基于以太网通信的称重数据管理系统毕业答辩

研 究 生： 吴光强 指导教师： 徐世许教授,基于以太网通信的称重数据管理系统,青岛大学硕士毕业论文答辩,一、课题研究背景和意义二、梅特勒-托利多智能电子秤三、以太网通信原理四、称重数据传输和管理系统五、称重打标管理系统六、总结与展望,汇报提纲,一、课题研究背景和意义,本课题来源于青岛黄海橡胶厂和青岛森麒麟橡胶厂的实际生产需求。 目前在黄海橡胶厂中称重数据等生产数据的管理只能依靠人工记录，如在生产车间以外的办公区域或异地查询相关数据很不方便，数据不能及时更新，使得企业数据宏观监管不到位，无法快速作出判断和决策。 应企业的要求，设计和开发了基于以太网通信的称重数据传输和管理系统，实现了对称重数据的实时采集、网络化传输和管理，达到了实时化、智能化和现代化的要求。,1、研究背景,一、课题研究背景和意义,在森麒麟橡胶厂中需要对已完成称重的橡胶原料进行贴标，包含称重信息的标签只能依靠人工手写，这种方式不仅生产效率较低而且造成标签内容不全面和人为误差，更为不利的是已打印标签的历史记录无法保存和查询。应企业的要求，设计和开发了基于以太网通信的称重打标管理系统，实现了读取远程服务器的数据，并自动生成带有条形码信息的标签，并将已打印的标签记录存入数据库中，实现追溯。该系统满足了企业要求，提高了标准化和统一化管理水平。,一、课题研究背景和意义,随着企业生产不断发展和厂房规模的扩建，国内企业生产数据的网络化传输和信息化管理在生产自动化和办公自动化方面取得了明显的提升。但实际应用的层次较浅，且存在重要的问题是：不同管理软件和不同部门间的数据信息不能交流和共享，有些称重数据多次重复输入，这就导致称重数据信息的准确性和一致性无法保证。原有的人工抄表和传送的模式导致有些称重数据只能记录在各生产车间的记事本上，造成数据统计不准确、不完整、数据分散、更新不及时和信息脱节的问题，对于距离较远且分布厂内不同生产车间的数据传输更是不便，影响公司的生产效益和制定决策。,2、研究现状,一、课题研究背景和意义,称重数据管理在工业生产中的意义重大，解决人工统计和录入的传统模式已经迫在眉睫，随着以太网通信技术的快速发展，计算机和网络智能称重仪表在控制系统及测量中应用越来越广泛，利用以太网通信的可靠性和快速性正是这个问题的突破口。,3、研究意义,二、梅特勒-托利多智能电子秤,梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO）是一家拥有百年发展历程的精密仪器及衡器制造商，在技术和市场方面一直保持全球领先水平。电子秤是用来测量物体质量的一种电子称量衡器，电子秤结构主要由秤台（包含称重传感器）、秤架、和称重仪表三部分组成。电子秤的工作原理是通过称重传感器将作用在秤台上的质量或力的大小转换为与之成正比的电信号，经过称重仪表的A/D转换和放大等处理以模拟或数字量的形式显示出来。,二、梅特勒-托利多智能电子秤,系统采用梅特勒-托利多智能称重仪表IND880，如图所示。,IND880标准版,IND880高级版,二、梅特勒-托利多智能电子秤,IND880标签打印系统,IND880 LPS是梅特勒-托利多开发的应用于IND880的标签打印系统，该系统除了具备基本称重功能外，还具有称重打标、汇总和称重数据查询等功能。该系统中的汇总菜单中称重信息项中具备上传功能，可实现将包含称重信息的表格上传至服务器电脑，上传界面如下所示。,上传界面,二、梅特勒-托利多智能电子秤,服务器和客户端要成功实现以太网通信，需要了解对方的IP地址的信息。要实现LPS系统的上传功能需要设置网络参数，主要是本机IP和服务器IP地址的配置，如下图所示。,网络参数设置界面,三、以太网通信原理,TCPIP通信协议为四层结构，由网络接口层（链路层）、网络互联层、传输层和应用层四个层次组成。IP协议的作用是在通过网络连接的计算机之间的通信，它定义了IP数据报在计算机间传递时的模式。TCP协议的则是用来解读和表达该信息，识别数据包中所含数据的含义和类型，并确保通信的另一台计算机能够接受和理解。,三、以太网通信原理,1、TCP通信原理,传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。客户端和服务器端建立TCP连接时经过三次握手过程。TCP具有的半关闭（half-close）特点造成了终止一个TCP连接要经过四次握手的过程。,二、以太网通信原理,2、FTP工作机制,FTP（File Transfer Protocol）协议是Internet文件传送的基础，实现互联网上的文件的双向传输的功能，它由一系列规则组成，是用于提供可靠和高效地传送数据的应用程序。FTP实质是完成两台计算机之间文件的拷贝，下载（download）是实现从服务器端拷贝文件到客户端，上传（upload）是实现从客户端将文件拷贝到服务器端。在TCP/IP协议中，FTP标准命令使用TCP的21端口，Port方式数据占用的端口是20。,三、称重数据传输和管理系统,1、系统构成,称重数据传输和管理系统结构图,2、系统工作流程,称重数据传输和管理系统工作流程图,（1）称重数据传输程序设计（2）数据管理程序设计,3、系统设计,（1）称重数据传输程序设计,在Visual Basic中提供了用于实现网络中两台以上计算机间实现通信的Winsock控件，通过设置Winsock控件的多个属性和调用控件的事件方法来实现建立TCP方式连接的网络通信。 首先是建立通信连接，成功建立TCP连接后接收称重仪表上传的文件并保存到指定路径下。,（2）数据管理程序设计,当称重数据文件接受到指定路径后，需要将该文件（.csv格式）的全部内容读取出来并写入到服务器上的SQL数据库中。首先是建立与SQL数据库连接，然后读取已接收称重数据文件的全部内容并通过循环写入到SQL数据库中。,四、称重打标管理系统,1、系统构成,称重打标管理系统结构图,2、系统工作流程,称重打标管理系统工流程图,（1）登录功能（2）打印界面（3）系统与称重仪表通信（4）打印预览（5）用户设置,3、系统设计,称重打标系统登录功能界面,（1）登录功能,用户登录功能的实现是通对核对保存在ACCESS数据库中的用户名和密码是否匹配，这其中使用了VB中的ADO Data控件来读写ACCESS数据库。,称重打标管理系统打印界面,（2）打印界面,打印界面包括菜单栏、读取服务器数据部分、标签部分。在菜单栏中包括系统设置和退出，在系统设置中包括已打印数据查询和用户设置。这其中涉及了读取局域网中服务器的SQL数据库和读写本地计算机ACCESS数据库等操作。,（3）系统与称重仪表通信,智能称重仪表IND880支持串口通信，需设置仪表的波特率，奇偶校验，数据位等参数,应用程序可通过VB中Mscomm控件实现与仪表的RS-232通信，通过串行端口完成发送和接收数据的任务。根据梅特勒-托利多标准连续输出协议，按照输出数据的格式，截取所需重量字节。,称重打标管理系统标签样式,（4）打印预览,通过BarCodeCtrl控件将生产编号生产条形码，核对信息无误后，单击打印按钮，控制斑马打印机完成标签打印，并把打印记录保存在客户端的ACCESS数据库中。,称重打标管理系统用户设置界面,（5）用户设置,实现用户的添加、修改和删除。添加用户功能的实现，就是向数据库表格中用Insert语句插入新的记录。修改用户密码功能的实现，实质就是用Update语句更新数据库表格中已有的记录。删除功能的实现，就是在数据库表格中用Delete语句删除已有的记录。,结论与展望,本课题依托以太网通信原理，以梅特勒-托利多的工业智能电子秤为硬件基础，以可视化编程工具VB为软件基础，通过设计界面和编程完成了基于以太网通信的称重数据传输和管理系统和称重打标管理系统，系统经调试运行良好，满足了企业生产需求。 在开始课题研究之前对梅特勒-托利多电子秤的特点做了简绍，包括称重传感器SBC、称重仪表IND880和软件包LPS等。对网络通信原理进行介绍，着重分析了TCP协议和FTP协议的通信原理和工作机制。对系统的整体设计方案做了详细的说明，包括系统结构、工作流程图、涉及到的控件和程序代码。,结论与展望,在基于以太网通信的称重数据传输和管理系统中，首先需完成IND880自带标签打印系统的的网络参数配置，其次是完成在服务器接收文件程序的设计和编写，以VB中的Winsock控件为主进行编写，第三步则是完成数据管理程序的设计和编写，实现对接受文件的解析并写入SQL数据库中。,结论与展望,在基于以太网通信的称重打标管理系统中，首先完成服务器SQL Server Configuration Manager和客户端ODBC数据源的配置，其次是完成在客户端运行的读取服务器数据程序的设计和编写，