综合前述内容,该生产过程监控系统主要由条形码阅读器(条码枪)、条形码解码器、PLC、通信接口、RS-422 以及上位机构成,如图 8-3 所示。
图 8-3 系统硬件结构图

PLC 负责整个终端的控制。当条码枪采集到条形码后,经条形码解码器输入到 PLC 通信口,PLC 暂时保存条形码数据;待 PLC I/O 模块采集 OK/NG 直流电压信号后,将条形码与 OK/NG 信息在逻辑上对应起来,通过 RS-422 发送给上位机,同时可接收上位机的指令。因此,PLC 的主要工作是条形码信息的采集、产品工序完成情况报警以及与上位机之间的通信。系统硬件接线见表 8-3。
表 8-3 硬件接线端子说明

每个最终产品由 4 个小的工件组合而成,最终产品的工序分 4 个工作台检测,后一个产品的信息覆盖前一个产品的信息存储区。PLC 的内存使用说明见表 8-4。
表 8-4 内存使用说明


系统主要工作分两部分:一是检测过程,对当前在工作台上的工件进行检测并确认其好坏;二是将条形码信息经通信口回传给上位机,判断哪些工件合格、哪些不合格,等待后续处理。
通信过程中须对 4 台条形码阅读器进行地址编码,以确认哪一环节的工件合格或出现问题。将工作台 1~5 分别编码为 1、2、3、4、5,ASCII 格式为 16#31~16#35。PLC 与条形码阅读器通信时,阅读器先传送其地址字节,之后是数据,数据格式为 8 个字符、占 8 个字节,表示该工件的唯一信息。
测试过程中,当 A 工件到达工作台 1 时占位开关 I1.0 导通,操作者用阅读器读取 A 工件条形码,PLC 收到格式为“31XXXXXXXX”的信息:31 表示阅读器 1,其后 8 位为工件序列号,末位(16#10)表示序列号传送完成。操作工进行加工,完成后若合格则启动合格按钮 I0.0,随后产品自台面 1 取下流入工作台 2 进行下一测试。收到表示传送完成的末位时屏蔽中断,由 SBR1 依据收到的信息进行处理。内存处理过程中,1# 工作台数据存放顺序为:VB1000 表示条形码阅读器地址,VB1001~VB1008 表示读取到的信息,VB1009 为 LF 完成标志。其他工作台同理。