диплом2015. Преимущества штрихового кодирования
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
1.2 Постановка задачи Целью дипломного проекта является создание автоматизированной системы идентификации готовой продукции на ЗАО МЗХ «Атлант». Данная система построена на основе штрихового кодирования. В соответствии с поставленной целью в дипломном проекте решаются следующие задачи: – проектирование автоматизированной системы идентификации готовой продукции; – выбор оборудования системы и программных средств для реализации программного обеспечения; – создание программного обеспечения системы. Программное обеспечение автоматизированной системы идентификации готовой продукции должно обеспечить реализацию следующих функций: – считывание данных; – отображение считанной информации; – поиск по таблице; – добавление данных в таблицу; Для реализации поставленных задач необходимо наличие следующих компонентов: – ПК, оснащённый сетевой картой Ethernet; – ОС Windows XP; – язык программирования C++ в среде visual studio; – сканер POWERSCAN D8330; – система штрихового кодирования на базе Code 39. 2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ 2.1 Разработка структурной схемы системы В данном дипломном проекте разрабатывается автоматизированная система идентификации готовой продукция. Эта система основана на штриховом кодировании. Система штрихового кодирования на сборочном конвейере Минского завода холодильников предназначена для регистрации прохождения изделий по технологическим точкам. Каждая учетная точка оборудована сканером для считывания штрихового кода с изделия и экраном для отображения результата обработки. Считанная информация обрабатывается на ПК в режиме реального времени и результат обработки отображается на экране ПК в соответствующем окне и на удалённых экранах на учетных точках. Для работы системы используется следующее оборудование: – экран; – сканер штрих-кода; – персональный компьютер; – преобразователь, который служит для подключения сканера и экрана к сети Ethernet через COM порты; – коммутатор сети Ethernet. Схема применяемого оборудования изображена на рисунке 2.1. Сканер Экран Преобразователь Сканер Экран Преобразователь Сканер Экран Преобразователь Коммутатор Персональный компьютер Рисунок 2.1 – Схема применяемого оборудования В цехе расположены пять конвейеров, по которым продвигаются изделия. Точки контроля изделий располагаются в начале и конце конвейера. Данные точки оснащены сканерами штрих-кода и экранами. Рабочий при помощи ручного сканера считывает необходимую последовательность штрих-кодов (это может быть шкаф и несколько компрессоров). Информация через преобразователь по сети Ethernet поступает на сетевой шкаф и на ПК. На ПК штрих-кодовая последовательность проверяется по базам данных. Ответ передаётся обратно рабочему и отображается на экране. Выводимые сообщения на экран приведены в таблице 2.1. Таблица 2.1 - Сообщения, выводимые на экран
Продолжение таблицы 2.1
Примечание – Сообщения, помеченные «*» - сообщения об удачной обработке. Сообщения, помеченные «**» - рекомендации к следующему действию. Остальные сообщения - это ошибки. После рабочий, в зависимости от отображаемого сообщения, выполняет необходимое действие. Если пришло сообщение «ок», то изделие регистрируется в базе данных и проходит в другой цех для дальнейшей доработки. Если, например, было сообщение вида "нужен к1", то к данному шкафу добавляют первый компрессор. Ошибки, которые могут возникнуть в ходе работы автоматизированной системы идентификации готовой продукции, описаны в следующем пункте. Структурная схема автоматизированной системы идентификации готовой продукции приведена на рисунке 2.2. Преобразователь имеет виртуальные COM порты (например, COM110), через которые подключается оборудование системы. Каждому преобразователю присваивается IP адрес (например, 172.30.12.51) для того, чтобы передавать считанную сканером информацию по сети Ethernet. Это значительно проще и удобнее, чем передавать штрих-кодовую последовательность по кабелю COM порта. Значительно возрастает расстояние передачи (по кабелю последовательного порта до 10 метров, по сети Ethernet – до 100 метров) и возможность передавать считанную штрих-кодовую последовательность с нескольких учётных точек одновременно. Расположение учётных точек в цеху, нумерация COM портов и IP адреса, выдаваемые преобразователям, приведены на рисунке 2.3.  Рисунок 2.2 – Структурная схема системы Система предусматривает аварийный режим. Он предназначен для исключения простоев сборочного конвейера. В случае выхода из строя оборудования или наличие сбойной ситуации, предполагающей простой длительный промежуток времени для устранения неисправностей, дежурным инженером-программистом принимается решение по переходу работы системы в аварийный режим. О данном решении дежурный инженер-программист сообщает оператору. Оператор обязан известить рабочих на постах считывания об аварийном режиме работы и выдать мастерам терминалы сбора данных. Мастера передают рабочим терминалы сбора данных на соответствующие посты. Рабочие производят считывание штриховых кодов с помощью терминалов. В аварийный режим можно переводить не всю систему, а лишь не работающие посты.  2.2 Разработка алгоритма работы системыАлгоритм работы автоматизированной системы идентификации готовой продукции приведен на рисунке 2.4.  Рисунок 2.4 – Схема алгоритма работы системы Начало работы системы сопровождается проверкой на работоспособность оборудования. При наличии каких-либо неисправностей необходимо приостановить работу и устранить все неполадки. Далее происходит проверка доступа к сетевым базам данных, при отсутствии доступа необходимо исправить возникшие ошибки. При считывании штрих-кодовой последовательности рабочим ручным сканером, если считана верная последовательность, идёт проверка по сетевым базам данных шкафов и компрессоров. Если данный шкаф и компрессора найдены в базе данных, то на экран выводится сообщение «OK», данная последовательность регистрируется и рабочий переходит к следующей последовательности. Иначе происходит определение возникшей ошибки и вывод её на экран, расположенный на учётной точке. После обнаружения ошибки рабочий должен её исправить, чтобы не возник простой производства. Если данная ошибка исправлена и рабочий день не закончен, рабочий переходит к считыванию следующей штрих-кодовой последовательности. Иначе переходит к завершению работы. Данная система позволяет обнаруживать следующие ошибки, которые могут возникнуть в результате работы: – «устранимые повторным считыванием»: получили неправильную группу данных. Это может быть так, что первым по конвейеру пришёл не шкаф, пришло не то количество компрессоров, необходимое для сборки данной модели холодильников (пришло два компрессора, а необходим один; пришло один или два компрессора, а они для данной модели холодильников вообще не нужны; пришел один компрессор, а для холодильника данной модели необходимо два компрессора), брак штрих-кода; – «устранимые на доводке»: получили правильную группу данных, но нет модели шкафа в базе данных или неизвестно количество компрессоров для данной модели холодильника; нет компрессора в справочнике; единичная ошибка при обработке по базам данных; данный компрессор уже был зарегистрирован на другой шкаф; данный шкаф был уже зарегистрирован ранее. – «нельзя считывать»: нет доступа к сетевым базам данных; не работает оборудование; нет луча у сканера, что не позволит считать штрих-кодовую последовательность; моргает диод на сканере, это означает, что возникла какая-то неисправность в работе сканера. При обнаружении ошибок данной группы необходимо немедленно устранить неполадки, чтобы не возник простой производства, который повлечёт за собой материальные убытки. Ошибки, возникающие при работе автоматизированной системы идентификации готовой продукции, приведены на рисунке 2.5.  Рисунок 2.5 – Классификация ошибок, возникающих в системе Данная классификация позволяет в полной степени описать весь спектр ошибок возникающих в автоматизированной системе идентификации готовой продукции. 3 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ 3.1 Выбор оборудования Для работы системы необходимо следующее оборудование: – экран; – сканер штрих-кода; – персональный компьютер; – преобразователь, который служит для подключения сканера и экрана к сети Ethernet через COM порты; – коммутатор сети Ethernet. При выборе экрана для отображения информации на рабочем месте необходимо руководствоваться следующими требованиями: чёткоё изображение, хорошее качество и приемлемая цена. Экраны для системы штрихового кодирования, удовлетворяющие вышеперечисленным требованиям, в Республике Беларусь мало распространены. Учитывая данный аспект выбираем экран Century. Для считывания штриховых кодов используется сканер. При выборе сканера штрих-кода необходимо учитывать его стоимость, качество и эффективность. К категории недорогих относятся сканеры, использующие светодиод в качестве источника излучения, это CCD-сканеры. Светодиодные или CCD-сканеры излучают один сканирующий луч и могут читать штрих-код только в одном положении[2]. К категории дорогих, но более качественных и высокоскоростных сканеров относятся сканеры с маломощным лазером в качестве источника излучения – это лазерные сканеры. Лазерные сканеры по числу плоскостей сканирования делятся на одноплоскостные и многоплоскостные. Одноплоскостные излучают один сканирующий луч и могут читать штрих-код только в одном положении. Многоплоскостные излучают несколько сканирующих лучей в различных плоскостях и могут читать штрих-код в любом положении. Самыми распространенными сканерами штрих-кодов, поставляемых в Республику Беларусь, являются сканеры компаний Metrologic, ZEBEX и Datalogic. При выборе сканера следует обратить внимание на интерфейс, по которому будет подключаться сканер к кассовому аппарату или ПК. В Республике Беларусь наибольшее распространение получили сканеры, поддерживающие последовательный интерфейс RS-232C (сканер подключается в последовательный порт), интерфейс эмуляции клавиатуры (сканер подключается в клавиатурный порт) и интерфейс USB (сканер подключается в порт USB)[2]. Если сканер подключается в последовательный порт, то данные передаются от сканера в последовательный порт в виде последовательности ASCII символов. Особенности RS-сканеров[2]: – требуется внешний источник питания (можно переделать кабель передачи данных, для того чтобы ручной сканер получал питание от кассового аппарата, ПК); – можно подключить к кассовому аппарату, ПК; – нужно специальное ПО (драйвер сканера штрихкода) при подключении сканера к ПК; – с точки зрения написания программного обеспечения для Windows использование сканера совместно с драйвером более предпочтительно, т.к. в этом случае данные, получаемые от сканера, не будут "смешаны" с данными от другого устройства. Если сканер подключается в клавиатурный порт, то после считывания штрих-кода данные передаются, эмулируя нажатие клавиш на клавиатуре. Особенности KB-сканеров[2]: – для ручных сканеров не требуется внешний источник питания; – можно подключить только к ПК; – не нужно специальное ПО для подключения сканера к ПК; – сканер сложнее использовать с точки зрения написания программ, т.к. необходимо различать получение данных от клавиатуры и от сканера. Если сканер подключается в порт USB, то данные от сканера передаются в порт USB в виде последовательности ASCII символов. Особенности USB-сканера: – для ручных сканеров не требуется внешний источник питания; – можно подключать только к ПК; – не нужно специальное ПО для подключения сканера к ПК, т.к. поддержка USB присутствует во многих современных операционных системах семейства Windows (Microsoft Windows 95/98/Me/ 2000/XP); – сканер сложнее использовать с точки зрения написания программ, т.к. данные передаются также как данные от клавиатурного сканера, т.е. необходимо различать получение данных от клавиатуры и от сканера; – к порту USB можно подключить до 127 устройств; – допустимо подключение сканера к ПК в процессе работы. Для считывания штриховых кодов выбираем сканер фирмы DataLogic PSC PowerScan D8300. Лазерный сканер PSC PowerScan D8300 высокоскоростной и удовлетворяет качественным показателям разрабатываемой системы. Продукция фирмы DataLogic давно зарекомендовала себя в Республике Беларусь своей надёжностью, приемлемой ценой и высоким качеством выпускаемой продукции. Преимущества PowerScan D8300: – система подтверждения считывания штрих-кодов; – работа в широком диапазоне температур; – мультиинтерфейс; – считывание штрих кода на расстоянии до 10м (только для модели AR). Считываемые коды: – 2/5 Family; – Code 39 (plus Code 32, Cip 39); – EAN/UPC; – EAN 128; – Code 128; – Code 93; – CODABAR; – Code 49; – Code MSI; – Code 11; – Code 16K; – ISBN/ISSN; – ISBT 128; – GS1DataBarTM (formerly RSS). Для работы системы необходим компьютер, оснащённый сетевой картой Ethernet. Преобразователь для подключения сканера и экрана к сети Ethernet через COM порты был выбран ADAM 4570. Дальность передачи от одного COM порта до другого ограничена несколькими метрами. Однако в преобразователе ADAM используются виртуальные COM порты, что позволяет передавать информацию по сети Ethernet и увеличивает дальность расположения приёмника до 100 метров. Характеристики преобразователя ADAM 4570: – сетевой протокол TCP/IP; – сетевой порт: 10/100Base-T, соединитель RJ-45; – последовательный порт: интерфейс RS-232/422/485 - 2 порта; – скорость передачи до 921,6 кбит/с; – режимы работы: Виртуальный COM-порт и TCP/UDP; – драйверы для Windows 2000/XP/Vista. Сетевой коммутатор или switch – устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети. Для системы идентификации готовой продукции на ЗАО МЗХ «Атлант» подходит коммутатор любой фирмы, имеющий более 11 портов, так как имеется десять рабочих мест, подключённых к сети, и компьютер оператора. В случае выхода из строя какого-либо оборудования основной системы учета, применяются автономные терминалы сбора данных Cipher-8001. Данные терминалы применяются для исключения простоев оборудования. |