在线标签打印系统的设计

饶良波 赵真真

摘要：利用编码器、PLC、称重仪表、条码打印机、上位机组态软件在线监控功能，开发了一套基于PLC和工控机的标签打印控制系统，并给出了该系统的组成、工作原理、设计方案，重点说明了该系统的软件开发过程和现场实际工作效果，该系统具备自动化程度高、操作简单、响应快和故障率低等特点，值得大力推广。

关键词：PLC;工控机;条码打印机;称重仪表;标签

0    引言

在线标签打印系统，主要是利用生产线上的各类传感器把收集的数据通过上位机组态软件开发的标签打印系统进行在线生成和记录，并通过条码打印机打印出来的一套系统。目前购买一套成熟的应用于流水生产线的在线标签打印系统成本比较高昂，很多企业接受不了，或者很多企业的标签打印这一块是手动输入相关数据后再打印出来的，操作麻烦，工作效率低。针对上述情况，本文研究开发了一种能够自动收集相关数据实时打印的在线标签打印系统，具有结构简单、工作效率高等特点。

1    系统组成

在线打印系统结构如图1所示，主要由称重传感器、称重仪表、编码器、PLC、光电开关、工控机、条码打印机组成。称重仪表采用上海耀华C602仪表，主要把采集到的重量数据通过485转USB串口与工控机通信;光电开关采用比杜克光电开关FQ50-T2D-P31P2来感应判断产品头尾;编码器采用台湾阳明WE-M2，通过PLC采集脉冲信号，什么时候开始采集数据是通过光电开关来判断的;PLC采用三菱FX3U-32MR，PLC通过485转USB串口与工控机通信;工控机采用森克触控嵌入式一体机，并配备北京亚控科技发展有限公司组态王6.55上位机软件，显示打印标签内容，实施重量和长度信号采集;条码打印机采用美国斑马打印机，型号Z210。

2    系统工作原理

在生产线运行过程中，当光电开关感应到产品头部时，光电开关开始通过PLC程序记录编码器的脉冲信号，并转为米数，实时显示在工控主机上，该信号是通过PLC的485通信接口把数据转USB串口模块发给工控机的，工控机通过界面开发软件北京亚控组态王6.55软件进行记录，当光电开关感应到一卷产品完成后，开发软件记录下当前长度并自动写入标签产品规格栏。同理，当称重仪表接收到称重传感器稳定的重量信号后，通过485通信接口把数据转USB串口模块发送给工控机组态软件，组态软件记录下当前重量并实时写入标签净重栏。完成后，人工按下打印按钮，条码打印机打印当前标签内容。

3    系統设计

根据生产实际需求，本套系统可以分为手动和自动工作方式，手动状态是指长度和重量需要手动点击“写入”按钮把数据写入标签格式，自动状态是指长度和重量通过光电开关信号的通断能够自动把数据写入标签格式。如图2所示，标签格式里面的内容都可以手动更改，生产编号在每次点击打印按钮后能够自动加一。在手动工作方式下，生产编码需要点击“生成”按钮才能写入标签格式里的生产编号栏。打印按钮分为有无二维码，能够满足不同打印需求。产品长度数据传输至标签格式里的产品规格，重量数据传输至净重。

3.1    标签格式数据库说明

如图2所示，产品名称“气凝胶毡”是内存字符串类型;产品型号是内存字符串类型;产品规格是内存实数，分为产品规格1和产品规格2，分别表示长度和幅宽;生产编号由生产编号1、生产编号2和生产编号3组成，生产编号1是内存字符串类型，生产编号2是内存实数，生产编号3是内存字符串，分别表示产品编号、产品批次和备注初始值，可以预先给一个D2RT006-5-H;净重是I/O实数，连接到采集设备上，采集频率100 ms，寄存器40007，数据类型FL0AT，只读属性，如图3所示;检验员是内存字符串类型，初始值为01。

3.2    事件命令语言说明

产品净重在自动状态下：

＼＼本站点＼产品属性.净重>10&&＼＼本站点＼流程变量.标记点2！=1&&＼＼本站点＼自动开关==1

if（（＼＼本站点＼产品属性.净重-＼＼本站点＼产品属性.净重）<=＼＼本站点＼流程变量.重量差距允许范围）

{

＼＼本站点＼流程变量.计时器1=＼＼本站点＼流程变量.计时器1+1;

}

if（＼＼本站点＼流程变量.计时器1>=3）

{

＼＼本站点＼产品属性.内存重量=＼＼本站点＼产品属性.净重;

＼＼本站点＼流程变量.标记点2=1;

}

3.3    硬件连接说明

PLC连接COM1-MODBUSRTU-COM-设备地址（如2），净重连接COM2-MODBUSRTU-COM-设备地址（如3）。

3.4    画面设置

如图2所示，分为三个不同的画面：（1）主画面;（2）带二维码画面;（3）不带二维码画面。

4    结语

我们利用台湾阳明编码器、三菱PLC、上海耀华C602称重仪表、上位机组态软件监控功能，开发了一套基于PLC和工控机的标签打印控制系统，该系统结构简单，故障率低，操作简便，运行稳定，能够满足不同的行业需求。

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收稿日期：2020-01-07

作者简介：饶良波（1987—），男，湖南人，机电工程师，研究方向：机电工程。