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塑料廠的稱重配料問題
某塑料廠的特種塑料配料裝置將十余種不同性質(zhì)的物料按設(shè)定的比例自動配料、混合，最終獲得一種具有特殊性能的塑料粒子。該裝置由F800、CB900G等多種稱量配料儀表、可編程序控制器（PLC）、配料輸送設(shè)備、容器、重力傳感器以及氣動插板閥、混合設(shè)備等組成。

該裝置以混合器里物料的料位為啟動條件，如果料位低，則啟動配料過程。各配料在相應的稱量配料儀表和PLC的控制下按設(shè)定的份量配置、混合。但是由于多種因素的影響，實際的配料數(shù)據(jù)與設(shè)定的配料數(shù)據(jù)有一定的誤差，而這種誤差會對最終獲得的塑料粒子的性能造成一定的影響。為了確定實際的配料結(jié)果與設(shè)定數(shù)據(jù)的誤差，研究該誤差對產(chǎn)品性能的影響程度，就需要對實際的配料數(shù)據(jù)進行采集、記錄和存檔。雖然該裝置中使用的稱量配料儀表在每次稱量結(jié)束時都能將實際的稱量值顯示出來，但不能保存這些數(shù)據(jù)，下次稱量啟動后這些數(shù)據(jù)就會丟失。如果采用人工跟蹤記錄的辦法記錄每次的稱量數(shù)據(jù)，工作強度非常大，極容易漏掉數(shù)據(jù)。所以，如何將每次的稱量數(shù)據(jù)自動地采集并保存下來就是本文要解決的問題。

1 稱量配料儀表數(shù)據(jù)的實時采集方案
該裝置中主要由1臺F800和3臺CB900G稱量配料儀表用來控制11種物料的配置份額。另外一些稱重儀表如PT650F則用于監(jiān)視裝置的工作狀態(tài)，如混合器的料位，以決定裝置的運行。由于F800與CB900B稱量配料儀表上具有串行通信口資源，通過合理的方法可以將它們內(nèi)部的數(shù)據(jù)，包括稱量過程中的稱量狀態(tài)和最終實際的稱量數(shù)據(jù)，從串口全部讀出來。而對數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時的采集、記錄、打印、存檔并建立查詢數(shù)據(jù)庫是微機的特有優(yōu)勢。所以，以微機為數(shù)據(jù)采集裝置，以VB為編程環(huán)境，利用VB對串口控制簡單、編程工作量小、調(diào)試方便的特點，在其基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是最合適的選擇。

1.1 硬件配置

通常，微機配置有COM1、COM2兩個串行通信口，而該裝置中至少有4臺稱量配料儀表需要與微機進行通信。所以，在微機主板上安裝了一塊MOX-A公司生產(chǎn)的C104通信適配卡，該卡可擴展出COM3、COM4、COM5和COM6等4個串行通信口，微機可利用這4個通信口分別與裝置中的稱量配料儀表進行通信。微機的COM3與F800連接，COM4、COM5、COM6 分別與 3 臺CB900G連接。

1.2 稱量配料軟件程序設(shè)計

1.2.1 微機對F800稱量數(shù)據(jù)的采集

實際稱量數(shù)據(jù)的采集必須在稱量過程結(jié)束之后與卸料起動之前進行。F800每完成一次稱量都會輸出一個稱量結(jié)束信號，該信號在下次稱量啟動時自動復位。F800用硬件和軟件兩種形式來指示稱量過程是否結(jié)束。硬件上，該稱重儀表背面控制連接口的24號端子即稱量結(jié)束（COMPLETE）的狀態(tài)信號；軟件上，可通過訪問儀表內(nèi)部的稱量狀態(tài)寄存器來查詢稱量過程是否結(jié)束。考慮到利用硬件信號需要在現(xiàn)有裝置上重新鋪設(shè)電線，工作量大，故選用軟件查詢的方法來實現(xiàn)。

首先，微機定時（間隔200ms）向F800發(fā)出狀態(tài)讀取指令“RE〈CR〉”，F(xiàn)800收到該指令后即可將其狀態(tài)寄存器的內(nèi)容輸出。輸出信息的格式（10個字符）為R E D1D2D3D4D5D6D7〈CR〉其中：“RE”表示儀表的輸出為狀態(tài)信息；D1、D2、D3為0或1。為1時分別表示快速、慢速、過沖補償加料狀態(tài)；D4、D5、D6為0或1。為1時分別表示實際稱量值上超差、正常、下超差；D7為0或1。為1時表示本次稱量結(jié)束。如果讀出的狀態(tài)數(shù)據(jù)D7位等于1，則向F800發(fā)出狀態(tài)讀取指令“RB〈CR〉”，F(xiàn)800收到該指令后即可將實際稱量數(shù)據(jù)輸出。

1.2.2 微機對CB900G稱量數(shù)據(jù)的采集

在硬件上，CB900G沒有配置料結(jié)束信號端子。但CB900G的串口可以在稱量結(jié)束后自動將實際配料數(shù)據(jù)供上位機記錄。與F800不同，CB900G的配料數(shù)據(jù)不是以單個物料配料數(shù)據(jù)的形式輸出的，而是在設(shè)定稱量過程全部

結(jié)束后，將所有物料的配料數(shù)據(jù)整體輸出，其輸出的數(shù)據(jù)格式（一組18個字符，總長度由稱量物料的數(shù)量決定）為

M1 ，NT，+ABCDE ? FkgCRLF
M2 ，NT，+ABCDE ? FkgCRLF
M3 ，NT，+ABCDE ? FkgCRLF
M4 ，NT，+ABCDE ? FkgCRLF
其中前兩個字符為物料號，“NT”表示凈重，ABCDE?F為實際稱量值，“kg”表示稱量數(shù)據(jù)的單位。VB串口控件具有CommEvent事件觸發(fā)功能，可以采用中斷的形式很方便地實現(xiàn)最終配料數(shù)據(jù)的采集。[page]

2 稱量數(shù)據(jù)采集程序
考慮到VB的串口控件功能多，使用簡單，采用VB編制的軟件界面友好，本系稱重配料統(tǒng)選用VB作為數(shù)據(jù)采集軟件編制工具。如上所述，對CB900G的數(shù)據(jù)采集可利用VB串口的事件觸發(fā)形式實現(xiàn)。以下為采集主料稱量數(shù)據(jù)的程序清單：

MSComm4.RThreshold=36
'只有兩種物料，CommEvent事件觸發(fā)數(shù)據(jù)長度=36
PrivateSubMSComm4 OnComm（）
'用于主料稱量控制的CB900G連接在COM4口
SelectCaseMSComm4.CommEvent
'串口事件觸發(fā)
CaseComEvReceive
'串口收到數(shù)據(jù)，
COMDATA=MSComm4.Input
'將串口收到的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存……
'數(shù)據(jù)處理
CaseElseEndSelectMSComm4.Input=0 
'清空串口緩沖器
EndSub

對F800的數(shù)據(jù)采集是利用對其串口輸出的稱量狀態(tài)的查詢，在查詢到COMPLETE信號后再讀取稱量數(shù)據(jù)的方案。該程序的流程如下（用于輔料1、2、3、4、5稱量控制的F800連接在COM3口）；

SubF800 Statu（）
'啟動狀態(tài)檢測程序Timer1.Enable=True
'Timer1.Interval=200EndSubSubTimer1.Time（）
'啟動狀態(tài)檢測程序Comm3.Output=“RE”+CHR（13）
'讀F800的狀態(tài)CallStatuWait（）
'等待串口收到數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)長度=10
……
'狀態(tài)判斷，如COMPLETE=0，則結(jié)束本過程T
imer1.Enable=False
'如COMPLETE=1，則停止狀態(tài)檢測
CallDATAACQ（） 
'讀F800的稱量數(shù)據(jù)
EndSubSubDATAACQ（）
'讀F800的稱量數(shù)據(jù)
Comm3.Output=“RE”+CHR（13） 
'讀F800的狀態(tài)
CallStatuWait（）
'等待串口收到數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)長度=10
COMDATA=MSComm3.Input
'將串口收到的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存
Calldelay（）
'軟件延時5s
Timer1.Enable=Ture
'如輔料稱量未完成，再次啟動狀態(tài)檢測程序1
EndSub

3 結(jié)束語
通過對現(xiàn)有配料裝置所配置的硬件性能和工作特點的分析研究，以最簡單的方法和最小的代價實現(xiàn)了實際配料數(shù)據(jù)自動的、實時的采集，并在數(shù)據(jù)采集軟件的基礎(chǔ)上，設(shè)計了相應的記錄實際配料量的數(shù)據(jù)庫，以便今后查詢和最終產(chǎn)品的性能研究。實踐表明，所設(shè)計的軟件系統(tǒng)操作簡單，工作可靠，對該廠特種塑料的研制和自動化生產(chǎn)起到了重要的作用。

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