采用RS232接口標準的SMT數據采集方案

隨著我國信息化建設的飛速發展，表面貼裝技術日益普及，其生產線已經從當初的十幾條發展到了現在的數千條，我國也由此一躍成為了世界SMT第一應用大國。目前國防科研生產領域所擁有的表面貼裝生產線已達幾百條，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研制的，適用于自己貼片機等SMT設備的MES,，但這些系統存在著僅適用于自己廠家的表面貼裝設備等缺點。

由于MES的關鍵是數據采集技術的實現，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數據采集技術。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接口標準的數據采集流程，最后采用VC++為開發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，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規定接近0的電平是無效的，邏輯1規定為負電平，有效負電平的信號狀態稱為傳號(Marking)，它的功能意義為OFF；邏輯0規定為正電平，有效正電平的信號狀態稱為空號(Spacing)，它的功能意義為ON。

在RS 232標準中規定的設備可以分為數據終端設備(DTE)和數據通信設備(DCE)兩類，這種分類定義了不同的線路用來發送和接收信號。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接口進行數據采集。

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


2 數據采集的實現

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

2.1?實現原理

本文提出的數據采集技術，根據9芯RS 232接口標準來實現SMT車間中計算機與設備的通信。通過從SMT車間現場自動化設備中采集實時生產信息，并傳輸到監控終端，分解成用戶所需要的界面形式顯示。同時，根據用戶需求，對采集到的數據進行存儲、輸出等二次處理，并按照報警條件輸出報警信息。

針對SMT車間需要采集數據的特點和RS 232口的通訊原理，本文實現數據采集時用到的主要函數如下：



2.2 主要流程

數據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函數進行端口初始化，包括對傳輸速度，傳輸的數據位數等參數的初始化。接著主機(SetTimer函數)定時向設備發送命令，并根據不同情況向主機發送(使用WriteToPort函數)相應的命令，要求接收數據。設備響應命令發送其參數，若響應超時，則主機再要求重發。當主機接收到設備參數時，調用OnCommunication對數據處理，并判定是否結束。同時將已接收到的數據存人數據庫中，并在屏幕顯示數據。

3?實驗驗證

本文采用VC++為開發平臺，使用面向對象語言C++和SQL SERVER 2000數據庫，以西門子80F4、HS50貼片機為例，對數據采集技術進行模擬、驗證。用多臺計算機模擬主機和設備，將從生產線上采集到的數據存人數據庫中。如圖2，圖3所示。




4?結? 語

雖然目前大多數設備都具備采集參數的能力，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接口標準的數據采集技術，并詳細地列出了該技術的數據采集流程。實驗證明，該技術通過RS 232口實現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人工采集數據的實時性差、工作效率低、準確率不能保障等缺點，且本文的數據采集流程還適用于其他設備，擴充性良好。