自动扫码贴标机中plc实现条形码识别的研究

自动扫码贴标机中plc实现条形码识别的研究

1条码技术的应用条形码自动识别技术是相对经济实用的自动识别技术，它结合了条形码理论、光学技术、计算机科学、通信技术和条形码印刷技术。因此，它在服装、图书管理、电线杆管理、银行系统和采购带来了广泛应用。我国条形码技术起步较晚,目前广泛应用的条形码识别技术基本是采用光电识别技术。在条形码识别设备方面,国内也有一些电子产品公司自主研发的专用的条形码阅读器,但是由于使用局限性,如含有的信息量很小,需要后台数据库支持等缺点,无法满足广泛应用的要求。而PLC控制系统是综合了继电接触控制、计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术,功能强大、可靠性更高,使用方便,在工业领域得到了广泛的应用2系统的全球设计2.1扫码贴标试验一般条形码识别设备主要是通过通信口与其他设备进行数据传输,PLC可用自由通信口方式读取条形码信息。读入条形码的信息经解码器翻译为代码,再通过自由通信口模式把信息传入西门子PLCS7-200内存中的两个缓冲区,用来存储条形码信息,这两个缓冲区轮流的存储每次读入的条形码代码扫码贴标机动作试验中采用的条形码为EAN-13条码,EAN-13条码由代表13位数字码的条码符号组成,包括0~9共10个数字字符2.2plc的主要工作原理系统的实现主要由一般的条形码扫描器(条码枪)、条形码解码器(扫描器和解码器有时是合一的)、西门子PLCS7-200CPU226、PC/PPI电缆、适配器(RS232转RS485)以及上位机构成。如图2所示:PLC负责整个终端的控制,当条码枪采集到条形码时,经条形码解码器输入到PLC通信口,PLC用两个缓冲区将这些条形码暂时存储起来,这两个缓冲区轮流的存储每次新读入的条形码代码,然后PLC将条形码信息发送给上位机。所以,PLC的主要工作就是负责条形码信息的采集,还有和上位机之间的通信。系统硬件接线见表1。3通信设计3.1plc的通信软件PLCS7-200CPU是通过自由口通信模式与条形码扫描器进行网络通信的,条形码扫描器的接口须转化为RS-485类型。在自由口通信模式下,通信协议完全由用户程序控制。用户程序可以通过使用发送中断、接受中断、发送指令(XMT)和接受指令(RCV)对通信口操作。需要注意的是:当CPU处于RUN模式时才可允许自由口模式,当CPU处于STOP模式时,自由口模式通信口停止。PLC通过自由口通信模式读取条形码信息,会用到几个特殊的寄存器,主要是:SMB30、SMB130,SMB2和SMB3。其中SMB30、SMB130是分别控制口0和口1两个自由通信口的通信协议,可进行读和写操作,其格式如表2:SMB2为自由端口接收字符缓冲区,只能读取,在自由口通信方式下,SMB2存储从口0或口1接收到的每一个字符。SMB2和SMB3由0口和1口共用。当0口接收到字符,就会使得与中断事件8相连的中断程序执行,SMB2包含0口接收到的字符,而SMB3包含该字符的校验状态。当1口接收到字符就使得与中断事件25相连的中断程序执行时,SMB2包含1口接收到的字符,而SMB3包含该字符的校验状态。3.2“通信”节拍要进行通信参数设置,应先运行STEP7-Micro/WIN32编程软件,主要参数设置有:通信接口的安装和删除,波特率和站地址的设置,通信电缆的选择等。首先进入“通信”对话框,单击“引导条”中的通信图标进入该对话框。“通信”对话框如图3所示:配置默认的参数为:远程设备地址,2;本地设备地址,0;通信模式,PC/PPI电缆(计算机通信口为COM1);通信协议,PPI协议;传送波特率,9600波特;传送字符数据格式,11位。PLCS7-200的参数设置主要包括站地址、波特率、间隔更新系数等参数的设置,在STEP7-Micro/WIN32界面上单击左侧引导条中的“系统块”图标,将弹出“系统块”对话框,如图4所示:参数设置后,要先确认STEP7-Micro/WIN32的通信口参数与当前S7-200的参数相匹配,然后下载系统块到S7-200。3.3扫描器地址编码条形码扫描器(扫描枪)选用的是普通的可支持串口通信的类型,其接口方式一般为RS232,需要利用适配器将其转化为RS485。其通信参数的设置是由条形码的类型来决定的。根据上述,条形码的类型为EAN-13条码,13位字符。所以需要设置的参数有:条形码类型、前置码、起止符、数据位、校验方式、波特率、终止符。在通信过程中,要对条形码扫描器进行地址编码,以确定条形码读取的正确性。将条形码扫描器编码为1,其ASCII格式为16#31.当PLC与条形码扫描器通信时,扫描器会先传送其地址字节,之后是数据,数据格式为13个字符,占用13个字节,包括起止符和终止符。当商品到达扫描枪的位置时,扫描枪读取商品的条形码信息,PLC会收到如下格式的信息:31XXXXXXXXXX。条形码的通信协议要与PLC的通信协议一致才能保证正常通信,所以对照PLC的通信参数设置,可设置条形码扫描器的通信协议参数为:条形码类型为EAN-13;前置码“S”,后置位“EN”,8位数据位,1个停止位,无奇偶校验,波特率9600b/s,无终端符。4软件设计4.1条形码扫描器通信指令网络读/写指令用于PLCS7-200之间的通信。网络读指令NETR(NetworkRead)初始化通信操作,通过通信端口(PORT)接收条形码扫描器的条码数据并保存在表(TBL)中。TBL和PORT均为字节型,PORT为常数。如表3为通信指令:NETR指令可以从条形码扫描器站点读取最多16B的信息,同样NETW指令可以向条形码打印机站点最多写入16B的信息。(附图5:发送指令与接收指令图)4.2存储被接收点编码PLCS7-200将条形码读入的信息接收到缓冲区的程序主要有:MAIN主程序;初始化程序;SBR_0(子程序0);接收条形码;INT_0(中断程序0);缓冲区0接收;INT_1(中断程序1);缓冲区1接收;这样实现两个缓冲区轮流地存储每次新读入的条形码。PLCS7-200将条形码读入的信息接收到缓存区的程序梯形图如图6、7所示:5专用条形码扫描器该应用设计通过PLC的“自由口通信模式”协议实现了对EAN-13类型的商用条形码的识别和读取,相较于使用专用条形码扫描器