货物自动识别控制系统设计 - 图文

图 2-2 128码

1.具有A、B、C三种不同的编码类型，可提供标准ASCII中128个字符的编码使用。

2.允许双向的扫描处理。 3.可自行决定是否要加上检查码。

4.条码长度可自由调整，但包括起码和终止码在內，不可超过232个字元。

5.同一个128码，可以采用不同的方式进行编码。即由A、B、C三种不同编码规则的互换可扩大字符选择的范围，也可缩短编码的长度。

128码的编码方式：128码有三种不同类型的编码方式（见表2-1），对于选择何种编码方式，则决定于起始码的內容。

表2-1 128码编码类型

起始码 编码类别 CODE CODE CODE

A B C

逻辑型态 11010000100 11010010000 11010011100

相对值 103 104 105

终止码无论是采用A、B、C何种编码方式，128码的终止码均为固定的一种性能，其逻辑型态皆为1100011101011。

目前所推行的128码是EAN-128码，EAN-128码是根据EAN/UCC-128码作为标准将资料转变成条码符号，并采用128码逻辑，具有完整性、紧密性、连接性和高可靠度的特性。信息包括如生产日期、批号、计量等。可运用于货运标签、携带式资料库、连续性资料段、流通配送标签等。EAN-128的编码说明如表2-2所示。

7

表2-2 EAN-128的编码说明

代号码別 A 应用识別码 B 包装性能指示码 C 前置码与公司码 D 自行编定序号 E 检查码 F 应用识別码 G 配送邮政码

长度 18 1 7 1 4

说明 00代表其后资料內容为运送容器序号，为固定18位数字 3代表无定义的包装指示码 9代表EAN前置码与公司码 由公司指定序号 检查码

20代表其后资料內容为配送邮政码应用于仅有一邮政当局 代表配送邮政码

2.2.2条形码阅读器的选择及应用

现在使用的一般条形码阅读器大多是为与电脑连接而设计的，其通讯方式与接口形式多种多样。由于串行通讯已在PLC中成为一种最常用、最经济的通讯方式，因此在条形码阅读器与PLC构成的数据采集系统中多选用串行通讯为接口的条形码阅读器。

本文选用了一种普通手持式条形码阅读器和OMRON C200Hα系列PLC为例进行设计研究。比较OMRON为其配备的专用条形码阅读器，虽然采用专用条形码阅读器具有配备简单的优点，但缺乏系统灵活性和通用性，性价比较差。本文介绍的方法提高了PLC在进行条形码数据采集与识别方面的配置灵活性，而不必局限于专用条形码阅读器，适用于所有支持串口通讯的PLC。

条形码阅读器与PLC构成的数据采集系统中条形码阅读器用来读取条形码信息，并通过通讯接口将数据上传至PLC，PLC负责条形码数据的接收、校验、识别、解释，构成了系统中基础信息采集的一个单元。

2.3 通信设计

串行通讯也称为点对点(point to point)通讯，串行通讯的接口形式通常有三种。

1.RS232C(V .24)接口，最大通信距离15m，只能连接单个设备。 2.RS422/485(V.27)接口，最大通信距离1200m， RS422串行口只能接一个设备，RS485串行口可连接多个设备。

3.20mA TTY接口。TTY接口在目前已很少应用。

基于实际应用系统中RS232C接口最常用，本系统中选用RS232C作为串行通讯接口。系统的硬件结构示意图，如图2-3所示。

8

图2-3 系统硬件连接示意图

PLC串行通讯处理模块支持的串行通讯协议有多种，常见的有支持ASCII驱动、3964(R), RK512协议，特殊的还支持第三方串行通讯协议，如MODBUS RTU, Date Highway DFl协议。在绝大多数的应用中使用ASCII驱动，而3964(R), RK512协议在较早的一些PLC系统中有使用，现在则较少使用。

ASCII驱动包含物理层(ISO参考模型第一层)。条形码阅读器都支持ASCII码驱动方式，通常PLC要连接的串行口设备需要知道该设备的报文格式，数据请求报文和数据报文，串行口设备在接收到数据请求报文后返回数据报文，但这样的设计应用在PLC条形码数据采集系统中不能做到灵活的条形码数据采集，因为需要等待PLC的数据请求报文。

在PLC的串行通讯中通讯处理单元支持一种称为“无协议通信模式”或“自由端口模式”的通讯方式。所谓“无协议通信模式”或“自由端口模式”是指CPU串行通讯口可由用户程序控制。用户可利用发送/接收中断，发送/接收指令来控制通讯的操作，实现与打印机、条形码阅读器等设备的通讯。该方式下PLC数据接收缓存区处于激活状态，随时接收条形码阅读器产生的数据报文，并在接收到新数据时寄存器接收标记位产生一个PLC扫描周期长度的接收完成脉冲信号，利用该脉冲调用编写的数据采集与识别程序即可实现条形码数据的采集与识别。

按照“无协议通信模式”将两者RS232C接口相连，并分别进行通讯协议的设置。

PLC的串行通讯口通常分为CPU模块自带串行通讯端口和专用串行通讯模块，其功能上没有区别，使用CPU自带的串行通讯模块最经济。各种系列PLC在串行通讯接口的定义上有一些区别，因此设计通讯接线时要首先了解

9

选用PLC串行通讯接口的定义。条形码阅读器的RS232C接口形式为标准的DB25或DB9定义。本系统中根据OMRON PLC对其S232C端口9芯的定义，其与条形码阅读器的接线形式如图2-4所示。图中PLC串行通讯接口为D9.Female型，条形码阅读器的串行通讯接口为D25. Male型。

条形码阅读器 信号源 序号 RXD 2 TXD 3 GND 7 屏蔽保护 C200Ha 序号 信号名 2 TXD 3 RXD 4 RS 5 CS 9 GND 屏蔽保护 图2-4 条形码阅读器与PLC串行通信口接线示意图

条形码阅读器中的通讯设置和帧结构与PLC的设置相一致才能保证正常通讯。条形码阅读器的通讯设置通常是使用用户手册中的参数设置条形码来完成，即通过阅读其中的参数设置条形码来设定各种通讯协议。常用的参数设置条形码有条形码类型、前置符(Preamble)、后置符((Postamble)、RS232C通讯（包括：数据位、停止位、校验方式、波特率、终端符）。

其中的前置符((Preamble)对应PLC通讯协议中定义的起始代码，后置符(Postamble)对应结束代码。比照上述PLC中定义的通讯协议，可设置条形码阅读器中通讯协议为：

条形码类型128码，前置符“S”，后置符“EN” , 8位数据位，1个停止位，偶校验，波特率9600b/s，无终端符。

10