基于采集數(shù)據(jù)的特點和RS 232口通訊原理實現(xiàn)SMT數(shù)據(jù)采集應用

作者：崔宏敏，黃戰(zhàn)武，何惠森

引言

隨著我國信息化建設的飛速發(fā)展，表面貼裝技術日益普及，其生產(chǎn)線已經(jīng)從當初的十幾條發(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第一應用大國。目前國防科研生產(chǎn)領域所擁有的表面貼裝生產(chǎn)線已達幾百條，但是在表面貼裝技術領域中MES技術的應用卻還很少，極大地制約了信息技術的發(fā)展和表面貼裝技術水平的提高。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，適用于自己貼片機等SMT設備的MES，，但這些系統(tǒng)存在著僅適用于自己廠家的表面貼裝設備等缺點。

由于MES的關鍵是數(shù)據(jù)采集技術的實現(xiàn)，因此，針對以上情況，本文提出了一種基于RS 232接口標準的SMT數(shù)據(jù)采集技術。本文首先介紹了RS 232接口的基本內容，其次給出了SMT中基于RS 232接口標準的數(shù)據(jù)采集流程，最后采用VC++為開發(fā)平臺對該采集技術進行實驗驗證。

1 RS 232接口標準

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

RS 232標準中定義了邏輯1和邏輯0電壓級數(shù)，以及標準的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負的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)定為負電平，有效負電平的信號狀態(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標準中規(guī)定的設備可以分為數(shù)據(jù)終端設備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設備（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，計算機和終端設備有DTE連接器，調制解調器和打印機有DCE連接器。

本文采用被廣泛使用的9芯RS 232接口進行數(shù)據(jù)采集。

表1所示為在PC機、調制解調器和路由器等網(wǎng)絡設備中使用的9芯RS 232接口的信號和管腳分配。

2 數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)

為了實現(xiàn)對裝配印制板的實時監(jiān)控，掌握每塊印制板的裝配質量，需要對設備的實時數(shù)據(jù)進行采集，為SMT車間中能夠實現(xiàn)MES解決方案提供了指導思想。

2.1 實現(xiàn)原理

本文提出的數(shù)據(jù)采集技術，根據(jù)9芯RS 232接口標準來實現(xiàn)SMT車間中計算機與設備的通信。通過從SMT車間現(xiàn)場自動化設備中采集實時生產(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，根據(jù)用戶需求，對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲、輸出等二次處理，并按照報警條件輸出報警信息。

針對SMT車間需要采集數(shù)據(jù)的特點和RS 232口的通訊原理，本文實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時用到的主要函數(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，主機與設備通信之前，主機先檢查是否連接成功，若已連接，則主機調用 InitPort函數(shù)進行端口初始化，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（SetTimer函數(shù)）定時向設備發(fā)送命令，并根據(jù)不同情況向主機發(fā)送（使用WriteToPort函數(shù)）相應的命令，要求接收數(shù)據(jù)。設備響應命令發(fā)送其參數(shù)，若響應超時，則主機再要求重發(fā)。當主機接收到設備參數(shù)時，調用OnCommunication對數(shù)據(jù)處理，并判定是否結束。同時將已接收到的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫中，并在屏幕顯示數(shù)據(jù)。

3 實驗驗證

本文采用VC++為開發(fā)平臺，使用面向對象語言C++和SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫，以西門子80F4、HS50貼片機為例，對數(shù)據(jù)采集技術進行模擬、驗證。用多臺計算機模擬主機和設備，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 結語

雖然目前大多數(shù)設備都具備采集參數(shù)的能力，但可靠性低，擴展性弱，且仍然需要人工逐個查看各設備參數(shù)或磁盤備份等。本文應用RS 232接口標準的特點，研究了基于RS 232接口標準的數(shù)據(jù)采集技術，并詳細地列出了該技術的數(shù)據(jù)采集流程。實驗證明，該技術通過RS 232口實現(xiàn)了主機與設備之間通訊，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)的實時性差、工作效率低、準確率不能保障等缺點，且本文的數(shù)據(jù)采集流程還適用于其他設備，擴充性良好。

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