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摘 要 :纺织车间集散型生产管理与监控系统,主要由安装于纺织机的生产监控仪与纺织车间管理软件两大部分组成.RS-485总线是连接两大部分的桥梁,是该系统的关键技术点.该文从通信协议的编制和通信程序的设计两个方面详细说明了485通信在纺织车间集散型生产管理与监控系统中的应用.
关 键 词 :RS-485;总线;通信协议
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)03-0555-03
为解决中小纺织企业车间内纺织机实时状态信息采集与管理、产品产量信息采集与管理、车间员工信息采集与管理以及员工的薪酬统计等问题,为建立整个企业ERP系统奠定基础并有效提高生产现场的管理信息化水平.研究开发一套基于RS-485总线的纺织车间集散型生产管理与监控系统,主要由安装于纺织机的纺机生产监控仪与纺织车间管理软件两大部分组成.该系统采用计算机测控技术,通过RS-485总线使织布车间的所有织机形成计算机控制与管理网络,并建立相应的生产管理数据库,实现了从制定计划到生产过程监控,再到生产状况的各种统计.
1通信协议的编制
485通信是基于一种异步半双工的通信总线方式,在任一个工作时刻,总线上只呈现单一状态.因此,485通信方式一般适用于主从通信方式,即主机对从机的查询方式通信,总线上必须有一台主机时刻在巡检其他的从机,所以必须根据系统的工作情况制定主从机的通信协议,从而协调总线的分时共用.本系统在主从通信中采用的是数据包通信方式,即通信数据是按整包发送与接收,每包数据都由长度、地址、命令、内容和校验等编码组成.
1.1生产监控仪接收协议
协议一、该协议用于接收上位机下发的命令,其协议格式如表1所示:
表1上位机下发的命令格式
说明:长度,0――255,十六进制;XX,表示一个字节;机台地址,0000――9999,为压缩BCD码;校验,为CRC校验;命令:0X01,为索取生产监控仪数据;0X02,初始化生产监控仪数据;0X03,为清未读标志(当改变员工号时,将上一个员工的数据发往上位机),0X04,发员工号、产品号;0X06,发机修允许.
协议二、该协议用于接收上位机下发的初始化数据,其协议格式如表2所示:
表2上位机下发的初始化数据格式
说明:长度、命令、机台地址、校验和格式1相同;总产量、实时产量,为压缩BCD码且后两个字节为小数位;周长系数,为16Bit小数,单位为米;初始序号,0――19;员工号,0000――9999,为压缩BCD码,初始化的数据全部为该台机器的最后上传数据,在初始化数据正常正确后,下位机即生产监控仪要发送应答信号.
1.2生产监控仪向上位机发送数据通信协议
下位机发数据是要在上位机索取数据时,根据下位机的工作情况发送不同数据,其通信协议由以下几部分组成.协议一、下位机向上位机发送的状态命令协议,该协议格式如表3所示.
表3下位机向上位机发送的状态命令
说明:地址,为上位机地址,其值为0XFF 0XFF.命令:0X01,正常上传工作数据;0X02,请求上位机发送初始化数据;0X03,正确初始化应答;0X04,请求发员工号、产品号为;0X05,未用;0X06,请求发机修命令;0X07,机修结束;0X08,机器检修中.
协议二、该协议用于向上位机请求发员工号、产品号,其协议格式如表4所示:
表4向上位机请求发员工号、产品号通信协议
协议三、该协议用于向上位机请求发机修允许命令,协议格式如表5所示:
表5向上位机请求发机修允许命令通信协议
协议四、该协议用于向上位机请求发初始化数据,其协议格式如表6所示.
表6向上位机请求发初始化数据通信协议
图1串行通信数据处理流程图
协议五、该协议用于改变员工号后,上次员工号和实时产量保存到上位机,在上位机中通过长度判断“协议五”,其协议格式如表7所示.
表7改变员工号后的第一次数据传输通信协议
2通信程序设计
通信协议处理程序的设计思想是,当串行口接收完一行协议数据时,首先对接收到的数据进行CRC校验,与串行传输数据用时判断,如果CRC校验正确并且在规定时间内完成了数据接收,说明该行数据接收正确.接下来就是判断该数据是不是本机的,如果通信协议中的机台地址与本机相同,则该数据是本机的,否则该数据就是其它机器的,本机要将该数据丢弃.最后就是对接收到的命令进行分析,根据分析的结果进行相应的操作,从而完成上位机与下位之间的通信与控制功能.程序流程图如图1所示.
3小结
本文从通信协议的编制和通信程序的设计两个方面详细说明了485通信在纺织车间集散型生产管理与监控系统中的应用.该系统具有通信协议简单、通信速率快、通信可靠性高以及成本低等特点,非常适合在中小企业的信息化改造中应用.