基于条形码技术的车间监控系统的实时信息采集

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:1062

作者：上海交通大学自动化系(200030) 周四军王建宇谭俊来源：《电子技术应用》

基于条形码技术的车间监控系统的实时信息采集

摘要 探讨了使用条形码作为信息载体的车间监控系统信息采集的实现，分析了所需要的信息及其条码编码，介绍了windows95环境下用rs-232串口中断方式数据实时采集的实现方法，以及客户／服务器机构模式下数据采集模块与监控模块之间实现动态数据传送（dde）的手段。

关键词 条形码数据采集动态数据交换（dde）中断

随着计算机的广泛应用，生产技术发生了革命性的变化，柔性制造系统（fms）已在国外得到较广泛应用。但对目前我国的大多数企业来说，高度柔性化的制造系统仍是一个难以承受的负担，在一些生产量大的电器行业，如电冰箱、洗衣机、空调器等，以人工装配为主、生产工位多的生产流水线形式仍占主要地位。

由于缺乏信息监测手段，此类生产系统会出现种种问题：工位负荷缺乏定量关系，无法随生产目标、生产条件的改变均衡生产没有生产监视信息，故障事件得不到及时处理物流流动缺乏指导，工位连接不畅导致阻塞和缺料事件。

条形码以下简称条码　技术由于其输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点而具有广泛的应用领域。我们开发的基于条码技术的车间监控管理系统是这种自动识别技术在工业领域的应用实例，其目的是为了监控某复印机厂装配流水线的生产状况。载有各种生产信息的条码或贴在部件和成品上，或放于相应工位上，流水线出入口配有自动条码扫描器，各工位上则配有手动条码扫描器，这些条码扫描器通过条码扫描网络仪连接到车间监控计算机上。实际运行时，自动或手工扫描器将条码信息送入车间监控计算机上，在其上运行的监控软件可以动态地模拟整个车间所有流水线的实时动作。一旦发现各个工位的故障及警报信息，及时通知值班人员，值班人员可以通过该系统查询故障及报警信息，并根据该系统提供的参考处理办法调度维修人员进行抢修。

１系统的硬件及软件结构

系统的硬件结构如图１所示。

本系统软件结构上分为两大部分：（1）数据采集模块：将条码信息转换为控制信号；（2）监控模块：对生产线各种状态的动态显示和生产调度。软件操作系统采用windows95，由于数据采集模块涉及低层硬件操作，用c++比较合适，而监控模块兼顾动画和数据库操作，我们采用了vb4.0。数据采集模块和监控模块进程之间条码信息的交换采用windows系统的动态数据交换（dde)实现。系统软件结构如图2所示。

基于上述系统软硬件结构，要将条码信息转换成反映生产线现状的控制信号，我们必须完成三方面工作:(１)生产信息分析及编码；(２)使用rs-232串口进行信息采集；(3)使用dde实现数据采集模块与监控模块的通讯。本文给出以上三方面功能的实现。

２生产信息分析及编码

车间监控系统要用现代化的管理手段,在生产过程中，最合理地安排好生产流程，及时发现并排除故障，使各生产工序处于最理想的正常工作状态。为此，所需的生产信息基本上可分为以下几个方面：

工件监视

工件(指装配线上的部件或成品)的情况，包括当前位置、装配状态、装配时间、关键测试数据。

操作工监视

包括操作工岗位、工作状态、技术水平及突发请求等的监视。

生产过程监视

包括流水线开工／停工，生产系统物流状态，各生产单元完成工件的品种及数量，各工位实际劳动负荷等。

故障监视

包括直接故障及间接故障。直接故障是指明确包括故障源的故障信息，如设备故障、零件不足等；间接故障指未知故障源引发的系统级故障，如系统生产率明显低于额定生产率等。

关键工位监视

包括对直接影响整个生产系统流程的重要工位各种数据的监视。主要有生产劳动负荷相对饱和的工位、生产限制条件多的工位如零件品种多，供应源多，辅助设备多等　、技术