摘要 摘要：设计了一套基于虚拟仪器的自动化称重平台，该平台可实现数据记录、统计和分析等功能。 多年来，虚拟仪器具有庞大的用户群和活跃的交流平台，且覆盖了多个工业和应用领域
摘要：设计了一套基于虚拟仪器的自动化称重平台，该平台可实现数据记录、统计和分析等功能。 多年来，虚拟仪器具有庞大的用户群和活跃的交流平台，且覆盖了多个工业和应用领域。 因此，虚拟仪器成为实现数据采集和仪器控制的功能的最佳选择。 软件平台以 LabVIEW 为基础，利用串口通讯方式实时对电子称重仪的称重数据进行读取、统计和存储，为后期分析产品数据提供了良好的保障。 经过现场实际测试，平台运行稳定可靠，具有一定的实用性和推广应用价值。
关键词：LabVIEW，RS232，称重仪
1 系统总体设计
1.1 系统设计思路电子称重仪是一种高速度、高准确度的在线检重设备，可与各种定量包装生产线以及输送系统集成， 主要用于在线检测产品的重量是否合格。 目前工业生产过程中应用的电子称重仪一般都具备 RS232 通讯接口，电子称重仪与控制室的台式微机之间的距离通常都比较远 ， 而 RS232 理论上通信距离最大为 15m，无法直接通过 RS232 通讯方式与控制室的台式微机进行数据通讯， 因此本系统通过选用 RS232-485 模块来解决通讯距离远的问题。首先，生产线上的电子称重仪通过 RS232 通讯接口将称重数据 实 时 传 输 到 RS232-485 转换模块，经过远距离传输到控 制 室 内 的 RS485-232 转换模块，再通过串口通讯卡将数据传输到台式微机，再通过本系统设计软件实时读取称重数据并将数据进行统计，最后将原始数据及统计数据存储到微机硬盘中，为质量管理部门后期分析产品数据提供了良好的基础。系统设计方框图如图 1 所示。
1.2 硬件组成
1.2.1 串口卡由于台式微机只有一个 RS232 的 COM 口，因此需要通过扩展 COM 接口来实现对两台称重仪进行串行通讯的功能。 本系统选用工业用 PCI Serial PORT 串口卡， 它具有以下特点： PCI 接口; 支 持 4 个 RS232 串口; 支 持 Windows 2000 / XP / Vista / 7 系统;波特率可以配置 50～115200bps 等。
1.2.2 RS232-485 模块本 系 统 选 用 SC-N 系列通讯转换模块， 它兼 容 RS232、 RS485 标准， 能 够 将 单 端 的 RS232 信号转换为平衡差分的 RS485 信号，转换器可将 RS232 通信距离 延 长 至 1.2km，无需外接电源，独有的 I / O 电路自动控制数据流方向，而不需任何握手信号(如 RTS、DTR 等)，从而保证了在 RS232 半双工方式下编写的程序无需更改便可在 RS485 方式下运行，确保适合现有的操作软件和接口硬件， 波 特 率 从 110bps 到 57.6kbps 自适应，RS485 侧加有防雷模块等。
2 软件设计
2.1 串口通讯参数配置串口通讯参数配置用于设置上位机与下位机串行通讯相关参数， 在进行通讯之前必须首先设定好通讯参数， 才能正常通讯。 本系统串口通讯参数具体设置为： 串口号为 1， 波特率为 9600，8 个数据位，1 个停止位，奇校验。
2.2 奇校验奇校验是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式，根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数来进行校验。 LabVIEW 软件提供了公式节点，在公式节点中可以用非常接近 C 语法编写代码实现计算。 本系统利用其来实现对数据帧的奇校验操作。
2.3 接收数据目前生产线上的称重仪使用的是赛多利斯 SYNUS-10 检重电子单元，它具有 RS232 串行接口，会周期性的向目标主机发送称重数据。 在实际应用系统中，如果缺少一个严格、合理、规范的串口通信协议， 将无法保证数据传输的正确性及通信的可靠性。赛多利斯电子称重仪数据的输出格式分为三种， 包括无 ID 码数据输出、特殊符号输出和带 ID 码输出。 本系统选择的是无 ID 码数据输出格式，如表 1 所示，输出的数据由 14 个字符组成。
2.4 统计数据本系统要求对产品批次中的每一个产品的重量数据进行统计，包括时间标签、实重值、合格 / 超重 / 欠重等，因此在接收到数据的同时，要求打上日期时间标签，并且电子秤重仪发送来的称重数据要与产品的标称值进行实时比对， 来判断称重值是否在允许的上下限范围内，进而对产品是否合格、超重以及欠重等数据进行统计。
3 实验测试
通过与现场电子称重仪实际测试，系统运行正常，通过对比电子称重仪发送数据数以及接收数，发现无丢失数据包现象，具体测试结果如图 2 所示。 通过本系统可以任意调取历史存储的称重数据并进行统计分析打印等功能。
4 结束语
本文将虚拟仪器技术的思想和设计理念引入到自动化称重平台的设计中， 实现流水线称重数据的实时读取并将数据与标准值进行实时对比，对产品的合格率实时统计及记录，利用本平台可以调取历史数据并进行相关统计操作。 与传统仪器相比，本系统开发周期短、操作简单，具有良好的可视化人机界面，能够准确地读取称重数据，可以满足自动化称重系统的要求。
参考文献
[1]王宝.基于 LabVIEW 的电子分析天平管理系统设计[D].长沙：湖南大学，2010
[2]陈锡辉，张银鸿.LabVIEW 8.2 程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2007
《基于虚拟仪器的自动化称重平台设计》来源：《工业控制计算机》，作者：徐庆坤。
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