基于RS232C通信和以太网通信的称重管理系统设计

高亚丹+徐世许+张永敏

引言

目前，随着社会生产水平的不断提高及生产技术的不断发展，企業的生产不断发展壮大、厂房规模不断扩建，相应的生产数据日益复杂、数据量不断加大，原有的数据管理模式越来越显得捉襟见肘，而将数据的网络化传输技术及信息化管理技术应用到生产自动化和办公自动化中可有效提高生产效率，但目前该技术的实际应用层次仍较浅，存在的问题较多，如不同平台、不同部门之间的数据仍未做到有效地共享与交流，再者，一些数据的重复性统计导致了数据准确性的丢失，降低了数据的价值。

传统的人工抄表方式，传送数据的统计方式费时、费力、工作量大、易出错，且不利于信息的实时传递与共享，尤其对于距离相对较远的厂房、设备分布相对分散的车间，传统方法对于数据的统计与共享更加困难，严重影响了企业的生产效率，造成了企业的产能过剩。

相比于国内，国外企业的信息化管理起步较早、经验丰富，且已有许多相对成熟的模式，如将财务管理软件及仓储管理软件广泛应用于企业生产数据的管理与共享，再者将ERP系统应用于企业生产，有利于企业管理水平的提高，有效地提高了企业的生产效率、减少了工人的工作量、提高了产能。

1称重管理系统硬件结构

称重管理系统的硬件主要由1台上位机和8台托利多称重仪表组成。8台称重仪表中，1台通过以太网进行TCP/IP通信的条码打印称重仪表，7台进行RS232C通信的称重仪表。称重管理系统硬件结构如图1所示，此设计方案中，上位机端用了RS232C扩展卡，未用RS485扩展卡，因此图1设计方案的缺点是传输过程中用了大量转换器，若维护不当，会造成连接头处松动，影响数据传输；但RS232C扩展卡价格低廉，从企业成本看，其优点是可以节约成本。

2上位机程序设计

2.1软件设计流程

上位机和托利多称重仪表实现基于Visual Basic开发环境下的串行通信，称重仪表的数据通过串口实时发送给上位机，上位机将读取的数据进行数据截取、转换，称重数据就可以实时显示在VB运行画面中，与此同时，称重数据可以存储到数据库中，以便于对数据进行查询追溯功能，既方便了对称重过程的监管，又对工人的操作进行了约束。

公司生产车间的8台秤中，有7台秤的通信方式为RS232C通信；一台条形码打印计价秤的通信方式为以太网通信。该系统是在VB6.0环境下编程，简单方便。利用VB可以开发出具有良好的交互功能、兼容性和拓展性的应用程序。

软件设计流程如图2所示。这7台称重显示仪表，在RS232C通信的基础上，利用VB中的MSComm控件编写上位机与仪表通信程序，进行称重数据采集，并将数据存入Access数据库#1中。针对条形码打印计价秤，在以太网通信的基础上，调用仪表厂家提供的上位机流水回收软件对其称重数据进行回收，并写入上位机的Access数据库#2中。同时数据库#1调用数据库群2中的有效数据，将8台托利多仪表的称重数据集中存放在数据库#1中。

2.2RS232C通信接线图

上位机和7台称重显示仪表基于RS232C进行通信称重显示仪表的RS232C接口为25针，在硬件接线时，将25针接口转换为9针接口。RS232C通信受到传输距离的限制，实际传输距离的最大约为15米，标准值取50英尺。针对这一缺点，可以在远距离通信时加入RS485转换器，由RS485通信代替长距离的RS232C通信。

RS232C通信时通信示意图如图3所示，RS232C端口1的发送端（TXD）与RS232C端口2的接收端（RXD）相连；RS232C端口1的接收端（RXD）与RS232C端口2的发送端（TXD）相连；两个端口的数据信号地连接，方向总是由发送端指向接收端。

2.3TCP/IP协议简介

TCP/IP通信协议结构只有四层，包括应用层、传输层、网际层、网络接口层，每层在实现自己功能时，直接使用下层提供的服务，它也为自己的上层提供信息。在上位机和托利多仪表的通信中，通信协议采用“应用进程-TCP-IP-网络接口”方式。

2.3.1基于以太网通信的称重仪表

通过以太网进行TCP/IP通信，条码秤仪表主体有以太网端口，可通过以太网线直接和上位机相连。称重数据上传之前，需要先对该秤的IP进行设置。条码秤端设置完毕，当使用条码秤称重完成后，按下“打印”按键，从秤体会打印一张标签，标签的格式在使用前进行设置，打印完标签的同时，称重的数据会传输到上位机流水回收软件设置指定的数据库#2中。

上位机的条码秤流水回收软件是由仪表厂家提供的，以以太网为通信基础，主要用来接收该系列秤的称重数据。点击“设置”按钮，进入配置管理器界面如图4，可以对该条码秤上传数据所存储的位置、条码秤的IP等进行设置。

该条码秤的称重数据统一存储在Access数据库中，存储位置是固定在某一位置（设置为D盘），因此在“数据库设置”选项里，做了设置。选中了“支持Access数据库”，并设置了数据库文件。在“系统设置”里面，需要将其通信模式选为“支持TCP模式”，服务器端口号为“5001”，在“电子秤列表”里面，需要将该秤的命名，IP地址以及秤类型添加进去。

添加完成该条码秤的信息，点击“保存设置”，就完成了对条码秤的设置，这时，这台条码秤的相关信息就显示在列表中。点击“退出”按钮，又进入了主界面。这时，单击“开始”，就可以进行条码秤数据的上传。

在编写的RS232C通信的称重管理系统中，直接调用此以太网通信的软件，同时将D盘存放以太网数据的数据库中的数据与其他7台数据库的数据结合在一起，就完成了RS232C通信和以太网通信的结合。

4结束语

本课题依托RS232C通信和以太网通信原理，以梅特勒.托利多的工业电子秤为硬件基础，以可视化编程工具VB为软件基础，通过设计界面和编程完成了基于RS232C通信和以太网通信的称重管理系统，经过实验室模拟调试和现场调试后，系统运行良好，已在企业持续使用，满足的企业的生产需求，改善了企业原有的人工记录的模式，提高了企业数据查看和追溯的效率，对很多行业中类似问题的解决有一定的参考价值和借鉴意义。endprint