專利名稱：條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法
技術領域：
本發明涉及一種條碼掃描儀的連入網的方法，尤其涉及一種條碼掃描儀連入 Profibus_Dp網絡的方法。
背景技術：
工廠制造執行系統(Manufacturing Execution System)，MES是近10年來在國際 上迅速發展、面向車間層的生產管理技術與實時信息系統。MES可以為用戶提供一個快速反 應、有彈性、精細化的制造環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務 質量。使用于不同行業(家電、汽車、半導體、通訊、IT、醫藥)，能夠對單一的大批量生產和 既有多品種小批量生產又有大批量生產的混合型制造企業提供良好的企業信息管理。MES系統的目標是通過在工廠內建設先進、完整、有效的三級計算機系統，支持全 公司實行一體化的生產管理和質量控制，實現生產的自動化、有效的生產管理和全線物料 跟蹤。條碼掃描儀作為全線物料跟蹤的輸入設備對整個MES的運行不可或缺。通過它MES 能夠知道當前的物料在生產線上那個位置，有助于物料的跟蹤。條碼掃描儀的輸入一般通過計算機上的串口輸入，而串口線要求距離不能太遠， 只有2米左右，這就決定了條碼掃描儀必須在計算機附近運行，同時有條碼掃描儀必須有 計算機支持，這必然會增加成本。條碼掃描儀如何通過Profibus_Dp網絡進入MES系統成 為急需解決的課題。并且，雖然目前帶有現成總線接口的儀表日益增多，但是在實際的工業控制現場， 串行接口儀表設備仍在廣泛使用，所以需要一種方法和裝置，能夠把串行接口設備的數據 傳送到現場總線控制系統中去，進而到MES系統中去，而基本上不會引起控制系統性能的 下降。在工廠中每個設備都會有一套程控器來處理現場的設備，在不增加投資的前提 下，通過一個轉換模塊把條碼掃描儀的RS232通訊協議轉換為PR0FIBUS_DP現場總線協議 進入到MES系統，而轉換模塊只是作為程控器的一個子站來處理。這就大大減少了工作量， 節省了現場的調試時間和成本。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種條碼掃描儀連 入Profibus_Dp網絡的方法。本發明的目的通過以下技術方案來實現條碼掃描儀連入ProfibUS_Dp網絡的方法，其中通過轉換器模塊把條碼掃描儀 的RS232通訊協議，轉換為PR0FIBUS_DP現場總線協議；條碼掃描儀連接到轉換器模塊上， 轉換器模塊成為PR0FIBUS_DP總線上一個從站，且條碼掃描儀通過現場總線進入到程控 器，程控器和現場的MES三級計算機相連。上述的條碼掃描儀連入Pr0fibUS_Dp網絡的方法，其中所述的轉換器模塊作為整個設備的中央處理中心程控器的一個子站來處理，條碼掃描儀所掃描的條碼作為模擬量 被程控器讀取。進一步地，上述的條碼掃描儀連入ProfibUS_Dp網絡的方法，其中所述的轉換為 PR0FIBUS_DP現場總線協議轉換的過程如下——步驟①設置RS232通信波特率，即在編程 設備的組態軟件中選擇設備參數；步驟②設置RS232通信字符格式；步驟③在組態軟件里選擇用戶診斷，即通過選擇設備參數判斷是否激活用戶診 斷；步驟④選擇清零時間；步驟⑤設置PR0FIBUS站地址；步驟⑥根據需要選擇是否用跳線連接轉換器模塊內的終端電阻的相關端子；步驟⑦在編程設備的組態軟件中，導入所提供的gsd文件，將其引入ProfibUS_Dp 總線，設置要讀取的地址，此地址被程控器像讀模擬量一樣被直接讀出。更進一步地，上述的條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法，其中所述的選擇 設備參數為波特率，范圍包括 1. 2Kbps,2. 4Kbps,4. 8Kbps,9. 6Kbps、19. 2Kbps。更進一步地，上述的條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法，其中所述的字符 格式包括一個起始位、八個數據位、一個停止位；或者一個起始位、八個數據位、一個奇效 驗位、一個停止位；或者一個起始位、八個數據位、一個偶效驗位、一個停止位。更進一步地，上述的條碼掃描儀連入Prof ibus_Dp網絡的方法，其中所述的清零 時間為延時1秒清零，即條碼掃描儀數據發送給主站1秒后自動清零；或延時5秒清零，即 條碼掃描儀數據發送給主站5秒后自動清零；或延時10秒清零，即條碼掃描儀數據發送給 主站10秒后自動清零；或延時20秒清零，即條碼掃描儀數據發送給主站20秒后自動清零； 或人為發送命令清掉條碼掃描儀數據。更進一步地，上述的條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法，其中所述的設置 PR0FIBUS站地址為將現場總線的撥碼開關第一位至第七位列為站地址設置位，設置范圍為 0000000 1111110。再進一步地，上述的條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法，其中PR0FIBUS_ DP端的終端電阻均已設計在轉換器模塊內，如果需要加終端電阻，用跳線連接相關端子即 可。連接方式如下PR0FIBUS_DP端將All與A1短接，將B11與B1短接，這些端子的連接 均在轉換模塊上連接，完成終端電阻的設定。本發明技術方案的突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在能夠通過現場總 線對條碼掃描儀的通訊參數包括波特率、數據位、停止位、奇偶位等進行設置。同時，現場總 線和串行接口在不同的波特率下數據傳輸速度穩定，不會出現不匹配的問題。更為重要的 是，條碼掃描儀的移動空間不在受傳統的限制，降低網絡維護費用，減少設備的投入。
本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和 解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而 形成的技術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。這些附圖當中，
圖1是本發明中用戶診斷功能的選擇實施示意圖；圖2是清零時間選擇的實施示意圖；圖3是終端電阻連接示意圖。
具體實施例方式如圖1 3所示，通過轉換器模塊把條碼掃描儀的RS232通訊協議，轉換 為PR0FIBUS_DP現場總線協議，條碼掃描儀掃描連接到轉換器模塊上，轉換模塊成為 PR0FIBUS總線上一個從站，且條碼掃描儀通過現場總線進入到程控器，程控器和現場的 MES三級計算機相連。具體來說，如圖1所示，由于PR0FIBUS_DP網絡的高實時性，其傳輸速率可以達到 12兆每秒和1200米的通訊距離，因此可以把條碼掃描儀放在車間的任何位置。進一步來 看，能夠將轉換器模塊作為程控器的一個子站來處理，條碼可以作為模擬量被讀上來，保證 了數據的完整性，減少了編程工作。換句話來說，轉換器模塊是PR0FIBUS_DP現場總線協議 與掃描儀RS232通信協議之間相互轉換的橋。可以實PR0FIBUS_DP數據與掃描儀數據之間 相互轉換。一維和二維條碼掃描儀都可以通過此轉換模塊連接到PR0FIBUS總線上，使條碼 設備成為PR0FIBUS總線上一個從站。結合轉換模塊設置的設置來看首先是進行RS232通信波特率的設置——在組態 軟件里，通過選擇設備參數(device-specific parameter)設置RS232通信波特率，可設定 為1. 2Kbps,2. 4Kbps,4. 8Kbps,9. 6Kbps、19. 2Kbps。缺省為9. 6Kbps。此處設定的通信波 特率與掃描儀設備設定的必須一致。隨后，進行RS232通信字符格式設置。具體來說，在組態軟件里，通過選擇設備參 數(device-specific parameter)設置通信字符格式，其可設定為一個起始位、八個數據 位、一個停止位；或者一個起始位、八個數據位、一個奇效驗位、一個停止位；或者一個起始 位、八個數據位、一個偶效驗位、一個停止位。就本發明一較佳的實施方式來看，缺省可設為 一個起始位、八個數據位，一個停止位。并且，此處設定的字符格式與掃描儀設備設定的必 須一致。繼而，進行用戶診斷功能的選擇。通過轉換模塊進行三項用戶事件診斷。具體來 說在組態軟件里，通過選擇設備參數(device-specific parameter)選擇是否激活用戶診 斷。選擇(NOEXTERNAL DIAG)不激活，即出現用戶事件診斷不向主站報警；選擇(EXTERNAL DIAG)激活，即出現用戶事件診斷向主站報警，缺省為不激活。當然，亦可以采取用戶事件診斷定義。比如UNIT_DIAG_BIT(0) =〃 BAUD ERROR"，即波特率選擇錯誤；UNIT_DIAG_BIT(1) =〃 Parity ERROR"，即字符格式選擇錯誤；UNIT_DIAG_BIT(2) =〃 TONGXUN ERROR"，即本模塊與用戶設備通信故障。之后，是清零時間選擇。具體來說當轉換模塊工作在測量模式時，如果掃描儀沒有 新數據送出來，模塊會一直將前一個數據發送給主站。這樣會導致在模塊出現故障時，仍然 有掃描儀數據發送給主站，容易出現安全問題。因此，必須利用清零功能將前一個數據清 掉。共有五種選擇，在組態軟件里，通過選擇設備參數(device-specific parameter)設置 清零時間。就目前來了說，常用的缺省為不清零。
進一步來看，該五種選擇可為——延時1秒清零掃描儀數據發送給主站1秒后自動清零；延時5秒清零掃描儀數據發送給主站5秒后自動清零；延時10秒清零掃描儀數據發送給主站10秒后自動清零；延時20秒清零掃描儀數據發送給主站20秒后自動清零；不清零此時不能自動清掉掃描儀數據，但必須通過人為發送命令清掉掃描儀數 據。接著是PR0FIBUS站地址設置，即設置轉換模塊的撥碼開關，撥碼開關的第一位至 第七位為站地址設置位，OFF = 1，ON = 0。站號為二進制編碼，第1位為低位，第8位為高 位，可在0000000到1111110間選擇(十進制0-126)。最后進行終端電阻的連接。PR0FIBUS_DP端的終端電阻均已設計在模塊內，如果需 要加終端電阻，用跳線連接相關端子即可。連接方式如下，在PR0FIBUS_DP端，將All與A1 短接，將B11與B1短接，其操作界面如圖3所示。再進一步就采用發明后轉換模塊的功能來看將接收到的掃描儀數據及時發送給 PR0FIBUS_DP主站，使用本功能時，所有輸出字節必須為零。并且可以對輸入、輸出字節進 行定義——例如第一個字節清零命令。則采用“=1”，即將輸入數據清零，清零結束后必 須置零。輸入字節對于條碼值來說，數據0 9為數字0 9，數據大于9為ASCii碼，23H 為結束符。比如輸入字節區為 03H 02H 05H 00H 2DH 04H 06H 00H 03H 2AH 05H06H 06H 06H 23H。則條碼為3250-4603*5666。自此即可完成對轉換模塊的設置，條碼可以通過 Profibus_Dp網絡進入MES系統。通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本發明后，能夠通過現場總線對 條碼掃描儀的通訊參數包括波特率、數據位、停止位、奇偶位等進行設置。同時，現場總線和 串行接口在不同的波特率下數據傳輸速度穩定，不會出現不匹配的問題。更為重要的是，條 碼掃描儀的移動空間不在受傳統的限制，降低網絡維護費用，減少設備的投入。
權利要求
條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法，其特征在于通過轉換器模塊把條碼掃描儀的RS232通訊協議，轉換為PROFIBUS_DP現場總線協議；條碼掃描儀連接到轉換器模塊上，轉換器模塊成為PROFIBUS_DP總線上一個從站，且條碼掃描儀通過現場總線進入到程控器，程控器和現場的MES三級計算機相連。
2.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibuS_Dp網絡的方法，其特征在于所 述的轉換器模塊作為整個設備的中央處理中心程控器的一個子站來處理，條碼掃描儀所掃 描的條碼作為模擬量被程控器讀取。
3.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibuS_Dp網絡的方法，其特征在于所 述的轉換為PROFIBUS_DP現場總線協議轉換的過程如下——步驟①設置RS232通信波特 率，即在編程設備的組態軟件中選擇設備參數；步驟②設置RS232通信字符格式；步驟③在組態軟件里選擇用戶診斷，即通過選擇設備參數判斷是否激活用戶診斷；步驟④選擇清零時間；步驟⑤設置PROFIBUS站地址；步驟⑥根據需要選擇是否用跳線連接轉換器模塊內的終端電阻的相關端子；步驟⑦在編程設備的組態軟件中，導入所提供的gsd文件，將其引入ProfibUS_Dp總 線，設置要讀取的地址，此地址被程控器像讀模擬量一樣被直接讀出。
4.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibuS_Dp網絡的方法，其特征在于所 述的選擇設備參數為波特率，范圍包括1. 2Kbps,2. 4Kbps,4. 8Kbps,9. 6Kbps、19. 2Kbps。
5.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibuS_Dp網絡的方法，其特征在于所 述的字符格式包括一個起始位、八個數據位、一個停止位；或者一個起始位、八個數據位、 一個奇效驗位、一個停止位；或者一個起始位、八個數據位、一個偶效驗位、一個停止位。
6.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibuS_Dp網絡的方法，其特征在于所 述的清零時間為延時1秒清零，即條碼掃描儀數據發送給主站1秒后自動清零；或延時5秒 清零，即條碼掃描儀數據發送給主站5秒后自動清零；或延時10秒清零，即條碼掃描儀數據 發送給主站10秒后自動清零；或延時20秒清零，即條碼掃描儀數據發送給主站20秒后自 動清零；或人為發送命令清掉條碼掃描儀數據。
7.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibuS_Dp網絡的方法，其特征在于所 述的設置PROFIBUS站地址為將現場總線的撥碼開關第一位至第七位列為站地址設置位， 設置范圍為0000000 1111110。
8.根據權利要求1所述的條碼掃描儀連入ProfibUS_Dp網絡的方法，其特征在于 PROFIBUS_DP端的終端電阻均已設計在轉換器模塊內，如果需要加終端電阻，用跳線連接相 關端子即可。
全文摘要
本發明涉及一種條碼掃描儀連入Profibus_Dp網絡的方法，通過轉換器模塊把條碼掃描儀的RS232通訊協議，轉換為PROFIBUS_DP現場總線協議，條碼掃描儀掃描通過連接的轉換模塊成為PROFIBUS總線上一個從站，且條碼掃描儀通過現場總線進入到程控器，程控器和現場的MES三級計算機相連。由此，能夠通過現場總線對條碼掃描儀的通訊參數包括波特率、數據位、停止位、奇偶位等進行設置。同時，現場總線和串行接口在不同的波特率下數據傳輸速度穩定，不會出現不匹配的問題。更為重要的是，條碼掃描儀的移動空間不再受傳統的限制，降低網絡維護費用，減少設備的投入。
文檔編號G05B19/418GK101853015SQ20091002940
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者丁新麗, 石云卿, 趙衛東, 陳懷宇 申請人:蘇州新長光熱能科技有限公司