采用RS232接口標(biāo)準(zhǔn)的SMT數(shù)據(jù)采集方案

隨著我國信息化建設(shè)的飛速發(fā)展，表面貼裝技術(shù)日益普及，其生產(chǎn)線已經(jīng)從當(dāng)初的十幾條發(fā)展到了現(xiàn)在的數(shù)千條，我國也由此一躍成為了世界SMT第一應(yīng)用大國。目前國防科研生產(chǎn)領(lǐng)域所擁有的表面貼裝生產(chǎn)線已達(dá)幾百條，但是在表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域中MES技術(shù)的應(yīng)用卻還很少，極大地制約了信息技術(shù)的發(fā)展和表面貼裝技術(shù)水平的提高。雖然目前國外存在一些MES，如日本松下公司、JUKI公司、德國西門子公司等開發(fā)研制的，適用于自己貼片機(jī)等SMT設(shè)備的MES,，但這些系統(tǒng)存在著僅適用于自己廠家的表面貼裝設(shè)備等缺點(diǎn)。

由于MES的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)采集技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，因此，針對以上情況，本文提出了一種基于RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)的SMT數(shù)據(jù)采集技術(shù)。本文首先介紹了RS 232接口的基本內(nèi)容，其次給出了SMT中基于RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集流程，最后采用VC++為開發(fā)平臺對該采集技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1 RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)

目前RS 232是PC與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口，RS代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識號。RS 232采取不平衡傳輸方式，即單端通信。一個(gè)完整的RS 232接口有22根線，采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座。除此之外，目前廣泛應(yīng)用的還有一種9芯的RS 232接口。它們的外觀都是一個(gè)D形，對接的兩個(gè)接口又分為針式和孔式兩種。

RS 232標(biāo)準(zhǔn)中定義了邏輯1和邏輯0電壓級數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負(fù)的3～15 V之間。RS 232規(guī)定接近0的電平是無效的，邏輯1規(guī)定為負(fù)電平，有效負(fù)電平的信號狀態(tài)稱為傳號(Marking)，它的功能意義為OFF；邏輯0規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號(Spacing)，它的功能意義為ON。

在RS 232標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的設(shè)備可以分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)兩類，這種分類定義了不同的線路用來發(fā)送和接收信號。一般來說，計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備有DTE連接器，調(diào)制解調(diào)器和打印機(jī)有DCE連接器。

本文采用被廣泛使用的9芯RS 232接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

表l所示為在PC機(jī)、調(diào)制解調(diào)器和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使用的9芯RS 232接口的信號和管腳分配。


2 數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)

為了實(shí)現(xiàn)對裝配印制板的實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌握每塊印制板的裝配質(zhì)量，需要對設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，為SMT車間中能夠?qū)崿F(xiàn)MES解決方案提供了指導(dǎo)思想。

2.1?實(shí)現(xiàn)原理

本文提出的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，根據(jù)9芯RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)SMT車間中計(jì)算機(jī)與設(shè)備的通信。通過從SMT車間現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備中采集實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息，并傳輸?shù)奖O(jiān)控終端，分解成用戶所需要的界面形式顯示。同時(shí)，根據(jù)用戶需求，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、輸出等二次處理，并按照報(bào)警條件輸出報(bào)警信息。

針對SMT車間需要采集數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和RS 232口的通訊原理，本文實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)用到的主要函數(shù)如下：



2.2 主要流程

數(shù)據(jù)采集的主要流程如圖1所示。


如圖1所示，主機(jī)與設(shè)備通信之前，主機(jī)先檢查是否連接成功，若已連接，則主機(jī)調(diào)用InitPort函數(shù)進(jìn)行端口初始化，包括對傳輸速度，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)等參數(shù)的初始化。接著主機(jī)(SetTimer函數(shù))定時(shí)向設(shè)備發(fā)送命令，并根據(jù)不同情況向主機(jī)發(fā)送(使用WriteToPort函數(shù))相應(yīng)的命令，要求接收數(shù)據(jù)。設(shè)備響應(yīng)命令發(fā)送其參數(shù)，若響應(yīng)超時(shí)，則主機(jī)再要求重發(fā)。當(dāng)主機(jī)接收到設(shè)備參數(shù)時(shí)，調(diào)用OnCommunication對數(shù)據(jù)處理，并判定是否結(jié)束。同時(shí)將已接收到的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫中，并在屏幕顯示數(shù)據(jù)。

3?實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

本文采用VC++為開發(fā)平臺，使用面向?qū)ο笳Z言C++和SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫，以西門子80F4、HS50貼片機(jī)為例，對數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行模擬、驗(yàn)證。用多臺計(jì)算機(jī)模擬主機(jī)和設(shè)備，將從生產(chǎn)線上采集到的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫中。如圖2，圖3所示。




4?結(jié)? 語

雖然目前大多數(shù)設(shè)備都具備采集參數(shù)的能力，但可靠性低，擴(kuò)展性弱，且仍然需要人工逐個(gè)查看各設(shè)備參數(shù)或磁盤備份等。本文應(yīng)用RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，研究了基于RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，并詳細(xì)地列出了該技術(shù)的數(shù)據(jù)采集流程。實(shí)驗(yàn)證明，該技術(shù)通過RS 232口實(shí)現(xiàn)了主機(jī)與設(shè)備之間通訊，且該方法方便、快捷、簡單，很大程度上克服了傳統(tǒng)人工采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性差、工作效率低、準(zhǔn)確率不能保障等缺點(diǎn)，且本文的數(shù)據(jù)采集流程還適用于其他設(shè)備，擴(kuò)充性良好。