化建設(shè)的飛速發(fā)展，表面貼裝技術(shù)日益普及，其生產(chǎn)線已經(jīng)從當初的十幾條發(fā)展到了現(xiàn)在的數(shù)千條，我國也由此一躍成為了世界SMT第一應(yīng)用大國。目前國防科研生產(chǎn)領(lǐng)域所擁有的表面貼裝生產(chǎn)線已達幾百條，但是在表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域中MES技術(shù)的應(yīng)用卻還很少，極大地制約了信息技術(shù)的發(fā)展和表面貼裝技術(shù)水平的提高。雖然目前國外存在一些MES，如日本松下公司、JUKI公司、德國西門子公司等開發(fā)研制的，適用于自己貼片機等SMT設(shè)備的MES。但這些系統(tǒng)存在著僅適用于自己廠家的表面貼裝設(shè)備等缺點[1]。

由于MES的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)采集技術(shù)的實現(xiàn)，因此，針對以上情況，本文提出了一種基于RS 232接口標準的SMT數(shù)據(jù)采集技術(shù)。本文首先介紹了RS 232接口的基本內(nèi)容，其次給出了SMT中基于RS 232接口標準的數(shù)據(jù)采集流程，最后采用VC++為開發(fā)平臺對該采集技術(shù)進行實驗驗證。

1 RS 232接口標準

目前RS 232是PC與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口，RS代表推薦標準，232是標識號。RS 232采取不平衡傳輸方式，即單端通信。一個完整的RS 232接口有22根線，采用標準的25芯插頭座。除此之外，目前廣泛應(yīng)用的還有一種9芯的RS 232接口。它們的外觀都是一個D形，對接的兩個接口又分為針式和孔式兩種。

RS 232標準中定義了邏輯1和邏輯0電壓級數(shù)，以及標準的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負的3～15 V之間。RS 232規(guī)定接近0的電平是無效的，邏輯1規(guī)定為負電平，有效負電平的信號狀態(tài)稱為傳號(Marking)，它的功能意義為OFF;邏輯0規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號(Spacing)，它的功能意義為ON。

在RS 232標準中規(guī)定的設(shè)備可以分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)兩類，這種分類定義了不同的線路用來發(fā)送和接收信號。一般來說，計算機和終端設(shè)備有DTE連接器，調(diào)制解調(diào)器和打印機有DCE連接器。

本文采用被廣泛使用的9芯RS 232接口進行數(shù)據(jù)采集。

表1所示為在PC機、調(diào)制解調(diào)器和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使用的9芯RS 232接口的信號和管腳分配。

表1 9芯RS 232接口

引腳號縮寫符信號方向說明

1DCD輸入載波檢測

2RXD輸入接收數(shù)據(jù)

3TXD輸出發(fā)送數(shù)據(jù)

4DTR輸出數(shù)據(jù)終端準備好

5GND公共端信號地

6DSR輸入數(shù)據(jù)裝置準備好

7RTS輸出請示發(fā)送

8CTS輸入清除發(fā)送

9RI輸入振鈴指示

2 數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)

為了實現(xiàn)對裝配印制板的實時監(jiān)控，掌握每塊印制板的裝配質(zhì)量，需要對設(shè)備的實時數(shù)據(jù)進行采集，為SMT車間中能夠?qū)崿F(xiàn)MES解決方案提供了指導思想[3，4]。

2.1 實現(xiàn)原理

本文提出的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，根據(jù)9芯RS 232接口標準來實現(xiàn)SMT車間中計算機與設(shè)備的通信。通過從SMT車間現(xiàn)場自動化設(shè)備中采集實時生產(chǎn)信息，并傳輸?shù)奖O(jiān)控終端，分解成用戶所需要的界面形式顯示。同時，根據(jù)用戶需求，對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲、輸出等二次處理，并按照報警條件輸出報警信息。

針對SMT車間需要采集數(shù)據(jù)的特點和RS 232口的通訊原理，本文實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時用到的主要函數(shù)如下:

BOOL InitPort(CWnd*pPortOwner，UINT portnr，UINT baud，char parity，UINT databits，UINT stopbits，DWORD dwCommEvents，UINT writebuffersize...);//初始化RS 232串口

SetTimer(1，1000，NULL);//設(shè)置定時器，1 s后發(fā)送數(shù)據(jù)

void WriteToPort(char* string，DWORD len);//向串口寫數(shù)據(jù)

OnCommunication(WPARAM ch，LPARAM port)//中斷方式的串口消息響應(yīng)函數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行處理

2.2 主要流程

數(shù)據(jù)采集的主要流程如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)采集流程圖

如圖1所示，主機與設(shè)備通信之前，主機先檢查是否連接成功，若已連接，則主機調(diào)用InitPort函數(shù)進行端口初始化，包括對傳輸速度，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)等參數(shù)的初始化。接著主機(SetTimer函數(shù))定時向設(shè)備發(fā)送命令，并根據(jù)不同情況向主機發(fā)送(使用WriteToPort函數(shù))相應(yīng)的命令，要求接收數(shù)據(jù)。設(shè)備響應(yīng)命令發(fā)送其參數(shù)，若響應(yīng)超時，則主機再要求重發(fā)。當主機接收到設(shè)備參數(shù)時，調(diào)用OnCommunication對數(shù)據(jù)處理，并判定是否結(jié)束。同時將已接收到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，并在屏幕顯示數(shù)據(jù)。

3 實驗驗證

本文采用VC++為開發(fā)平臺，使用面向?qū)ο笳Z言C++和SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫，以西門子80F4、HS50貼片機為例，對數(shù)據(jù)采集技術(shù)進行模擬、驗證。用多臺計算機模擬主機和設(shè)備，將從生產(chǎn)線上采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中。如圖2，圖3所示。

圖2 生產(chǎn)線上采集到的貼片機參數(shù)

圖3 貼片機統(tǒng)計界面

4 結(jié) 語

雖然目前大多數(shù)設(shè)備都具備采集參數(shù)的能力，但可靠性低，擴展性弱，且仍然需要人工逐個查看各設(shè)備參數(shù)或磁盤備份等。本文應(yīng)用RS 232接口標準的特點，研究了基于RS 232接口標準的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，并詳細地列出了該技術(shù)的數(shù)據(jù)采集流程。實驗證明，該技術(shù)通

過RS232口實現(xiàn)了主機與設(shè)備之間通訊，且該方法方

便、快捷、簡單，很大程度上克服了傳統(tǒng)人工采集數(shù)據(jù)的實時性差、工作效率低、準確率不能保障等缺點，且本文的數(shù)據(jù)采集流程還適用于其他設(shè)備，擴充性良好。

參考文獻

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