在線標簽打印系統(tǒng)的設計

饒良波 趙真真

摘要：利用編碼器、PLC、稱重儀表、條碼打印機、上位機組態(tài)軟件在線監(jiān)控功能，開發(fā)了一套基于PLC和工控機的標簽打印控制系統(tǒng)，并給出了該系統(tǒng)的組成、工作原理、設計方案，重點說明了該系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程和現場實際工作效果，該系統(tǒng)具備自動化程度高、操作簡單、響應快和故障率低等特點，值得大力推廣。

關鍵詞：PLC;工控機;條碼打印機;稱重儀表;標簽

0? ? 引言

在線標簽打印系統(tǒng)，主要是利用生產線上的各類傳感器把收集的數據通過上位機組態(tài)軟件開發(fā)的標簽打印系統(tǒng)進行在線生成和記錄，并通過條碼打印機打印出來的一套系統(tǒng)。目前購買一套成熟的應用于流水生產線的在線標簽打印系統(tǒng)成本比較高昂，很多企業(yè)接受不了，或者很多企業(yè)的標簽打印這一塊是手動輸入相關數據后再打印出來的，操作麻煩，工作效率低。針對上述情況，本文研究開發(fā)了一種能夠自動收集相關數據實時打印的在線標簽打印系統(tǒng)，具有結構簡單、工作效率高等特點。

1? ? 系統(tǒng)組成

在線打印系統(tǒng)結構如圖1所示，主要由稱重傳感器、稱重儀表、編碼器、PLC、光電開關、工控機、條碼打印機組成。稱重儀表采用上海耀華C602儀表，主要把采集到的重量數據通過485轉USB串口與工控機通信;光電開關采用比杜克光電開關FQ50-T2D-P31P2來感應判斷產品頭尾;編碼器采用臺灣陽明WE-M2，通過PLC采集脈沖信號，什么時候開始采集數據是通過光電開關來判斷的;PLC采用三菱FX3U-32MR，PLC通過485轉USB串口與工控機通信;工控機采用森克觸控嵌入式一體機，并配備北京亞控科技發(fā)展有限公司組態(tài)王6.55上位機軟件，顯示打印標簽內容，實施重量和長度信號采集;條碼打印機采用美國斑馬打印機，型號Z210。

2? ? 系統(tǒng)工作原理

在生產線運行過程中，當光電開關感應到產品頭部時，光電開關開始通過PLC程序記錄編碼器的脈沖信號，并轉為米數，實時顯示在工控主機上，該信號是通過PLC的485通信接口把數據轉USB串口模塊發(fā)給工控機的，工控機通過界面開發(fā)軟件北京亞控組態(tài)王6.55軟件進行記錄，當光電開關感應到一卷產品完成后，開發(fā)軟件記錄下當前長度并自動寫入標簽產品規(guī)格欄。同理，當稱重儀表接收到稱重傳感器穩(wěn)定的重量信號后，通過485通信接口把數據轉USB串口模塊發(fā)送給工控機組態(tài)軟件，組態(tài)軟件記錄下當前重量并實時寫入標簽凈重欄。完成后，人工按下打印按鈕，條碼打印機打印當前標簽內容。

3? ? 系統(tǒng)設計

根據生產實際需求，本套系統(tǒng)可以分為手動和自動工作方式，手動狀態(tài)是指長度和重量需要手動點擊“寫入”按鈕把數據寫入標簽格式，自動狀態(tài)是指長度和重量通過光電開關信號的通斷能夠自動把數據寫入標簽格式。如圖2所示，標簽格式里面的內容都可以手動更改，生產編號在每次點擊打印按鈕后能夠自動加一。在手動工作方式下，生產編碼需要點擊“生成”按鈕才能寫入標簽格式里的生產編號欄。打印按鈕分為有無二維碼，能夠滿足不同打印需求。產品長度數據傳輸至標簽格式里的產品規(guī)格，重量數據傳輸至凈重。

3.1? ? 標簽格式數據庫說明

如圖2所示，產品名稱“氣凝膠氈”是內存字符串類型;產品型號是內存字符串類型;產品規(guī)格是內存實數，分為產品規(guī)格1和產品規(guī)格2，分別表示長度和幅寬;生產編號由生產編號1、生產編號2和生產編號3組成，生產編號1是內存字符串類型，生產編號2是內存實數，生產編號3是內存字符串，分別表示產品編號、產品批次和備注初始值，可以預先給一個D2RT006-5-H;凈重是I/O實數，連接到采集設備上，采集頻率100 ms，寄存器40007，數據類型FL0AT，只讀屬性，如圖3所示;檢驗員是內存字符串類型，初始值為01。

3.2? ? 事件命令語言說明

產品凈重在自動狀態(tài)下：

＼＼本站點＼產品屬性.凈重>10&&＼＼本站點＼流程變量.標記點2！=1&&＼＼本站點＼自動開關==1

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

{

＼＼本站點＼流程變量.計時器1=＼＼本站點＼流程變量.計時器1+1;

}

if（＼＼本站點＼流程變量.計時器1>=3）

{

＼＼本站點＼產品屬性.內存重量=＼＼本站點＼產品屬性.凈重;

＼＼本站點＼流程變量.標記點2=1;

}

3.3? ? 硬件連接說明

PLC連接COM1-MODBUSRTU-COM-設備地址（如2），凈重連接COM2-MODBUSRTU-COM-設備地址（如3）。

3.4? ? 畫面設置

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

4? ? 結語

我們利用臺灣陽明編碼器、三菱PLC、上海耀華C602稱重儀表、上位機組態(tài)軟件監(jiān)控功能，開發(fā)了一套基于PLC和工控機的標簽打印控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結構簡單，故障率低，操作簡便，運行穩(wěn)定，能夠滿足不同的行業(yè)需求。

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收稿日期：2020-01-07

作者簡介：饒良波（1987—），男，湖南人，機電工程師，研究方向：機電工程。