电子秤与计算机在串行通讯控制中的运用越来越广泛,其中参数的设置、协议的约定都对提升公司的生产有重要的帮助。针对电子秤与计算机在串行通讯控制中的运用做出了进一步探究,对电子秤的涵义、双方通讯协议的约定、扩展功能以及实际应用给出了指导与建议。
0.引言
电子称的普及与应用,在实际使用的过程当中,只依靠电子称本身的控制以及管理是远远不够的,随着科技水平的日益发展,其局限性也逐渐突显出来。如将电子称中的相关数据传输至计算机中,通过计算机系统强大的控制以及管理功能,不但将电子秤的使用范围得以拓展,并且在性价比方面,灵活操作方面、安全性方面,人机智能交互方面、自动化管理方面皆有非常大的提升。
1.电子秤的涵义
1.1电子秤的定义
电子秤属于一种衡器,应用胡克定律或者杠杆平衡原理来对物质质量进行测量。电子秤的主要构成部分为称重系统、传力转换系统、示值系统三大部分组成。
1.2工作原理
当有物体放在称重系统上时,传感器会感受到压力,发生弹性变形,阻抗产生变化,并且使激励电压产生变化,将变化的模拟信号输出。该信号由放大电路进行放大,并且输送至模拟转换器当中,将其转变成方便进行处理的数字信号之后输出至 CPU 运算控制。CPU 会通过键盘指示的命令和程序,将结果现实出来。
1.3硬件特点以及通讯连线
例如公司内部普遍使用的电子秤,有以下六点明显的特征:
(1)该电子称的称重最大数值为 1 000 kg,其中分度值为 0.2 kg;
(2)电子秤的双向串行口:COM1(RS-232,RS-485);(3)通讯系统使用的双绞线以及电缆:(RS-485 方式);(4)使用时,最多可以将八台电子秤与计算机进行并联;(5)通讯协议有 3 种:8142、8530 以及 SICS 模式;
(6)在同计算机系统接口板通讯时,其具体的连接如图 1 所示。
2.双方通讯协议的约定
2.1 协议的制定
通讯接口间应用 RS-485 两线制的通讯形式,由于开放性比较高,传输线对噪声不是特别敏感,容易将光电隔离实现,极大增强了抗干扰的能力。但是,它并不能将串行数据的收取发送同时进行,只能在半双工的工作环境下运行。因为线路的铺设比较简单,成本相对比较低,能够实现较长距离的传输,因此,极其适用于工业自动化控制当中,数量流量比较小的场合。因此,由于分布式通讯数据使用非常普遍,被广泛应用在智能仪表生产厂家以及 PLC 中。又因为其更多的只是具有物理层面的标准,不同的生产商对于通讯协议的制定没有统一的标准,所以制定了以下协议:
(1)将波特率约定为 9 600 bit/s、7 位数据位、停止位为 1 位,奇数偶数校验;(2)应用的通讯方式为主从形查询—响应系统;(3)串行口应用 COM1;
(4)采用的通讯主机办卡 PLC-745B 的地址是:ComPort=0x3e8;
(5)程序内部应用的寄存器端口分配的地质以及设置如表 1 所示。
2.2 寄存器控制的详细介绍
2.2.1 波特率的选择
对于波特率的选择,除了在初始化时进行预先设置的除数锁存器的值一定要在通讯板上进行设置以外,还需要将控制线路系统最高位置设置为 1,之后将八位锁存器分别写入。
2.2.2 中断允许寄存器
在寄存器中,D0、D1、D2、D3 位为通讯板卡的四级是否允许被中断,当某位是 1 时,为被允许中断,是 0 时,为被禁止中断。
2.2.3先入先出控制寄存器(FCR)
输入该寄存器的 ComPort+2:0xc9。
2.2.4线路通讯控制寄存器
由于约定的通讯为 9600 的波特率,7 位的数据位,1 位的停止位,偶数与奇数进行校验。因此输入该寄存器的 ComPort+3:0x1a。
2.3 串行通讯借口的设置
(1)在串行接口进行选择之前,先设定参数,显示出 Enter Setup,按键选择显示 Serial,I/F,选择按键 ENTER。
(2)对接口参数进行设置,会显示出端口设置,选择按键 ENTER。
(3)对串行口进行选择时,会显示出 Port,之后按 SELECT 按键选择出 COM1,选择按键 ENTER。(4)对串行口的参数进行设置时,会显示出 Parameter,选择按键 ENTER。并且可以开始进行设置。
(5)对连接的方式进行设置,会显示出 CONNECTION,选择按键 ENTER,出现 Output 的显示。
3.扩展功能以及实际应用
3.1 扩展功能
如果公司需要对皮重以及毛重进行采集,那么只需将电子秤程序中的功能码进行修改就可以实现。如果电子秤通讯的台数比较多,需要对第二台或者第三台的数据进行净重采集,但需要将地址码进行程序修改,即可。并且,在这两台电子秤参数通讯串口中,在进行参数设置时,进入选择地址,出现 address 时,选择按键 ENTER。选择 SELECT 按键时一直到显示第二台地址的 Address。或者另一台电子秤的 Address。其它参数的各项设置与第一台电子秤的参数设置相同即可。在实践工作中,电子秤同仪表通讯一同连接时,最多可以并联 8 台,电子秤的仪表地址:ASCII2-9。同电子秤的号码和与之相对应的地址:0X32-0x39。
3.2实际应用
电子秤与计算机的串行通讯控制在公司的实际应用中,全面发挥出了管理与通讯、自动化现代生产技术的优势。并且将其运用到了新型的配料工艺以及生产工艺中,最大程度的实现了在公司内进行配置、生产的智能自动化控制。不但将生产的时间缩短,还实现了精细化生产,提升公司生产能力,有效减少了环境污染,使工作的效率得到了保障以及提升。在系统中,系统维护检测功能可自动进行数据统计,将公司生产中的各项记录进行储存管理。借助计算机平台强大的处理图形技术,将公司的设备生产使用情况在公司控制室中进行动态的展现,及时将现场的各种生产工艺数据进行显示,对合格率,生产工艺等有一定的保障作用。为了更好的实现生产的可靠安全性,管理的合理性,公司不但要设置能够使用不同生产要求的设备,还要全面实现自动化管理与控制,并且设备要有一定的扩展性,以便在之后生产水平提升时对设备进行改造,迎合市场的需求。
4.结束语
随着目前计算机技术在不同行业的广泛应用,软件以及衡器之间的联系越来越密切。因此,现代化生产设备的软件组织大多都与计算机系统进行连接,可以支持现场总线、智能仪表、采集板等,它们大部分都不具有电子秤通讯当中的程序驱动。但只要对程序进行修改即可成为软件组织当中的数据采集通讯函数。